生物修複（bioremediation）是近年來出現的一個新名詞。它是指用生物的方法修複被人類長期的生產和生活活動所汙染和破壞的局部環境，使之重現生機的過程。這類局部被破壞的環境很多，如：廢棄的工廠和軍事基地、地下水、加油站附近的土壤、原油泄漏造成的海洋及海濱汙染等。這些受到嚴重汙染的地區往往已經不適合於普通生物的生存，因此需要采用特殊的生物和特殊的方法予以處理。常用的生物修複方法有植物生物修複與微生物生物修複兩類。
對於受汙染的土壤，如果能找到在這種環境中生存的植物，植物根係就能夠將汙染物逐步分解或積累在植物組織中。這一方法對於受原油及其製品汙染的土壤特別有用，已經發現了一些耐油的植物品種，它們的根係能夠將汙染物分解、轉化。有些植物還能在受到重金屬嚴重汙染的土壤上生長，並將重金屬離子逐步富集到植物的軀幹和枝葉。我國對大量的鹽堿地采用種植耐鹽堿植物，逐步改造成良田，是利用植物進行生物修複的成功例子。
微生物生物修複是研究得最多的方法。由於微生物種類繁多，適應環境的能力強，而且能夠誘導產生代謝特殊汙染物的酶係，因此總是能夠找到合適的微生物並利用它們對被汙染的局部環境進行修複。理想的生物修複應該使環境中的有毒有機化合物在微生物的作用下徹底礦化為二氧化碳和水。好氧及厭氧微生物都能用於生物修複，但由於環境是一個開放體係，很難做到厭氧，一般更傾向於應用好氧微生物。
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