Dalam menunjang pembangunan pertanian yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan, diperlukan keutuhan tatanan lingkungan, agar sumber daya alam dapat secara berlanjut menopang pertanian di masa kini dan masa mendatang. Dalam kehidupan sehari-hari manusia dan aktifitasnya akan akan selalu menghasilkan suatu bahan yang tidak diperlukan yang disebut limbah. Dengan adanya pertumbuhan penduduk yang tinggi, maka buangan limbah tersebut semakin besar dan beragam serta hanya dibuang ke sungai dan persawahan tanpa melalui proses pengolahan limbah. Sebagai akibatnya alam harus menerima kuantitas buangan limbah yang lebih berat sehingga kemampuan alam untuk mendegradasi akan terlampaui. Pada saat itulah pencemaran terjadi, dan kuantitasnya cenderung meningkat dan kualitas lingkungan bertambah buruk.

Kegiatan pembangunan bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan hidup rakyat dan dilaksanakan melalui rencana pembangunan jangka panjang yang bertumpu pada pembangunan di bidang industri dan pertanian. Pembangunan di bidang industri dan pertanian, pada satu pihak menghasilkan barang yang bermanfaat bagi rakyat, tetapi di lain pihak akan menghasilkan limbah. Limbah tersebut antara lain logam berat, tumpahan minyak bumi, organoklorin, organofosfat. Penggunaan dan penanganan bahan kimia di industri dan pertanian secara langsung merupakan sebab utama terjadinya pencemaran lingkungan.

Minyak bumi sebagai salah satu hasil kegiatan industri pertambangan, banyak sekali mengakibatkan masalah pencemaran lingkungan yang terjadi. Seperti kasus meledaknya sumur minyak pertamina di bekasi yang mengalir ke persawahan. Tumpahan minyak tersebut butuh waktu lama untuk mendegradasikannya sehingga aman bagi lingkungan. Bahaya akibat pencemaran minyak bumi di perairan laut berpengaruh terhadap perikanan, rantai makanan di laut. Dan apabila meresap ke dalam air tanah akan mengakibatkan air tersebut tidak dapat diminum. Salah satu contoh penggunaan bahan kimia pertanian yang kian meningkat adalah penggunaan pupuk dan pestisida organic sintetik. Akibat buruk dari penggunaan bahan kimia tersebut yang tidak proporsional akan mengakibatkan residu. Residu minyak bumi dan bahan organic sintetik akan tersebar secara tidak terkendali dan menumpuk pada rantai makanan, dan dengan mudah menyebar dengan bantuan air. Terkontaminasi minyak bumi dan bahan organic sintetik pada konsentrasi yang rendah menyebabkan sakit kepala, iritasi kulit, mata gatal dan sensasi terbakar pada organ dalam. Sedangkan pada konsentrasi tinggi dapat menyebabkan gangguan hati dan penyakit ginjal, serta meningkatkan resiko terserang kanker.

Secara umum penanggulangan limbah minyak bumi dan pestisida dapat dilakukan secara fisika dan kimia serta biologi. Salah satu alternatif yang saat ini banyak digunakan yaitu secara biologis seperti bioremediasi. Bioremediasi adalah proses pengembalian lingkungan tercemat kembali pada kondisi mendekati aslinya dengan bantuan organisme.