金屬礦區(qū)及周邊土壤重金屬污染已成為嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。重金屬污染使土壤質(zhì)量下降，生態(tài)系統(tǒng)退化，同時污染農(nóng)作物，威脅到人類的健康。目前，修復(fù)重金屬污染土壤的方法很多，包括物理、化學(xué)、生物等方法。其中生物修復(fù)法近年來得到了特別的重視，并取得了顯著進展。

隨著礦業(yè)的迅速發(fā)展，礦區(qū)乃至礦業(yè)城市周邊土壤重金屬污染問題已成為環(huán)境污染的熱點問題之一。礦山開采產(chǎn)生的廢石、選礦產(chǎn)生的尾礦及冶煉廢渣(含有 Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Ag、Cd、As 等有害元素)經(jīng)風(fēng)化淋濾使有害元素轉(zhuǎn)移到土壤中，造成土壤質(zhì)量下降的同時污染農(nóng)作物，最后通過食物鏈進入人體，影響人類健康。

危害性主要表現(xiàn)在：

1. 進入土壤的重金屬被吸附在土壤膠體表面或包含于礦物顆粒內(nèi)，可移動性差，遷移距離短。

2.土壤重金屬污染往往要通過對土壤樣品進行分析化驗和對農(nóng)作物以及對人或動物的健康檢查才能揭示出來，其危害被發(fā)現(xiàn)通常會滯后較長的時間。

3.不能被土壤中生物分解，不能通過焚燒的方法從土壤中去除，相反可以在生物體內(nèi)富集，有些會轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，表現(xiàn)出不可逆性和蓄積性。

土壤環(huán)境一旦被污染，僅僅依靠切斷污染源的方法往往很難自我修復(fù)，必須采用各種有效的治理技術(shù)才能消除污染。但是，從目前現(xiàn)有的治理方法來看，仍然存在治理成本較高和周期較長的矛盾。因此，需要有更大的投入，來探索、研究更為先進、有效和更為經(jīng)濟的污染土壤治理和修復(fù)的各項技術(shù)與方法。國內(nèi)外專家曾采用非毒性改良劑法、排土法和客土法、化學(xué)沖洗、電動力學(xué)法以及熱解吸等方法來解決土壤重金屬污染問題。近年來隨著人們對環(huán)境保護的日益重視，科學(xué)家開始探索在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境的情況下治理重金屬污染土壤的新途徑。在現(xiàn)有的土壤污染治理技術(shù)中，生物修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是最具生命力的。在全面介紹目前生物修復(fù)技術(shù)基礎(chǔ)上，綜合考慮金屬礦山土壤重金屬污染來源與礦山實際情況，對金屬礦山重金屬污染土壤的整體修復(fù)提出設(shè)想。



由于重金屬污染的特點是不能被降解而從環(huán)境中徹底消除，只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)，從高濃度變?yōu)榈蜐舛龋�且能在生物體內(nèi)積累富集。所以重金屬的生物修復(fù)有兩種途徑：

(1)通過在污染土壤上種植超積累植物，利用其對重金屬的吸收、積累和耐性除去重金屬。

(2)利用微生物，把重金屬轉(zhuǎn)化為較低毒性產(chǎn)物或利用重金屬與微生物的親合性進行吸附及生物學(xué)活性最佳的機會，降低重金屬的毒性和遷移能力。

植物吸收

植物吸收是利用超積累植物根系從土壤中吸取一種或多種重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到地上部，通過收割從而去除土壤中重金屬。由于運行成本低，回收和處理富集重金屬的植物較為容易，故應(yīng)用最多。

目前研究中關(guān)于Ni的超積累植物最多，關(guān)于其他重金屬如Cd、Pb、Zn、Co、As和Cu的超積累植物的數(shù)量還沒形成一定規(guī)模。十字花科遏藍(lán)菜屬具有較強的吸收Zn和Cd的能力，目前被作為超積累研究的模式植物。稻子的變種是超積累Cd的植物，可積累總量的7%-14%。


植物吸收是利用超積累植物根系從土壤中吸取一種或多種重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到地上部，通過收割從而去除土壤中重金屬。由于運行成本低，回收和處理富集重金屬的植物較為容易，故應(yīng)用最多。

目前已知的超積累植物絕大多數(shù)植株個體較小，生長慢、生物量小，不適宜大面積的污染土壤的修復(fù)。陳同斌等利用砷的超積累植物-蜈蚣草。在湖南進行了大面積現(xiàn)場修復(fù)實驗，初步研究結(jié)果，在種植蜈蚣草的 6個月時間內(nèi)，As污染土壤的植物修復(fù)效率可高達2.19% -7.84%。

加入一些有機絡(luò)合劑來增加土壤中重金屬的生物有效性也可提高植物對重金屬的吸收。該技術(shù)適用面廣，效果好。EDTA是誘導(dǎo)豌豆吸收重金屬Pb的最有效的螯合劑。EDTA 對多種重金屬污染土壤比較有效，它促進薺菜吸收重金屬不僅僅限于Pb，還有 Cd、Cu、Ni 和 Zn。在進行實驗室和野外試驗時發(fā)現(xiàn)，重金屬的吸收效率與螯合劑相關(guān)：EDTA 促進 Pb 的植物吸收，EDDS 促進 Cu 的植物吸收，DTPA 促進 Cu 和 Cd 的植物吸收。