Одним из опасных загрязняющих водные ресурсы веществ, содержащихся как в сточных водах промышленных предприятий, коммунального хозяйства, так и в поверхностных стоках с городских территорий, являются синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). СПАВ применяются для получения смазочных жидкостей, в качестве компонентов лакокрасочных материалов, в текстильной промышленности для окрашивания тканей, они являются основой синтетических моющих средств. Ассортимент СПАВ и объемы их применения неуклонно растут. Эти вещества, концентрируясь в поверхностном водном слое, снижают способность воды к насыщению кислородом, парализуют деятельность микроорганизмов, разрушающих органические вещества. Сами же СПАВ плохо поддаются разложению в природной среде.

Стоки животноводческих ферм, систем орошения, поверхностные стоки с полей по большей части попадают в природные воды без очистки и поэтому имеют высокую концентрацию микроорганизмов, ядохимикатов, соединений азота, фосфора и других загрязнителей. Около половины аккумулируемых в реках мира твердых материалов смывается с сельскохозяйственных земель. Избыточное накопление в природных водах азота, фосфора и их соединений, а также СПАВ может вызвать эвтрофикацию. Под эвтрофикацией понимают интенсивный рост водорослей и других растений в воде, накопление в ней органических веществ и других продуктов отмирания организмов. Это создает условия для увеличения численности организмов – редуцентов, питающихся мертвым органическим веществом, которые в процессе жизнедеятельности интенсивно поглощают кислород. При снижении содержания кислорода в водной среде в ней увеличивается концентрация сероводорода, метана и других ядовитых веществ. При этом может наблюдаться массовая гибель водных организмов. Прямые методы борьбы с эвтрофикацией (такие, как сбор водорослей, воздействие с помощью веществ и т.п.) неэффективны; необходимо снижать уровень загрязнения природных вод СПАВ, нитратами и фосфатами путем очистки сточных вод, более рационального применения удобрений, прекращения строительства крупных животноводческих комплексов, не имеющих систем очистки навозной жижи. В Российской Федерации практически во всех водных объектах в настоящее время идет процесс эвтрофикации, включая такие внутренние моря, как Азовское, Балтийское и Каспийское. Этот процесс наблюдается и в других странах мира. Ему подвержены Великие американские озера (США, Канада), Женевское озеро (Швейцария), озеро Балатон (Венгрия) и др.

Значительную опасность для природных вод представляют атмосферные осадки, содержащие большое количество загрязняющих веществ. Так, например, при выпадении кислотных дождей, содержащих повышенные количества соединений серы и азота, в подземных водах резко повышается содержание металлов, в частности свинца, меди, цинка, кадмия и особенно алюминия, который поступает через корневые системы в древесные ткани и оказывает токсическое или даже летальное действие на растения. Другие примеры воздействия кислотных дождей на природные воды приведены в разделе 2.1. Важным источником загрязнения континентальных природных вод следует считать речной транспорт, с которого поступает вода машинных отделений, содержащие нефтепродукты, отработанные масла и канцерогенные полициклические углеводороды, а также хозяйственно-бытовые стоки, сухой мусор с судов, другие жидкие и твердые отходы. Несравнимо больший вред в деле загрязнения вод наносит морской транспорт, прежде всего нефтеналивной. К числу наиболее опасных загрязнителей морей и океанов относятся нефть и нефтепродукты. Половина общего загрязнения ими Мирового океана приходится на танкерный флот, причем около 10% от всего поступления – на аварии танкеров. На региональном уровне крупные разливы нефти означают экологическую катастрофу, которая сопровождается упадком рыболовства, массовой гибелью птиц и морских животных. По оценкам специалистов, в настоящее время нефтью и нефтепродуктами загрязнено около 20% поверхности воды Мирового океана. Значительное количество нефти выбрасывается на берег, это нарушает прибрежные экосистемы, играющие важную роль при очистке воды. Определенная часть нефти при этом попадает в грунтовые воды, проникая в конечном итоге в источники пресной воды, причем содержание нефти даже в количестве 0,005% делает воду непригодной для питья.