随着农业现代化水平的提高，大量地施用化肥，增加土壤速效养分的含量，提高土壤肥力，增加农作物产量，在一定程度上缓解了人口增长所带来的粮食危机。但同时由于不科学的施肥方法、不合理的施肥水平以及不合理的种植结构等因素，农业生产中大量投入的化肥其利用率并不高。磷肥的当季利用率一般在10%-25%范围之间，大部分施入土壤中的磷肥不能为当季作物利用而积累在土壤中。农田土壤中普遍存在磷素投入量大大高于其带出量，农田生态系统中磷素盈余使得土壤中的总磷和有效磷的水平不断上升。磷肥的对量施用增加了对环境污染的风险。土壤中磷径流、淋溶对水环境的影响，随磷肥施入土壤的重金属对土壤环境、农产品品质以及对人体健康的影响等日益受到人们的关注。
磷素是作物营养三要素之一，它不仅能显著增加作物产量，还往往是水体富营养化的主要限制因子。与氮素不同，磷素在土壤中移动性很小。因此，影响水体重磷素含量水平的主要来源就是各种磷肥及有机肥料。另外，随着人民生活水平的提高，来源于洗涤剂中的磷素正逐渐增加。
磷肥生产趋向于复合化、高效浓缩化、专业化发展，但由于原料矿石本身的杂质以及生产工艺流程的污染，因而其成分不可能像由合成氨制造的氮肥那样单纯。磷肥中常含有不等量的副成分，使磷肥中常常含有氟、镉已经其他重金属元素、有毒有害化合物以及放射性物质，长期对环境带来危害，造成土壤污染；同时磷肥生产过程中，部分有毒、有害物质进入磷肥产品，如一些小磷肥厂生产的废酸磷肥含三氯乙醛等有害物质，通过施用进入土壤。
由于普遍存在磷素投入量大大高于其带储量，农田生态系统中的磷盈余使得土壤中的总磷和有效磷的含量不断上升。
土壤中的磷素的积累不然导致径流中磷浓度的提高，事实上施于土壤中的磷肥只有很小一部分被农作物利用，绝大部分以不同的形态存在于土壤中和转入地下水中，存在于土壤中的磷素，在雨水冲刷下随径流不断进入水体，形成大面积的面源磷污染。
磷肥中集中主要元素对土壤生态系统的影响表现：1，土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，并在一定的条件下互相转化，无机汞溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化方向转化。微生物合成甲基汞在好氧和厌氧条件下都可以进行。在好氧条件下主要形成酯溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害，在厌氧条件下，主要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类和生育期而异。2，土壤中隔的存在形态也很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉能为作物吸收，对生物危害大，而非水溶性镉不易迁移，不易被作物吸收，但随环境条件的改变二者可互相转化。3，土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土层而几乎不向下移动。铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但多数集中在根部，茎秆次之，秆实中较少。因此铅污染的土壤所生产的禾谷类秸秆不宜作饲料。
