Pored organskih tvari, o kojima smo pisali u članku Kamo odlazi voda iz naših toaleta?, u vodotocima završava i velika količina otpadnih voda iz industrije i poljoprivrede koje nisu biorazgradive, kao što su npr. metali, pesticidi  i razni drugi kemijski spojevi. S razvojem industrije i tehnologije, znanstvenici su u mogućnosti  otkrivati sve više i više različitih kemijskih tvari u vodotocima kao što su npr. razni lijekovi, kozmetički proizvodi, boje, deterdženti, ulja … Možemo slobodno reći da su rijeke, jezera i potoci u današnje vrijeme postali „kokteli“ različitih kemijskih tvari.

Tako je, na primjer, poznat takozvani ksenoestrogeni učinak nekih kemijskih tvari (pesticida, lijekova, deterdženata …) iz vode na živi svijet. Ksenoestrogeni su tvari po svom sastavu slične ženskom spolnom hormonu (estrogenu), često se nazivaju i „okolišnim hormonima“, a na organizme u vodi djeluju tako da mijenjaju njihove životne cikluse, posebno cikluse razmnožavanja. Ksenoestrogeni često izazivaju i različite deformacije životinja. Deformaciju žabe možeš pogledati ovdje. Izgleda strašno, zar ne?

Pesticidi su problem i zato što, osim površinskih voda, ispiranjem prodiru i zagađuju podzemne vode. Oni se najčešće raspršuju u atmosferi prskanjem usjeva, a potom se vraćaju u tlo i natapaju ga kao sastavni dio padalina. Zakiseljavanje voda može dovesti do uginuća pojedinih organizama i prekomjernog razmnožavanja drugih organizama, što dovodi do neravnoteže u ekosustavu.

Podzemne vode (takozvani vodonosnici, stijene pogodne za skladištenje podzemne vode) su također izložene zagađenju nitratima i fosfatima iz poljoprivrednih gnojiva koja ispiranjem prodiru kroz tlo. Povećane koncentracije nitrata u pitkoj vodi iz podzemnih izvora mogu izazvati ozbiljne zdravstvene probleme u ljudi.

Jedan oblik kemijskog zagađenja je i zakiseljavanje vodotoka (kao posljedica kiselih kiša i efekta staklenika). Uslijed zakiseljavanja može doći do uginuća pojedinih organizama i prekomjernog razmnožavanja drugih organizama što dovodi do neravnoteže u ekosustavu.

Osim ovih različitih kemijskih oblika zagađenja, čovjek opterećuje vodotoke i raznim fizikalnim zagađenjem (npr. radioaktivnim tvarima i ispuštanjem zagrijane vode iz rashladnih pogona industrije) i biološkim zagađenjem (unošenjem stranih vrsta biljaka i životinja u vodotoke), što također mijenja i narušava normalno funkcioniranje ekosustava.

Jedan od načina zagađenja voda na Zemlji pogledaj u ovom odličnom mini-crtiću američkih studenata 3D animacije:

Dakle, glavni uzrok zagađenja kopnenih voda smo mi, ljudi, odnosno naše brojne aktivnosti kojima ispuštamo razna zagađivala u vodotoke. Stoga su u razvijenim zemljama svijeta donesena stroga pravila i zakoni kojima se industriji i poljoprivredi onemogućuje nekontrolirano ispuštanje zagađivala u vodotoke te ih se obvezuje na primjenu složenih tehnoloških procesa kojima se sva otpadna voda mora preraditi prije ispuštanja u vodotoke.

Gradovi, sve više osviješteni o opasnostima zagađenja, uvode postrojenja kojima se kanalizacijska voda obrađuje prije ispuštanja u vodotoke. Grad Zagreb također ima takav jedan pogon za pročišćavanje kanalizacijskih voda, nešto više o tome možeš doznati ovdje. Neki gradovi čak promoviraju takozvani „zeleni“ pristup kojim se uvode zeleni krovovi i vrtovi koji prirodno pročišćavaju atmosfersku vodu prije nego dopre do podzemnih slojeva.

No, situacija je potpuno drugačija u zemljama u razvoju koje nemaju dovoljno političke volje, ekonomskih sredstava ni tehničkog znanja kako bi se uhvatile ukoštac sa sve većim zagađenjem svojih kopnenih voda. Stoga se u tim zemljama čak 70 % industrijskog otpada direktno ispušta u vodotoke i tako zagađuje ionako mali broj izvora pitke vode. Kako izgleda jedna od takvih zagađenih rijeka u Indiji pogledaj ovdje.