在自由生活的固氮微生物中，具分枝状异形细胞的蓝细菌（蓝绿藻）对生物固氮作出了最大的全球性贡献。在亚洲，它们能自然生或被培养于稻田中以用作绿肥，在几个具有不同农业条件和土壤类型的国家内已经确知：稻田f的蓝细菌减少了为获得水稻高产所需要的以氮为基&的化肥量。更为有效的是利用满江红，一种与兰细菌即满江红鱼腥藻共生的水生蕨类，它能产生每天每公顷固定约3公斤的大气氮。不过由于在水稻栽培期间经常使用农药，导致其残留浓度增加到足以抑制蓝细菌生长的水平。最近分离得一些抗农药的固氮蓝细菌的突变型，它们能增加水稻栽培时使用的绿肥的效力，因此减少了对生产肥料时的昂贵的化工过程的依赖。

已经讨论过杀虫剂、杀菌剂、除草剂和重金属对蓝细菌的各种作用，虽然有些农药并不危及，甚至可增加实验室培养的或大田中的蓝细菌的生长，但是许多农药在低浓度时就能减少其中培养有在固氮条件下生长的异形细胞蓝细菌的烧瓶中的总氮其效应似乎取决于化学物的结构和浓度，以及蓝细菌生长培养基中的营养状况。

自发产生的抗农药突变型是很少的，因此需要…种诱变方法，像亚硝基胍那样的诱变剂很适用。抗农药blitox、西维因、代森锌和代森锰锌的简孢藻已经分离到，这些突变型可在比野生型的最高允许浓度（即培养物中存有活细胞的最大药物浓度）还要高的化学物浓度下存活。在实验室培养中，这些突变型在加有农药时的生长和野生型在没加农药时的生长一模一样。当然目前尚无把这些突变型用于大田实验的报告。

从水稻田中以孢子或菌丝分离得的异形胞蓝细菌，还没有看到它们对一般环境或对动物特别是对人类有任何有害的影响，因此抗农药的突变型可以被安全地引入环境中。联合国粮农组织以及亚洲、非洲、拉丁美洲和美国等水稻种植国的政府能考虑其田间实验。

不过抗农药菌株也具有一定危险性，有几种蓝细菌能在夏季的内陆热带和温带水面上形成表面菌绒，因而带来水体加富和（或）产生毒素的危险。要记住：它们的抗农药菌株不能投放到环境中，因为它们形成的菌绒可能极难予以控特别要避免应用那些能产毒素菌株的突变型。

工业和城市废渣中的合成的无用的化学物，水和土壤中的农，药均是环境关注的物质，利用微生物以生物降解这些外源化合物的研究始终在紧张地进行着。由于微生物不能利用某些有毒化学物来进行增殖，因此所有上述的化学物不是都能予以生物降解，也不是所有各种生态系都能降解的。由于沥滤它们能滞留和扩散，在流动的水域中它们最终能在接近或者就在食物链的末端处富集起来，已经在用异养微生物和少数紫色细菌来进行对合成的有机物质的生物降解的许多研究。

得克萨斯大学的c · E · 塞尼格利亚（C. E. Cerniglia），C · 范 · 巴伦（C. Van Baalen）及其同事们指出：从淡水和海洋分离得的许多蓝细菌能代谢（或者更确切地说“共代谢”）萘、联苯、苯胺及其衍生物以及存在于原油的水溶性组分中的毒性物质，它们都是些从化学工厂和染料工厂释放出来的常见的外源化学物。特别是蓝细菌中的颤藻它对萘和苯胺有着几条也存在于异养和真核生物的_类中的分解途径。虽然不同蓝细菌的降解化学物的详细机制还不清楚，但很可能这是由其异养潜能和需氧的光自养作用所促进的，蓝细菌优于真核类藻类的一点是它们能生长于几乎无氧的低光强的条件下。

所有异养微生物均存在一个问题：保持稳定的产细胞能的水平，以支持为裂解这些化学物所需的分解反应，氧可能是异养菌中许多芳香烃生物降解的速率限制因子。如果光合作用不受扰动的话，这些问题对蓝细菌没有影响，这种共代谢过程将在碱性环境中继续进行。

通常，蓝细菌并非浮游植物中的优势组成。在天然的生态系中，废弃化学物对它们的自然群体如此有毒，以致某些特定的物种会被消灭。但是抗这些化学物的蓝细菌突变型一旦分离出来，就可以利用它裂解存在于接纳工厂和城市排放物的废水稳定池中的化学物。在其排放物中含有难于处理的化学物的工业可以考虑在生态系模型中进行实验，联合国环境计划可核实其田间广泛研究的可行性。

可在广泛的生境（从冰原到稻田、热泉和污泥）中找到蓝细菌，它们是把远古地球上的还原性大气转变成今天的氧化性状态的第一批需氧光自养生物。曾有报告指出：一种形成菌绒的物种水花鱼腥藻能很好地生长于污染有从大型油页岩矿中沥滤出的石油的实验室培养基中。这些把需氧光合作用和对氧敏感的固氮系统结合一起的其合成方式多变的生物在分解代谢方面也很有潜力吗？

已经构建出可作为单细胞或分枝的蓝细菌和大肠杆菌间的穿梭载体的嵌合质粒，并且表明外源基因在蓝细菌中可发挥功能。利用近代的重组DNA技术，通过在其他环境中不太呈优势的好氧和厌氧菌中的真细菌化学物降解质粒的克隆和表达，开发能降解各种化学物的新的蓝细菌菌株是可行的。

[Nature，1985年317卷]