Fitoremediasi adalah penggunaan tanaman untuk mendekontaminasi limbah dan mengatasi masalah pencemaran lingkungan, baik secara eks-situ (menggunakan kolam buatan atau reaktor) maupun in-situ (langsung di lokasi yang tercemar). Sebagai cabang penelitian dalam studi lingkungan, fitoremediasi menawarkan proses yang ramah lingkungan dan berbiaya rendah. Selain itu, metode ini memungkinkan tanaman untuk menyerap kontaminan dalam air limbah, seperti logam yang sulit terdegradasi, sehingga dapat didaur ulang. Tanaman yang digunakan dalam fitoremediasi harus memiliki biomassa tinggi dan pertumbuhan cepat. Keuntungan lain dari fitoremediasi adalah kemampuannya menyerap logam polutan melalui proses yang sama dengan penyerapan nutrisi, yaitu melalui dinding sel hingga mencapai metabolisme. Terdapat berbagai macam mekanisme fitoremediasi diantaranya :
1. Fitoekstraksi
Fitoekstraksi adalah proses di mana tanaman menyerap polutan dari tanah atau air dan kemudian menyimpan polutan tersebut dalam daun atau batangnya.
2. Fitovolatilisasi
Fitovolatilisasi melibatkan penyerapan polutan oleh tanaman, yang kemudian dikonversi menjadi senyawa volatil dan dilepaskan ke atmosfer oleh tanaman.
3. Fitodegradasi
Fitodegradasi adalah proses di mana tanaman menyerap polutan dan kemudian polutan tersebut mengalami reaksi kimia di dalam tanaman.
4. Fitostabilisasi
Fitostabilisasi adalah proses di mana tanaman mengubah polutan di dalam tanah menjadi senyawa non-toksik sebelum senyawa tersebut diserap oleh tanaman.
5. Rhizofiltrasi
Rhizofiltrasi adalah penyerapan polutan oleh tanaman di mana media tercemar yang digunakan adalah badan perairan.
Banyak jenis tanaman yang dapag digunakan untuk proses fitoremediasi seperti hal nya mikroalga. Mikroalga merupakan kelompok alga yang berukuran mikroskopis dan termasuk dalam kategori organisme autotrofik, yang berarti mereka mampu melakukan fotosintesis untuk menghasilkan energi dari cahaya matahari. Mikroalga dapat ditemukan di berbagai lingkungan perairan, baik air tawar maupun air laut. Mikroalga mampu memainkan peran penting dalam ekosistem sebagai produsen primer dengan menghasilkan oksigen dan menjadi sumber makanan bagi berbagai organisme akuatik. Dalam konteks fitoremediasi, mikroalga sangat efektif dalam meminimalisir kontaminan dari lingkungan air, seperti logam berat, nutrien berlebih (nitrogen dan fosfor), serta senyawa organik beracun. Beberapa jenis mikroalga yang sering digunakan sebagai agen fitoremediasi untuk limbah meliputi:
1. Chlorella sp.
Mikroalga jenis ini efektif dalam menghilangkan logam berat seperti kadmium (Cd), timbal (Pb), dan merkuri (Hg).
2. Scenedesmus sp.
Mikroalga jenis ini efektif mengakumulasi nutrien seperti nitrogen dan fosfor dari air limbah, serta menyerap logam berat.
3. Spirulina sp.
Mikroalga jenis ini efektif mengakumulasi logam berat dan detoksifikasi senyawa organik.
4. Dunaliella sp.
Mikroalga jenis ini efektif dalam penyerapan logam berat serta pemurnian air asin atau air payau.
5. Nannochloropsis sp.
Mikroalga jenis ini efektif dalam penyerapan nutrien berlebih dari air limbah akuakultur.
6. Ankistrodesmus sp.
Mikroalga jenis ini mampu menyerap dan mengakumulasi logam berat serta mengurangi polutan organik dalam air limbah.