Пољопривредне хемикалије се обично дефинишу као пестициди, ђубрива и здравствени производи. Америчка агенција за заштиту животне средине (ЕПА) дефинише пестициди као и сваки материјал произведен или формулисан да убије штеточине. То значи да су хербициди, фунгициди, инсектициди и митициди пестициди. Гнојива су хранљиве хемикалије које побољшавају раст биљке. Важни елементи у ђубривима су азот, фосфор и калијум. Азот је обично у облику амонијака, амонијум нитрата, амонијум сулфата, амонијум фосфата или раствора ових материјала. Друге хемикалије које садрже азот се користе за неке посебне потребе хранљивих материја. Амонијум фосфат је нормалан извор фосфора. Калијум (калијум оксид) је хранљива материја калијума. Производи за здравље животиња су све хемикалије које се користе за унапређење здравља или раста животиње. Ово укључује производе који се локално користе заливањем или наливањем, орално у облику таблета или гела и ињекцијама.
Пестициди
Најзначајнији развој у индустрији производње пестицида било је увођење еколошки прихватљивих пестицида. Породица хербицида имидазолинона била је од користи за соју и друге ратарске усеве, пошто су хербициди много ефикаснији фунта за фунту; мање су токсични за људе, животиње и рибе; имају мање постојаности у земљишту; и формулисани су коришћењем воде уместо запаљивих растварача, у поређењу са нитроароматима старе генерације. Упоредо са овим иновацијама је развој семена отпорних на имидазолиноне које се могу заштитити од раста корова. Кукуруз предњачи у овој области и успешно се гаји заштићен имидазолинонима. Ово такође чини преношење хербицида из године у годину безначајним проблемом, јер се у многим областима соја и кукуруз ротирају.
Новији развој је производња синтетичких пиретроида, који су пестициди широког спектра. Ови производи су ефикасни пестициди и мање су токсични за животиње и људе од старих органофосфата и карбамата. Активира их биолошки систем инсеката и стога не представљају опасност за кичмењаке. Такође су мање постојани у животној средини, јер су биоразградиви.
Такође је дошло до развоја у коришћењу пестицида и хербицида старе генерације. Формулације хербицида су развијене које користе технологију дисперзије воде која елиминише употребу испарљивих растварача. Ово не само да смањује количину испарљивих органских хемикалија које одлазе у атмосферу, већ и чини руковање, складиштење, формулацију и транспорт много безбеднијим. У области пестицида, развијена је супериорна метода руковања токсичним пестицидима која користи затворени контејнер за пренос материјала од паковања до распршивача, назван “Лоцк-Н-Лоад”. Ово смањује шансе за излагање овим токсичним материјалима. Органофосфати се и даље успешно користе да помогну у искорењивању здравствених проблема као што су маларија и речно слепило. Неки од мање токсичних органофосфата су ефикасни у лечењу инсеката, црва и гриња код животиња директним наношењем на кожу користећи формулације за изливање или аеросол.
Индустрију пестицида регулишу многе земље, а етикетирање, примена на биљке и земљиште, обука о употреби пестицида и транспорт су контролисани. Многе пестициде могу ширити само лиценцирани апликатори. Мере опреза током примене пестицида су дискутоване на другом месту у овом делу Енциклопедија. Возилима за превоз расутих терета могу управљати само квалификовани возачи. Произвођачи пестицида имају законску обавезу да обезбеде безбедно руковање и методе примене. Ово се обично постиже обезбеђивањем свеобухватних листова са подацима о обележавању, обуци и безбедности материјала (МСДС) (погледајте поглавље Коришћење, складиштење и транспорт хемикалија).
Други проблем је одлагање празних контејнера. Није препоручљиво, а на многим местима је и противзаконито, поново користити контејнере за пестициде. Учињено је много напретка да би се ублажио овај проблем. Дистрибутери су прикупили пластичне контејнере и поново их прерадили у пластичне цеви. Коришћени су контејнери који се могу поново пунити. Са појавом влажних прахова и дисперзија на бази воде, троструко испирање контејнера у резервоар за раствор даје апликатору метод да деконтаминира контејнер пре одлагања или рециклирања. Ручне копља са млазницама за распршивање које могу да пробуше контејнер се користе да би се обезбедило правилно чишћење и уништавање контејнера тако да се не може поново користити.
Пестициди су направљени да убијају; стога је неопходна пажња да се њима безбедно рукује. Неки од проблема су смањени напретком производа. У већини случајева, велике количине воде су најбољи третман прве помоћи за површно излагање коже и очију. За гутање, најбоље је имати на располагању специфичан антидот. Важно је да најближа здравствена установа зна шта се користи и да има при руци залихе одговарајућег антидота. На пример, органофосфати и карбамати изазивају инхибицију холинестеразе. Атропин, специфични антидот за лечење ове реакције, треба да буде доступан свуда где се ови пестициди користе.
За даљу дискусију о пестицидима, погледајте истоимени чланак у овом поглављу.
Гнојива
Амонијак је основа најважнијих ђубрива. Главна ђубрива су сам амонијак, амонијум нитрат, уреа, амонијум сулфат и амонијум фосфат. Чини се да постоји еколошки проблем повезан са употребом азота, пошто је подземна вода у многим пољопривредним областима загађена нитратима, што узрокује здравствене проблеме када се вода конзумира као вода за пиће. Постоје притисци на пољопривреднике да користе мање ђубрива и да ротирају усеве махунарки које користе азот, као што су соја и ражана трава. Амонијум нитрат, оксидант, је експлозиван ако се загреје. Опасности од амонијум нитрата као агенса за минирање демонстриране су уништавањем америчке федералне зграде у Оклахома Ситију, Оклахома, 1995. године. Постоји одређени покрет за додавање инертних састојака како би се амонијум нитрат квалитета ђубрива учинио отпорним на детонацију. Други пример је индустријска експлозија која је резултирала вишеструким смртним случајевима у фабрици раствора амонијум нитрата за коју се сматрало да је безбедна од детонације јер се са амонијум нитратом поступало као са 85% раствором. Резултати истраге су показали да су замршено стање температуре и контаминације изазвало инцидент. Ови услови не би постојали у малопродајном или пољопривредном сектору. Безводни амонијак је умерено токсичан гас на собној температури и мора се држати под притиском или у фрижидеру током складиштења и употребе. Надражује кожу, очи и дисајне путеве, може изазвати опекотине и запаљив је. Директно се наноси на тло или се користи као водени раствор. У многим пољопривредним областима постоје значајна складишта безводног амонијака. Ако се складиштем не управља правилно, ствара се опасан услов. Ово би требало да укључи праћење цурења и хитне процедуре за цурење.
Производи за здравље животиња
Развој и маркетинг говеђег соматотропина (БСТ) изазвао је контроверзу. БСТ, производ ферментације, подиже продуктивност крава млека за 10 до 20%. Многи људи се противе производу јер уводи хемикалију у производњу млека. Међутим, БСТ млеко се не разликује од обичног млека јер се БСТ природно производи од крава млека. Чини се да је проблем пораст инфекција крављег вимена. Антибиотици за ове инфекције су доступни, али употреба ових антибиотика је такође контроверзна. Важне предности БСТ-а су повећана производња млека уз смањење потрошње хране и слично смањење крављег стајњака, материјала који представља проблем чврстог отпада у многим областима. Сличан производ, свињски соматотропин (ПСТ), још увек је у фази тестирања. Брзо производи веће свиње, користећи мање хране, а за резултат има мање масти у свињетини.
Употреба антибиотика у индустрији узгоја говедине такође изазива контроверзу. Постоји бојазан да ће конзумација великих количина говедине довести до хормоналних проблема код људи. Било је мало потврђених проблема, али забринутост и даље постоји. Развијени су производи за здравље животиња који контролишу црве код животиња. Претходна генерација је била синтетички хемијски производ, али производи нове генерације су резултат технологије биолошке ферментације. Ови производи су ефикасни код многих врста животиња на веома ниском нивоу употребе и укључују домаће кућне љубимце у своју заштитну арену. Ови производи су веома токсични за водени живот, међутим, мора се водити рачуна о томе да се избегне контаминација потока и потока. Ови материјали се биоразграђују, тако да изгледа да нема дуготрајних или резидуалних проблема у води.
Производња пољопривредних хемикалија
Производња пољопривредних хемикалија укључује многе процесе и сировине. Неке пољопривредне хемикалије су серијске хемијске синтезе које укључују егзотермне реакције где су контрола температуре и одређивање величине за хитне случајеве проблем. Процене опасности су неопходне да би се осигурало да су све опасности откривене и адресиране. Студије опасности и операбилности (ХАЗОП) се препоручују за спровођење прегледа. Димензионисање рељефа се мора извршити коришћењем технологије Института за пројектовање система за хитну помоћ (ДИЕРС) и података из калориметријске опреме. Обично, због сложености молекула, производња пољопривредних хемикалија укључује много корака. Понекад има доста воденог и органског течног отпада. Неки од органских материја се могу рециклирати, али већина воденог отпада мора бити биолошки третирана или спаљена. Обе методе су тешке због присуства органских и неорганских соли. Хербициди претходне генерације, пошто су укључивали нитрацију, произведени су коришћењем континуалних реактора да би се смањиле количине нитрираних материјала на реакционим температурама. Озбиљне реакције које су довеле до оштећења имовине и повреда су се јавиле када су шаржни реактори нитрираних органских материја били подвргнути температурном одступању или контаминацији.
Многи савремени пестицидни производи су суви прахови. Ако су концентрација, величина честица, концентрација кисеоника и извор паљења истовремено присутни, може доћи до експлозије прашине. Употреба инертног поступка, искључивање кисеоника и коришћење азота или угљен-диоксида минимизира извор кисеоника и може учинити процесе безбеднијим. Ова прашина такође може бити проблем индустријске хигијене. Вентилација, општа и локална, је решење за ове проблеме.
Главна ђубрива се производе континуирано, а не серијским процесом. Амонијак се добија реформисањем метана на високим температурама коришћењем специфичног катализатора. Такође се формирају угљен-диоксид и водоник који се морају одвојити од амонијака. Амонијум нитрат се прави од амонијака и азотне киселине у континуираном реактору. Азотна киселина настаје континуираном оксидацијом амонијака на каталитичкој површини. Амонијум фосфат је реакција амонијака и фосфорне киселине. Фосфорна киселина се добија реакцијом сумпорне киселине са рудама које садрже фосфат. Сумпорна киселина се формира сагоревањем сумпора у сумпор-диоксид и каталитичким конвертовањем сумпор-диоксида у сумпор-триоксид, а затим додавањем воде да би се формирала сумпорна киселина. Уреа је континуирана реакција угљен-диоксида и амонијака под високим притиском, угљен-диоксид који обично долази из нуспроизвода континуиране реакције амонијака.
Многе од ових сировина су токсичне и испарљиве. Пуштање сировина или готових производа, кроз квар опреме или грешку оператера, може изложити запослене и друге у заједници. Детаљан план реаговања у ванредним ситуацијама је неопходан алат за минимизирање ефеката испуштања. Овај план треба да се развије утврђивањем веродостојног најгорег случаја кроз процену опасности, а затим предвиђањем последица коришћењем модела дисперзије. Овај план треба да садржи метод за обавештавање запослених и заједнице, план евакуације, хитне службе и план опоравка.
Транспорт пољопривредних хемикалија треба темељно испитати како би се изабрала најбезбеднија рута – она која минимизира изложеност ако дође до инцидента. Треба применити план реаговања у ванредним ситуацијама у саобраћају како би се решили инциденти у транспорту. Овај план треба да садржи објављени телефонски број за хитне случајеве, особље компаније које ће одговорити на позиве и, у неким случајевима, тим за хитне интервенције на месту несреће.
Ферментација је метода производње неких производа за здравље животиња. Ферментација обично није опасан процес, јер укључује узгој културе користећи хранљиву подлогу као што је уље свињске масти, глукоза или скроб. Понекад се анхидровани амонијак користи за контролу пХ (киселости) или као хранљива материја, тако да процес може укључивати опасности. За екстракцију активних ћелија могу се користити растварачи, али количине и методологија су такве да се то може учинити безбедно. Рециклирање ових растварача је често део процеса.