농업 오염

Agricultural pollution
뉴질랜드 와이라라파 지역의 낙농에 의한 수질오염(2003년 촬영)
시리즈의 일부
오염
Air pollution3.jpg
네팔 공장에서 발생한 대기오염
항공사
생물학적
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농업오염은 환경 및 주변 생태계를 오염 또는 악화시키거나 인간과 그 경제적 이익을 해치는 농업관행의 생물 및 비생물적 부산물을 말한다.오염은 점원 수질 오염(단일 배출 지점)부터 비점원 오염 및 대기 오염이라고도 하는 보다 확산된 경관 수준의 원인까지 다양한 원인에서 발생할 수 있습니다.일단 환경에서 이러한 오염물질은 주변 생태계에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 즉, 지역 야생동물을 죽이거나 식수를 오염시키고 농업 유출로 인한 데드존과 같은 하류 영향은 큰 수역에 집중된다.

이러한 오염물질의 양과 영향에는 관리관행 또는 관리관행의 무지가 중요한 역할을 합니다.관리 기술은 동물 관리 및 주거에서부터 세계적인 농업 관행에서 살충제와 비료의 확산에 이르기까지 다양하다.잘못된 관리 관행에는 동물 사료 관리, 과도한 방목, 경작, 비료, 부적절한, 과도한 또는 시기적절한 살충제 사용 등이 포함됩니다.

농업에서 나오는 오염물질은 수질에 큰 영향을 미치며 호수, 강, 습지, 하구, 지하수에서 발견될 수 있다.농업에서 나오는 오염물질은 퇴적물, 영양소, 병원균, 살충제, 금속, 그리고 [1]소금을 포함한다.동물 농업은 환경에 유입되는 오염물질에 큰 영향을 미친다.방목, 석호 저장,[2] 밭 살포 등이 제대로 이뤄지지 않으면 비료 속의 세균과 병원균이 하천이나 지하수로 유입될 수 있다.토지 이용 변화와 동물 농업 관행을 통한 농업으로 인한 대기오염은 기후변화에 큰 영향을 미치며, 이러한 우려에 대처하는 것이 IPCC 기후변화 [3]및 토지에 관한 특별 보고서의 중심 부분이었다.

비생물원

살충제

Cropduster spraying pesticides.
농약의 공중 도포.

농약과 제초제는 농작물 생산을 방해하는 해충을 통제하기 위해 농경지에 도포된다.토양 오염은 살충제가 지속되고 토양에 축적될 때 발생할 수 있으며, 이는 미생물 과정을 변화시키고, 화학 물질의 식물 섭취를 증가시키며, 토양 유기체에 독성이 있다.농약과 제초제가 지속되는 정도는 화합물의 독특한 화학 작용에 따라 달라지는데, 이는 토양 [4]환경에서의 흡착 역학과 그에 따른 운명과 운송에 영향을 미친다.살충제는 오염된 해충과 토양 유기체를 먹는 동물에게도 축적될 수 있다.또한, 살충제는 대상 해충 [5]자체보다 꽃가루 매개자와 같은 유익한 곤충이나 해충의 천적(해충을 먹이로 하거나 기생충을 기생시키는 곤충)에게 더 해로울 수 있습니다.

농약 침출

살충제 침출은 살충제가 물과 섞이고 흙을 통과하여 궁극적으로 지하수를 오염시킬 때 발생한다.침출량은 특정 토양 및 농약 특성, 강우 및 관개 정도와 관련이 있다.침출은 수용성 농약을 사용할 경우, 토양 질감이 모래가 많은 경향이 있을 때, 농약을 바른 직후에 과도한 물이 공급될 경우, 농약이 토양에 흡착되는 능력이 낮을 때 발생할 가능성이 가장 높다.침출은 처리장뿐만 아니라 농약 혼합 구역, 농약 도포 기계 세척장 또는 폐기 [6]구역에서 발생할 수 있습니다.

비료

비료는 식물의 성장을 촉진하고 작물의 수확량을 증가시키는 질소, 인, 칼륨과 같은 추가 영양소를 농작물에 공급하기 위해 사용된다.식물 생장에 이로운 반면, 천연 영양소와 미네랄 생물 지구 화학적 순환을 방해하고 인간과 생태학적 건강에 위험을 초래할 수 있습니다.

질소

질소 비료는 식물 흡수에 생물학적으로 이용 가능한 질소 형태, 즉 NO3−(질산염)와4+ NH(암모늄)를 식물에 공급한다.이것은 농작물 수확량과 농업 생산성을 증가시키지만, 지하수와 지표수에 부정적인 영향을 미치고, 대기를 오염시키고, 토양 건강을 해칠 수도 있다.비료를 통해 공급된 모든 영양소가 작물에 흡수되는 것은 아니며, 나머지는 토양에 축적되거나 유출로 손실된다.질산염 비료는 높은 용해성과 분자와 음전하를 띤 점토 [7]입자 사이의 전하와 유사하기 때문에 유출을 통해 토양 프로파일로 손실될 가능성이 훨씬 높습니다.질산염의 높은 수용성과 질소 함유 비료의 높은 도포율은 지표수로의 유출을 증가시키고 지하수로 침출되어 지하수 오염을 일으킨다.지하수의 질산염 수치가 10mg/L(10ppm)를 넘으면 영유아에게 '블루 베이비 증후군'(후천성 메트헤모글로빈혈증)을 일으킬 수 있으며 갑상선 질환과 다양한 종류의 [8]암을 일으킬 수 있다.대기 중 질소(N)를2 생물학적으로 더 이용 가능한 형태로 덮는 질소 고정과 생물학적으로 이용 가능한 질소 화합물을 N과2 NO로2 변환하는 탈질화는 질소 순환에 관여하는 가장 중요한 두 가지 대사 과정이다. 왜냐하면 질소 고정은 생태계에 대한 질소의 가장 큰 입출력이기 때문이다.질소는 대기 중 질소(약 78%)와 생물권 사이를 흐르게 한다.질소 사이클의 다른 중요한 과정은 암모늄을 질산염으로, 아질산염을 암모니아로, 유기물을 암모니아로 각각 은닉시키는 질화 및 암모니아화이다.이러한 과정은 대부분의 생태계에서 질소 농도를 비교적 안정적으로 유지하기 때문에 농업 유출에서 질소가 대량 유입되면 심각한 혼란을 [9]야기할 수 있습니다.수생 생태계에서 흔히 볼 수 있는 결과는 부영양화이며, 부영양화는 저산소 및 무산소 상태를 생성하며, 이 두 가지 모두 치명적이거나 많은 [10]종에게 피해를 준다.질소 수정은 또한 NH 가스를 대기 중으로 방출할3 수 있으며, 이 가스는 NO 화합물로x 전환될 수 있다.대기 중 NO화합물이 많아지면x 수생 생태계가 산성화돼 사람에게 다양한 호흡기 질환을 일으킬 수 있다.수정은 또한 온실 가스인 NO를 방출할2 수 있고 성층권의 [11]오존 파괴를3 촉진할 수 있다.질소 비료를 받는 토양도 훼손될 수 있다.식물 가용 질소의 증가는 작물의 순 1차 생산을 증가시킬 것이고, 결국 토양 미생물 활동은 분해된 바이오매스를 통해 비료와 탄소 화합물로부터 더 많은 질소의 투입으로 증가할 것이다.토양 내 분해의 증가로 인해 유기물 함량이 고갈되어 전체적인 토양 [12]건전성이 저하됩니다.

표준 질소 비료의 한 가지 대안으로 EEF(향상 효율 비료)가 있습니다.EEF에는 몇 가지 유형이 있지만, 일반적으로 두 가지 범주, 즉 천천히 방출되는 비료 또는 질화 억제 비료에 속합니다.느리게 방출되는 비료는 농경 시스템으로의 질소 방출을 지연시키고 느리게 하는 폴리머로 코팅됩니다.질화 억제제는 매우 소수성인 유황 화합물에 코팅된 비료이며, 이는 질소의 방출을 늦추는 데 도움이 됩니다.EEF는 질소의 토양으로의 보다 낮고 안정적인 흐름을 제공하며 질소 침출과 NO 화합물의 휘발성을x 감소시킬 수 있지만, 과학 문헌은 질소 [13][14]오염을 감소시키는 효과와 비효과 모두를 보여준다.

인

농업에 사용되는 인비료의 가장 일반적인 형태는 인산염(PO43-)이며, PO를 함유한43- 합성 화합물이나 비료, [15]퇴비 등 유기적인 형태로 사용된다.인은 세포와 핵산 생산과 대사 에너지 전달과 같은 대사 기능에서 역할을 하기 때문에 모든 유기체에서 필수적인 영양소입니다.그러나 농작물을 포함한 대부분의 생물들은 상대적으로 적은 양의 [16]인을 가진 생태계에서 진화해왔기 때문에 적은 양의 인만 필요로 한다.토양에 있는 미생물 집단은 유기적인 형태의 인을 인산염과 같은 이용 가능한 형태로 바꿀 수 있습니다.이 단계는 일반적으로 무기 비료와 함께 우회됩니다. 왜냐하면 인산염이나 다른 사용 가능한 식물 형태로 적용되기 때문입니다.식물에 의해 흡수되지 않은 인은 토양 입자에 흡착되어 제자리를 유지하는데 도움을 준다.이 때문에, 그것은 일반적으로 강수나 빗물 유출의 결과로 부착된 토양 입자가 침식될 때 지표수로 들어간다.지표수에 유입되는 양은 비료로 사용되는 양에 비해 상대적으로 적지만 대부분의 환경에서 제한적인 영양소 역할을 하기 때문에 적은 양으로도 생태계의 자연인 생물 지구화학적 [17]순환을 방해할 수 있다.비록 질소가 부영양화를 일으키는 해로운 조류와 시아노박테리아 꽃에 역할을 하지만, 과도한 인은 종종 특히 담수에서 [18]가장 제한적인 영양소라는 사실 때문에 가장 큰 기여 요인으로 여겨진다.해조류와 시아노박테리아 꽃은 지표수에서 산소 수치를 감소시키는 것 외에도 많은 수생 [19]생물뿐만 아니라 인간과 동물 건강에 해로운 시아노톡신을 생산할 수 있다.

인이 함유된 비료의 카드뮴 농도는 상당히 달라 문제가 될 수 있다.예를 들어 인산일암모늄 비료는 카드뮴 함유량이 0.14mg/kg, 50.9mg/kg에 달할 수 있다.제조에 사용되는 인산염 암석은 188mg/kg의 카드뮴을 함유하고 있기 때문입니다(나우루 섬과 크리스마스 섬의 퇴적물 등).고카드뮴 비료를 계속 사용하면 토양과 식물을 오염시킬 수 있습니다.유럽위원회는 인산 비료의 카드뮴 함유량 제한을 검토해왔다.현재 인 비료 생산업체들은 카드뮴 [20]함량에 따라 인산염을 선택하고 있다.인산염암은 높은 수준의 불소를 함유하고 있다.그 결과, 인산 비료의 보급에 의해 토양 불소 농도는 높아지고 있다.식물이 토양에서 불소를 거의 축적하지 않기 때문에 비료에 의한 식품 오염은 거의 우려되지 않는 것으로 밝혀졌다. 더 큰 우려는 오염된 토양을 섭취하는 가축에 대한 불소 독성의 가능성이다.또한 토양 [21]미생물에 대한 불소의 영향도 우려된다.

방사성 원소

비료의 방사성 함량은 상당히 다양하며 모광물의 농도와 비료 생산 과정에 따라 달라진다.우라늄-238 농도 범위는 인산염 암석의 경우 7~100 pCi/g, 인산염 비료의 경우 1~67 pCi/g이다.연간 높은 인 비료 비율이 사용될 경우 토양과 배수수에 우라늄-238 농도가 보통 존재하는 것보다 몇 배 이상 커질 수 있다.단, 식품 방사성핵종 오염으로 인한 인체 건강에 대한 이러한 증가의 영향은 매우 작다(0.05mSv/y [citation needed]미만).

유기 오염 물질

메누레와 바이오솔리드에는 동물과 인간이 섭취하는 많은 영양소가 음식 형태로 포함되어 있습니다.이러한 폐기물을 농경지로 돌려보내는 관행은 토양 영양분을 재활용할 기회를 제공한다.문제는 경화제와 바이오솔리드에는 탄소, 질소 및 인과 같은 영양소가 포함되어 있을 뿐만 아니라 의약품 및 개인 관리 제품(PPCP)을 포함한 오염 물질이 포함되어 있을 수 있다는 것입니다.인간과 동물이 모두 섭취하는 PPCP는 매우 다양하고 방대한 양이 있으며, 육상 및 수중 환경에서 각각 독특한 화학작용을 한다.이와 같이 모든 것이 토양, 수질, 대기 질에 미치는 영향을 평가받은 것은 아니다.미국 환경보호청(EPA)은 미국 전역의 폐수 처리장에서 나오는 하수 슬러지를 조사하여 존재하는 [22]다양한 PPCP의 수준을 평가했습니다.

금속

농업 시스템에 대한 중금속(예: 납, 카드뮴, 비소, 수은)의 주요 투입물은 비료, 수막과 같은 유기 폐기물 및 산업 부산물 폐기물입니다.무기질 비료는 특히 중금속이 [23]토양으로 유입되는 중요한 통로이다.관개와 같은 일부 농업 기술은 토양에서 자연적으로 발생하는 셀레늄(Se)의 축적을 초래할 수 있으며, 이로 인해 하류 저수지에 야생동물, 가축 및 사람에게 독성이 있는 셀레늄 농도를 포함할 수 있습니다.이 과정은 1987년 [24]유독성 폐기물 처리장으로 선언된 샌호아킨 밸리의 케스터슨 저수지의 이름을 딴 "케스터슨 효과"로 알려져 있다.환경에 존재하는 중금속은 식물에 흡수될 수 있으며, 이는 영향을 받는 [25]식물을 섭취할 경우 사람에게 건강상의 위험을 초래할 수 있다.일부 금속은 식물의 성장에 필수적이지만, 풍부함은 식물 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다.

철강 산업 폐기물에는 납, 비소, 카드뮴, 크롬, 니켈 등의 독성 금속이 포함될 수 있습니다.이런 종류의 비료에서 가장 흔한 독성 원소는 수은, 납, 그리고 비소이다.이러한 잠재적으로 해로운 불순물은 비료 생산 과정에서 제거될 수 있지만, 이는 비료 비용을 크게 증가시킵니다.청색 염료를 함유한 수용성 비료로 잘 알려진 고순도대체로 청색 염료를 함유한 수용성 비료로 가장 잘 알려져 있다.이러한 비료는 Miracle-Gro와 같은 가정에서 흔히 사용된다.이러한 수용성 비료는 식물 묘목 사업에 사용되며 소매 수량보다 훨씬 적은 비용으로 더 큰 패키지로 구입할 수 있습니다.또한 고순도 원료로 만든 저렴한 소매용 입상 원예 비료도 있어 [citation needed]생산이 제한되어 있습니다.

토지 관리

토양 침식 및 침전

Soil erosion
토양 침식: 쟁기질한 밭에서 흙이 이 문을 통해 흘러나와 그 너머의 물길로 흘러들어갑니다.

농업은 집중적인 관리나 비효율적인 토지 [26]복개를 통해 토양 침식과 퇴적물 퇴적에 크게 기여한다.농업용지 악화는 매년 [27]약 600만 ha의 비옥한 토지에서 돌이킬 수 없는 비옥한 비옥함의 감소로 이어지고 있는 것으로 추정되고 있다.유출수에 퇴적물(즉, 침전물)의 축적은 다양한 방식으로 [citation needed]수질에 영향을 미친다.침전물은 도랑, 하천, 하천 및 항행 경로의 수송 용량을 감소시킬 수 있습니다.그것은 또한 물을 통과하는 빛의 양을 제한할 수 있는데, 이것은 수생 생물군에 영향을 미친다.침하로 인한 혼탁은 물고기의 섭식 습관에 지장을 줄 수 있으며, 개체군 동태에 영향을 미칠 수 있습니다.침전은 또한 인과 다양한 [28]살충제를 포함한 오염물질의 운송과 축적에도 영향을 미친다.

경운 및 아산화질소 배출량

자연 토양 생물 지구화학적 과정은 아산화질소를 포함한 다양한 온실가스의 배출을 야기한다.농업 관리 관행은 배출량에 영향을 미칠 수 있다.예를 들어 경운 수준은 아산화질소 [29]배출에도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

생물원

분뇨로 인한 온실가스

유엔식량농업기구(FAO)는 인공 온실가스 중 18%가 전 세계 가축에서 직간접적으로 나온다고 예측했다.이 보고서는 또한 가축의 배출량이 운송 부문의 배출량보다 많았다고 시사했다.현재 가축이 온실 가스 배출을 발생시키는 역할을 하고 있지만, 그 추정치는 잘못된 표현이라고 주장되어 왔다.FAO는 동물 농업의 수명 주기 평가(사료 재배 작물 배출, 운송, 도축 등 모든 측면)를 사용했지만 운송 [30]부문에 대해서는 동일한 평가를 적용하지 않았다.

대체 소식통은 FAO 추정치가 너무 낮다고 주장하면서, 세계 축산업이 배출되는 대기 온실 가스의 최대 51%를 차지할 수 있다고 말한다.[32]비평가들은 추정치의 차이가 FAO의 오래된 데이터 사용에서 비롯되었다고 말한다.그럼에도 불구하고, FAO의 18%의 보고서가 정확하다면, 가축은 여전히 두 번째로 큰 온실 가스 오염원이 된다.

PNAS 모델은 동물들이 미국 농업과 식단에서 완전히 제거되더라도 미국의 GHG 배출량은 2.6%(또는 농업용 GHG 배출량의 28%)만 감소한다는 것을 보여주었다.이것은 동물의 갈기를 비료로 대체하고 다른 동물 공동 생산물을 대체해야 하기 때문이고, 가축은 현재 인간이 먹을 수 없는 음식과 섬유 가공 부산물을 사용하기 때문이다.게다가, 사람들은 더 많은 양의 에너지를 얻더라도 필수 영양소의 결핍으로 인해 더 많은 고통을 겪을 것이고, 아마도 [33]더 많은 비만을 초래할 것이다.

생물 농약

생물 살충제는 천연 물질(동물, 식물, 미생물, 특정 광물)[34]에서 유래한 살충제입니다.전통적인 살충제의 대안으로, 생물농약들은 다루기에 안전하고, 보통 유익한 무척추동물이나 척추동물에 강한 영향을 미치지 않으며,[34] 짧은 잔류 시간을 가지고 있기 때문에 전반적인 농업 오염을 줄일 수 있다.그러나 [35]생물 살충제가 비표적 종의 개체군에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 우려가 있다.

미국에서 생물농약들은 EPA에 의해 규제된다.생물 살충제는 다른 살충제보다 덜 해롭고 환경에 미치는 영향이 적기 때문에, 그 사용을 등록하는 데 많은 데이터가 필요하지 않다.많은 생물 살충제는 미국 농무부 국립 유기 프로그램, 유기농 작물 [34]생산 기준에 따라 허용된다.

도입종

침습종

주요 기사:침습종
Yellow Star Thistle.
공격적인 침습성 잡초인 Centaurea solstitialis는 아마도 오염된 사료 씨앗에서 북미에 유입되었을 것이다.경작과 가축 방목과 같은 농업 관행이 급속한 확산에 일조했다.그것은 말에게 독성이 있고, 토종 식물이 자라는 것을 막으며(생물의 다양성을 떨어뜨리고 자연 생태계를 악화시킨다), 토종 동물들의 이동에 대한 물리적 장벽이다.

농업의 세계화가 진행되면서 병충해, 잡초, 질병이 우연히 새로운 지역으로 옮겨지게 되었다.만약 그들이 정착한다면, 그들은 외래종이 되어 토착종의[36] 개체수에 영향을 미치고 [5]농업생산을 위협할 수 있다.예를 들어, 유럽에서 사육되고 상업적인 꽃가루 매개자로 사용하기 위해 미국 및/또는 캐나다로 수송된 범블벌은 구세계 기생충을 신세계에 [37]유입시켰다.이 도입은 최근 북미 [38]토종 범블비의 감소에 한몫을 할 수 있다.농업에 도입된 종들은 또한 토종 종들과 교배하여 유전적 생물[36] 다양성의 저하를 초래하고 농업 [5]생산을 위협할 수 있다.

농업 관행과 관련된 서식지 교란(생태학)도 이러한 도입된 유기체의 설립을 촉진할 수 있다.오염된 기계, 가축, 사료, 오염된 농작물이나 목초지의 씨앗도 [39]잡초의 확산을 초래할 수 있다.

검역은 침습 종의 확산 방지가 정책 수준에서 규제될 수 있는 한 가지 방법입니다.검역은 침입종이 있는 지역에서 없는 지역으로의 감염 물질의 이동을 제한하는 법적 수단이다.세계무역기구(WTO)는 위생 및 식물위생조치 적용협정에 따라 병충해 및 질병 검역에 관한 국제규정을 가지고 있다.나라마다 검역 규정이 있는 경우가 많다.예를 들어 미국에서는 미국 농무부/동물 및 식물 건강 검사국(USDA/APHIS)이 국내(미국 내) 및 국외(미국 밖에서 수입) 검역을 관리한다.이러한 검역은 주 국경과 [34]수입항에서 검사관에 의해 시행됩니다.

생물학적 방제

생물학적 해충 방제제를 사용하거나 포식자, 기생충, 기생충 및 병원체를 사용하여 농업 해충을 방제하는 것은 농약 사용과 같은 다른 해충 방제 기술과 관련된 농업 오염을 줄일 수 있습니다.그러나 비토종 바이오 콘트롤제를 도입하는 것의 장점은 널리 논의되어 왔다.일단 출시되면, 생물 방제제의 도입은 되돌릴 수 없을 수 있다.잠재적인 생태학적 문제에는 농업 서식지에서 자연 환경으로의 분산, 토종 종 활용을 위한 숙주 전환 또는 적응 등이 포함될 수 있다.또한 복잡한 생태계의 상호작용 결과와 잠재적인 생태학적 영향을 발표 전에 예측하는 것은 어려울 수 있습니다.생태학적 피해를 초래한 생물 방제 프로그램의 한 예는 북미에서 발생했는데, 이 곳에서는 집시 나방과 갈치 나방을 방제하기 위해 나비의 기생충이 도입되었다.이 기생충은 많은 나비 숙주를 이용할 수 있으며, 몇몇 토종 누에나방의 [40]멸종을 초래했을 가능성이 있다.

잠재적 생물 방제제에 대한 국제적인 탐사는 유럽 생물 방제 연구소, 미국 농무부/농업 연구 서비스(USDA/ARS), 영연방 생물 방제 연구소, 국제 유해 식물 및 유해 생물 방제 기구와 같은 기관의 지원을 받는다.농업 오염을 방지하기 위해서는 도입 전에 검역과 생물체의 잠재적 효능 및 생태적 영향에 대한 광범위한 연구가 필요하다.승인된 경우, 적절한 농업 환경에서 생물 방제제를 정착시키고 분산시키려 시도한다.그 효능에 대한 지속적인 [34]평가를 수행한다.

유전자 조작 생물(GMO)

Top: Lesser cornstalk borer larvae extensively damaged the leaves of this unprotected peanut plant. (Image Number K8664-2)-Photo by Herb Pilcher. Bottom: After only a few bites of peanut leaves of this genetically engineered plant (containing the genes of the Bacillus thuringiensis (Bt) bacteria), this lesser cornstalk borer larva crawled off the leaf and died. (Image Number K8664-1)-Photo by Herb Pilcher.
(상부) 유럽산 옥수수 보어 애벌레의 광범위한 손상을 나타내는 비유전자 땅콩 잎.(하단) BT 독소를 생성하도록 유전적으로 조작된 땅콩 잎은 초본 손상으로부터 보호된다.

유전자 오염 및 생태학적 영향

그러나 GMO 작물은 교배를 통해 토종 식물의 유전자 오염을 초래할 수 있다.이것은 식물의 잡초 증가나 토종 멸종으로 이어질 수 있다.또한 유전자 변형 식물 자체가 특정 [5]환경에서의 적합성을 향상시키면 잡초가 될 수 있다.

또한 꽃가루 매개자 및 천적과 같은 비표적 유기체가 BT 생산 식물의 우발적인 섭취에 의해 중독될 수 있다는 우려도 있다.최근 BT 옥수수 꽃가루가 밀크위드 식물 근처의 먼지를 털어 왕나비의 애벌레 먹이에 미치는 영향을 실험한 결과, 왕나비의 개체수에 대한 위협은 [5]낮았다.

제초제 내성을 위해 설계된 GMO 작물의 사용은 제초제 사용과 관련된 농업 오염의 양을 간접적으로 증가시킬 수도 있다.예를 들어, 미국 중서부의 제초제 내성 옥수수 밭에서 제초제의 사용이 증가하면서, 왕나비 [5]애벌레가 사용할 수 있는 우유 풀의 양이 줄어들고 있습니다.

유전자 변형 유기체의 방출 규제는 유기체의 종류와 [citation needed]관련 국가에 따라 다르다.

오염 저감 수단으로서의 GMO

GM 제품의 사용에 대한 약간의 우려가 있을 수 있지만, 그것은 또한 현존하는 동물 농업 오염 문제에 대한 해결책일 수도 있다.오염의 주요 원인 중 하나, 특히 토양에 있는 비타민과 미네랄 드리프트는 동물의 소화 효율 부족에서 비롯된다.소화효율을 높임으로써 동물의 생산비용과 환경파괴를 최소화할 수 있다.Enviropig는 [citation needed]이 테크놀로지와 그 잠재적인 응용의 성공 사례 중 하나입니다.

Enviropig는 타액에 피타아제를 발현시키는 유전자 조작 요크셔 돼지이다.옥수수와 밀과 같은 곡물은 피틴산으로 알려진 자연 소화가 되지 않는 형태로 결합된 인을 가지고 있습니다.돼지의 필수 영양소인 인은 돼지 소화관에서 분해될 수 없기 때문에 식단에 첨가된다.그 결과 곡류에서 자연적으로 발견되는 거의 모든 인이 대변에서 낭비되고 토양에서 높은 수위에 기여할 수 있다.피타아제는 소화가 잘 되지 않는 피틴산을 분해하여 돼지가 사용할 수 있게 하는 효소이다.곡류에서 인을 소화시키는 Enviropig의 능력은 천연 인의 낭비(20-60% 감소)를 제거하는 동시에 [41]사료의 영양소를 보충할 필요도 없답니다.

동물 관리

분뇨관리

주요 기사 : 분뇨 관리

공기, 토양, 수질 오염의 주요 원인 중 하나는 동물의 배설물이다.USDA의 2005년 보고서에 따르면, [42]미국 농가에서 매년 3억3500만 톤 이상의 "건성 물질" 폐기물이 생산되고 있다.동물 사료 사업에서는 매년 미국 시립 폐수 시설에서 처리되는 인간 하수 슬러지의 양보다 약 100배 많은 거름을 생산한다.농업용 비료에 의한 확산원 오염은 추적, 감시 및 관리가 더욱 어렵다.높은 질산염 농도는 지하수에서 발견되며 50mg/리터(EU 지침 한계)에 이를 수 있습니다.도랑과 하천에서는 비료에 의한 영양소 오염이 부영양화를 일으킨다.이것은 가을 쟁기질에서 질산염이 분출된 후 겨울에 더 심합니다; 겨울 강우량은 유출과 침출수를 증가시키고 식물 섭취량은 더 낮습니다.EPA는 2,500마리의 소가 있는 낙농장 한 곳에서 약 41만1,000명의 주민이 [43]사는 도시만큼 많은 쓰레기를 배출한다고 주장한다.미국 국립연구위원회는 지역 차원에서 가장 심각한 동물 배출 문제로 냄새를 지목했다.다른 동물 시스템은 매년 생성되는 많은 양의 폐기물을 처리하기 위해 몇 가지 폐기물 관리 절차를 채택했습니다.

거름 처리의 장점은 운반 및 작물에 적용해야 하는 거름의 양을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 토양 함량을 줄일 수 있다는 것이다.영양소 또한 감소하는데, 이것은 비료를 뿌리는 데 필요한 경작지가 적다는 것을 의미한다.거름 처리는 또한 거름에 존재하는 병원체의 양을 줄임으로써 인간의 건강과 생물 보안의 위험을 줄일 수 있다.원액 동물성 분뇨나 슬러리는 생활하수보다 100배나 농축돼 있어 검출은 어렵지만 사람에게 전염될 수 있는 장내 기생충 크립토스포리듐을 옮길 수 있다.(발효된 젖은 풀에서 추출된) 사일리지 액은 슬러리보다 훨씬 강하며 pH가 낮고 생물학적 산소 요구량이 매우 높습니다.낮은 pH로 인해 사일리지 액은 부식성이 매우 높을 수 있습니다. 합성 재료를 공격하여 저장 장비를 손상시키고 실수로 유출될 수 있습니다.이러한 모든 이점은 이용 [citation needed]가능한 자원을 기반으로 적절한 팜의 적절한 비료 관리 시스템을 사용함으로써 최적화할 수 있습니다.

분뇨 처리

퇴비화

퇴비화는 층상 포장용 펜의 고형 비료 또는 액체 비료 분리기의 고형 비료에 의존하는 고형 비료 관리 시스템입니다.퇴비화에는 능동형과 수동형의 두 가지 방법이 있다.비료는 활성 퇴비화 중에 주기적으로 휘저어지지만, 수동 퇴비화에서는 그렇지 않다.패시브 퇴비화는 분해가 불완전해 온실가스 배출량이 적고 가스 [citation needed]확산률이 낮은 것으로 나타났다.

고액 분리

비료는 기계적으로 고체와 액체 부분으로 분리하여 관리가 용이합니다.액체(4~8% 건조 물질)는 농작물에 쉽게 퍼질 수 있도록 펌프 시스템에 쉽게 사용할 수 있으며, 고형분(15~30% 건조 물질)은 스톨 침구, 농작물, 퇴비 또는 [citation needed]수출용으로 사용할 수 있습니다.

혐기성 소화 및 석호
유제품 혐기성 석호

혐기성 소화란 유기 고형물의 분해를 촉진하기 위해 공기가 없는 곳에서 박테리아를 이용해 액체 동물성 폐기물을 생물학적 처리한 것이다.바이오가스 [44]생산 속도를 높이기 위해 뜨거운 물을 사용하여 폐기물을 가열합니다.남은 액체는 영양소가 풍부해 밭에서 비료와 메탄가스로 사용할 수 있으며, 전기와 [44][46]열을 생산하기 위해 바이오 가스[45] 스토브나 엔진 발전기에서 직접 연소할 수 있다.메탄은 이산화탄소보다 온실가스의 약 20배 더 강력하며, 적절하게 통제하지 않으면 환경에 큰 악영향을 끼친다.폐기물 혐기성 처리는 비료 [44]관리와 관련된 냄새를 조절하는 가장 좋은 방법입니다.

생물학적 처리 석호는 또한 고형물을 분해하기 위해 혐기성 소화를 사용하지만, 훨씬 느린 속도로요.라군은 가열된 소화 탱크와 반대로 주변 온도에 보관됩니다.석호는 적절하게 작동하기 위해 넓은 육지 면적과 높은 희석 부피가 필요하기 때문에 미국 북부의 많은 기후에서는 잘 작동하지 않습니다.라군은 또한 냄새를 줄여주는 이점을 제공하며, 바이오가스는 열과 [47]전력에 사용할 수 있습니다.

연구는 산소 소화 시스템을 사용하여 GHG 배출을 줄인다는 것을 증명했다.GHG 배출량 감소와 크레딧은 보다 깨끗한 에어로빅 기술의 높은 설치 비용을 보상하고 현재의 혐기성 [48]석호를 대체할 환경적으로 우수한 기술의 생산을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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