近年来，随着人口增长、城镇化建设不断推进，为了保证粮食生产，土地高强度利用加速土壤侵蚀以及化肥、农药、农膜等化学品的高量投入，给农业持续发展和农产品质量安全造成隐患。其中，面源污染的追溯和治理一直都是重要的难题之一。
1. 化肥。据国外测算，现代化农业产量至少有1/4是靠化肥获取的。正是由于化肥在作物增产中的重要作用，才使化肥的生产和使用有惊人的增长。。综合各地实验结果，我国每年农田养分被植物利用的部分很少，氮肥的利用率仅为30～35%，磷肥为l0～20%，钾肥35～50%。剩余的养分通过各种途径，如径流、淋溶、反硝化、吸附和侵蚀等进入环境。这些过量施用的化肥流入水中，使水中藻类迅速生长繁殖，消耗大量的溶解氧，导致水体丧失应有功能。水色变绿、变黑，严重时会发出臭味；进入土地中，会改变原有土壤的结构和特性，造成土壤板结，有机质减少。另外化肥中过量的重金属成分积存在环境中，若被农作物吸收，会损害人体健康。
2. 农药。据统计，目前世界上化学农药的产量已超过200万吨，品种达1,000种以上。我国农药的产量和使用量都居世界前列。据调查，喷施的农药若是粉剂，仅有10％左右的药剂附着在植物体上；若是液体时，也仅有20％左右附着在植物体上；1％～4％接触到目标害虫，其余40％～60％降落到地面，5％～30％的药剂飘游于空中。化学农药还大量地杀伤天敌生物，破坏农田生态平衡。由于农药没有得到合理的使用，大部分被浪费，这部分农药通过各种渠道流入水体，致使水体各种污染物质含量超标，水质恶化。
3. 大型禽畜场。我国的的畜禽养殖业在近20年来发展迅速由于畜禽养殖的饲养方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化，畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。从养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等，随每天冲洗的污水流入河道、湖泊，造成水体污染、河水变臭，鱼类大量死亡，对环境造成严重污染。
4. 农膜。目前普遍使用的农膜不易分解，留在土壤中100年也不会烂掉。因此，农膜残片积留在农田中对环境造成了危害。主要有以下几个方面：影响农田机械耕作；影响农作物根系的伸展，容易造成作物倒伏、死苗、弱苗和减产；影响土壤结构；影响正常灌溉；农膜残片容易随作物秸秆进入饲料，造成农畜误食农膜残片而死亡。
5. 秸秆燃烧。农村地区每年夏秋两季双抢时节，大量的秸秆堆放在田间地头、路边树旁，得不到及时妥善处理。据统计，石家庄地区每年生产的玉米秸秆有4,700多万吨，一部分作饲料或燃料运回家，其余大部分秸秆采用就地集中焚烧的办法解决。秸秆燃烧产生浓烟，污染大气环境，危害人民群众的身体健康；浓烟也会影响农田附近的机场、公路、铁路的正常交通运输，同时也是产生火灾的隐患。
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