Földünk 1,3 milliárd km3-es vízkészletének csupán 2,8 százaléka édesvíz. Ennek a kevésnek is 77 százaléka jéghegyekben és gleccserekben tárolódik. Ami kevés felszíni és felszín alatti vízzel gazdálkodhatunk, azt is egyre több veszély fenyegeti. Az ENSZ vízgazdálkodásról szóló tanulmánya sötét jövőt fest: a kereslet radikálisan növekszik 2050-ig, ennek egyik fő oka, hogy a városi lakosságszám a mostani 3,4 milliárdról 6,3-re emelkedik. Márpedig aki városban él, több feldolgozott terméket és élelmiszert igényel, s ez nagy vízfogyasztással, valamint rengeteg szennyvíztermeléssel jár. A mezőgazdaságban nem csak a növények locsolására kell egyre több vizet elhasználni, a húsfogyasztás növekedésével még inkább megugrik a vízigény, mert az állatfarmok rengeteg folyadékot használnak el. Ennek nagy része nehezen kezelhető, mert szerves hulladékot tartalmaz. Ráadásul a fejlődő országokban a szennyvizek 90 százaléka kezeletlenül kerül be a vízháztartásba, ez napi 2 millió tonnát jelent.

A szennyvizekben fellelhető szerves anyagok egyrészt betegségek terjedésének a veszélyét hordozzák, másrészt kiváló táplálékot biztosítanak az algáknak. Ezek nagy tömegekben már látványosan zöldre is változtathatják a tengerek színét, ez például a Földközi-tenger keleti medencéjében figyelhető meg. Az elhalt algákat baktériumok emésztik meg, ennek során az oxigént elveszik a többi tengeri élőlény elől. Az eutrofizációnak nevezett folyamat másik fő okozója a mezőgazdaság. A foszforban és nitrogénben gazdag műtrágyából ötven éve 27 millió tonnát használtak fel világszerte, ez ma már 180-ra nőtt, és a kereslet tovább emelkedik. Délkelet-Ázsiában, a Mexikói- vagy a Perzsa-öbölben évről évre terjeszkednek az ilyen több tízezer km2-es élettelen foltok. A globális felmelegedés pedig az ivóvíz mennyiségét és eloszlását is megváltoztatja. Közép-Ázsiában például a Himalájából induló gleccserek látják el olvadékvízzel Kirgizisztánt, Üzbegisztánt, Türkmenisztánt és Észak-Kínát. A jégtömeg csökkenése miatt nyáron már nem is jut elég ivóvíz e térségbe.

De az energiatermelés is szennyezi vizeinket. A nagy erőművek a nukleáristól kezdve a szénerőművön át a gázturbinásig mind vízhűtésűek. A meleg víz visszaengedése a folyókba elsőre nem tűnhet komoly problémának, mégis jelentősen rontja a minőséget. Az élővilág nehezen viseli a hőmérséklet-változást, a melegebb vízben az oxigén is rosszabbul oldódik, ezért kevesebb élőlénynek biztosít megélhetést. Sokkal több veszéllyel jár a vegyipar és a bányászat, amelynek révén nehézfémionok kerülnek vizeinkbe. Ilyen például az ólom, a kadmium és a higany; ezek nagyon mérgezőek, és az élőlények szervezetéből nem tudnak kiürülni. A tápláléklánc során így könnyen a szervezetünkbe kerülhetnek. Ezek a rákkeltő anyagok akár alig kimutatható mennyiségekben, a határértékeket sosem átlépve, apránként gyűlnek fel a szervezetünkben. A nehézfémeket az élőlények elraktározzák, és nem tudják üríteni. Olajkatasztrófák is viszonylag gyakran következnek be: a vizek felszínén úszó filmszerű olajréteg elzárja a levegőt és a fénysugarakat, így tömegével pusztulnak az élőlények. A Deepwater Horizon katasztrófájánál azonban az olajfaló baktériumok bevetése nagyban meggyorsította a szennyeződés lebomlását.

Bár egyre több technológia áll rendelkezésre a katasztrófák hatásainak mérséklésére és a vízminőség javítására, csak a környezetterhelés csökkentésével oldható meg a probléma. A vegyipari műtrágya helyett például lehetne természetes eredetű talajjavítókat használni, megújuló energiák bevetésével a vizek hőszennyezése is csökkenthető. Az óriási központosított szennyvíztelepek helyett pedig biológiai módszereket is lehet használni, ahogy teszi azt például a magyar Organica Zrt. baktériumokkal és növényekkel működő rendszere.