Os solos agrícolas podem ser contaminados com uma ampla gama de compostos, tanto de insumos diretos (poluição pontual), como a aplicação de pesticidas e fertilizantes, quanto de insumos indiretos (poluição difusa), como inundações e deposição atmosférica. Os solos poluídos também representam uma fonte secundária de emissão de contaminantes para o ar circundante, águas superficiais, águas subterrâneas e, posteriormente, para os oceanos.
As principais fontes de contaminação do solo em áreas agrícolas podem ser agrupadas como: i) pesticidas; ii) fertilizantes minerais; iii) fertilizantes orgânicos (esterco e lodo de esgoto); iv) águas residuais para irrigação; v) materiais plásticos como películas para cobertura morta e estufas, tubos de irrigação por gotejamento e embalagens vazias; vi) e resíduos rurais. Diferentes contaminantes estão ligados a cada fonte.
Pesticidas
De acordo com o Código Internacional de Conduta sobre Manejo de Pesticidas (FAO e OMS, 2014), pesticidas são definidos como “qualquer substância ou mistura de substâncias de ingredientes químicos ou biológicos destinados a repelir, destruir ou controlar qualquer praga ou regular o crescimento de plantas”. . Pesticidas incluem, mas não estão limitados a, inseticidas; fungicidas; herbicidas; raticidas; moluscicidas; nematicida; reguladores de crescimento de plantas (tais como desfolhantes, dessecantes, agentes para fixação, desbaste ou prevenção da queda prematura de frutas) e substâncias aplicadas às culturas antes ou depois da colheita para proteger a mercadoria da deterioração durante o armazenamento e transporte. Além do uso agrícola, os pesticidas também são usados para controlar vetores de doenças humanas ou animais, e esse uso global generalizado pode afetar os organismos do solo,
Pragas e doenças das culturas existem desde o início da agricultura e os humanos têm continuamente procurado soluções práticas para reduzir as perdas de rendimento das culturas (Sánchez-Bayo, 2011). Os primeiros pesticidas eram baseados em compostos químicos inorgânicos, como enxofre, cobre, mercúrio e compostos de arsênico (Unsworth, 2010). No final da primeira metade do século 20, a indústria de pesticidas sintéticos começou a desenvolver compostos orgânicos de controle de pragas, que foram vistos como uma solução milagrosa (parte da “Revolução Verde”) para a crescente demanda mundial por alimentos e para grandes problemas de saúde pública, como a malária e o tifo. A indústria de pesticidas continuou a se desenvolver até os dias atuais, com mais de 800 ingredientes ativos sendo comercializados no mercado global (Sánchez-Bayo, 2011). O banco de dados de pesticidas da União Europeia lista 1.426 ingredientes ativos de pesticidas, dos quais 476 são aprovados para uso, 49 estão pendentes de aprovação e os 901 restantes são proibidos ou não aprovados para uso (União Europeia, 2016). Entre 2000 e 2017, houve um crescimento contínuo do uso de agrotóxicos em todos os continentes, com grande disparidade entre eles, variando de cerca de 8% de aumento na Europa a 84% e 104% na Oceania e América do Sul, respectivamente (FAOSTAT, 2019a). O relatório do PNUMA sobre Pesticidas e Fertilizantes (PNUMA, 2021) identifica que a taxa de uso de ingrediente ativo de pesticidas por unidade de terra cultivada aumentou de 1,9 kg/ha em 1990 para 3,3 kg/ha em 2016, um aumento de 75%. Com o crescimento da população global, a demanda por alimentos está aumentando, mas devido à disponibilidade limitada de novas terras agrícolas, será necessária a intensificação da produção agrícola. No entanto, as preocupações com a insustentabilidade da dependência de pesticidas e fertilizantes para fornecer essa intensificação no futuro levaram a apelos para a adoção de práticas agrícolas mais sustentáveis (FAO, 2011).
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Fertilizantes minerais
As plantas absorvem nutrientes e água presentes na solução do solo através de seus sistemas radiculares. Esses nutrientes podem vir naturalmente do próprio solo através da dissolução de minerais, dessorção de minerais, decomposição da matéria orgânica do solo, hifas de fungos e atividade de microorganismos. Os nutrientes também podem ser adicionados ao solo a partir de insumos externos. Os fertilizantes, incluindo os de origem mineral, inorgânica sintética e orgânica, têm sido essenciais no fornecimento de nutrientes suficientes para aumentar a produção agrícola globalmente. Globalmente, o valor da produção agrícola bruta aumentou 250% entre 1960 e 2016 (FAOSTAT, 2019b), período durante o qual a população global aumentou 145%. Este tremendo aumento na população não poderia ter sido alcançado sem práticas de manejo que incluíssem o fornecimento de nutrientes. De 1961 a 2002, o uso mundial de fertilização com nitrogênio (N) aumentou 7,4 vezes, com aumento de 2,3 vezes na fertilização com fósforo (P) (FAOSTAT, 2019c). De acordo com o relatório da FAO sobre as tendências globais no uso de fertilizantes (FAO, 2016), a demanda por nutrientes de fertilizantes teve uma taxa de crescimento anual estável de 1,6% e deve atingir 199 milhões de toneladas até o final de 2019