десно|мини| Загађење воде услед производње млека у области Ваирарапа на Новом Зеланду (фотографисано 2003.) Пољопривредно загађење се односи на биотичке и абиотичке нуспроизводе пољопривредних активности које резултирају контаминацијом или деградацијом животне средине и околних екосистема, и/или узрокују болести људи и повреде њихових економских интереса. Загађење може доћи из различитих извора, у распону од тачкастих извора загађења воде (са једне тачке испуштања) до дифузних извора, такође познатих као загађења из не-тачкастих извора загађења воде, као и од загађења ваздуха. Кад се нађу у животној средини, ови загађивачи могу имати и директне ефекте на околне екосистеме, тј. убијање локалних дивљих животиња или контаминацију воде за пиће, и низводне ефекте, као што су мртве зоне у водним телима узроковане пољопривредним отицањем.

Праксе управљања, или њихово непознавање, играју кључну улогу у количини и утицају ових загађивача. Технике управљања се крећу од управљања животињама и њиховог смештаја до ширења пестицида и ђубрива у глобалним пољопривредним праксама. Лоше праксе управљања укључују лоше вођене операције исхране животиња, прекомерну испашу, орање, ђубриво и неправилну, прекомерну или неодговарајућу употребу пестицида.

Загађивачи из пољопривреде у великој мери утичу на квалитет воде и могу се наћи у језерима, рекама, мочварама, естуарима и подземним водама. Загађивачи из пољопривреде укључују седименте, хранљиве материје, патогене, пестициде, метале и соли. Узгој животиња има огроман утицај на загађиваче који улазе у животну средину. Бактерије и патогени организми у стајњаку могу да доспеју у потоке и подземне воде ако се испашом, складиштењем стајњака у лагунама и наношењем стајњака на поља не управља правилно."Investigating the Environmental Effects of Agriculture Practices on Natural Resources". USGS. January 2007, pubs.usgs.gov/fs/2007/3001/pdf/508FS2007_3001.pdf. Accessed 2 April 2018. Загађење ваздуха узроковано пољопривредом кроз промене у коришћењу земљишта и праксе узгоја животиња има огроман утицај на климатске промене, а решавање ових проблема било је централни део специјалног извештаја ИПЦЦ (Intergovernmental Panel on Climate Change) о климатским променама и земљишту. https://www.ipcc.ch/report/srccl/.

Абиотички извори

Пестициди мини| Примена пестицида из ваздуха Пестициди и хербициди се примењују на пољопривредно земљиште ради сузбијања штеточина које ометају биљну производњу. До контаминације земљишта може доћи када пестициди опстају и акумулирају се у земљишту, што може променити микробне процесе, повећати унос хемикалија у биљке и токсични су за организме у земљишту. Мера у којој пестициди и хербициди опстају зависи од јединствене хемије једињења, која утиче на динамику сорпције и одређује њихову судбину и транспорт у земљишту. Пестициди се такође могу акумулирати код животиња које једу контаминиране штеточине и организме у земљишту. Поред тога, пестициди могу бити штетнији за корисне инсекте, као што су опрашивачи, и за природне непријатеље штеточина (тј. инсекте који хватају или паразитирају на штеточинама) него за саме циљне штеточине. Gullan, P.J. and Cranston, P.S. (2010) The Insects: An Outline of Entomology, 4th Edition. Blackwell Publishing UK: 584 pp.

Испирање пестицида До испирања пестицида долази када се пестициди помешају са водом и крећу кроз тло, контаминирајући подземне воде. Количина испирања је у корелацији са одређеним карактеристикама земљишта и пестицида и степеном падавина и наводњавања. Излуживање ће се највероватније десити ако се користи пестицид растворљив у води, када је тло по текстури песковито; ако дође до прекомерног заливања непосредно након примене пестицида; ако је способност адсорпције пестицида на земљиште ниска. Излуживање може не само да потиче из третираних поља, већ и из области мешања пестицида, места за прање машина за примену пестицида или одлагалишта.

Ђубрива Ђубрива се користе за обезбеђивање усева додатним изворима хранљивих материја, као што су азот, фосфор и калијум, који подстичу раст биљака и повећавају приносе усева. Иако су корисни за раст биљака, они такође могу пореметити природне хранљиве и минералне биогеохемијске циклусе и представљати ризик по људско и еколошко здравље.

Азот Азотна ђубрива снабдевају биљке облицима азота који су биолошки доступни за преузимање од стране биљака; NO3− (нитрат) и NH4+ (амонијум). Ово повећава принос усева и пољопривредну продуктивност, али такође може негативно да утиче на подземне и површинске воде, загађује атмосферу и погоршава здравље земљишта. Усеви не узимају све хранљиве материје које се примењују путем ђубрива, а остатак се акумулира у земљишту или се губи кроз отицање. Много је већа вероватноћа да ће нитратна ђубрива бити изгубљена у профилу земљишта кроз отицање због њихове високе растворљивости и сличних наелектрисања између молекула и негативно наелектрисаних честица глине. Високе стопе примене ђубрива која садрже азот у комбинацији са високом растворљивошћу нитрата у води доводе до повећаног отицања у површинске воде, као и до испирања у подземне воде, што узрокује загађење подземних вода. Нитрати изнад 10 мг/л (10 ппм) у подземној води могу изазвати „синдром плаве бебе“ (стечену метемоглобинемију) код одојчади и могуће болести штитне жлезде и разне врсте канцера. Фиксација азота, која претвара атмосферски азот (N2) у биолошки доступније облике, и денитрификација, која претвара биолошки доступна једињења азота у N2 и N2O, два су од најважнијих метаболичких процеса укључена у циклус азота јер су они највећи унос и излаз азота у екосистемима. Они омогућавају проток азота између атмосфере, која је око 78% азота) и биосфере. Други значајни процеси у циклусу азота су нитрификација и амонификација који претварају амонијум у нитрат или нитрит и органску материју у амонијак. Пошто ови процеси одржавају концентрацију азота релативно стабилном у већини екосистема, велики прилив азота из пољопривредног отицања може изазвати озбиљне поремећаје. Уобичајени резултат овога у воденим екосистемима је еутрофикација која заузврат ствара хипоксичне и аноксичне услове - од којих су оба смртоносна и/или штетна за многе врсте. Ђубрење азотом такође може ослободити гас NH3 у атмосферу који се затим може претворити у једињења NOx. Већа количина NOx једињења у атмосфери може довести до закишељавања водених екосистема и изазвати различите респираторне проблеме код људи. Ђубрење такође може да ослободи N2O који је гас стаклене баште и може да олакша уништавање озона (О3) у стратосфери. Земљишта која примају азотна ђубрива такође могу бити оштећена. Повећање доступног азота у биљкама ће повећати нето примарну производњу усева, и на крају ће се микробна активност земљишта повећати као резултат већег уноса азота из ђубрива и угљеничних једињења кроз разложену биомасу. Због повећања разлагања у тлу, садржај органске материје ће бити исцрпљен, што резултира слабијим укупним здрављем земљишта. мини|лево|Отицање са пољопривредних површина у водоток Једна алтернатива стандардним азотним ђубривима су ђубрива побољшане ефикасности (ЕЕФ). Постоји неколико типова ЕЕФ-а, али они углавном спадају у две категорије, ђубрива са спорим ослобађањем или ђубрива са инхибиторима нитрификације. Ђубрива са спорим ослобађањем су обложена полимером који одлаже и успорава ослобађање азота у пољопривредне системе. Инхибитори нитрификације су ђубрива која су обложена једињењем сумпора које је веома хидрофобно, што помаже да се успори ослобађање азота. ЕЕФ обезбеђују нижи и стабилнији проток азота у земљиште и могу смањити испирање азота и испаравање једињења NOx, међутим научна литература показује и ефикасност и неефикасност у смањењу загађења азотом.

Фосфор Најчешћи облик фосфорног ђубрива који се користи у пољопривредној пракси је фосфат (PO43-), а примењује се у синтетичким једињењима која садрже PO43- или у органским облицима као што су стајњак и компост. Фосфор је есенцијални нутријент у свим организмима због улоге коју игра у ћелијским и метаболичким функцијама као што су производња нуклеинске киселине и метаболички пренос енергије. Међутим, већини организама, укључујући пољопривредне културе, потребна је само мала количина фосфора јер су еволуирали у екосистемима са релативно малим његовим количинама. Популације микроба у земљишту су у стању да претворе органске облике фосфора у растворљиве облике доступне за биљке као што је фосфат. Овај корак се генерално заобилази неорганским ђубривима јер се примењују као фосфати или други доступни облици за биљке. Фосфор који биљке не преузимају адсорбује се на честице тла што му помаже да остане на месту. Због тога, обично улази у површинске воде када су честице тла за које је причвршћен еродиране као резултат падавина или отицања атмосферских вода. Количина која улази у површинске воде је релативно ниска у поређењу са количином која се примењује као ђубриво, али пошто делује као ограничавајући нутријент у већини окружења, чак и мала количина може пореметити природне биогеохемијске циклусе фосфора у екосистему. Иако азот игра улогу у штетном цветању алги и цијанобактерија које изазивају еутрофикацију, вишак фосфора се сматра највећим фактором који доприноси томе због чињенице да је фосфор често највише ограничавајући хранљиви састојак, посебно у слатким водама. Поред смањења нивоа кисеоника у површинским водама, цветање алги и цијанобактерија може произвести цијанотоксине који су штетни за здравље људи и животиња, као и за многе водене организме.

Концентрација кадмијума у ђубривима која садрже фосфор значајно варира и може бити проблематична. На пример, моно-амонијум фосфатно ђубриво може имати садржај кадмијума од чак 0,14 мг/кг или чак 50,9 мг/кг. То је зато што фосфатна стена који се користи у њиховој производњи може да садржи чак 188 мг/кг кадмијума (примери су налазишта на Науру и Божићним острвима). Континуирана употреба ђубрива са високим садржајем кадмијума може контаминирати земљиште и биљке. Ограничења садржаја кадмијума у фосфатним ђубривима разматрала је Европска комисија. Произвођачи ђубрива која садрже фосфор сада бирају фосфатне стене на основу садржаја кадмијума. Фосфатне стене садрже висок ниво флуорида. Сходно томе, широка употреба фосфатних ђубрива је повећала концентрацију флуорида у земљишту. Утврђено је да контаминација хране од ђубрива није забрињавајућа јер биљке акумулирају мало флуора из земље; већу забринутост изазива могућност токсичности флуора за стоку која прогута контаминирано земљиште. Такође забрињавајућа су дејства флуорида на микроорганизме у земљишту.

Радиоактивни елементи

Радиоактивни садржај ђубрива значајно варира и зависи како од њихове концентрације у матичном минералу тако и од процеса производње ђубрива. Распон концентрација уранијума-238 може да се креће од 7 до 100 pCi/g у фосфатној стени и од 1 до 67 pCi/g у фосфатним ђубривима. Тамо где се користе високе годишње стопе фосфорног ђубрива, то може резултирати концентрацијама уранијума-238 у земљишту и дренажним водама које су неколико пута веће од уобичајених. Међутим, утицај ових повећања на ризик по људско здравље од контаминације хране радионуклидима је веома мали (мање од 0,05 мСв/год).

Органски загађивачи