Di pertanian keluarga di masa lalu, petani mengandalkan proses alami untuk menyuburkan dan melindungi pertanian mereka. Pada pertengahan abad ke-20, Revolusi Hijau membawa teknologi baru ke pertanian yang memungkinkan petani menghasilkan lebih banyak makanan di lahan yang lebih sedikit, mengandalkan bahan kimia untuk melindungi tanaman dan ternak dari penyakit dan hama dan menyebabkan pertanian berkembang dari bisnis keluarga ke operasi industri. Meskipun pertanian sekarang menghasilkan makanan dalam jumlah besar dengan sedikit uang, metode baru ini bukannya tanpa dampak.
Kotoran ternak
Secara tradisional, pertanian berfungsi sebagai sistem tertutup. Para petani menanam tanaman, yang memberi makan hewan-hewan itu, dan hewan-hewan itu menghasilkan pupuk yang memelihara generasi tanaman berikutnya. Seperti yang dijelaskan David A. Fahrenthold di Washington Post, perubahan dalam pertanian A.S. telah mengubah peran pupuk dari pupuk menjadi limbah beracun ketika peternakan kecil memberi jalan ke operasi besar dengan ribuan hewan menghasilkan lebih banyak kotoran daripada yang mungkin dapat digunakan. Menurut Fahrenthold, limpasan kotoran ternak adalah salah satu penyebab utama zona mati akuatik. Departemen Pertanian A.S. menambahkan bahwa limpasan kotoran ternak juga berkontribusi terhadap wabah penyakit yang ditularkan melalui makanan ketika kotoran hewan mencemari ladang yang digunakan untuk bercocok tanam.
Limpasan Pupuk
Sama seperti pupuk kandang, dalam jumlah yang tepat, pupuk meningkatkan pertumbuhan tanaman yang sehat. Namun, penggunaan yang berlebihan dan penyalahgunaan pupuk yang tinggi nitrogen dan fosfor juga berdampak buruk bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Menurut North Carolina State University, polusi pupuk berkontribusi pada zona mati akuatik, area dalam perairan di mana organisme hidup tidak dapat bertahan hidup. Bahkan di dalam air, pupuk memiliki efek yang diinginkan: Mereka meningkatkan pertumbuhan tanaman. Peningkatan pertumbuhan ganggang, bagaimanapun, menggunakan oksigen yang dibutuhkan oleh organisme lain. Selain itu, ketika pupuk larut ke dalam air tanah, sindrom bayi-biru, dapat berakibat fatal pada anak-anak.
Debu
Ketika operasi peternakan hewan bertambah besar, jumlah debu yang mereka hasilkan mencapai tingkat yang berpotensi berbahaya. Baik tanah dan kotoran, ketika dikeringkan, dapat menjadi udara sebagai debu, membawa patogen ke properti tetangga. Risiko dari debu sangat tinggi bagi petani dan pekerja. Menurut Penn State Cooperative Extension, suatu kondisi yang disebut "paru-paru petani," yang disebabkan oleh menghirup partikel berbahaya, dapat menyebabkan kerusakan paru-paru permanen dan bahkan kematian.
Pestisida
Sesuai sifatnya, pestisida adalah racun, dimaksudkan untuk membunuh serangga pengganggu dan hewan yang merusak tanaman. Ketika pestisida mencemari air, mereka dapat menyebabkan efek berbahaya pada manusia dan hewan. Menurut Layanan Penyuluhan Universitas Negeri Iowa, pestisida dapat mencapai air dengan beberapa cara. Pestisida yang disemprotkan ke tanaman bisa hanyut ke kolam dan sungai. Limpasan juga terjadi, dengan pestisida dicuci ke perairan permukaan, terbawa melalui erosi tanah atau pencucian ke dalam persediaan air tanah.