Istnieje wiele różnych substancji, które wpływają niekorzystnie na jakość środowiska, m.in. naturalne substancje skażające przyrodę, czyli tzw. „polutanty”. W glebie znajdują się niektóre związki, np. azotany, które są w stanie uwolnić się podczas orania obszarów porośniętych trawą lub uwalniają się przez zimowe wypłukanie powierzchniowej warstwy ziemi. W skażonej glebie może znajdować się glin, który przenika do wód i powoduje powstawanie trujących związków. W trakcie zalewu łąk, wydostaje się z gleb magnez, jeśli występuje z nadmiernych ilościach w wodzie, może się przyczynić do wystąpienia wielu niebezpiecznych chorób wśród ryb. Takie naturalne procesy, w trakcie których zostają uwolnione obecne w ziemi składniki oraz pierwiastki chemiczne, nie są aż tak istotne, w przeciwieństwie do zanieczyszczeń powstałych na skutek działań człowieka. W uprawie roślin stosowane są coraz większe ilości szkodliwych chemicznych środków, dostających się po jakimś czasie do jezior.  Wśród używanych chemikaliów są preparaty roztoczobójcze, owadobójcze, grzybobójcze, chwastobójcze, a także środki do pielęgnacji owiec. Wszystkie chemiczne odczynniki mają w składzie więcej niż 450 substancji aktywnych chemicznie, które powodują niszczenie mikroflory oraz mikrofauny. Rolnicy chcąc poprawić żyzność gleb, używają fosforanowych i azotanowych nawozów. Gleby są również skażane trującymi substancjami, które wydobywają z ferm hodowlanych oraz silosów. Środki  farmaceutyczne, które są stosowane na fermach, m.in. hormony i antybiotyki, przedostają się po jakimś czasie, z odchodami oraz preparatami dezynfekującymi, do pobliskich wód. Przedsiębiorstwa uzdatniające wodę pitną systematycznie badają jej jakość – sprawdzają poziom toksycznych substancji zawartych w wodzie (czy przekroczył dopuszczalne normy). Jednakże samo uzdatnianie także posiada wpływ na stan wody. Przykładem jest chlorowanie wody pitnej, w trakcie którego tworzy się substancja, posiadająca przypuszczalnie działanie kancerogenne. W roku 1988 stwierdzono, że siarczan glinu, który wówczas był używany do oczyszczania wody szkodliwie wpływa na ekosystem. Wtedy, wrzucono kilka ton siarczanu glinu do wody w Camelford (Kornwalia) i niedługo po tym zdarzeniu zachorowały prawie wszystkie zwierzęta z pobliskich terenów. Kolejną przyczyną skażenia środowiska jest przemysł. Do przemysłowych polutantów zalicza się głównie metale ciężkie: cynk, kadm oraz ołów. Kwaśne opady, które skażają m.in. wodę, powstają wskutek zanieczyszczenia atmosfery spalinami pochodzącymi z procesów spalania paliw kopalnych, głównie węgla oraz ropy. Rolnictwo przyczynia się do ogromnego zanieczyszczenia wód śródlądowych. Rolnicy rozrzucają po polach nawóz pochodzenia zwierzęcego (nieprzetworzony) i część tego nawozu jest wypłukiwana wraz opadami atmosferycznymi do pobliskich wód. Najczęściej stosowane są nawozy, zawierające azot, fosfor oraz potas. Większość z nich przedostaje się po jakimś czasie do zbiorników wodnych. Pewne nawozy, głównie związki organiczne, dekomponują się przez bardzo długi okres czasu, w tym czasie dostają się do łańcucha pokarmowego i mają negatywny wpływ na środowisko naturalne.

Przez wycinanie lasów oraz rozrośniętą sieć rowów melioracyjnych, przenikają do wód związki glinu, żelaza oraz kadmu. Natomiast starzejące się lasy przyczyniają się do stopniowego zakwaszania gleb. Obfite opady sprawiają, że zakwaszona woda jest wypłukiwana z lasów i przedostaje się do rzek.

Odchody zwierząt są szkodliwe o 100 razy bardziej niż te, które wyszły z oczyszczalni ścieków. 

Wodę skaża również powietrze. Z powietrza atmosferycznego dostają się do wód szkodliwe substancje. Wśród nich wyróżnia się: sadzę, kurz, popiół, kropelki trujących a także gazy, głównie podtlenek azotu oraz dwutlenek siarki. Źródłem tych substancji jest przede wszystkim przemysł i rolnictwo. Groźny wpływ na środowisko naturalne mają głównie gazy, ponieważ w wyniku ich reakcji z wodą powstają kwas azotowy i siarkowy.

Wpływ zanieczyszczenia na życie w zbiornikach wodnych 

Do najczęściej występujących oznak skażenia wód należy zazielenienie ich powierzchni, czyli eutrofizacja. Na powierzchni wód intensywnie zakwitają glony oraz inna roślinność wodna, jeśli w wodzie obecne są spływające do niej z pól uprawnych nawozy. Eutrofizacja spowodowana jest głównie fosforanami, wpływającymi na rozwój roślinności zarówno na lądzie, jak i w wodzie. Podwyższona ilość związków fosforu w wodzie przyczynia się do intensywnego rozmnażania glonów i bakterii. Warunki uległy poważnemu pogorszeniu w przeciągu minionych 20 lat, przez ten czas kilkadziesiąt zbiorników wodnych zarosło i nastąpiło skażenie bakteriologiczne wód. W  wodach śródlądowych zalęgły się groźne bakterie, grzyby i pierwotniaki. Pewne gatunki bakterii lub pierwotniaków, jak np. Salmonella i Listeria, stanowią niebezpieczeństwo dla człowieka porównywalne z przecinkowcem cholery.

Intensywny rozwój bakterii oraz glonów jest konsekwencją zarówno nawożenia upraw, jak i leśnictwo. Również w lasach niekiedy stosuje się substancje użyźniające gleby, które po pewnym czasie przedostają się do wód.

Zanieczyszczenie środowiska naturalnego posiada tragiczny w skutkach wpływ na florę i faunę żyjącą w rzekach oraz jeziorach. Człowiek jest w stanie w szybki sposób odtworzyć pierwotny stan zbiorników wodnych. Pewne bezkręgowce płyną z prądem do skażonych wód, niektóre organizmy, m.in. jętki, względnie dobrze mogą znieść wysokie stężenia trujących substancji, inne natomiast, m.in. rureczniki potrafią świetnie sobie radzić w wodach z zawartością substancji organicznych, w których jest niedomiar tlenu. Wystarczy, aby człowiek nie dopuścił do kolejnego skażenia zbiorników.

Metale ciężkie

Wśród metali ciężkich, zanieczyszczających wody jest ołów. Do skażenia przyczyniają się ołowiane obciążniki w rybackich sieciach, porzucane nieodpowiedzialne, jeśli zaplącze się sieć. Związki ołowiu, które są rozpuszczone w wodzie są dużym niebezpieczeństwem dla łabędzi, które zjadają rośliny wodne zawierające te toksyczne związki. Inny metal, który skaża wody jest kadm. Wchodzi on do łańcucha pokarmowego – dostaje się do organizmu człowieka ze zjadanymi zatrutymi rybami.

Zanieczyszczenia oceanów

Ogromne niebezpieczeństwo dla oceanów stanowi ropa naftowa oraz jej pochodne. W porównaniu z ropą inne toksyczne związki są mało istotne. Dowodem na skażenie oceanów szkodliwymi substancjami są wyrzucane na brzegi plaż odpadki oraz tłuste wycieki ropy.

Wypadki

Wszystkie duże katastrofy ekologiczne na morzu uzależnione były od ropy naftowej. Mycie ładowni tankowców przyczynia się do skażenia mórz oraz oceanów ropą naftową w ilości między 8 a 20 mln baryłek ropy w ciągu roku.

Do tej pory, największa katastrofa ekologiczna powiązana z ropą naftową to podpalenie kuwejckich szybów naftowych podczas wojny w Zatoce Perskiej. Określono, że kuwejckie szyby oraz instalacje naftowe dostarczyły do zatoki między 2,5 a 5 milionów baryłek ropy naftowej. Wymarło wówczas blisko 25 tysięcy ptaków morskich, natomiast rybacy utracili kilka obfitych łowisk. Trudno sobie wyobrazić i określić jaki to będzie miało skutek na środowisko za kilka- kilkadziesiąt lat. Efekty mogą dotknąć wręcz wody Oceanu Indyjskiego. Ludzie są uświadomieni, jakie jest zagrożenie dla środowiska, a mimo to pływają po wodach morskich i oceanicznych statki z pokładami groźnych ładunków.

Drugim istotnym zagrożeniem dla środowiska są ścieki komunalne. Małe ich ilości wzbogacają wartość odżywczą wody oraz wspierają rozmnażanie niektórych gatunków wodnej roślinności oraz wodnych zwierząt, jednakże w nadmiernych ilościach ścieki komunalne są groźne dla całego środowiska naturalnego.

Ludzie podejmują pewne działania, których celem jest minimalizacja zawartości substancji stałych w ściekach. Substancje ciekłe są w mniejszym stopniu groźne, ze względu na to, że promieniowanie słoneczne z łatwością niszczy bakterie, które rozpuszczone są w roztworze. Taki sposób wykorzystywano w Kalifornii, tam u wybrzeży wyrzucane są do morza ścieki pochodzące z gospodarstw domowych od siedemnastu milionów ludzi.

Ogromnym niebezpieczeństwem dla organizmów morskich  jest związek chemiczny TBT - tytanian czterobutylu. Jest on nagminnie stosowany do wyrobu farb przeciwporostowych - malowane są nimi kadłuby oraz stępki łodzi i statków. Ponieważ istniało w Wielkiej Brytanii duże niebezpieczeństwo, zakazano m.in. malowania kadłubów motorówek oraz jachtów, używanych w celach rekreacyjnych, tymi farbami. Pomimo tego, cały czas malowane są tym farbami statki floty handlowej oraz marynarki wojennej. Według naukowców, TBT przyczynia się do zanikania męskich cech płciowych u pewnych gatunków skorupiaków. Po upływie jakiegoś czasu, cała populacja to osobniki żeńskie, które nie są zdolne do rozmnażania bez udziału osobników męskich. Jedną z możliwości jest użytkowanie produktów alternatywnych, które nie stanowią zagrożenia dla ekosystemu. Zamiast stosowania TBT, można używać farbę z zawartością miedzi – stanowi ona mniejsze zagrożenie o 1000 razy w porównaniu ze zwykłą farbą.

Odpady toksyczne

Problem z przechowywaniem toksycznych odpadków znalazł się po raz pierwszy na pierwszych stronach gazet z początkiem lat 70 - tych. Rozpoznano wtedy zwiększoną zachorowalność na nowotwory i większą od przeciętnej odsetkę niedorozwojów wśród noworodków w miejscowości Love Cannal niedaleko wodospadu Niagara. Wyszło na jaw, że budynki mieszkalne oraz szkoły zostały wybudowane w pobliżu starego składowiska odpadków chemicznych.

Środowisko naturalne jest w ciągłym zagrożeniu ze strony rozmaitych szkodliwych substancji chemicznych. Stąd, powstają firmy, które wyspecjalizowane są w kupowaniu oraz magazynowaniu niebezpiecznych odpadków.

Problemy

Wraz z upływem czasu, szkodliwe odpady ulegają rozkładowi, pojemniki, w których były przechowywane ulegają korozji. Stąd, toksyczne substancje przenikają do gleby, a następnie do wód gruntowych oraz rzek. Na pewnych składowiskach odpadków, wprowadza się odsysanie z gleby wszystkich wycieków a później neutralizuje przy pomocy odpowiednich substancji chemicznych. Kłopot sprawiają wybuchowe gazy, m.in. metan, tworzące się w trakcie procesów rozpadu niektórych odpadków. W celu zapobiegania eksplozjom, montuje się w ziemi systemy odpowiednich rur, które wychwytują te gazy a następnie transportują do spalarni. Części przedsiębiorstw, które zarządzają składowiskami odpadów, udaje się odzyskać gazy, w takich ilościach, że opłaca się je wykorzystać do wyprodukowania energii elektrycznej, służącej do zasilania własnego zakładu. Inną metodą na składowanie toksycznych substancji chemicznych jest zatapianie ich w morzu. Jednakże, jest to bardzo ryzykowna metoda, ponieważ w przypadku potencjalnych wycieków, chemikalia skażają środowisko i z łatwością wchodzą do łańcucha pokarmowego. Konsekwencją tego jest zagrożenie zdrowia człowieka, zwierząt i roślin.

Kolejnym sposobem jest spalanie odpadków, ale obecne w nich trucizny wielokrotnie przedostają się razem z dymem do powietrza atmosferycznego lub pozostają w popiele. Niektóre groźne substancje unieszkodliwia się poprzez poddanie ich właściwej obróbce chemicznej. Część z ich rozkłada się, część łączy się z właściwymi substancjami, aby utworzyły się związki chemiczne o małej szkodliwości albo zupełnie nieszkodliwe. Obróbka chemiczna odpadków zazwyczaj jest droga, często podczas jej trwania tworzą się inne trujące produkty uboczne.

Kwaśne deszcze

Kwaśnych opadów nie jest się w stanie odróżnić od normalnych opadów „gołym okiem”. Jednak łatwo zauważalny jest ich wpływ na naturę. Kwaśne deszcze występują na terenach, na których spala się wielkie ilości paliw kopalnych, co powoduje przedostawanie się do atmosfery szkodliwych węglowodorów.

Kwaśne deszcze tworzą się na skutek połączenia kropli wody z zanieczyszczeniami powietrza w postaci gazowej. Głównym zanieczyszczeniem jest dwutlenek siarki - określono, że w Europie powoduje powstawanie kwaśnych deszczy w 60%, tlenki azotu, dwutlenek węgla, siarkowodór oraz chlorowodór. Źródła zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego są pochodzenia naturalnego – m.in. wybuchy wulkanów, pożary lasów lub pochodzenia antropogenicznego (działalność człowieka) - spalanie paliw, procesy przemysłowe.

Kwaśne deszcze padają zazwyczaj tam, gdzie powstają. Często jest tak, że kwaśne opady występują na innych terenach. Toksyczne gazy przemieszczają się z wiatrem na dalekie odległości, daleki od miejsc skąd pochodzą. Tam opadają wraz z deszczem w postaci kwaśnych opadów. Do ich powstawania przyznały się przede wszystkim Stany Zjednoczone oraz Europa. Można zaobserwować na tych terenach konsekwencje kwaśnych deszczy – martwe albo obumierające lasy, widać je bardzo dobrze na zboczach gór, bo tam niższe warstwy chmur kwaśnego deszczu mają styczność z roślinnością. Skutki kwaśnych opadów można zauważyć także w Polsce, np. w lasach rosnących w Karkonoszach i Górach Izerskich.

Kwaśne deszcze przyczyniają się do zakwaszania wód powierzchniowych. Wyjątkowo zagrożone są strumienie, jeziora oraz rzeki, znajdujące się na obszarach zalesionych. Według badań, przy wartości pH = 5,4 ryby przestają się rozmnażać. Kwaśne opady wywołały śmierć milionów pstrągów oraz łososi w kilku tysiącach jezior na terenie Szwecji. Wśród 90 tysięcy szwedzkich jezior, aż 4 tysiące są znacznie zakwaszone - pH niższe od 5, 18 tysięcy ma mniejsze zakwaszenie, natomiast kolejne 20 tysięcy przypuszczalnie za niedługo ulegnie skażeniu. W niektórych rzekach na południu Szwecji, w zupełności zanikły łososie. Podejmowane są próby uzdrowienia wód, rozpylając z helikopterów wapno, neutralizujące kwas. Takim sposobem spryskano około 3 tysięcy jezior oraz rzek, całość postępowania należy powtarzać co 3- 5 lat. Kwaśne opady powodują także zakwaszanie gleb, wskutek czego uwalnia się szkodliwy glin i ulegają wymyciu substancje odżywcze.

Ocieplenie globalne

Powstanie globalnego ocieplenia jest przypuszczalnie konsekwencją rozwoju przemysłu oraz komunikacji. Mimo że człowiek prawie wcale nie odczuwa wzrostu temperatury, to oddziaływanie ocieplenia na Ziemię może przynieść tragiczne konsekwencje.

Efektami ocieplenia klimatu na Ziemi mogą stać się susze, tragiczne powodzie, potężne wiatry oraz pożary. Widoczne zmiany mogą zajść w świecie zwierząt i roślin. Wśród powodów podwyższania się temperatury na  Ziemi jest zbyt duże nagromadzenie się pary wodnej w atmosferze, a także tlenku azotu, dwutlenku węgla, dwutlenku siarki oraz metanu. Duże ilości wymienionych gazów przedostają się do powietrza atmosferycznego na skutek procesów naturalnych. Jednakże podwyższone stężenia szkodliwych gazów w atmosferze jest konsekwencją działalności człowieka.

Dziura ozonowa

20 lat temu niewiele wiedziano o warstwie ozonowej. Teraz, naukowcy dowiedli jak istotną rolę odgrywa ozonosfera wszystkich organizmów żywych na Ziemi.

Ozon jest szeroko stosowany: jest wybielaczem, środkiem odkażającym wodę i odświeżającym powietrze. Stanowi również popularny utleniacz, tzn. substancję, która przyjmuje elektrony w reakcjach chemicznych. Ozon tworzy się w niskich warstwach atmosfery, jest produktem powstającym w procesach przemysłowych oraz spalania paliwa samochodowego. W nadmiernych ilościach ozon staje się groźny dla roślin i przypuszczalnie przyczynia się do zaburzeń oddychania. Jednakże, bez ozonu nie byłby możliwy rozwój życia na Ziemi.

Ziemię otacza gruba warstwa ozonu, posiadająca zdolność pochłaniania blisko 2/3 promieniowania ultrafioletowego UV wysyłanego przez Słońce, natomiast przepuszczająca zaledwie część promieni o właściwej długości fal. Zbyt duże ilości promieni UV ma negatywny wpływ na organizmy żywe, przyczynia się do ścinania się białka oraz obumierania komórek. Jednakże część promieniowania UV jest konieczna do wytworzenia się witaminy D, niezbędnego budulca kości. Zatem, ozon wysoką wartość biologiczną, gdyż wpływa na regulację docierającego do Ziemi promieniowania ultrafioletowego. Zwiększona dawka promieniowania ultrafioletowego, głównie UVB, przyczynia się przypuszczalnie do wzrostu zachorowalności na nowotwory skóry oraz kataraktę, prowadzącą do ślepoty, a także skutkuje upośledzeniem pracy układu odpornościowego organizmu. Promienie ultrafioletowe niszczą rośliny, również te uprawiane oraz spożywane przez ludzi. Nadmierne ilości tego promieniowania nie są korzystne dla planktonu - drobne organizmy roślinne unoszące się na w oceanach i morzach. To plankton rozpoczyna większość łańcuchów pokarmowych w oceanach, dlatego zaburzenia mogą wpłynąć na cały ekosystem. Naukowcy zajęli się badaniami nad ozonem od polowy lat 80 – tych. Odkryli, że w przeciągu paru wiosennych tygodni na Antarktydzie, w powłoce ozonowej powstanie "dziura". Owa "dziura" jest tak naprawdę zjawiskiem polegającym na przerzedzaniu oraz spłycaniu się powłoki ozonowej, wraz z malejącą liczbą obecnych w niej cząsteczek ozonu. Ubytek ozonu w powłoce ozonowej przyczynił się do tego, że do powierzchni Ziemi przenikała zwiększona ilość promieni ultrafioletowych. Według naukowców, ubytki ozonu zaczęły się w połowie lat 70 – tych. W roku 1987 samoloty pobrały próbki powietrza znad Antarktydy, na bardzo wysokich odległościach. Dowiedziano się, że zniszczenie powłoki ozonowej następuje głównie z powodu gazów - freonów. Freony stosowano po drugiej wojnie światowej do aerozoli, systemów chłodniczych – zamrażarek oraz lodówek, do płynów czyszczących a także stanowiły one środek porotwórczy, użyteczny w wyrobie tworzyw sztucznych.

Z początkiem lat 90-tych uległy zmianie zawarte wcześniej umowy. W teraźniejszych postanowieniach jest założona zupełna eliminacja freonów do roku 2000. Zakazem objęto także inne toksyczne substancje, m.in. bromek metylu. Zakaz dotyczy także produkcji freonu, sprzedawanego do krajów, które nie zawarły  porozumienia. Państwa uprzemysłowione założyły specjalne fundusze, w celu wspomagania biedniejszych  państw, aby mogły sprostać nowym wymogom. Oprócz tych działań, nie można zbyt wiele uczynić w celu poprawy sytuacji. Jest to spowodowane tym, że freony bardzo długo ulegają rozkładowi i przebywają w atmosferze przez około 100 lat.