آب یک اکوسیستم خیلی پیچیده ای است که تغییرات فیزیکی، شیمیایی و زیستی در آن رخ می دهد که اغلب آنها قابل جلوگیری هستند. برای مثال آلوده کننده های آلی باعث تهی شدن اکسیژن آب شده و بر زندگی ماهیان اثر می گذارند. ازت و فسفر رشد آلگ ها را تسریع می کنند و فلزات سنگین و مواد آلی تجزیه ناپذیر ممکن است در زنجیر غذایی تجمع یابند.
رودخانه ها
معمولا فاضلاب ها پس از تخلیه به رودخانه ها باعث کاهش اکسیژن آنها می شوند. جریان آب رودخانه ها به طور دایم در تماس با هوا بوده و دارای قابلیت ذاتی برای هوادهی مجدد آب هستن، اما اغلب BOD مواد آلی فاضلاب ها از ظرفیت هوادهی مجدد رودخانه ها بیشتر است و به درجات متفاوتی باعث تهی شدن اکسیژن آب رودخانه ها می شود. هنگامی که یک فاضلاب حاوی مواد آلی وارد رودخانه شود مقدار اکسیژن محلول (DO) قسمت پایین محل ورود فاضلاب به رودخانه است. منحنی اکسیژن محلول رودخانه یا منحنی افت اکسیژن ناشی از دو پدیده همزمان هوادهی طبیعی و مصرف اکسیژن به وسیله میکروارگانیسم های آب است. در شرایطی که میزان اکسیژن دهی آب از اکسیژن گیری بیشتر باشد غلظت اکسیژن محلول مجددا به حالت اول برمی گردد. اگر بار BOD آب از ظرفیت جذب و تحلیل رودخانه بیشتر باشد، ممکن است اکسیژن آب کاملا تمام شده و موجودات آبزی مخصوصا ماهیان از بین بروند.
اکسیژن محلول نقش اساسی در یک اکوسیستم آبی دارد. یک رقابت یک طرفه برای اکسیژن میان میکروارگانیسم هایی که آلوده کننده های آلی را تجزیه می کنند و انواع موجودات عالی تر آبزی به وجود می آید و همیشه ماهیان در این مسابقه بازنده هستند. اکسیژن محلول در یک رودخانه نسبت معکوس با تعداد میکروب ها دارد که به وسیله مواد غذایی که همان آلوده کننده های آلی هستند کنترل می شود. آلودگی آلی زیاد باعث تهی شدن اکسیژن زیاد و مرگ ماهیان می گردد و آلودگی آلی متوسط می تواند غلظت اکسیژن محلول آب را پایین آورده و با جلوگیری از رشد ماهیان در مراحل بحرانی زندگی باعث شکسته شدن سیکل زندگی ماهیان شود.
ماهیان نامرغوب در آب هایی که اکسیژن کم دارند رشد کرده و پس از مرگ مشکلات بو با مقدار اکسیژن کم یا صفر همراه می گردد و بعضی فاضلاب ها باعث سمیت و لکه دار شدن گوشت ماهی ها می شوند.
دریاچه ها
ازت و فسفر فاضلاب ها رشد آلگ ها را تسریع کرده و بیشترین اثر را بر دریاچه می گذارند. زمان ماندن طولانی، شرایط سکون آب و نفوذ بیشتر نور خورشید به علت کدورت کمتر، محیطی مناسب جهت رشد آلگ ها به وجود می آورد. توده های آلگ به طرق مختلف باعث فساد آب می گردند.
زیبایی و کیفیت تفریحی یک رودخانه هنگامی که رشد آلگ ها ظاهر آن را به سوپ نخود تغییر دهد یا توده های شناور آلگ سطح رودخانه را بپوشانند، کاهش می یابد. توده های آلگ می توانند غلظت اکسیژن محلول رودخانه را کاهش داده و منجر به مرگ ماهیان شود.
آلگ ها در دوره تابش نور خورشید اکسیژن تولید می کنند در صورتی که در تاریکی اکسیژن مصرف می کنند. در نتیجه غلظت اکسیژن محلول یک تغییرات دوره ای مشابه یک منحنی سیسنوسی در یک شبانه روز دارد که حداکثر غلظت اکسیژن در اواخر بعدازظهر و حداقل غلظت اکسیژن در طلوع خورشید است. اختلاف غلظت اکسیژن آب دریاچه با افزایش مقدار آلگ ها بیشتر می شود. در شرایطی که مقدار آلگ ها شود اکسیژن محلول در بعدازظهر به حد فوق اشباع و در شب به صفر می رسد و باعث مرگ ماهیان می شود. همچنین فساد و تجزیه آلگ ها باعث تهی شدن اکسیژن در بستر دریاچه کوچک مطبق حرارتی می گردد. مشکلات و مسایل شدید بو و مزه اغلب با توده های آلگ همراه هستند و گاوها در اثر نوشیدن آب های آلوده با سموم بعضی توده های آلگ به هلاکت رسیده اند.
خلیج ها
خلیج از ورود آب شیرین به داخل آب شور تشکیل می شود و آبی دارد که مزه نمکی آن از آب شیرین به آب نمکی متغیر است. مزه نمکی حدواسط میان آب شیرین و شور برای ادامه سیکل زندگی بسیاری از موجودات دریایی حیاتی است. خلیج ها را قلمستان اقیانوس نام داده اند زیرا که مراحل اولیه زندگی بسیاری از موجودات در آن می گذرد. مرداب ها و رودخانه هایی که به داخل خلیج می ریزند مواد غذایی لازم جهت زندگی موجودات ریز و بنابراین بارور شدن خلیج برای رشد موجودات عالی تر، مانند میگو و ماهی را تامین می کنند. علف کش ها، آفت کش ها و فلزات سنگین که از زمین های اطراف شسته شده و به داخل خلیج حمل می گردند دارای اثر سمی بر ارگانیسم های آب می باشند.
اقیانوس ها
باروری اقیانوس ها بیشتر در منطقه محدودی از ساحل انجام می گیرد. اقیانوس های باز مقداری کافی مواد غذایی برای رشد و نمو موجودات آبزی نداشته و باروری خیلی محدودی دارند. فسفر به مقدار زیاد در آب اقیانوس ها وجود دارد. معمولا علف کش ها، آفت کش ها و فلزات سنگین همان اثرات ناخواسته بر خلیج را بر اقیانوس ها می گذارند ولی غلظت زیستی در مناطق ساحلی جایی که تولید اساسی مواد غذایی صورت می گیرد، به وجود می آید. ریختن لجن های شهری به دریاها باعث مسایل و مشکلات فلزات سنگین و انهدام موجودات زنده بستر دریاها شده و ته نشینی لجن ها در سواحل بر کیفیت زیبایی و تفریحی آنها اثر منفی می گذارد.