近年来,由于土壤重金属污染而引发的环境污染问题愈发受到社会各界的广泛关注。土壤重金属污染越来越严重,污染面积越来越大,直接影响了社会经济的可持续发展,因此,开展污染修复迫在眉睫。目前,在众多的土壤修复技术中,开发一种操作简单、修复效率高、修复费用较低、无二次污染的污染土壤修复的技术,并能使之快速、高效的适用于各种污染土壤,对解决我国目前所面临的土壤污染问题具有十分重要的科学意义。本研究通过室内试验分析了植物仿生修复装置的水分传输速率、吸附剂填料对重金属的吸附能力,通过试验筛选出了9种适合植物仿生修复的吸附剂填料,证明了植物仿生修复技术是一种可行的、新型土壤修复技术。研究进一步对植物仿生修复装置进行了系统优化,通过考察土壤类型、填料组成、管件高度、模拟叶片材质、活性炭比例等因素对植物仿生修复装置的影响,优化后的植物仿生修复装置修复效率有了显著提高,其中管件的高度与修复装置蒸发速率呈负相关性;活性炭的量与装置蒸发速率的相关性不明显,模拟“叶片”的材料对蒸发速率大小的影响顺序依次为:玻璃纤维丝>玻璃纤维布>棉纱,蒸发速率分别为:100.13g?d^-1、64.75 g?d^-1和61.61 g?d^-1。最后研究了植物仿生修复技术在野外条件下的实际应用效果,分别对农业污染土壤和工业污染土壤进行了实地修复,试验结果表明,经该技术修复,农业污染土壤和工业污染土壤中的重金属均有所降低,其中农田污染土壤中试验田1和试验田2中Cd的降低率分别为48.15%、37.50%,工业污染土壤中Zn、Cr、Ni、Fe四种金属的降低率分别为27.03%、17.33%、31.60%、5.17%。本研究集材料筛选,可行性研究、系统优化和实际应用为一体,为开发新型土壤重金属污染修复技术奠定基础。