随着工农业生产发展和人们生活水平提高，排放到环境中的污染物不仅数量大大增加，而且其成分也越来越复杂，其中的某些污染物对微生物有毒、有些则很难降解。因此通常所用的处理以生活污水为主的活性污泥法就很难用于这类污染物的处理，需要采用一些特殊的方法或筛选具有特殊降解功能的微生物才能满足环境保护的要求。

自然界中各种微生物间存在复杂的相互依赖关系，我们就可以利用这些关系用于处理有害有毒污染物。在处理有害有毒污染物的微生物混合培养中，主要是利用互惠共生或共栖现象。另外，许多微生物并不是天生就具有降解有害有毒污染物的能力，而是通过驯化而逐渐“学会”的，即催化有毒化合物的酶系是可以诱导的，各种微生物相互之间的密切关系也是在驯化过程中慢慢形成的。

有些微生物群会形成以特殊营养物为纽带的相互联系。例如，诺卡菌能够单独氧化环己烷，但必须有假单胞菌为其提供生长因子，特别是生物素，若环己烷是唯一的碳源，这两种细菌必须混合进行培养；在55~65℃的条件下从土壤中分离得到的嗜热微生物群能在含十六烷的最低培养基中生长，但如挑单菌落进行培养则不能生长，说明这种嗜热微生物需要其伴生菌为其提供生长因子。因此嗜热微生物群也必须共同培养才能降解特定的底物十六烷。

有些微生物群则通过消耗抑制性产物而相互联系。这种关系的一个典型例子是:甲烷菌产生的甲烷对假单胞菌的生长有抑制作用，而生丝微菌属（Hyphomicrobium）则可以利用甲烷，从而消除了对假单胞菌生长的抑制。因此这三类微生物的共存有利于假单胞菌的生长，并进而促进其对有害有毒污染物的降解。

在含地衣二酚的培养基中进行驯化富集时，会形成假单胞菌、亚麻短杆菌（Brevibacte- rium linens）和角质菌（Curtobacterium）共存的三元群落，但是，只有当假单胞菌存在时，后两类细菌才能在含地衣二酚的培养基中生长，这说明假单胞菌为它们提供了基本的生长条件。

有些有毒化合物的降解不是群落中某种微生物的作用，而是依赖于群落中各微生物的协同作用，直至完全矿化。这说明单独一种微生物并不具备有毒化合物彻底降解的全部酶系，而是借助于各种微生物的接力作用，共同完成降解任务。这样的例子很多，如将能够降解苯乙烯的微生物群落混合培养，能够检测到苯乙醇和苯乙酸等中间产物；又如在一个降解氯代苯甲酸的厌氧微生物群中，第一类微生物将氯代苯甲酸降解为苯甲酸，第二类则进一步将苯甲酸降解为乙酸、CO2和H2，最后由产甲烷螺菌转化为甲烷。

在降解有毒化合物时，如果有毒化合物本身不能作为微生物的碳源及能源，有时还需要加入碳源（如葡萄糖）才能使它们生长，但微生物所产生的酶系却能代谢有毒化合物。

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