农用化学物质主要包括化肥和化学农药。由于原料、矿石的杂质以及生产工艺流程的污染，某些化肥含有重金属元素、有毒有机化合物和放射性物质，施入农田后成为土壤的潜在污染源。农药是人类参与环境控制过程的一个方面，虽然主要目的是针对有害生物，但它们也会进入生物周围包括土壤在内的各种环境介质，并在各环境介质之间不断转移。
（一）施用特点
1.化肥施用
自1950年开始引进化肥起，浙江省化肥施用大致分为3 个阶段：缓慢增长阶段（1951～1975年），年均增加3.11万t；快速增长阶段（1975～1995年），年均增加19.39万t；基本持平阶段（1995～2003年），每年保持在430～460万t（表7-17）。
表7-17 浙江省氮磷钾化肥施用量变化情况
注：按标准量计算，氮肥含N 21%，磷肥含P2O518%，钾肥含K2O 25%，复合肥含N、P2O5、K2O 总量约21.3%。
从施用化肥的纯养分结构来看，1955年N占96.0%，P2O5占4.0%，N：P2O5：K2O比例为1：0.04：0；1975年开始施用钾肥初期，N占76.7%，P2O5占21.1%，K2O占2.2%，N：P2O5：K2O比例为1：0.28：0.03；1985年以后，钾肥的比重逐年增加，氮、磷、钾比例日趋合理。2003年N：P2O5：K2O比例为1：0.3：0.22，从农作物对大量元素养分量的需求来看，磷、钾比重还是偏低，钾素明显呈供不应求状况。单位面积施用化肥量呈上升趋势。至2003年，按耕地面积平均，每亩用量N为24.92kg、P2O5为7.43kg、K2O为5.5kg；按农业用地平均，每亩用量N为18.92kg、P2O5为5.64kg、K2O为4.18kg。
浙江省化肥单位面积施用量在经济发达地区与贫困地区、平原地区与丘陵山区之间存在着很大的地域差异。根据统计资料（1995年），按平均每亩耕地化肥纯用量计，萧山区达55.25kg，嘉兴市为49.66kg，而景宁县仅为11.82kg，高低相差4倍多。种植作物的不同，也带来了化肥施用量的差异。据调查，一些杭嘉湖农业种植区，一年栽种3～4季瓜果蔬菜，年平均每亩纯化肥施用量高达100kg以上，而一般种一季单季晚稻仅施用20kg左右；绍兴北部蔬菜区，年平均每亩化肥用量在60kg左右；温岭西兰花产区一季化肥用量超过30kg。这些种植作物不同带来的化肥施用量的差异，也造成了同一地区不同区块之间化肥用量上的差异。
2.农药使用
浙江省施用化学农药防治病虫草鼠害始于20世纪50年代，70年代前大量施用有机氯和有机磷如DDT、六六六、内吸磷、对硫磷等毒性高、持效期长的农药，土壤环境污染严重。80年代末，农药品种发展到一个新的时期，用量少效果好的超高效农药不断涌现，如拟除虫菊酯类的溴氰菊脂、二氯苯醚菊酯、氰戊菊酯，杂环类的吡虫啉、噻嗪酮、氟虫腈，杀菌剂中的三环唑、三唑酮，除草剂中磺酰脲类的甲磺隆、绿磺隆、苄嘧磺隆等，这类农药品种用量较少。生物源农药在近几年发展很快，井冈霉素、九二○、阿维菌素的生产量占全国的50%以上。该类农药具有对环境相容性较好、天敌杀伤小、在作物上残留少和对农业生产较安全等特点。随着农药品种的不断增加，长期剂型单一化的局面打开。传统的四大类农药制剂（乳油、水剂、可湿性粉剂、粉剂）在20世纪90年代以前几乎占整个农药产量的95%以上。目前，浙江省的农药施用量远远超出全国平均水平，是全国亩产平均用药量的7倍。
浙江省高效农业方兴未艾，种植业结构几经调整，一些农业龙头企业和种田大户改种优质优价的“名、特、优”品种，尤其是经济类作物。由于经济作物易受病菌侵害，农药施用量和施用频次大大增加。然而，由于过分依赖化学农药，甚至长期、单一、连续施用少数几种农药，有害生物抗药性问题变得日益突出，同时，农产品农药残留问题也日益凸现。大量的农药施用后，通常只有不足1%的农药发生药效，而90%以上的农药或附在作物和土壤上，或飘散在大气中，或通常降雨等经地表径流进入地表水或地下水，污染着土壤、水体和农田生态系统。浙江省农业地质环境调查结果表明，DDT、六六六在禁用20年后，在土壤中的检出率仍达100%。
（二）对土壤环境的影响
磷肥、锌肥以磷矿、铅锌矿为原料。这些矿石常含有数量不等的某些污染元素，尤其是磷肥，因其使用范围广、用量大，是土壤及农产品造成污染的主要污染源。据有关资料，过磷酸钙中砷含量为22.1～51.3mg/kg，铅含量为41.5～170.4mg/kg，铬含量为39.9～464.0mg/kg，镉含量为0.2～1.9mg/kg；磷矿粉中砷含量为13.5～90.1mg/kg，铅含量为202.8～486.1mg/kg，铬含量为39.8～49.8mg/kg，镉含量为1.6～5.8mg/kg；钙镁磷肥中砷含量为6.2mg/kg，铬含量为1 057.2mg/kg。生活污泥中铅含量可高达7 000mg/kg。垃圾中铅含量最高达50 000mg/kg。由于长期施用磷肥以及重金属含量较高的污泥、垃圾等，使部分城郊菜地土壤中重金属含量超标，导致局部地区一些叶菜类、根菜类蔬菜重金属含量超标。
长期施用磷肥的土壤中镉含量与作物的摄取积累程度的试验与研究表明，表层土壤（0～15cm）中全磷含量为对照点的4～6 倍，镉含量为对照点的14 倍，二者显著相关（γ=0.89）。磷与镉浓度随土层深度迅速下降，在30～60cm度处，镉的含量水平与对照点无明显区别。随磷肥进入土壤的镉和磷分别有70%和45%残存在表层中，与土壤无机、有机化合物结合，或被作物吸收。
农药对农田的污染程度与作物中种类、栽培技术有关，栽培水平高的耕田、复种指数高的土地，农药的残留量也高。有机氯农药即便是有机磷农药或其他残留性较小的农药，如果连续长期使用，特别是使用浓度过高，会对土壤环境产生严重污染。浙江省农业地质环境调查资料表明，停用20余年的DDT、六六六在土壤中的检出率仍然达到100%。
施入农田的农药，由于地表水的流动、降雨或灌溉，流入沟渠和江河而污染水域，危害水生生物；喷洒农药时所产生的农药飘浮物，农作物、土壤或水中残留农药的挥发也可造成大气污染。农药污染可以波及整个生态系统，尤其是农作物和水生生物。蔬菜基地和农贸市场蔬菜农药残留污染的检出，柑橘果品中农药残留量超标，杀虫剂在防治水稻害虫的控制作用降低以及茶叶农药残留问题将严重影响浙江省的茶叶出口等，已牵动了各个层面人士的关注。为此，浙江省农产品安全性现状与对策研究学术委员会撰文（2000）认为，农田生态环境恶化，农药、化肥、“三废”物对环境的污染逐年加重，农业生产环境的本底发生了改变，是农产品污染程度加剧的基础，建议建立农产品安全性检测体系，完善上市蔬菜、果品、茶叶等农产品农药残留检测程序。
