Els actuals paisatges agraris són el resultat de l’acció conjunta dels components físics, biològics i culturals, als quals s’han d’afegir condicionants econòmics i fins i tot polítics. L’aparició de l’agricultura i la ramaderia va suposar a les societats primitives disposar d’una major quantitat de productes alimentaris. D’aquesta manera, una major disponibilitat i una dieta més rica en proteïnes (carn) van possibilitar l’augment de la població i el seu desenvolupament.

Una major població que alimentar va significar la rompuda de noves terres (major producció). En paral·lel a aquest fet, el desenvolupament de les societats va provocar la introducció de millores tècniques i tecnològiques que van permetre augmentar els rendiments (major productivitat). Aquestes millores en la producció i en la productivitat s’han basat en la mecanització del camp, l’increment del regadiu, la utilització d’adobs químics, fitosanitaris i herbicides i finalment l’aparició de noves varietats de conreus amb un major rendiment (Nebel i Wright, 1998).

El creixement de la població mundial implica una major pressió tant per l’agricultura, com també per la ramaderia i la pesca. O més ben dit, la pressió s’exerceix sobre els camps de conreus (i el seu entorn més immediat) i sobre els mars que s’exploten amb l’objectiu d’aconseguir les majors produccions amb els màxims rendiments. El problema és que aquest aprofitament dels recursos sòl i aigua per extreure’n aliments porta associat el perill d’una sobreexplotació, una excessiva ocupació del sòl i una desmesurada incorporació de productes (residuals o no) que poden generar contaminació.

Com tota espècie vegetal, els conreus tenen una sèrie de necessitats per tal de desenvolupar-se i produir els fruits que un cop arribats al punt òptim de maduració són recollits. Així, cada conreu està adaptat a un determinat tipus de sòl amb major o menor presència de nutrients i a un determinat clima on la temperatura i la precipitació juguen un paper fonamental en el cicle biològic (etapes i fases fenològiques) de cada un d’ells. No obstant això, aquestes restriccions imposades pel medi es poden en bona part superar gràcies a l’aportació d’adobs i aigua, així com al creació d’espais artificials (p.e. hivernacles). Els regadius han estat des de l’antiguitat una peça clau per garantir l’abastiment d’aliments en aquelles zones on l’escassetat de les precipitacions no feien possible desenvolupar una agricultura capaç de generar excedents, però que disposaven d’importants quantitats d’aigua que podien obtenir dels cursos fluvials que travessaven el seu territori o bé de pous. Però no s’ha d’oblidar que un problema associat al regadiu és el perill de salinització del terreny amb la conseqüent pèrdua de la seva fertilitat i la disminució de la producció dels conreus.

Juntament amb el clima i l’aportació d’aigua quan és necessari, un altre factor clau per l’èxit dels conreus és la fertilitat del sòl. Antigament l’única aportació als sòls agrícoles eren les restes orgàniques de l’alimentació, així com els residus generats tant pels propis grups humans com pels animals que conformaven l’explotació agrícola-ramadera (fems). Aquestes aportacions eren en quantitats baixes cosa que no suposava cap impacte significatiu en el medi.

Dues estratègies per evitar la caiguda de la fertilitat del sòl van ser el guaret i posteriorment la rotació de conreus. Però en el marc d’un sistema d’agricultura industrial, per tal de contrarestar la pèrdua de fertilitat dels sòls i a la vegada treure millors rendiments es fa necessari utilitzar adobs en gran quantitat. Alguns d’aquests adobs continuen procedint dels residus generats per les explotacions ramaderes, com ara els purins dels porcs. La utilització d’aquestes dejeccions ramaderes, molt riques en nutrients i matèria orgànica, pot substituir una part dels adobs minerals necessaris en una explotació agrícola. Però si el seu ús és indiscriminat pot generar importants impactes sobre els sòls i especialment la contaminació de les aigües subterrànies.

La principal aportació als sòls dels minerals necessaris i fàcilment assimilables pels conreus són els adobs inorgànics. Formen una gamma àmplia de productes en que canvien els elements que el conformen i la seva proporció en relació a les necessitats dels diferents tipus de conreus. Els principals components són el nitrogen, el fòsfor i el potassi. Però enfront de l’evident increment de les produccions agrícoles gràcies a la utilització dels fertilitzants es troba la contaminació de les aigües (bàsicament per nitrats) si es fa un ús inadequat. Un dels problemes de la utilització massiva de nitrats és l’eutrofització de les aigües, és a dir el creixement desmesurat de la vegetació i la major presència de fitoplàncton. Aquest fet suposa una disminució de l’arribada de la llum del sol al fons de l’aigua, cosa que provoca l’acumulació de restes vegetals i l’actuació dels organismes encarregats de descompondre la matèria orgànica. Finalment es produeix l’esgotament de l’oxigen dissolt a l’aigua i la mort de l’ecosistema.

A Catalunya la contaminació dels aqüífers per nitrats té, principalment, un origen agrari i ha provocat importants problemes d’abastament d’aigua potable a diferents poblacions. La Generalitat de Catalunya l’any 1998 va aprovar el Decret 283/1998, de 21 d’octubre, de designació de zones vulnerables (6 en total) en relació amb la contaminació de nitrats procedents de fonts agràries, que posteriorment van ser ampliades fins a 9 (Decret 476/2004, de 28 de desembre) i que afecten 23 de les 41 comarques catalanes.

Cada tipus de conreu necessita una determinada quantitat de matèria orgànica i nutrients per superfície, que s’ha de distribuir correctament al llarg del seu període vegetatiu. Per exemple, a Catalunya la quantitat màxima de nitrogen per hectàrea de vinya i any en una zona vulnerable és de 90 kg, mentre que en una zona no vulnerable arriba a 130 kg/hectàrea/any. És a dir, cada explotació ramadera ha de tenir una base territorial suficient per aplicar de forma correcta les dejeccions produïdes, ja que en cas contrari les implicacions ambientals sobre els sòls i especialment sobre les aigües subterrànies i les superficials (en el cas de dejeccions líquides o semilíquides) poden ser molt importants. En determinades zones de Catalunya alguns aqüífers s’han vist afectats per l’abocament massiu de residus ramaders, especialment purins (excrement dels porcs), cosa que ha provocat un excés de nitrats en l’aigua i la seva consegüent contaminació.

Juntament amb l’aportació d’aigua i nutrients els agricultors o els encarregats de les explotacions agràries s’han de preocupar per que els conreus i les collites no es vegin afectats per la presència de competidors i paràsits: “males” herbes, insectes, fongs, etc. Amb aquest objectiu al llarg dels anys s’ha generat una sèrie de productes químics destinats a la protecció dels conreus i de les seves produccions: herbicides, insecticides, fungicides, etc. És a dir, substàncies creades per tal d’eliminar uns organismes vius que són considerats nocius pel bon funcionament de l’explotació agrícola. L’acció d’eliminar les espècies herbàcies que creixen de manera natural entre els conreus, ja sigui manualment o bé amb eines arrossegades per animals o tractors, en molts casos s’ha substituït per l’aplicació sobre el terreny d’herbicides. El seu problema és que no tinguin efecte sobre les males herbes, que afectin als conreus o que contaminin l’atmosfera, els sòls i les aigües subterrànies.

Una cosa similar succeeix amb els fitosanitaris. Com a resposta a l’aparició d’una plaga s’utilitza un producte químic que, ja sigui per contacte o per ingestió, l’elimini. La seva utilització evita que els conreus i la seva producció es vegin afectats, però la seva composició fa que tinguin una degradació molt lenta en el medi natural, afectant als sòls, les aigües i l’atmosfera, així com també altres vegetals i animals. L’insecticida pot eliminar un determinat organisme pel qual estava dissenyat, però també pot afectar a altres que d’una manera natural regulaven la presència d’un tercer. En desaparèixer el seu predador aquest tercer es pot convertir en una plaga, per la qual s’haurà de desenvolupar un nou insecticida. Un altre problema és que la plaga es faci resistent al producte, amb la necessitat d’augmentar la dosi o la virulència del producte.

L’exemple més conegut de pesticida molt efectiu és el DDT. La seva pega és que té un impacte molt important en els diferents elements del sistema natural i en especial en les aus. Dels “danys col·laterals” derivats de l’ús a gran escala del DDT es va fer ressò Rachel Carson en el seu llibre Primavera silenciosa (1962). A partir dels anys 70 del segle XX aquest producte va començar a ser prohibit.

Tots aquests residus formen part del grup número 2 del CER: Residus de l’agricultura, horticultura, aqüicultura, silvicultura, caça i pesca; residus de la preparació i elaboració d’aliments. Ara bé, els excrements d'animals, orina i fems són considerats coma residus no especials, i poden ser valoritzats ja sigui per fer adobs, compost o bé mitjançant una procés anaerobi. En el cas dels purins, els excedents s’han de tractar en plantes especialitzades. A Catalunya actualment n’hi ha set d’operatives: dues a Juneda (les Garrigues), una a Vilademuls (Pla de l’Estany), una a Cassà de la Selva (Gironès), una a Vila-sana (Pla d’Urgell), una a Terrassa (Vallès Occidental) i una darrera a Artesa de Segre (Noguera). Com en els residus municipals, juntament amb el tractament adequats de les dejeccions ramaderes un altre objectiu és reduir les quantitats generades, i això es pot fer mitjançant canvis en el tipus d’alimentació dels animals. Per la seva part, els residus agroquímics que contenen substàncies perilloses es troben dins el grup de residus especials. Aquests, tenint en compte les seves característiques, han de rebre un tractament consistent en incineració, disposició o bé evaporació.