Mūsdienās ievērojama sauszemes virszemes ūdens daļa ir piesārņota, un tīra, dzeramā ūdens atrašana kļūst grūtāka. Visnopietnāko kaitējumu ūdens vides stāvoklim nodara cilvēku darbības.
Vielas, kas piesārņo ūdenstilpes, nonāk ūdens vidē gan no antropogēniem, gan no dabiskiem avotiem. Pēdējie ietver iežu iznīcināšanu, vulkānisko aktivitāti un ūdens organismu atkritumus. Antropogēnie avoti ir iedzīvotāju skaita pieaugums, lauksaimnieciskās un rūpnieciskās ražošanas attīstība. Sadzīves, rūpniecības un lauksaimniecības notekūdeņi tiek novadīti apkārtējās ūdenstilpēs.
Antropogēns piesārņojums ir sadalīts primārajā un sekundārajā. Sākotnēji ūdens vides kvalitāte tieši pasliktinās piesārņojošo izmešu pieplūduma dēļ ūdenstilpēs. Sekundāro cēloni izraisa pārmērīga mirušo ūdensdzīvnieku sadalīšanās produktu koncentrācija, kas notika ekoloģiskā līdzsvara traucējumu rezultātā.
Pie galvenajiem piesārņojuma avotiem pieder notekūdeņi, sadzīves un rūpniecības notekūdeņi, lietus notekūdeņi, notekūdeņi no lopkopības fermu teritorijas, laukiem un apmetnēm, mežu transportēšana upēs, ūdens transports.
Cilvēku veselībai īpašas briesmas rada ūdens piesārņojums ar organiskām vielām ar augstu toksicitāti - pesticīdiem. Cilvēks tos izmanto savas dzīves procesā. Ja lielas meža un lauksaimniecības zemes apstrādā ar pesticīdiem ar aviācijas palīdzību, līdz 70% šo toksisko vielu simtiem kilometru garumā izplatās vējš, piesārņojot notekas un ūdenstilpes. Pēc nokrišņiem pesticīdi iekļūst augsnē, gruntsūdeņos un pēc tam ezeros un upēs.
Visbīstamākie izmantotie pesticīdi ir noturīgi hlora savienojumi, kas uzkrājas dažādu organismu audos. Iesaistoties, piemēram, hidrobiontu barības ķēdē, šie savienojumi tiks pārvietoti no viena trofiskā līmeņa uz otru. Piemēram, ja zvejnieks noķēra un ēda zivis, kas barojas ar planktoniskajiem vēžveidīgajiem, kuri dzīvo pesticīdu piesārņotā dīķī, viņa ķermenī iemitinās indes. To ir gandrīz neiespējami izvadīt no ķermeņa, un liela indes koncentrācija var izraisīt vēzi. Sintētiskajiem mazgāšanas līdzekļiem, mazgāšanas līdzekļiem, ir arī augsta bioķīmiskā izturība. Vienreiz ūdenstilpēs ar toksiskiem notekūdeņiem tie uzkrājas arī ūdens organismos un pēc tam nonāk cilvēka ķermenī.
Ļoti lielas briesmas rada radionuklīdi, kas nonāk ūdenstilpēs kopā ar elektrostaciju, dažu nozaru un kodolkuģu atkritumiem. No minerāliem toksiskākie ir svina, arsēna, cinka, dzīvsudraba un vara savienojumi. Tie nokļūst ūdenī, nokrišņiem nokļūstot no atmosfēras, kur tie atkal uzkrājas cilvēka darbības rezultātā (rūpniecības uzņēmumu radītās emisijas). Arī smagajiem metāliem ir bagāta mīnu notece. Naftu un tās atvasinājumus ir grūti pārstrādāt. Tikai daži ūdens organismi var pārstrādāt un iznīcināt eļļas suspensiju.
