Nước

Thừa chất dinh dưỡng

Các hợp chất giàu nitơ trong phân bón bị cuốn trôi là nguyên nhân chính gây ra sự suy kiệt ôxy tại nhiều vùng đại dương, đặc biệt tại các vùng ven biển; việc thiếu ôxy hoà tan do nguyên nhân này làm giảm rất nhiều khả năng duy trì của các khu vực đó với quần xã động vật của nó.[39] Theo bề ngoài, nước trở nên đục và trở nên mất màu (xanh, vàng, xám hay đỏ).

Khoảng một nửa số hồ ở Hoa Kỳ hiện dư thừa dinh dưỡng, trong khi số lượng những vùng chết gần các bờ biển có người sinh sống đang tăng lên.[40] Ở thời điểm năm 2006, việc sử dụng phân bón nitơ đang được kiểm soát ngày càng nghiêm ngặt tại Anh Quốc và Hoa Kỳ.[cần dẫn nguồn] Nếu tình trạng dư thừa chất dinh dưỡng có thể được đảo ngược, có thể mất nhiều thập kỷ[cần dẫn nguồn] trước khi hàm lượng nitrate tích tụ trong nước ngầm có thể bị phân huỷ bởi các quá trình tự nhiên.

Việc sử dụng nhiều phân bón nitơ vô cơ để tăng tối đa sản lượng, cộng với khả năng hoà tan lớn của chúng dẫn tới sự gia tăng cuốn trôi vào nước bề mặt cũng như thẩm thấu vào trong nước ngầm.[41][42][43] Việc sử dụng ammonium nitrat trong các loại phân bón vô cơ đặc biệt gây hại, bởi cây cối hấp thụ các ion amomiac nhiều hơn các ion nitrate, trong khi các ion nitrate thừa không được hấp thụ tan ra (do mưa hay tưới tiêu) và bị cuốn trôi vào nước ngầm.[44]

Hội chứng Blue Baby

Các mức độ nitrate cao hơn 10 mg/L (10 ppm) trong nước ngầm có thể gây ra 'hội chứng blue baby' (thu methemoglobinemia), dẫn tới sự giảm ôxy huyết (có thể dẫn tới hôn mê và chết nếu không được điều trị)[45].

Đất

A xít hoá đất

Các loại phân bón hữu cơ và vô cơ có chứa nitơ có thể gây ra axít hoá đất khi sử dụng [46]. . Điều này có thể dẫn tới sụt giảm dinh dưỡng có thể được bù đắp bằng cách rắc vôi.

Các chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng

Các chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng ("POPs") độc hại, như Dioxins, polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs), và polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) đã được tìm thấy trong các loại phân bón và chất bổ sung cho nông nghiệp[47]

Tích tụ kim loại nặng

Sự tích tụ lên tới 100 mg/kg cadmium trong các khoáng chất phốt phát (ví dụ, các khoáng chất từ Nauru[48]và đảo Phục sinhs[49]) làm tăng sự ô nhiễm đất với cadmium, ví dụ New Zealand.[50]

Uranium là một ví dụ khác về chất gây ô nhiễm thường thấy trong các loại phân bón phốt phát (ở các mức độ từ 7 đến 100 pCi/g)[51]. Cuối cùng các loại kim loại nặng đó có thể tích tụ lên tới những mức độ nguy hiểm và tích tụ trong sản phẩm rau.[50] (Xem Nhiễm độc cadmium) Mức thu nhận uranium hàng năm của người trưởng thành được ước tính khoảng 0.5 mg (500 μg) từ việc ăn thức ăn và nước uống và 0.6 μg từ không khí thở[52].

Các rác thải của ngành công nghiệp thép, được tái sử dụng vào trong phân bón vì có lượng kẽm lớn (rất cần thiết để cây phát triển), các loại rác thải có thể gồm những kim loại độc hại sau: chì[53]arsen, cadmium[53], chrom, và nickel. Các thành phần độc hại thường thấy nhất trong kiểu phân bón này là thuỷ ngân, chì và arsen.[54][55] Những lo ngại đã xuất hiện liên quan tới hàm lượng thuỷ ngân trong cá từ ít nhất một nguồn tại Tây Ban Nha[56]

Tương tự, Polonium-210 có độ phóng xạ cao chứa trong các loại phân bón phốt phát được rễ cây hấp thụ và lưu trữ trong mô của nó; thuốc lá được sản xuất từ những cây được bón bằng đá phốt phát có chứa Polonium-210 tạo ra bức xạ alpha ước tính gây ra khoảng 11,700 ca tử vong vì ung thư phổi hàng năm trên thế giới.[57][58][59][60][61][62]

Vì những lý do này, nên thực hiện quản lý dinh dưỡng, thông qua việc quan sát và giám sát thận trọng mùa màng, để giảm thiểu các hiệu ứng của việc sử dụng quá mức phân bón.

Các vấn đề khác

Các hiệu ứng không khí

Sự phát thải methane từ thu hoạch mùa màng (đáng kể nhất là từ các cánh đồng lúa) đang tăng lên do việc sử dụng các loại phân bón amoniac; những phát thải này đóng góp lớn vào sự thay đổi khí hậu toàn cầu bởi methane là một loại khí nhà kính mạnh.[63]

Qua việc tăng cường sử dụng phân bón nitơ, tăng với tỷ lệ 1 tỷ tấn mỗi năm như hiện nay[64] với lượng nitơ phản ứng có sẵn trong khí quyền, nitơ ôxít (N2O) đã trở thành loại khí nhà kính có mức độ tác động lớn thứ ba sau carbon dioxide và methane. Nó có khả năng làm thay đổi khí hậu thế giới 296 lần lớn hơn một khối mass of carbon dioxide tương tự và nó cũng góp phần làm suy gảim ozon ở tầng bình lưu.[65]

Việc lưu trữ và sử dụng một số loại phân bón niotư trong một số điều kiện[nào?] thời tiết hay đất có thể gây ra phát thải khí nhà kính tiềm tàng là nitơ ôxít. Khí amoniac (NH3) có thể phát thải sau khi sử dụng các loại phân bón 'vô cơ' và/hay phân súc vật hay bùn.[cần dẫn nguồn]

Việc sử dụng phân bón trên một bình diện toàn cầu làm phát thải ra những lượng lớn khí nhà kính vào khí quyển. Những phát thải diễn ra qua việc sử dụng:[66]

• Phân và urê động vật, thải ra methane, nitơ ôxít, amoniac, và carbon dioxit với những số lượng khác nhau tuỳ thuộc hình thức (rắn hay lỏng) và cách quản lý (thu thập, lưu trữ, rải) chúng
• các loại phân bón sử dụng axít nitric hay amoni bicacbonat, việc sản xuất và sử dụng chúng dẫn tới những phát thải nitrogen oxides, nitrous oxit, amoniac và carbon dioxit vào khí quyển.

Bằng cách thay đổi các quá trình và quy trình, có thể giảm một số, chứ không phải toàn bộ, những hiệu ứng đó với thay đổi khí hậu toàn cầu.[cần dẫn nguồn]

Tăng sức khoẻ động vật gây hại

Việc sử dụng quá mức phân bón chứa nitơ cũng có thể dẫn tới những vấn đề về côn trùng gây hại khi làm tăng tỷ lệ sinh, tuổi thọ và sức khoẻ của một số loài gây hại với nông nghiệp.[67][68][69][70][71][72]