Günümüzde toprakların yüzey sularının önemli bir kısmı kirlenmiş olup, içilebilir, temiz su bulmak giderek zorlaşmaktadır. Su ortamının durumuna en büyük zarar, insan ekonomik faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır.
Su kütlelerini kirleten maddeler su ortamına hem antropojenik hem de doğal kaynaklardan girer. İkincisi, kayaların yok edilmesini, volkanik aktiviteyi ve suda yaşayan organizmaların atık ürünlerini içerir. Antropojenik kaynaklar nüfus artışı, tarımsal ve endüstriyel üretimin gelişmesidir. Evsel, endüstriyel ve tarımsal atık sular çevredeki su kütlelerine deşarj edilmektedir.
Antropojenik kirlilik birincil ve ikincil olarak ikiye ayrılır. Birincil durumda, kirletici emisyonların su kütlelerine girmesi nedeniyle su ortamının kalitesi doğrudan bozulur. İkincil, ekolojik dengenin ihlali sonucu meydana gelen, ölü su hayvanlarının ayrışma ürünlerinin aşırı konsantrasyonundan kaynaklanır.
Ana kirlilik kaynakları arasında drenaj suyu, evsel ve endüstriyel atık sular, fırtına kanalizasyonları, hayvan çiftliklerinden, tarlalardan ve yerleşim yerlerinden gelen atık sular, nehirler boyunca orman taşımacılığı ve su taşımacılığı yer almaktadır.
İnsan sağlığı için, yüksek toksisiteli organik maddeler - pestisitler tarafından su kirliliği nedeniyle özel bir tehlike oluşturmaktadır. Bir kişi onları yaşam sürecinde kullanır. Geniş orman ve tarım alanlarına uçaklar tarafından böcek ilacı uygulandığında, bu zehirli maddelerin %70'e varan kısmı rüzgarla yüzlerce kilometre boyunca taşınarak kanalizasyonları ve su kütlelerini kirletiyor. Yağıştan sonra pestisitler toprağa, yeraltı sularına ve ardından göllere ve nehirlere nüfuz eder.
Kullanılan pestisitler arasında en tehlikelisi, çeşitli organizmaların dokularında biriken kalıcı organoklor bileşikleridir. Örneğin, suda yaşayan organizmaların besin zincirinde yer alan bu bileşikler, bir trofik seviyeden diğerine aktarılacaktır. Örneğin bir balıkçı, pestisitlerle kirlenmiş bir havuzda yaşayan planktonik kabuklularla beslenen balıkları yakalayıp yerse, vücuduna zehir yerleşir. Onu vücuttan çıkarmak neredeyse imkansızdır ve zehirin yüksek konsantrasyonları kansere yol açabilir. Ayrıca sentetik deterjanlar - deterjanlar - yüksek biyokimyasal stabiliteye sahiptir. Toksik atıklar içeren su kütlelerine girdikten sonra, suda yaşayanların organizmalarında da birikir ve daha sonra insan vücuduna girerler.
Enerji santrallerinden, bazı endüstrilerden ve nükleer gemilerden gelen atıklarla birlikte su kütlelerine giren radyonüklidler büyük bir tehlike oluşturmaktadır. En zehirli mineral bileşikler kurşun, arsenik, çinko, cıva ve bakırdır. Suya atmosferden yağış yoluyla girerler ve burada insan faaliyeti (sanayi işletmelerinden kaynaklanan emisyonlar) nedeniyle tekrar birikirler. Maden akışları da ağır metaller açısından zengindir. Petrol ve türevlerini elden çıkarmak zordur. Ve sadece birkaç suda yaşayan organizma, yağ süspansiyonunu işleyebilir ve yok edebilir.