Perheviljelmillä viljelijät käyttivät luonnollisia prosesseja lannoittaa ja suojella tilojaan. 1900-luvun puolivälissä vihreä vallankumous toi maataloudelle uutta teknologiaa, jonka ansiosta viljelijät voivat tuottaa enemmän ruokaa vähemmän maalla, ja luottaa kemikaaleihin viljelykasvien ja karjan suojelemiseksi taudeilta ja tuholaisilta ja aiheuttamalla maatiloja perheyrityksiltä teolliseen toimintaan. Vaikka maatilat tuottavat nyt suuria määriä ruokaa vähän rahaa varten, nämä uudet menetelmät eivät ole olleet ilman vaikutuksia.
Karjan lanta
Perinteisesti maatilat ovat toimineet suljetuna järjestelmänä. Viljelijät kasvattivat kasveja, jotka ruokkivat eläimiä, ja eläimet tuottivat lantaa, joka ravitsi seuraavan sukupolven viljelykasveja. Kuten David A. Fahrenthold selittää Washington Postissa, Yhdysvaltojen maatalouden muutokset ovat siirtäneet lannan roolia lannoitteesta myrkylliseksi jätteeksi, koska pienet maatilat antavat tien suurille operaatioille, joissa tuhansia eläimiä tuottaa enemmän lantaa kuin voidaan käyttää. Fahrentholdin mukaan lannan valuminen on yksi tärkeimmistä syistä vesieliöille. Yhdysvaltain maatalousministeriö lisää, että lannan valuminen edistää myös elintarvikeperäisten sairauksien puhkeamista, kun eläinjätteet saastuttavat viljelykasveja.
Lannoitteiden valuminen
Lannoitteella edistetään terveiden kasvien kasvua, kuten lannalla, sopivina määrinä. Typen ja fosforin sisältämien lannoitteiden liiallisella käytöllä ja väärinkäytöllä on myös tuhoisia seurauksia ympäristölle ja ihmisten terveydelle. Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston mukaan lannoitteiden aiheuttama pilaantuminen vaikuttaa vesieliöihin, vesialueiden alueisiin, joissa elävät organismit eivät voi selviytyä. Myös lannoitteilla on veden vaikutusta: ne lisäävät kasvien kasvua. Levien lisääntynyt kasvu käyttää kuitenkin muiden organismien tarvitsemaa happea. Lisäksi, kun lannoitteet joutuvat pohjaveteen, voi syntyä sinisen vauvan oireyhtymä, joka on kuolemaan johtava sairaus pienille lapsille.
Pöly
Kun eläinten kasvatustoiminta kasvaa, niiden tuottaman pölyn määrä saavuttaa mahdollisesti vaarallisen tason. Sekä maaperä että lanta voivat kuivuessaan tulla ilmaan pölyinä, ja ne kuljettavat taudinaiheuttajia naapuriin. Pölyriski on erityisen suuri viljelijöille ja työntekijöille. Penn State Cooperative Extensionin mukaan haitallisten hiukkasten hengittämisen aiheuttama "viljelijän keuhkojen" tila voi aiheuttaa pysyvän keuhkovaurion ja jopa kuoleman.
Torjunta-aineet
Torjunta-aineet ovat luonteeltaan myrkkyjä, joiden tarkoituksena on tappaa haitallisia hyönteisiä ja kasveja tuhoavia eläimiä. Kun torjunta-aineet saastuttavat vettä, ne voivat myös aiheuttaa haitallisia vaikutuksia ihmisiin ja eläimiin. Iowan osavaltion yliopiston laajennuspalvelun mukaan torjunta-aineet voivat päästä veteen useilla tavoilla. Kasveille ruiskutetut torjunta-aineet voivat kulkeutua lammikoihin ja puroihin. Tyhjentyminen tapahtuu myös, kun torjunta-aineet pestään pintavesiin, kulkeutuvat maaperän eroosion tai pohjavesivarastojen kautta.
