水污染中有毒重金屬正在逐漸成為全世界面臨的一個問題。重金屬通過礦山開采、金屬冶煉、金屬加工及化工生產廢水、化石燃料的燃燒、施用農藥化肥和生活垃圾等人為污染源，以及地質侵蝕、風化等天然源形式進入水體，加之重金屬具有毒性大，在環境中不易被代謝，易被生物富集并有生物放大效應等特點，不但污染水環境，也嚴重威脅人類和水生生物的生存。

重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成百上千倍地富集，最后進入人體。水污染中，重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。鎘、鉛、鉻、砷和汞是與人類中毒相關的重金屬。被鎘污染的水、食物，人飲食后，會造成腎、骨骼病變。攝入硫酸鎘20毫克，就會造成死亡。鉛造成的中毒，會引起貧血、神經錯亂。六價鉻有很大毒性，會引起皮膚潰瘍，并能致癌。飲用含砷的水，會發生急性或慢性中毒。砷使許多酶受到抑制或失去活性，造成機體代謝障礙，皮膚角質化，引發皮膚癌。汞的化合物能溶于水，并通過皮膚吸收和通過食物鏈進入人體，主要集中在肝、腎、脾及骨骼中，它的毒性是積累性的。汞中毒病狀為疲乏、頭暈、易怒，隨后發生顫抖、手腳麻痹、吞咽困難、耳聾、視力模糊、肌肉運動失調等，進一步發展到情緒紊亂、神經中樞失調、語言不清，最后昏迷致死。有機磷農藥會造成神經中毒，有機氯農藥會在脂肪中蓄積，對人和動物的內分泌、免疫功能、生殖機能均造成危害。氰化物也是劇毒物質，通過水資源進入血液后，與細胞的色素氧化酶結合，使呼吸中斷，造成呼吸衰竭窒息死亡。

重金屬污染對于環境和人類造成的危害已越來越多地為人們所熟知，隨著全球可持續發展戰略的進一步實施，對重金屬廢水的處理要求也將日益嚴格。重金屬廢水是一個十分復雜的混合體系，用單處理技術處理已經很難達到要求。

水體重金屬污染治理包括外源控制和內源控制兩方面。外源控制主要是對采礦、電鍍、金屬熔煉、化工生產等排放的含重金屬的廢水、廢渣進行處理，并限制其排放量。內源控制則是對受到污染的水體進行修復。

重金屬多為非降解型有毒物質，不具備自然凈化能力，一旦進入環境就很難從環境中去除。目前重金屬污染的治理方法以物理、化學方法為主，生物修復技術作為一種更經濟、更高效、更環保的治理技術也受到廣泛關注。隨著生物技術的發展，生物修復技術的可行性和有效性將逐漸加強，在治理和防治重金屬污染方面將發揮更大作用，前景十分廣闊。