生物技術的研究方向：生物淨化汙水中的有毒物質包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物透過自身的生命活動可以解除汙水的毒害作用，從而使汙水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質，使汙水得到淨化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理汙水就是生物淨化汙水的方法之一，固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是透過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合，將酶變成不溶於水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用製備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機汙染物、無機金屬毒物等，此方面國內外成功的例子很多。近幾年中國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展，對於含100mg/L廢水，降解率和酶活性儲存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚的廢水也已實際應用於廢水處理。生物修復重金屬汙染是造成土壤汙染的主要汙染物。重金屬汙染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、淨化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:透過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性，透過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、淨化與固定作用。汙染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量，激發微生物的活性，由此可以改善土壤的生態結構，這將有助於土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失。白色汙染廢棄塑膠和農用地膜經久不化解，估計是形成環境汙染的重要成分。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑膠和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因並將該基因匯入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使兩者同時發揮各自的作用，將塑膠和農膜迅速降解。化學農藥利用微生物降解農藥已成為消除農藥對環境汙染的一個重要方面。能降解農藥的微生物，有的是透過礦化作用將農藥逐漸分解成終產物CO 和H O，這種降解途徑徹底，一般不會帶來副作用；有的是透過共代謝作用，將農藥轉化為可代謝的中間產物，從而從環境中消除殘留農藥，這種途徑的降解結果比較複雜，有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應，就需要用基因工程的方法對已知有降解農藥作用的微生物進行改造，改變其生化反應途徑，以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農藥的汙染，最好全面推廣生物農藥。