隨著世界性水資源短缺和環境污染的日趨嚴重，今后各國將采用封閉式循環水養殖方式。其中，養殖廢水的綜合利用與無害化排放技術具有極大的研究開發價值和廣泛的應用前景。雖然生物濾池去除氨氮和有機物的效果比較好，卻會使水中硝酸鹽含量增加，硝酸鹽的毒性雖比氨氮低，但過度積累同樣會影響魚類生長，而且含氮高的廢水排放到環境中，又會引起二次污染。2l世紀的水產養殖將由單一型向生態型發展。近年來，美國、丹麥、日本和中國等國家發展魚菜共生、魚藻共生系統;利用養殖廢水培育蔬菜、花卉、水果和藻類，既能最大限度地提高水產品和蔬菜等的產量，又能凈化水質，把污染降至最低程度，從而形成小環境生態系統良性循環。

傳統的微生物處理技術大多是對自然生長的微生物群體加以選擇、繁殖利用，對污染物的降解水平較低，必須進行遺傳學改造，定向選育出降解能力極高的工程菌種，才能大幅度提高微生物的降解能力，以適應廢水處理要求。人工構建的降解污染物的基因工程菌，一般具有生長迅速，絮凝性能較好和對難降解污染物及有毒有害污染物具有較高的專一降解能力。已發現抗汞、抗鎘、抗鉛等具有抗重金屬基因的多種菌株。生物的凈化功能依靠生物酶的催化作用而實現。為了提高生物酶活性，固定化技術是當今十分活躍的研究方向。細胞是多酶系統，固定化細胞穩定性好，催化效率高，其成本低，因而固定化細胞技術引起了國內外廣泛關注，并取得了大量的成果。