การบำบัดน้ำเสียทางการเกษตรเป็น วาระ การจัดการฟาร์มเพื่อควบคุมมลพิษจาก การเลี้ยง สัตว์ในพื้นที่จำกัดและจากน้ำไหลบ่าบนพื้นผิวที่อาจปนเปื้อนด้วยสารเคมีหรือจุลินทรีย์ในปุ๋ยสารกำจัดศัตรูพืช มูลสัตว์ เศษพืชหรือ น้ำ ชลประทาน การบำบัดน้ำ เสียทางการเกษตรเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเลี้ยงสัตว์ในพื้นที่จำกัดอย่างต่อเนื่อง เช่น การผลิตนมและไข่ อาจดำเนินการในโรงงานโดยใช้หน่วยบำบัดแบบใช้เครื่องจักรคล้ายกับที่ใช้สำหรับน้ำเสียอุตสาหกรรมในกรณีที่มีพื้นที่สำหรับบ่อ บ่อตกตะกอนและบ่อบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนอาจมีต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่าสำหรับสภาพการใช้งานตามฤดูกาลจากวงจรการผสมพันธุ์หรือการเก็บเกี่ยว^{[ 1 ] : 6–8} มูลสัตว์มักได้รับการบำบัดโดยการกักเก็บไว้ในบ่อบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนก่อนที่จะกำจัดโดยการฉีดพ่นหรือหยดลงบนทุ่งหญ้า บางครั้งมีการใช้ พื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการบำบัดของเสียจากสัตว์

มลพิษจากแหล่งกำเนิดที่ไม่เฉพาะเจาะจง ได้แก่ การไหลบ่าของตะกอน การไหลบ่าของสารอาหาร และสารกำจัดศัตรูพืช ส่วนมลพิษจากแหล่งกำเนิดที่เฉพาะเจาะจง ได้แก่ มูลสัตว์ น้ำหมักจากอาหารสัตว์ ของเสียจากโรงรีดนม (การเลี้ยงโคนม) ของเสียจากการฆ่าสัตว์ น้ำล้างผัก และน้ำเสียจากการดับเพลิง ฟาร์มหลายแห่งก่อให้เกิดมลพิษจากแหล่งกำเนิดที่ไม่เฉพาะเจาะจงจากการไหลบ่าของน้ำผิวดินที่ไม่ได้รับการควบคุมผ่านโรงบำบัดน้ำเสีย

เกษตรกรสามารถติดตั้งระบบควบคุมการกัดเซาะเพื่อลดการไหลของน้ำและรักษาดินในแปลงนาของตนได้[ ^{2 ] [ 3 ] :หน้า 4-95–4-96} เทคนิคทั่วไป ได้แก่ การไถ พรวนตามแนวระดับ การ คลุม ดิน ด้วยพืช การหมุนเวียนพืชการปลูกพืชยืนต้นและการติดตั้ง แนว กันชนริมแม่น้ำ^{[ 4 ] [ 3 ] : หน้า 4-95–4-96} เกษตรกรยังสามารถพัฒนาและดำเนินการตาม แผนการ จัดการธาตุอาหารเพื่อลดการใช้ธาตุอาหารส่วนเกิน^{[ 4 ] [ 3 ] : หน้า 4-37–4-38} และลดโอกาสการปนเปื้อนของธาตุอาหาร เพื่อลดผลกระทบจากยาฆ่าแมลง เกษตรกรอาจใช้ เทคนิค การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) (ซึ่งอาจรวมถึงการควบคุมศัตรูพืชทางชีวภาพ ) เพื่อควบคุมศัตรูพืช ลดการพึ่งพายาฆ่าแมลงเคมี และปกป้องคุณภาพน้ำ^{[ 5 ]}

มลพิษจากแหล่งที่ไม่ใช่จุดกำเนิดจากฟาร์มเกิดจากน้ำไหลบ่าจากพื้นผิวของทุ่งนาในช่วงพายุฝน น้ำไหลบ่าจากการเกษตรเป็นแหล่งมลพิษ ที่สำคัญ ในบางกรณีอาจเป็นแหล่งเดียวในลุ่มน้ำ หลาย แห่ง^{[ 6 ]}

ดินที่ถูกชะล้างออกจากทุ่งนาเป็นแหล่งมลพิษทางการเกษตร ที่ใหญ่ที่สุด ในสหรัฐอเมริกา ตะกอนส่วนเกินทำให้เกิดความขุ่น สูง ในแหล่งน้ำ ซึ่งอาจยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชน้ำอุดตันเหงือกปลา และทำให้ตัวอ่อน ของสัตว์หายใจ ไม่ ออก ^{[ 6 ]}

เกษตรกรอาจใช้มาตรการควบคุมการกัดเซาะเพื่อลดปริมาณน้ำไหลบ่าและรักษาหน้าดินในแปลงนา เทคนิคที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:

• การไถตามแนวระดับ^{[ 7 ]}
• การคลุมดิน พืช^{[ 8 ]}
• การหมุนเวียนพืชผล
• การปลูกพืชยืนต้น
• การติดตั้งแนวกันชนริมแม่น้ำ [ ^{3 ] :หน้า 4-95–4-96}

ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสเป็นสารมลพิษหลักที่พบในน้ำไหลบ่าและมีการนำไปใช้ในพื้นที่เกษตรกรรมหลายวิธี เช่น ในรูปของปุ๋ยเคมีปุ๋ยคอกหรือน้ำเสียจากเทศบาลหรืออุตสาหกรรม (น้ำทิ้ง) หรือกากตะกอน สารเคมีเหล่านี้อาจเข้าสู่น้ำไหลบ่าจากเศษพืชน้ำชลประทานสัตว์ป่าและการตกตะกอนจากบรรยากาศ^{[ 3 ] : หน้า 2–9}

เกษตรกรสามารถพัฒนาและนำ แผนการ จัดการธาตุอาหาร ไปใช้ เพื่อลดผลกระทบต่อคุณภาพน้ำได้โดย:

• การทำแผนที่และบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับแปลงนา ชนิดพืชชนิดดินและแหล่งน้ำ
• การพัฒนาการ คาดการณ์ผลผลิตพืชผลที่สมจริง
• ดำเนินการทดสอบดินและวิเคราะห์ธาตุอาหารในปุ๋ยคอกและ/หรือกากตะกอนที่นำมาใช้
• การระบุแหล่งสารอาหารสำคัญอื่นๆ (เช่น น้ำชลประทาน)
• การประเมินลักษณะทางภูมิประเทศที่สำคัญ เช่น ดินที่สึกกร่อนได้ง่าย ระบบระบายน้ำใต้ดิน และชั้นน้ำบาดาลตื้น
• การใช้ปุ๋ย ปุ๋ยคอก และ/หรือกากตะกอนโดยอิงตามเป้าหมายผลผลิตที่สมจริงและการใช้เทคนิคการเกษตรแม่นยำ^{[ 3 ] : หน้า 4-37–4-38 [ 9 ]}

เกษตรกรใช้สารกำจัดศัตรูพืช อย่างแพร่หลายเพื่อควบคุม ศัตรู พืช และเพิ่มผลผลิตแต่สารกำจัดศัตรูพืชทางเคมีก็อาจก่อให้เกิด ปัญหา คุณภาพน้ำได้เช่นกัน สารกำจัดศัตรูพืชอาจปรากฏในน้ำผิวดินเนื่องจาก:

• การใช้โดยตรง (เช่น การฉีดพ่นทางอากาศ หรือการหว่านลงบนแหล่งน้ำ)
• น้ำไหลบ่าในช่วงพายุฝน
• การพัดพาทางอากาศ (จากทุ่งนาที่อยู่ติดกัน) ^{[ 3 ] : หน้า 2–22}

ตรวจพบสารกำจัดศัตรูพืชบางชนิดในน้ำบาดาลด้วย[ 3 ^{] : หน้า 2–24}

เกษตรกรอาจใช้เทคนิคการจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) (ซึ่งอาจรวมถึง การควบคุมศัตรูพืชทางชีวภาพ ) เพื่อควบคุมศัตรูพืช ลดการพึ่งพาสารเคมีกำจัดศัตรูพืช และปกป้องคุณภาพน้ำ^{[ 10 ] [ 11 ]}

มีวิธีการกำจัดสารกำจัดศัตรูพืชส่วนเกินอย่างปลอดภัยเพียงไม่กี่วิธี นอกจากการกักเก็บไว้ในหลุมฝังกลบที่มีการจัดการอย่างดี หรือการเผาทำลายในบางส่วนของโลก การฉีดพ่นบนพื้นดินถือเป็นวิธีการกำจัดที่ได้รับอนุญาต^{[ 12 ] [ 13 ]}

ฟาร์มที่มี การเลี้ยง ปศุสัตว์และสัตว์ปีก จำนวนมาก เช่นฟาร์มโรงงานอาจเป็นแหล่ง กำเนิดน้ำเสีย แบบจุดที่ สำคัญ ในสหรัฐอเมริกา สถานที่เหล่านี้เรียกว่าฟาร์มเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้นหรือฟาร์มเลี้ยงสัตว์แบบปิดและอยู่ภายใต้การควบคุม ของรัฐบาล ที่ เข้มงวดมากขึ้น ^{[ 14 ]}

พบว่าแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ สามารถแทรกซึมเข้าสู่ระบบน้ำจากฟาร์มได้ การเลี้ยงสัตว์คิดเป็น 73% ของการใช้ยาปฏิชีวนะทั่วโลก และโรงบำบัดน้ำเสียสามารถถ่ายทอดแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะไปสู่มนุษย์ได้ ^{[ 15 ] [ 16 ]}

ส่วนประกอบของน้ำเสียจากสัตว์โดยทั่วไปประกอบด้วย^{[ 17 ] [ 18 ]}

• มีปริมาณสารอินทรีย์สูงมาก — สูงกว่าน้ำเสียจากมนุษย์มาก
• ความเข้มข้นของของแข็งสูง
• มีปริมาณ ไนเตรตและฟอสฟอรัสสูง
• ยาปฏิชีวนะ
• ฮอร์โมนสังเคราะห์
• มักพบ ปรสิตและไข่ของ ปรสิต ในปริมาณมาก
• สปอร์ของคริปโตสปอริเดียม (โปรโตซัวชนิดหนึ่ง) ที่ทนต่อกระบวนการบำบัดน้ำดื่ม
• สปอร์ของจิอาร์เดีย
• แบคทีเรียก่อโรคในมนุษย์ เช่นบรูเซลลาและซัลโมเนลลา

ของเสียจากสัตว์ เช่น โค สามารถผลิตได้ในรูปของปุ๋ยคอกที่เป็นของแข็งหรือกึ่งของแข็ง หรือในรูปของ ของเหลว ข้น การผลิตของเหลวข้นนั้นพบได้บ่อยโดยเฉพาะในโคที่เลี้ยงในโรงเรือนเพื่อรีดนม

แม้ว่ากองปุ๋ยคอกแข็งที่อยู่กลางแจ้งอาจก่อให้เกิดน้ำเสียที่เป็นมลพิษจากการไหลบ่า แต่โดยทั่วไปแล้วของเสียประเภทนี้สามารถจัดการได้ค่อนข้างง่ายโดยการกักเก็บและ/หรือคลุมกองปุ๋ยไว้

มูลสัตว์ต้องได้รับการจัดการเป็นพิเศษ และโดยปกติจะได้รับการบำบัดโดยการกักเก็บไว้ในบ่อก่อนที่จะนำไปกำจัดโดยการฉีดพ่นหรือการให้แบบหยดลงบนทุ่งหญ้า บางครั้งมีการใช้พื้นที่ชุ่ม น้ำที่สร้างขึ้นเพื่อช่วยในการบำบัดของเสียจากสัตว์ เช่นเดียวกับบ่อบำบัดแบบไร้อากาศการใช้มูลสัตว์มากเกินไป หรือการใช้ในพื้นที่ที่เปียกชื้น หรือพื้นที่ที่ไม่เพียงพอ อาจส่งผลให้เกิดการไหลบ่าโดยตรงลงสู่แหล่งน้ำ ซึ่งอาจก่อให้เกิดมลพิษ ร้ายแรงได้ การใช้มูลสัตว์กับพื้นที่ที่อยู่เหนือแหล่ง น้ำใต้ดิน อาจส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนโดยตรง หรือที่พบได้บ่อยกว่าคือ การเพิ่มระดับไนโตรเจนในรูปของไนไตรต์หรือไนเตรต

การปล่อยน้ำเสียที่มีมูลสัตว์ปนเปื้อนลงสู่แหล่งน้ำดื่มอาจก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพร้ายแรงต่อผู้ที่ดื่มน้ำนั้นได้ เนื่องจากสปอร์ที่มีความทนทานสูงในสัตว์หลายชนิดสามารถก่อให้เกิดโรคที่ทำให้พิการในมนุษย์ได้ ความเสี่ยงนี้เกิดขึ้นได้แม้กระทั่งการซึมผ่านในระดับต่ำมากผ่านทางท่อระบายน้ำผิวดินตื้นๆ หรือจากน้ำฝนที่ไหลบ่าลงมา

มูลสัตว์บางชนิดจะถูกนำไปผสมกับฟางและหมักที่อุณหภูมิสูง เพื่อผลิตปุ๋ยคอกที่ปราศจากเชื้อแบคทีเรียและร่วนซุย เหมาะสำหรับใช้ปรับปรุงคุณภาพดิน

มูลสุกรมีลักษณะคล้ายคลึงกับมูลสัตว์ชนิดอื่นๆ และมีการจัดการเช่นเดียวกับมูลสัตว์ทั่วไป ยกเว้นว่ามูลสุกรจำนวนมากมีปริมาณทองแดง สูง ซึ่งอาจเป็นพิษในสิ่งแวดล้อม ส่วนที่เป็นของเหลวของมูลสุกรจะถูกแยกออกและนำกลับมาใช้ใหม่ในฟาร์มสุกรเพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่สูงมากในการกำจัดของเหลวที่มีทองแดงสูง นอกจากนี้ พยาธิไส้ กลมและไข่ของมันก็พบได้ทั่วไปในมูลสุกร และสามารถแพร่เชื้อสู่มนุษย์ได้หากการบำบัดน้ำเสียไม่มีประสิทธิภาพ

หญ้า สดหรือหญ้าเหี่ยวเฉาหรือพืชสีเขียวอื่นๆ สามารถนำมาทำเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งหมัก ที่เรียกว่า ไซเลจซึ่งสามารถเก็บไว้และใช้เป็นอาหารสัตว์ในฤดูหนาวสำหรับวัวและแกะได้ การผลิตไซเลจมักเกี่ยวข้องกับการใช้สารปรับสภาพที่เป็นกรด เช่นกรดซัลฟิวริกหรือกรดฟอร์มิกกระบวนการทำไซเลจมักจะทำให้เกิดของเหลวสีเหลืองน้ำตาลที่มีกลิ่นฉุนรุนแรง ซึ่งอุดมไปด้วยน้ำตาลโมโนแซ็กคาไรด์แอลกอฮอล์กรดอินทรีย์สายสั้น และสารปรับสภาพไซเลจ ของเหลวนี้เป็นหนึ่งในสารอินทรีย์ที่ก่อให้เกิดมลพิษมากที่สุด ปริมาณของของเหลวไซเลจที่ผลิตได้โดยทั่วไปจะแปรผันตามปริมาณความชื้นของวัสดุที่นำมาหมัก

วิธีที่ดีที่สุดในการบำบัดน้ำหมักหญ้าคือการป้องกันโดยการทำให้พืชเหี่ยวเฉาเสียก่อนนำไปหมัก น้ำหมักที่ได้สามารถนำไปใช้เป็นอาหารสำหรับสุกรได้ วิธีบำบัดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการกักเก็บไว้ในบ่อพักน้ำเสีย และหลังจากนั้นจึงนำไปกระจายลงบนพื้นดินหลังจากเจือจางด้วยน้ำเสียอย่างทั่วถึงแล้ว การกักเก็บน้ำหมักหญ้าเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เกิดปัญหาโครงสร้างในบ่อคอนกรีตได้ เนื่องจากน้ำหมักหญ้ามีฤทธิ์เป็นกรด

แม้ว่านมจะเป็นผลิตภัณฑ์อาหารที่สำคัญ แต่การปนเปื้อนของนมในน้ำเสียนั้นก่อให้เกิดมลพิษอย่างมาก เนื่องจากมีสารอินทรีย์เข้มข้นสูง ซึ่งอาจทำให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำที่รองรับน้ำเสีย ลดลงอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ ของเสีย จากโรงรีดนมยังประกอบด้วยน้ำล้างทำความสะอาดปริมาณมาก มูลสัตว์บางส่วน รวมทั้งสารเคมี ทำความสะอาดและ ฆ่าเชื้อโรค ด้วย

โดยทั่วไปแล้วของเสียจากโรงรีดนมจะถูกบำบัดร่วมกับน้ำเสียจากมนุษย์ใน โรง บำบัดน้ำเสีย ในท้องถิ่น วิธีนี้ช่วยให้สารฆ่าเชื้อและสารทำความสะอาดเจือจางลงอย่างเพียงพอและสามารถบำบัดได้ การปล่อยน้ำเสียจากการรีดนมลงในบ่อพักมูลสัตว์ของฟาร์มเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้ แต่มีแนวโน้มที่จะทำให้บ่อพักมูลสัตว์เต็มเร็วมาก การกระจายของเสียลงบนพื้นดินก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการบำบัดเช่นกัน

น้ำเสียจากกิจกรรมการฆ่าสัตว์มีลักษณะคล้ายกับน้ำเสียจากโรงรีดนม (ดูด้านบน) แม้ว่าจะมีองค์ประกอบอินทรีย์ที่เข้มข้นกว่ามาก และด้วยเหตุนี้จึงอาจก่อให้เกิดมลพิษได้มากกว่ามาก

วิธีการบำบัดเหมือนกับของเสียจากโรงรีดนม

การล้างผัก ทำให้เกิดน้ำปริมาณมากซึ่งปนเปื้อนด้วยดินและเศษผัก นอกจากนี้ อาจมีสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้ในการ แปรรูป ผักในปริมาณเล็กน้อย ร่วมกับสารฆ่าเชื้อโรคในระดับปานกลาง เช่นคลอรีน

น้ำที่ใช้ล้างผักส่วนใหญ่จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ โดยมีการกำจัดของแข็งออกด้วยการตกตะกอนและการกรอง ดินที่ได้สามารถนำกลับไปใช้ในที่ดินได้

แม้ว่าฟาร์มส่วนใหญ่จะไม่ได้วางแผนรับมือกับไฟไหม้ แต่ไฟไหม้ก็เกิดขึ้นบ่อยกว่าในฟาร์มมากกว่าในสถานประกอบการอุตสาหกรรมอื่นๆ สารเคมีต่างๆ เช่น ยาฆ่าแมลง สารกำจัดวัชพืช น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องจักรทางการเกษตร และปุ๋ย ล้วนเป็นปัจจัยที่ส่งเสริมให้เกิดไฟไหม้ และอาจมีอยู่ในน้ำดับเพลิงในฟาร์ม ใน ปริมาณที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้

แผนการจัดการสิ่งแวดล้อมของฟาร์มทั้งหมดควรอนุญาตให้มีการกักเก็บน้ำดับเพลิงในปริมาณมาก และการกู้คืนและการกำจัดในภายหลังโดยบริษัทกำจัดเฉพาะทาง^{[ 19 ]}ความเข้มข้นและส่วนผสมของสารปนเปื้อนในน้ำดับเพลิงทำให้ไม่เหมาะสมกับวิธีการบำบัดใด ๆ ที่มีอยู่ในฟาร์ม แม้แต่การกระจายลงบนพื้นดินก็เคยทำให้เกิดปัญหารสชาติและกลิ่นที่รุนแรงสำหรับบริษัทจัดหาน้ำปลายน้ำในอดีต

• ของเสียทางการเกษตร
• น้ำผิวดินจากการเกษตร
• การหมักสีเข้ม
• เกษตรกรรมยั่งยืน

• คู่มือทางเทคนิคสำนักงานภาคสนามอิเล็กทรอนิกส์ - US NRCS - คู่มือการอนุรักษ์ดินฉบับละเอียดที่ปรับให้เหมาะสมกับแต่ละรัฐ/เขต