土壤是陆地生态系统的重要组成部分，是人类赖以生存的最宝贵的自然资源之一。自20世纪以来，科技进步推进了工农业的快速发展，然而大量工业废水以及农用化学用品的不规范使用和处理，使许多含有重金属的污染物通过各种途径进入土壤环境。这些重金属通过农田作物的富集作用进入食物中，严重影响粮食安全，对人类健康造成危害，进一步还会导致土壤资源退化和生态系统退化。据调查显示，我国受重金属污染的农田耕地面积约占我国总耕地面积的五分之一，而每年受重金属污染引起的粮食减产达到1 000多万吨。重金属污染土壤的修复研究已成为环境与土壤界的关注热点。
近年来，植物修复技术在重金属污染土壤治理领域被特别关注，专家学者们普遍认为植物修复是一种新兴、环境友好的技术。通常，物理和化学修复技术虽然能有效、快速去除受污染土壤中的重金属，但具有价格昂贵、实施困难的缺点，并且很大可能改变土壤性质。相比之下，植物修复技术不仅成本低，而且有良好的综合生态效益，但是该技术还存在修复时间长、见效慢的缺点。为了提高植物修复效率，国内外学者用其他修复技术联合植物修复，并取得了良好的效果。 
1.植物修复技术
1.1基本概念
植物修复来自于1977年Brooks等的发现， 首次提出了超积累植物的概念，当时用以命名茎中镍含量(干重)大于1 000 mg/kg的植物。1983年， 美国科学家Chaney又提出运用植物去除土壤中重 金属污染物的设想，植物修复作为一种治理污染土壤的技术逐渐被人们应用于重金属污染治理。
植物修复技术是基于植物从土壤中提取重金属的能力，并在各个部分(根、茎、叶、花、果实)中生物 积累，而不会对土壤结构、肥力和生物活性产生不利影响。在受污染的土壤上生长的植物必须对各种重金属(1种或多种)具有一定的耐受性，生长速度高， 能产生大量的生物质，从而保证良好的植物修复效率。具有超量积累重金属能力的植物，称为超积累植物。当生长在富含金属的土壤上时，可以积累金属(干重)超过100 mg/kg，包括镍、铜或铅;或 者可以在芽部积累锰和锌2种金属的含量超过 10000 mg/kg。目前，超过500种植物物种被发 现是良好的超积累植物，如芸苔科、大戟科、菊科、蚕 豆科、拉米亚科等植物。 
1.2修复机制
植物修复技术的核心机制是利用植物对金属的富集能力将土壤中重金属累积在植物根部，根系具有非常大的比表面积，对重金属有耐受和积累作用。而植物体内对重金属的生物积累和耐受具有复杂的机制。一些专家学者们研究了植物在细胞和分子水平上去除金属的策略和机制，其机制与细胞壁和质 膜的结构和组成、根系、某些酶的参与、络合配体的存在、液泡结构等有关。


一般地，根据植物积累和转运重金属的不同机制，可以将植物修复技术分为植物挥发、植物稳定和植物提取3种类型。植物挥发是将某些重金属污染物转化为危害较小的挥发物，该技术主要适 用于砷、硒、汞等元素，但也存在挥发的重金属会进入空气中从而造成大气污染的风险。植物稳定是植物通过根部作用，与金属络合，直接或间接限制金属的迁移能力，使其无法迁移到地下水或加入食物循环中，该技术主要广泛应用于锌、铅、镉、锰、铜、 镉、铁、镍等元素。植物挥发的原理是植物提取， 是指通过植物根部吸收重金属并运输至茎叶部转移并贮存，随后对累积大量重金属的植物茎叶部进行收割并进行集中处理，达到降低土壤重金属含量的目的，该技术主要适用于铅、镉、铜、汞和砷等元素。
1.3优缺点
与物理、化学修复方法相比，重金属污染土壤植 物修复技术具有经济、生态友好的优点，包括治理成 本低，对土壤环境扰动小，某些金属元素甚至可回收 利用，兼有环境美学性等。因此，植物修复是一种可靠的、较为生态友好的绿色技术。在实际应用中，由于植物自身一些固有的特性使植物修复技术还存在一些明显的缺点:①植物生长易受到土壤类型、温度、湿度、营养等环境条件限制;②一年生或半年生的作物或植物，在收获期可能会留在田间堆肥，再次造成环境污染;③重金属对植物或多或少存在胁迫作用，重金属在植物中的积累有限。为解决这些问题，近年来植物联合修复技术备受关注，例如螯合剂和微生物可与该技术结合使用以提高重金属的生物利用度，允许植物和土壤清理中更多的重金属积累。
2联合修复技术
 2.1动物－植物联合修复技术
动物－植物联合技术最早被应用于农学领域， 动物可以有效促进农作物生长。到了近几年，动 物－植物联合修复技术逐渐应用于污染土壤的修复 工程中。该技术的机制比较简单，因动物和植物的
生存区域的重叠而容易产生相互促进作用。通常，无脊椎动物和节肢动物在土壤营养结构改善、促进植物生长方面都具有积极作用，常用于植物－动物联合修复中。
蚯蚓是一种常用于重金属土壤修复的无脊椎土壤动物，可以通过蠕虫活动提高植物的养分利用率从而促进植物生长，因此常常与植物修复联合进行。
土壤中添加蚯蚓能促使植物对镉的积累增加，蚯蚓能改善土壤p H，激活植物的抗氧化系统，提高植物修复的效率，是动物－植物联合修复技术的理想材料。
蚯蚓－植物协同移除酸性土壤中铬技术，添加蚯蚓后，土壤中的氧化态和残渣态的铬显著降低，酸可提取态和还原态的铬显著增加，蚯蚓可促进铬形态的转化。
 2.2微生物－植物联合修复技术
微生物－植物联合修复技术是利用植物在土壤 中构成的一个特异的根际系统，为微生物的生长提供了条件，从而通过微生物和植物共同作用直接或间接地吸收和降解土壤中污染物质。其中，根际系统是指靠近植物根系的狭窄土壤区域，是植物根系、土壤和微生物相互作用的高度复杂的微系统。 微生物－植物联合修复技术的修复机制主要是依靠微生物与植物之间相互促进作用:①植物的根系为微生物生存提供可转移的氧气以及丰富的营养和能量;②微生物的生长代谢活动促进根系分泌物的释放，提高超积累植物对重金属的吸收能力。
目前，植物与菌根真菌的联合被许多专家学者广泛研究。菌根真菌是一类极其重要的微生物，广泛存在于耕地、林地、草原等生态环境中，能够与 90%以上的陆生植物根系形成共生关系，即“菌根” 结构，这一结构是同时具有微生物和植物根系特性的互惠共生体，在修复重金属污染土壤上能发挥极大作用。
2.3化学法－植物联合修复技术
化学法－植物联合修复技术主要是利用螯合剂、生长调节剂、酸碱调节剂和电动强化措施提高植 物修复效率，其机制主要是通过化学强化剂的科学 选择和合理施加，提高污染物生物可利用性以及植物修复效率。 在土壤中添加有机质可以改善土壤并增加植物修复中的植物生物量。近年来，生物炭－植物联合 修复技术受到广泛关注。生物炭与植物联合修复具有许多优点，比如生物炭可以通过表面吸附作用来固定土壤中的金属，提高土壤中的生物活性，还可以释放有利于植物生长的必需营养素。此外，土壤的生物炭改良剂对土壤性质也有所改善，可以提高土壤的持水能力和孔隙率，改善土壤结构，促进植物更好地生长。