生物修復(fù)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(dá)到無害的效果，其用于修復(fù)的生物有動物、植物、微生物。生物修復(fù)可使污染物濃度達(dá)到最大限度地下降，而且成本低，修復(fù)時間較短，對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生大的干擾。作為一種新技術(shù)，在土壤污染治理領(lǐng)域，尤其是在土壤重金屬污染治理方面，越來越受到關(guān)注。

 

2.1植物修復(fù)

 

植物修復(fù)技術(shù)是直接利用綠色植物及與其共存的微生物系統(tǒng)來吸收、富集環(huán)境污染物的一項(xiàng)新技術(shù)。重金屬對植物的毒害作用表現(xiàn)在影響植物的萌芽、生長發(fā)育、光合作用、生理代謝和植物體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)含量的改變等方面。近年來的研究表明，植物修復(fù)是一種更經(jīng)濟(jì)更易于操作的污染修復(fù)技術(shù)，用超富集植物修復(fù)重金屬污染土壤的類型主要有植物吸收、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)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(zhuǎn)移到植物地上部，最終達(dá)到去除重金屬的目的；植物揮發(fā)是指植物將自身吸收與積累的重金屬元素轉(zhuǎn)化成可揮發(fā)的形態(tài)，從植物體揮發(fā)出來，達(dá)到去除重金屬的目的；植物穩(wěn)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(jìn)其轉(zhuǎn)化為低毒形態(tài)，降低其危害性。楊秀敏等認(rèn)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(zhuǎn)化為具有較低毒性的形態(tài)。目前，植物修復(fù)已取得了很好的修復(fù)效果，如李坤陶通過在污染區(qū)種植水生植物鳳眼蓮，結(jié)果顯示，其對汞、鉛、鎘、銅、砷和鉻的富集程度達(dá)到了當(dāng)?shù)丨h(huán)境中重金屬濃度的幾十、幾百倍，還有部分富集程度甚至達(dá)到環(huán)境濃度的上千倍。蔣先軍等通過引進(jìn)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(jié)果表明，當(dāng)土壤中含Cu250mg/kg，Pb或Zn500mg/kg時，該植物依然能夠正常生長，而當(dāng)土壤中Cd濃度達(dá)到200mg/kg時，該植物便會出現(xiàn)失綠黃化癥狀，而當(dāng)鎘和中等濃度的鋅、銅、鉛共存時，植物中毒更為嚴(yán)重，最終表明該植物適用于鋅、銅、鉛中等污染土壤的修復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，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(fù)

 

微生物修復(fù)技術(shù)是利用自然環(huán)境中現(xiàn)有的微生物或經(jīng)人為培養(yǎng)，并具有特殊功效的微生物的生命代謝活動，通過轉(zhuǎn)化或降解環(huán)境中的重金屬來降低其毒性，達(dá)到良好的修復(fù)效果。微生物修復(fù)在生物修復(fù)中起著主導(dǎo)作用，利用其新陳代謝活動來對物質(zhì)進(jìn)行各種轉(zhuǎn)化作用。DEREK等認(rèn)為，微生物修復(fù)主要是通過2種機(jī)理來達(dá)到修復(fù)效果，第一是通過微生物代謝產(chǎn)物或反應(yīng)使污染地中重金屬元素發(fā)生形態(tài)改變，從而達(dá)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(tài)，使重金屬元素成為一種易溶物，然后從土壤中濾除，實(shí)現(xiàn)修復(fù)的目的。目前，微生物修復(fù)技術(shù)取得了很大成效，例如，有外國學(xué)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(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其中有一種微生物對鎘有極高的耐受性，并利用其修復(fù)受污染的土壤，其對環(huán)境中鎘的去除率達(dá)到了63%～70%。微生物修復(fù)技術(shù)不僅能去除污染土壤中的有害物質(zhì)，還能提高污染地區(qū)的土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)。牛旭等曾研究過微生物對礦區(qū)復(fù)墾的作用，對于受重金屬污染的礦區(qū)土壤，其含有一些難降解的腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)會影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，土壤的疏松度也會受到影響，而通過微生物修復(fù)，利用多種土壤微生物共同降解這些腐殖質(zhì)，積累土壤有機(jī)質(zhì)，可起到改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力的作用。常勃等[18]也對微生物復(fù)墾技術(shù)進(jìn)行了研究，認(rèn)為微生物修復(fù)在礦區(qū)土壤結(jié)構(gòu)改善、養(yǎng)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(fù)

 

土壤重金屬污染的動物修復(fù)技術(shù)，即利用土壤中自身存在的動物及其腸道中現(xiàn)有的微生物，在自然條件或人為優(yōu)化下，在其生長、繁殖、穿插等代謝活動過程中，對污染物進(jìn)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(fù)技術(shù)。鄧?yán)^福等對生活在重金屬污染區(qū)土壤中的蚯蚓和蜘蛛進(jìn)行體內(nèi)重金屬含量的檢測分析，結(jié)果顯示，蚯蚓、蜘蛛對重金屬元素有很強(qiáng)的富集能力，其體內(nèi)的Cd，Pb，As等重金屬含量與污染區(qū)土壤中重金屬的含量呈明顯的正相關(guān)關(guān)系；馬正學(xué)等在研究采礦廢物對土壤原生動物的影響時發(fā)現(xiàn)，腐生波豆蟲和梅氏扁豆蟲對鉛有很高的富集作用。