Il trattamento delle acque reflue municipali ha ridotto significativamente l'inquinamento degli ecosistemi acquatici, ma il problema dell'inquinamento delle acque reflue persiste. Le fonti di inquinamento delle acque reflue sono il trabocco di acque reflue non trattate da sistemi sovraccarichi o mal progettati, un trattamento inefficiente dei liquami da parte degli impianti di trattamento e degli effluenti delle fattorie. Benché largamente riconosciuto come un problema importante, pochi paesi applicano rigorosamente le norme relative allo scarico degli effluenti agricoli. L'inquinamento da acque luride altera l'equilibrio degli ecosistemi marini e d'acqua dolce, causandone il funzionamento in modo meno efficiente.


Eutrofizzazione

Le acque reflue contengono quantità molto elevate di nutrienti, principalmente azoto e fosforo. In condizioni naturali, basse concentrazioni di questi nutrienti limitano la produttività degli ecosistemi acquatici. Le acque reflue favoriscono la crescita eccessiva dei produttori primari acquatici - piante, alghe e cianobatteri - in un processo noto come eutrofizzazione. Con l'aumento della biomassa dei produttori primari arriva un aumento del numero di consumatori primari, come lo zooplancton e il pesce erbivoro. La produttività extra viene trasferita nella catena alimentare in questo modo, raggiungendo alla fine pesci predatori e mammiferi nella parte superiore della catena alimentare.

Dinamiche della comunità

I cambiamenti nell'habitat fisico che derivano dall'eccesso di crescita delle piante possono cambiare radicalmente le dinamiche della comunità. Ad esempio, la crescita eccessiva delle piante acquatiche può ridurre l'habitat disponibile per gli animali che richiedono l'accesso all'acqua aperta, come ad esempio i filtri che alimentano gli invertebrati. La crescita delle piante può anche modificare le dinamiche delle specie, ad esempio creando più rifugio per gli animali da preda e riducendo così l'efficienza di alimentazione dei predatori. La disponibilità di cibo in più può provocare disuguaglianze competitive a tutti i livelli della catena alimentare, con animali che sono più efficienti nell'usare la fonte di cibo extra che diventa dominante nell'ecosistema. Questo tipicamente si traduce in ecosistemi acquatici con alta biomassa ma bassa diversità di specie.

Ipossia

L'inquinamento da acque reflue promuove l'ipossia, o la carenza di ossigeno, negli ecosistemi acquatici in due modi. In primo luogo, le acque reflue contengono grandi quantità di materia organica direttamente disponibile per i batteri presenti nell'acqua. In secondo luogo, promuove la crescita di piante e alghe che diventano una fonte di materia organica quando muoiono. Quando i batteri consumano materia organica, consumano anche ossigeno disciolto dall'acqua. L'ipossia può uccidere animali o causare stress fisiologico che ostacola la crescita e la riproduzione. Un famoso esempio di ecosistema acquatico che soffre di ipossia è la zona morta del Golfo del Messico. Molte specie invasive, come le carpe asiatiche, possono tollerare condizioni di scarsa ossigeno. L'inquinamento da acque luride facilita quindi la diffusione di specie invasive creando habitat idonei per loro ed eliminando la concorrenza.

Antibiotici e ormoni

Gli antibiotici e gli ormoni sono escreti dal bestiame e dall'uomo nelle urine e nelle feci. Le principali fonti di acque reflue contenenti questi composti sono ospedali, fattorie gestite intensivamente e macelli. Una volta in acqua, gli antibiotici possono inibire la crescita di batteri che svolgono un ruolo importante nella rimozione dell'azoto dall'acqua. Gli antibiotici promuovono anche la crescita di batteri resistenti, sconvolgendo l'equilibrio delle comunità batteriche. È noto che gli ormoni sintetici distruggono il sistema endocrino - un gruppo di ghiandole che producono ormoni e ne controllano il rilascio - di mammiferi, pesci, rettili, anfibi e invertebrati. Le versioni sintetiche degli ormoni, come l'estradiolo, possono imitare gli ormoni naturali e alterare la sensibilità dei recettori ormonali, causando una crescita anormale e riproduzione degli animali esposti.