Eutrofizacja – proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny) skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych, ale również cieków. Biorąc pod uwagę geologiczną historię jezior, najczęściej uważa się, że eutrofizacja jest procesem naturalnym (według innych autorów naturalnym procesem jest dystrofizacja, a eutrofizacja uważana jest za proces antropogeniczny, spowodowany zmianami w zlewni). Większość jezior zwłaszcza polodowcowych na początku była oligotroficzna, jednak ciągły dopływ do nich substancji z zewnątrz (np. ze zlewni i atmosfery), powodował wzrost koncentracji biogenów, a tym samym zwiększał trofię zbiornika. Jest to tzw. harmoniczna sukcesja jezior. Normalnie jest to proces powolny, ale został on mocno przyśpieszony w wyniku działań człowieka, takich jak zrzuty ścieków przemysłowych i komunalnych oraz w wyniku intensyfikacji rolnictwa. W szczególnie drastycznych przypadkach, np. przy zrzucaniu do jezior surowych ścieków komunalnych czy gnojówki, dochodzi do osiągnięcia przez zbiornik stanów niespotykanych w naturze: politrofii i hypertrofii (zobacz też jezioro saprotroficzne). Następuje wtedy niemal całkowity zanik organizmów wyższych poza cienką, kilkudziesięciocentymetrową warstwą wody stykającą się z atmosferą. Specyficznie przebiega proces eutrofizacji w wodach torfowiskowych. Dopływające z otaczającego je torfowiska substancje humusowe, tworzą stałe kompleksy ze związkami fosforu i azotu, czyniąc je niedostępnymi dla roślin i glonów. W razie jego degradacji, zwykle przez przesuszenie, następuje szczególnie szybka eutrofizacja: do wody dostają się zarówno biogeny ze zlewni, jak i te uwolnione z torfowiska i związków humusowych.
Proces samooczyszczania wód jest naturalnym procesem, zachodzącym stale w przyrodzie. Polega na opadaniu na dno zawiesin, rozkładzie zanieczyszczeń organicznych na mineralne odpowiednimi mikroorganizmami, a następnie pobieraniu w postaci soli mineralnych przez rośliny. Dzięki temu, im dalej od źródła zanieczyszczenia, tym bardziej woda jest czysta i mniejsze zatrucie środowiska naturalnego. Zakres samooczyszczania wody to zawartość tlenu w wodzie dostarczonego z powietrza, jak i dostarczonego przez rośliny, które obecne są w wodzie. Woda, która płynie szybkim nurtem, dzięki większej zawartości tlenu, charakteryzuje się większymi możliwościami samooczyszczania w porównaniu z wodami, które płyną wolno, lub z wodami stojącymi. Wody, które są silnie zanieczyszczone nie mają zdolności do samooczyszczania się i część lub wszystkie nagromadzone zanieczyszczenia docierają w rezultacie do mórz i oceanów. Powodują tam skażenia różnych organizmów, z których część jest ważnym źródłem wyżywienia ludzi. I to właśnie na etapie rzek powinno się prowadzić ochronę środowiska na szeroką skalę i szeroko rozwiniętą edukację ekologiczną. Można zająć się również eutrofizacją, czyli wzrostem żyzności wód, czyli procesem stopniowego wzbogacania zbiornika wodnego w substancje pokarmowe na skutek wzmożonego dopływu tych substancji do wód. Głównym źródłem składników są ścieki i nawozy a także szeroko rozwinięty przemysł. Eutrofizacja prowadzi w rezultacie do zachwiania równowagi ekologicznej na naszej planecie, obserwuje się ponadto bujny wzrost danej roślinności wodnej, zbyt intensywną aktywność drobnoustrojów, które zużywają duże ilości tlenu. Skutkiem tego jest obserwacja wzmożonego deficytu tlenowego i zahamowania rozkładu tlenowego materii organicznej oraz obserwacja znacznego wyniszczenia wielu najwrażliwszych tlenowych organizmów, na przykład wartościowych ryb. Bardzo wyraźnym zagrożeniem dla życia organizmów tlenowych, jak i dla jakości wody, są zakwity Wywołane są one poprzez gwałtowny rozwój populacji glonów i populacji sinic. Glony w późniejszym okresie zajmują się wydzielaniem substancji toksycznych, których ilość wzrasta wraz ze wzrostem ilości tych organizmów, stają się przy tym groźne dla zwierząt, a nawet dla samych glonów. Glony następnie obumierają, wydzielając tym samym do środowiska inne substancje, które cechuje aktywność biologiczna, nadając wodzie nieprzyjemny zapach i smak zwiększają zatrucie środowiska. Dynamiczny wzrost liczby ludności oraz wiążąca się z tym konieczność poprawy stanu wyżywienia milionów mieszkańców krajów nazwanych, jako kraje rozwijające się stawiają przed rolnictwem wymagania, by systematycznie zwiększyć intensywność uprawy roślin. Corocznie zbierane plony zbóż powodują zwiększenie ubytku niektórych zawartych w glebie naturalnych substancji mineralnych. Zubożała w ten sposób gleba musi być stale zasilana nawozami naturalnymi lub nawozami sztucznymi, które będą dostarczane przez przemyśl chemiczny. Szkodliwe oddziaływanie nawozów sztucznych jest dodatkowo zwiększone poprzez stosowanie pestycydów, które zawierają związki silnie trujące.
Ze względu na pochodzenie i skład chemiczny ścieki dzieli się na:
ścieki bytowo-gospodarcze – powstają z wód wykorzystywanych w gospodarstwach domowych – do utrzymywania higieny osobistej, spłukiwania urządzeń sanitarnych, przygotowywania posiłków itp. Są bardzo mętne, mają szarożółte zabarwienie, charakterystyczny zapach i odczyn lekko zasadowy. Zawierają 40% zanieczyszczeń nieorganicznych i 60% organicznych w postaci rozpuszczalnej i zawiesin. BZT5 tych ścieków wynosi od 200 do 600 mg tlenu/litr, z czego 1/3 występuje w postaci zawiesin organicznych. Ścieki te możemy rozdzielić na szarą wodę tzn. odciek ze wszystkich urządzeń domowych poza toaletą o małym zanieczyszczeniu bakteriologicznym oraz czarną wodę tj. odpływ z toalet skażony ze znaczną ilością patogenów.
ścieki przemysłowe – zawierają najczęściej rozmaite związki chemiczne, będące ubocznym produktem procesów technologicznych stosowanych w zakładach przemysłowych. Problem ścieków występuje szczególnie w koksowniach, zakładach petrochemicznych, garbarniach, celulozowniach, mleczarniach i cukrowniach. Ich nieoczyszczone ścieki stanowią duże zagrożenie dla odbiorników naturalnych. Na ogół nie stanowią zagrożenia sanitarno-epidemiologicznego, gdyż nie zawierają bakterii chorobotwórczych. Wyjątkiem są ścieki z zakładów przemysłu spożywczego, garbarni i zakładów utylizacji odpadów. Mogą one zawierać chorobotwórcze drobnoustroje w różnych postaciach (wegetatywnej i zarodnikowej) i jako takie powinny być poddawane procesom dezynfekcji.
ścieki rolnicze – powstają z wód spływających z pól i gospodarstw wiejskich – zawierają zwykle nawozy sztuczne, pestycydy oraz zanieczyszczenia drobnoustrojami. Szczególnie niebezpieczna jest gnojowica, która może zawierać tysiące razy więcej zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych niż ścieki bytowo-gospodarcze.
wody opadowe – są ściekami powstającymi z opadów atmosferycznych, zmywających tereny zabudowane. Zawierają duże ilości zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, wiele w postaci zawiesin; podobnie jak część ścieków socjalno bytowych mogą być traktowane jako szara woda i odzyskiwane na ww potrzeby.
wody podgrzane – powstają w procesach technologicznych chłodzonych za pomocą wody.
ścieki komunalne – są mieszaniną ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych oraz wód opadowych. BZT5 tych ścieków wynosi od 200 do 300 mg tlenu/litr.
Smog fotochemiczny (nazywany też smogiem typu Los Angeles, smogiem białym lub smogiem jasnym) – typ smogu powstający w słoneczne dni przy dużym ruchu ulicznym. Brunatna mgła, która zwykle pojawia się nad miastami podczas gorącej, słonecznej pogody, kiedy to mieszanka czynników zanieczyszczających powietrze, zwłaszcza spalin wchodzi w reakcję ze światłem słonecznym, w wyniku czego powstaje trujący gaz, czyli ozon. Gaz ten może być przyczyną trudności w oddychaniu.
Smog siarkowy- występuje w wielkich aglomeracjach w klimacie umiarkowanym. Jest efektem spalania węgla w połączeniu z dużą koncentracją sadzy oraz tlenków siarki i węgla. Wynikiem oddziaływania na organizmy zwierzęce i ludzi są schorzenia dróg oddechowych i układu krążenia. W przypadku smogu fotochemicznego powstaje on w klimacie subtropikalnym lub tropikalnym. Tworzy się ze spalin samochodowych, które zawierają czad, węglowodory i tlenki azotu. Działające na nie promienie słoneczne wywołują reakcje zachodzące pomiędzy nimi, co warunkuje powstanie substancji o właściwościach silnie utleniających. Smog fotochemiczny uszkadza drogi oddechowe.