لقد أدى التطور الصناعي المركَّز والإدخال الحديث للسموم الكيميائية في النظام الزراعي إلى تلوث البيئة بالمعادن الثقيلة والمبيدات والنوكليدات المشعة، وأصبح واحداَ من أخطر المشاكل التي تواجه صحة الإنسان وإنتاجه الزراعي. وقد تراكمت في التربة وفي مواقع عديدة من العالم ملوثات خطرة تمثلها عناصر ثقيلة (مثل الكادميوم Cd والزنك Zn والرصاص Pb والنحاس Cu والكروم Cr والزئبق Hg والنيكل Ni)، وذلك نتيجة للنشاطات البشرية؛ ولاسيما التعدين والنقل والصناعة. كما ارتفع استعمال المبيدات والمخصبات الصناعية في النُّظم الزراعية لمواجهة الطلب المتزايد على الغذاء. ونجم عن ذلك نقص كبير في قدرة التنظيف الذاتي للنظم البيئية، وقد اعتمدت التقانات الهندسية أسلوب إزاحة الترب السطحية الملوثة ميكانيكياً وتجميعها في أكوام تمهيداً لردمها أو معالجتها، وهذه عمليات مرتفعة التكاليف، إضافةً إلى تخريبها للتربة المتبقية.
