生物修復是利用天然或人工改造的生物的生命代謝活動來降低污染物的濃度，甚至達到無害的效果，其用于修復的生物有動物、植物、微生物。生物修復可使污染物濃度達到最大限度地下降，而且成本低，修復時間較短，對周圍環境不會產生大的干擾。作為一種新技術，在土壤污染治理領域，尤其是在土壤重金屬污染治理方面，越來越受到關注。

 

2.1植物修復

 

植物修復技術是直接利用綠色植物及與其共存的微生物系統來吸收、富集環境污染物的一項新技術。重金屬對植物的毒害作用表現在影響植物的萌芽、生長發育、光合作用、生理代謝和植物體內化學物質含量的改變等方面。近年來的研究表明，植物修復是一種更經濟更易于操作的污染修復技術，用超富集植物修復重金屬污染土壤的類型主要有植物吸收、植物揮發和植物穩定3種。植物吸收指利用超富集植物的根系從污染土壤中吸收重金屬，然后再將其轉移到植物地上部，最終達到去除重金屬的目的；植物揮發是指植物將自身吸收與積累的重金屬元素轉化成可揮發的形態，從植物體揮發出來，達到去除重金屬的目的；植物穩定是指利用植物來降低重金屬的活性，減少其生物有效性，或促進其轉化為低毒形態，降低其危害性。楊秀敏等認為，在受重金屬污染的土地上種植超富集植物，利用植物自身的新陳代謝活動，可把重金屬轉化為具有較低毒性的形態。目前，植物修復已取得了很好的修復效果，如李坤陶通過在污染區種植水生植物鳳眼蓮，結果顯示，其對汞、鉛、鎘、銅、砷和鉻的富集程度達到了當地環境中重金屬濃度的幾十、幾百倍，還有部分富集程度甚至達到環境濃度的上千倍。蔣先軍等通過引進印度芥菜，研究了該植物對銅、鋅、鎘、鉛等重金屬的富集效果，結果表明，當土壤中含Cu250mg/kg，Pb或Zn500mg/kg時，該植物依然能夠正常生長，而當土壤中Cd濃度達到200mg/kg時，該植物便會出現失綠黃化癥狀，而當鎘和中等濃度的鋅、銅、鉛共存時，植物中毒更為嚴重，最終表明該植物適用于鋅、銅、鉛中等污染土壤的修復。研究發現，有700多種超積累重金屬植物，一般對Cr，Co，Ni，Cu，Pb的積累量在1000mg/kg以上。

 

2.2微生物修復

 

微生物修復技術是利用自然環境中現有的微生物或經人為培養，并具有特殊功效的微生物的生命代謝活動，通過轉化或降解環境中的重金屬來降低其毒性，達到良好的修復效果。微生物修復在生物修復中起著主導作用，利用其新陳代謝活動來對物質進行各種轉化作用。DEREK等認為，微生物修復主要是通過2種機理來達到修復效果，第一是通過微生物代謝產物或反應使污染地中重金屬元素發生形態改變，從而達到降低重金屬毒性的目的；第二是利用微生物代謝活動改變其價態，使重金屬元素成為一種易溶物，然后從土壤中濾除，實現修復的目的。目前，微生物修復技術取得了很大成效，例如，有外國學者曾從受重金屬污染的污泥中分離、篩選出多種微生物，并對其進行培養，發現其中有一種微生物對鎘有極高的耐受性，并利用其修復受污染的土壤，其對環境中鎘的去除率達到了63%～70%。微生物修復技術不僅能去除污染土壤中的有害物質，還能提高污染地區的土壤肥力，改善土壤結構。牛旭等曾研究過微生物對礦區復墾的作用，對于受重金屬污染的礦區土壤，其含有一些難降解的腐殖質，腐殖質會影響土壤團粒結構的形成，土壤的疏松度也會受到影響，而通過微生物修復，利用多種土壤微生物共同降解這些腐殖質，積累土壤有機質，可起到改善土壤結構、提高土壤肥力的作用。常勃等[18]也對微生物復墾技術進行了研究，認為微生物修復在礦區土壤結構改善、養分增加和酶活性提高方面都有潛在的巨大作用。

 

2.3動物修復

 

土壤重金屬污染的動物修復技術，即利用土壤中自身存在的動物及其腸道中現有的微生物，在自然條件或人為優化下，在其生長、繁殖、穿插等代謝活動過程中，對污染物進行去除、分解、消解和富集作用，以減少或消除污染物的一種生物修復技術。鄧繼福等對生活在重金屬污染區土壤中的蚯蚓和蜘蛛進行體內重金屬含量的檢測分析，結果顯示，蚯蚓、蜘蛛對重金屬元素有很強的富集能力，其體內的Cd，Pb，As等重金屬含量與污染區土壤中重金屬的含量呈明顯的正相關關系；馬正學等在研究采礦廢物對土壤原生動物的影響時發現，腐生波豆蟲和梅氏扁豆蟲對鉛有很高的富集作用。