Làm sạch đất ụ nhiễm là một quỏ trỡnh đũi hỏi cụng nghệ phức tạp và vốn đầu tư cao. Để xử lý đất ụ nhiễm người ta thường sử dụng cỏc phương phỏp truyền thống như: rửa đất; cố định cỏc chất ụ nhiễm bằng hoỏ học hoặc vật lý; xử lý nhiệt; trao đổi ion, ụxi hoỏ hoặc khử cỏc chất ụ nhiễm; đào đất bị ụ nhiễm để chuyển đi đến những nơi chụn lấp thớch hợp,... Hầu hết cỏc phương phỏp đú rất tốn kộm về kinh phớ, giới hạn về kỹ thuật và hạn chế về diện tớch,... Gần đõy, nhờ những hiểu biết về cơ chế hấp thụ, chuyển hoỏ, chống chịu và loại bỏ kim loại nặng của một số loài thực vật, người ta đó bắt đầu chỳ ý đến khả năng sử dụng thực vật để xử lý mụi trường như một cụng nghệ mụi trường đặc biệt. Khả năng làm sạch mụi trường của thực vật đó được biết từ thế kỷ XVIII bằng cỏc thớ nghiệm của Joseph Priestley, Antoine Lavoissier, Karl Scheele và Jan Ingenhousz. Tuy nhiờn, mói đến những năm 1990 phương phỏp này mới được nhắc đến như một loại cụng nghệ mới dựng đề xử lý mụi trường đất và nước bị ụ nhiễm bởi cỏc kim loại, cỏc hợp chất hữu cơ, thuốc sỳng và cỏc chất phúng xạ.
Trong những năm gần đõy, người ta quan tõm rất nhiều về cụng nghệ sử dụng thực vật để xử lý mụi trường bởi nhiều lý do: diện tớch đất bị ụ nhiễm ngày càng tăng, cỏc kiến thức khoa học về cơ chế, chức năng của sinh vật và hệ sinh thỏi, ỏp lực của cộng đồng, sự quan tõm về kinh tế và chớnh trị,... Hai mươi năm trước đõy, cỏc nghiờn cứu về lĩnh vực này cũn rất ớt, nhưng ngày nay, nhiều nhà khoa học đặc biệt là ở Mỹ và chõu Âu đó cú rất nhiều đề tài nghiờn cứu cơ bản và ứng dụng cụng nghệ này như
một cụng nghệ mang tớnh chất thương mại. Hạn chế của cụng nghệ này là ở chỗ khụng thể xem như một cụng nghệ xử lý tức thời và phổ biến ở mọi nơi. Tuy nhiờn, chiến lược phỏt triển cỏc chương trỡnh nghiờn cứu cơ bản cú thể cung cấp được cỏc giải phỏp xử lý đất một cỏch thõn thiện với mụi trường và bền vững. Năm 1998, Cục mụi trường Chõu Âu (EEA) đỏnh giỏ hiệu quả kinh tế của cỏc phương phỏp xử lý kim loại nặng trong đất bằng phương phỏp truyền thống và phương phỏp sử dụng thực vật tại 1.400.000 vị trớ bị ụ nhiễm ở Tõy Âu, kết quả cho thấy chi phớ trung bỡnh của phương phỏp truyền thống trờn 1 hecta đất từ 0,27 đến 1,6 triệu USD, trong khi phương phỏp sử dụng thực vật chi phớ thấp hơn 10 đến 1000 lần.
Như vậy, xử lý đất bị ụ nhiễm bằng thực vật hiện nay đang là hướng giải phỏp ưu tiờn.
Cơ sở khoa học của sử dụng thực vật trong xử lý ụ nhiễm đất:
- Một số loại thực vật cú khả năng chống chịu và thớch nghi với mụi trường độc hại của đất.
- Cú một số ớt thực vật cú khả năng hấp thu một số chất độc hại như kim loại nặng, cỏc hợp chất hữu cơ, thuốc sỳng và cỏc chất phúng xạ… và chỳng sinh trưởng và phỏt triển tốt trong mụi trường độc hại ấy.
Cơ sở của giải phỏp cụng nghệ sử dụng thực vật trong xử lý đất ụ nhiễm bao gồm cỏc quỏ trỡnh sau:
- Chuyển húa chất ụ nhiễm (Phyto-transformation):
Áp dụng cho đất bị ụ nhiễm bởi cỏc chất thải hữu cơ giàu amoni, phosphat, thuốc trừ cỏ, perclorat…. Thực vật thực hiện quỏ trỡnh cố định cỏc chất ụ nhiễm và chuyển húa chỳng trong quỏ trỡnh trao đổi chất của mỡnh. Cỏc loại thực vật điển hỡnh là cõy dương, liễu, cỏ linh lăng….
- Xử lý bằng vựng rễ (Rhizosphere remediation):
Áp dụng cho đất hoặc bựn lắng bị ụ nhiễm bởi cỏc chất bẩn hữu cơ cú khả năng phõn hủy sinh học như BTEX, TPH, PAHs, PCBs và thuốc bảo vệ thực vật. Thực vật tiết ra cỏc chất để kớch thớch vi sinh vật vựng rễ như nấm men, nấm mốc, vi khuẩn phỏt triển và phõn giải cỏc chất ụ nhiễm qua quỏ trỡnh trao đổi chất của chỳng. Cỏc loại thực vật điển hỡnh là cỏc loại cỏ cú rễ sợi (như cỏ đuụi trõu), cỏc cõy sản xuất cỏc hợp chất phenol (dõu, tỏo…), thực vật thủy sinh.
- Cụng nghệ cố định cỏc chất ụ nhiễm (Phytostabilization):
Cụng nghệ này được ỏp dụng để xử lý đất bị ụ nhiễm bởi kim loại nặng và cỏc chất hữu cơ kỵ nước bằng cỏch sử dụng cỏc loài cỏ cú rễ sợi, ưa nước ngầm, hấp thụ hay hấp phụ cỏc chất ụ nhiễm vào rễ làm giảm khả năng di động của chỳng trong mụi trường.
- Cụng nghệ chiết xuất bằng thực vật (Phytoextraction):
Là quỏ trỡnh sử dụng thực vật để hấp thụ cỏc chất ụ nhiễm như kim loại nặng ở đất vào trong rễ và vận chuyển chỳng lờn cỏc bộ phận khỏc của cõy. Tại đú, chất ụ
nhiễm được tớch lũy và cú thể được thu hồi lại sau khi xử lý sinh khối. Thực vật được sử dụng cho cụng nghệ này hiện nay khỏ phổ biến như cải xanh, hướng dương, thơm ổi, dương xỉ, lau, cỏ vetiver….
- Cụng nghệ bay hơi qua lỏ cõy (Phyto-volatilization):
Sử dụng một số thực vật như cải xanh, một số cõy chịu nước để loại bỏ một số kim loại nặng ra khỏi đất và bựn lắng. Thụng qua hoạt động sống của thực vật, cỏc chất ụ nhiễm được hấp thụ và biến đổi thành dạng dễ bay hơi thoỏt ra khụng khớ.