Trong giai đoạn Ranch Hand, Mỹ sử dụng mục tiêu phun rải hóa chất độc màu da cam (chất diệt cỏ) lên rừng và đồng ruộng miền Nam; còn Pacer Ivy nhằm tập hợp, đóng gói và chuyển toàn bộ hóa chất đã sử dụng sang căn cứ Johnston Atoll. Các nghiên cứu trước đó cho thấy sân bay Biên Hòa bị ô nhiễm dioxin rất cao và phức tạp, ước tính khoảng 33 triệu lít thuốc diệt cỏ đã được vận chuyển đến đây, trong đó chất da cam chiếm 60% (khoảng 20,4 triệu lít). Tại khu vực này từng xảy ra rò rỉ và đổ tràn hóa chất, được xem là nguyên nhân chính làm hình thành các vùng ô nhiễm dioxin nồng độ cao.

Chất diệt cỏ sử dụng trong chiến tranh chủ yếu gồm chất trắng, chất xanh và chất da cam; trong đó chất da cam chiếm tỷ lệ lớn. Chất da cam là hỗn hợp theo tỷ lệ 50:50 (theo khối lượng) của các este n-butyl từ hai axit phenoxy: 2,4-D và 2,4,5-T. Đặc biệt, 2,4,5-T chứa tạp chất cực độc là 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), thường gọi chung là dioxin, hình thành như một sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất. Trong các đồng loại dioxin, TCDD được coi là độc nhất, đã được chứng minh làm tăng nguy cơ gây ung thư ở người. Bên cạnh đó, dioxin có tính bền cao, khó phản ứng với oxy và nước, ít bị phân hủy sinh học nên có thể tồn tại lâu trong môi trường; vì vậy xử lý triệt để thường đòi hỏi các giải pháp nhiệt độ cao và chi phí lớn.

Trong nhiều năm, các nghiên cứu tại Biên Hòa chủ yếu tập trung đánh giá hiện trạng ô nhiễm dioxin trong nước, đất và trầm tích, đồng thời xem xét tác động đến hệ sinh thái và cộng đồng dân cư xung quanh. Tuy vậy, mức độ xâm nhập và lan tỏa của dioxin theo chiều sâu phụ thuộc mạnh vào cấu trúc đất, thành phần hạt, tính chất hóa lý và hàm lượng mùn. Do đó, nghiên cứu nhằm làm rõ mối tương quan giữa sự tồn lưu dioxin và thành phần khoáng vật trong đất tại sân bay Biên Hòa. Mẫu đất được lấy từ 6 lô ở khu vực góc Tây Nam đường băng (khu vực Pacer Ivy) và 6 lô ở khu vực Tây Nam (SW-3), mỗi lô 100 m². Kết quả cho thấy dioxin tương quan thuận với phần hạt mịn; phân tích XRD xác định trong nhóm hạt mịn có kaolinit, thạch anh, smectit và illit, trong đó kaolinit chiếm ưu thế. Dioxin được hấp phụ lên bề mặt khoáng vật kaolinit và được giữ lại trên các cạnh điện tích dương của illit và smectit, từ đó kết luận rằng sự lưu giữ dioxin trong đất tại sân bay Biên Hòa chủ yếu gắn với các khoáng vật sét.