除了传质、温度、营养物等反应条件，有机污染物的可生物降解性是实现生物降解的关键。经过长时间的自然降解、衰变、迁移，土壤中绝大部分有机污染物为持久性有机污染，实际上难以生物降解。
1概述
美国环保署指南定义的生物修复是在限定的环境内，加快利用微生物（本土或引入）和其他操作将有机物降解或脱毒为无害的物质的过程。适合处理挥发性有机物、BTEX和酚化合物、多环芳烃 (PAHs) (特别是简单的的芳烃)、石油烃、硝基芳烃。通常不适于处理金属、复杂（高分子量）PAH和氯化烃[1]
2生物修复的影响因素
2.1生物技术关键点
在美国木材场址修复技术评价调查中，47个场地中的17个选择了生物修复技术。由于能够满足土壤可持续的需求，去除污染的土壤可再利用或恢复到原有的用途，生物技术最近得到了鼓励[2]。
采用微生物消除毒性或去除污染物。生物修复不会造成损害，成本比较低。主要机理是自然微生物菌群生物降解，从环境中去除石油和其他烃类[[ ]]。有时也称为生物处理或生物降解，是最为经济、有效的污染土壤修复方式，更适于非溶解、非挥发性石油烃污染土壤的修复，烃含量一般不超过5%。易于生物降解的顺序如下：直链烷烃>小分子芳烃>环烷烃。一些化合物，高分子量多环芳烃（PAH）可能不会降解。
2.2石油烃
石油烃的生物降解是一个复杂的过程，受石油烃性质和数量影响。石油烃可分为四类：饱和烃、芳烃、沥青质（酚、脂肪酸、酮、脂和卟啉）、树脂（吡啶、喹啉、咔唑、亚砜和酰胺）。不同的因素影响烃的降解。限制环境中石油污染物生物降解的一个最重要的是因素是其微生物的适用性有限。石油烃化合物粘附在土壤组分上，难以去除或降解。烃对生物降解的敏感性不同，通常按以下排列：直链烷烃>支链烷烃>小分子芳烃>环烷烃。一些烃类可能根本不会生物降解，如高分子量的多环芳烃[4]。
多环烷烃（PAH）通常为亲脂化合物，对有机物的亲合性强。在水相环境中，低分子量PAH部分溶解，使之易于为各种降解过程所用。美国环境署列出了16种PAH，其中萘、苊烯、苊、芴、菲（环数2~3个）在水中的溶解度较高，只有很少的细菌能够利用高分子量PAH作为炭源和能源，共代谢降解过程随着PAH环数量的增加而增加。在海洋环境下，C11~12饱和烃化合物的半降解时间为7d，C36~C40则要>100d，萘的半降解时间2d。纯化学氧化过程涉及氧气、羟基自由基和其他自由基。生物和化学降解过程可能产生各种其他化合物，难处理的产物是一种初步的羧基化合物，如酮、醌、二羧酸酐和氧杂萘邻酮，而羧酸和酚更容易降解或转化[5]。
酚易于生物降解，有时也划分为难以生物降解的烃类，主要是由于生物抑制，初始浓度>100ppm时，苯酚对微生物群落有抑制作用，生物絮体的密实程度降低，沉降性能变差，但去除率仍可达到95%以上。石油中的天然烷基酚部分进入采出水，烷基酚多于5个炭原子支链时主要与油滴有关。天然油中没有C8和C9酚，酚几乎完全进入溶液。酚由一个或多个烷基/异丙苯基（R）替代。吸光度在290nm以上，直接光解（大气氧化）是主要消解途径。在环境条件下，所有烷基酚都不易非生物水解[[]]。
由于PAH分子量大（特别是5-和6-环PAH）难以生物降解，已经证明难以生物修复PAH污染的土壤。这是由于生物的适用性低（溶解度低）或固有的顽固性。但是，采用促进PAH生物适用性或规避这些问题的技术时，通常声称取得了成功。接种专门的具有疏水性的细菌可能有所帮助，白霉菌也可利用细胞外酶降解PAH。另一种方法是化学断开高分子量PAH，作为生物降解断环产物的预处理。这种方法可用于处理污染程度较低的土壤。游离氰化物易于生物降解，但是，公认复杂的铁氰化物难以生物降解。但是，认为后者毒性比游离氰化物低得多[4]。
2.3营养物的影响
投加含有表面活性剂与精选的营养素混合复配的浓缩强效的生物降解除烃剂，可将生物修复所需的时间由一年缩短到三个月甚至几周，除了缩短修复的时间，还可减少翻耕的次数和补充水分所需的新鲜水。
营养物是成功降解烃污染物的非常重要成分，特别是氮、磷，有时包括铁，为了强化原油的生物降解，必须投加营养物。基因工程细菌的应用是研究的前沿，潜在的效益巨大，考虑到固有物种足以进行，多数情况下，基因工程的应用受到质疑。
3生物修复案例
由于在更受控、更有利的条件下进行，实验室规模的研究效果通常好于现场处理。很多2-和3-联氯而苯已经降解。加入假单胞菌LB400（降解各种PCB）促进过程，实验室规模试验降解95%，4个月的现场研究重复加入菌株，只降解了20%的PCB，只有本土微生物的相邻场地的降解可以忽略。处理工艺包括浆体相生物修复，PCB水平最多降低60%，曝气会增加挥发。Wood Pond, MA(Bedard et al., 1986; Bedard et al., 1996)对roclor 1260污染底物进行脱氯，采用2,6溴化联苯作为电子受体，引入和强化本土厌氧菌，在373d后，总的PCB浓度没有降低。采用血粉厌氧生物修复毒杀芬，副产物为低含氯的氯苯、氯离子和细胞质、硫化氢和甲烷，目标是90%的脱氯。
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4结束语
生物技术采用微生物或酶，降解化学污染物。生物降解的关键因素是确定或开发适当的细菌/真菌和深刻认识存活、繁殖和生长的最佳条件。必须控制适当的参数和离解参数，如温度、湿度、pH、适用的氧、相对湿度、土壤/废物的性质、降解代谢物，才能达到有效的结果。EPA已经将生物降解作为处理木材处理场址土壤、污泥、底物中有机污染物（包括POP）的主要合理的修复。
参考文献
[1]土壤电动修复中匀强电场对土壤细菌群落的影响[J]. 赵庆节.安徽农业科学.2011(19)
[2]根瘤菌-豆科植物共生体系在重金属污染环境修复中的地位、应用及潜力[J]. 韦革宏,马占强.微生物学报.2010(11)