1.1. Ağır Metallerle Kirletilmiş Ekosistemlerin Biyoremediasyonu

Bütün metaller, gerekli olup olmamalarına rağmen, yüksek konsantrasyonlarda toksik etkiler sergileyebilir. Bir kirletici, yaşayan bir organizmaya girmenin yolunu bulduğu zaman, zararlı bir etki gösterebilir. Kirleticinin etkisi bu nedenle faaliyet gösterdiği alandaki yoğunlaşmasının bir fonksiyonudur. Metal toksitesi, asidik bir ortamda, besin eksikliği olan bir ekosistemde ve kötü fiziksel koşullarda daha şiddetli olmaktadır.

Arazilerin doldurulması ve sıvıların katılardan ayrıştırılması, kazı ve gömme ya da toprağın yıkanması gibi geleneksel remediasyon önlemleri yoluyla iyileştirmeye teşebbüs edilebilir. Tarım kimyasallarının uygunsuz kullanımının yanı sıra evsel ve endüstriyel atıkların bertarafı için katı atık depolama alanının kapsamlı kullanımı, yeraltı sularında kirliliğine yol açan büyük miktarda sızıntı su oluşturmuştur ve sızıntı ile ortaya çıkan yeraltı suyunun kirlenme potansiyeli, atık depolama alanları için yeni mühendislik tasarımlarının icadını gerekli kılmıştır. Ağır metallerle kirlenmiş olan ekosistemlerin remediasyonu; iyon değişimi, çökelme, ters ozmoz, buharlaştırma ve kimyasal azaltma gibi fizikokimyasal işlemler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ancak, membran kirlenmesi, yüksek maliyetler, yüksek enerji ihtiyacı ve taşımada düşük verimlilik gibi problemler nedeniyle bu işlemler endüstrilerde az ilgi görmektedir. Genel olarak, teknik uygulanabilirlik, maliyet etkililik ve tesislerin sadeliği, ağır metalleri (Cu, Ar, Pb ve Zn gibi) ve siyanürü kirlenmiş ekosistemden çıkarmak için en uygun arıtma yöntemini seçmede kilit faktörlerdir. Ancak, fotokatalik azaltma, yüzey aktif-esaslı membranlar, akışkan membranlar ve yüzey karmaşıklaşması gibi en son teknolojiler, ağır metallerin kirletilmiş ekosistemlerden taşınması için daha verimlidir.