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水質汚染（または水生汚染）とは、水域が汚染されることであり、水域の利用方法に悪影響を及ぼします。[ 1 ] : 6これは通常、人間の活動によって引き起こされます。水域には、湖、川、海、帯水層、貯水池、地下水が含まれます。水質汚染は、汚染物質がこれらの水域に混入したときに発生します。汚染物質は、主に4つの発生源のいずれかから発生する可能性があります。これらは、下水排出、工業活動、農業活動、および雨水を含む都市流出です。[ 2 ]水質汚染は、地表水または地下水のいずれかに影響を与える可能性があります。この形態の汚染は、多くの問題を引き起こす可能性があります。1つは、水生生態系の劣化です。もう1つは、人々が汚染された水を飲料水または灌漑に使用するときに、水系感染症が蔓延することです。[ 3 ]水質汚染はまた、水資源によって提供される飲料水などの生態系サービスを低下させます。
水質汚染の原因は、点源と非点源に分けられます。[ 4 ]点源は、雨水排水溝、廃水処理場、油流出など、特定可能な原因が1つあります。非点源はより拡散しています。農業排水はその例です。[ 5 ]汚染は、時間の経過に伴う累積効果の結果です。汚染にはさまざまな形態があります。1つは、油、金属、プラスチック、農薬、残留性有機汚染物質、産業廃棄物などの有毒物質です。もう1つは、pHの変化、低酸素症または無酸素症、温度の上昇、過度の濁度、塩分の変化などのストレス条件です。病原性微生物の導入もその1つです。汚染物質には、有機物と無機物が含まれる場合があります。熱汚染の一般的な原因は、発電所や工業メーカーによる冷却水としての水の使用です。
水質汚染対策には、適切なインフラ整備と管理計画、そして法整備が必要です。技術的な解決策としては、衛生設備の改善、下水処理、産業廃水処理、農業廃水処理、浸食防止、堆積物制御、都市流出水制御（雨水管理を含む）などが挙げられます。
水質汚染の実際的な定義は、「水質汚染とは、水域の性質を直接的または間接的に変化させ、その正当な利用に悪影響を与える物質またはエネルギー形態の添加である」[ 1 ]： 6水は通常、人為的な物質によって汚染された場合に汚染されているとみなされます。これは、飲料水などの特定の目的に使用できなくなるか、魚などの生物群集を支える能力が著しく変化したことを意味します。
以下の化合物はすべて、未処理の下水、あるいは処理済みの下水排出物を通して水域に到達する可能性があります。
処理が不十分な廃水は、栄養素、病原体、不均一な浮遊物質、有機性糞便物質を運搬する可能性がある。[ 1 ]： 6
廃水中に存在する病原体の例としては、細菌、ウイルス、原生動物、寄生虫などが挙げられる。[ 1 ]： 47実際には、水サンプル中の病原体の検出は濃度が低いため困難で費用がかかるため、指標生物を用いて水の病原性汚染を調査する。水サンプル中の糞便汚染の最も一般的な指標（細菌）は、総大腸菌群（TC）または糞便性大腸菌群（FC）であり、後者は耐熱性大腸菌群とも呼ばれ、例えば大腸菌などが挙げられる。[ 1 ]： 52-53
病原体は、ヒトまたは動物の宿主において水系感染症を引き起こす可能性があります。[ 12 ]汚染された地表水で発見され、ヒトの健康問題を引き起こした微生物には、Burkholderia pseudomallei、Cryptosporidium parvum、Giardia lamblia、サルモネラ、ノロウイルスおよびその他のウイルス、住血吸虫などの寄生虫が含まれます。[ 13 ]
水域における高濃度の病原体は、人間の糞便（野外排泄による）、下水、汚水、または水に流れ込んだ家畜糞尿によって引き起こされる可能性があります。これは、適切な衛生手順の欠如、または機能不全のオンサイト衛生システム（浄化槽、汲み取り式トイレ）、消毒工程のない下水処理場、暴風雨時の下水道溢水および合流式下水道溢水（CSO）[ 14 ] 、集約農業（管理の不十分な畜産経営）が原因である可能性があります。
水域に流入する有機物質はしばしば有毒である。[ 15 ]： 229
パーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質（PFAS）は残留性有機汚染物質である。[ 17 ] [ 18 ]
無機水質汚染物質には以下が含まれます。
医薬品およびパーソナルケア製品（PPCPs）の環境への影響は、少なくとも1990年代から懸念されてきた。PPCPsには、個人が健康や美容目的で使用する物質や、農業ビジネスで家畜の成長や健康を促進するために使用される製品が含まれる。PPCPsは毎年2000万トン以上生産されている。[ 23 ]欧州連合は、水や土壌を汚染する可能性のある医薬品残留物を「優先物質」と宣言している。[3]
PPCPsは世界中の水域で検出されています。毒性、残留性、生物蓄積のリスクを評価するにはさらなる研究が必要ですが、現在の研究では、パーソナルケア製品がサンゴ礁[ 24 ] [ 25 ][26 ]や魚類[ 27 ] [ 28 ]などの環境や他の生物種に影響を与えることが示されています。PPCPsは環境残留性医薬品汚染物質（EPPPs）を含み、残留性有機汚染物質の一種です。これらは従来の下水処理場では除去されず、多くの処理場にはない第4段階の処理が必要です。[ 23 ]
2022年に行われた世界の河川の薬物汚染に関する最も包括的な調査では、調査対象地域の4分の1以上で環境および/または人間の健康が脅かされていることが示されました。この調査では、104か国の258の河川沿いの1052のサンプリング地点を調査し、4億7000万人が利用する河川の汚染状況を把握しました。調査結果によると、「最も汚染された地点は低所得国から中所得国にあり、下水処理や廃棄物管理のインフラが不十分な地域や医薬品製造地域と関連している」ことが示され、最も頻繁に検出され、濃度が高い医薬品がリストアップされました。[ 29 ] [ 30 ]
固形廃棄物は、未処理の下水、合流式下水道の溢水、都市排水、そして人々が環境にゴミを投棄することによって水域に流入する可能性があります。風によって都市ごみが埋立地から運ばれ、目に見える大きな物体が水を汚染するマクロ汚染と、直接目に見えないマイクロプラスチック汚染の両方が発生します。海洋汚染の文脈では、 「海洋ごみ」や「海洋プラスチック汚染」といった用語が用いられます。
マイクロプラスチックは環境中に高濃度で残留し、特に水生および海洋生態系では水質汚染を引き起こします。[ 33 ]海洋マイクロプラスチック全体の35%は繊維/衣類に由来し、主にポリエステル、アクリル、またはナイロンベースの衣類の摩耗、多くの場合洗濯過程によるものです。[ 34 ]
マイクロプラスチックが陸から海へ運ばれる主な方法は、雨水、未処理の下水、風によるものです。マイクロプラスチックの最も一般的な発生源は、合成繊維、タイヤ、都市の塵です。これら3つの発生源を合わせると、マイクロプラスチック汚染全体の80%以上を占めます。[ 35 ] [ 36 ]
地表水汚染には、河川、湖沼、海洋の汚染が含まれます。地表水汚染の一部である海洋汚染は、海洋に影響を与えます。栄養汚染とは、過剰な栄養塩の流入による汚染を指します。
2017年時点で、水供給と衛生に関する共同監視プログラムによると、世界中で推定45億人が安全に管理された衛生設備 を利用できていない。[ 37 ]衛生設備へのアクセス不足は深刻な問題であり、しばしば水質汚染につながる。例えば、野外排泄は、降雨時や洪水時に人間の糞便が地面から地表水に流れ込む原因となる。また、簡易な汲み取り式トイレは、大雨時に浸水することもある。
2022年現在、ヨーロッパと中央アジアは、世界の海洋へのマイクロプラスチック排出量の約16%を占めています。 [ 35 ] [ 38 ]プラスチック廃棄物の管理とリサイクルは世界的に改善されていますが、流通しているプラスチックの量が多いため、プラスチック汚染の絶対量は依然として増加し続けています。[ 39 ] たとえ海洋プラスチック汚染が完全に止まったとしても、表層海洋のマイクロプラスチック汚染は増加し続けると予測されています。[ 39 ]
海洋汚染は、工業廃棄物、農業廃棄物、家庭 廃棄物、粒子、騒音、過剰な二酸化炭素、侵入生物など、人間が使用または拡散する物質が海に入り、そこで有害な影響を引き起こすときに発生します。この廃棄物の大部分（80%）は陸上活動から来ていますが、海上輸送も大きく寄与しています。[ 40 ]これは化学物質とゴミの組み合わせであり、そのほとんどは陸上から来て、海に流れ込んだり、風で飛ばされたりします。この汚染は、環境、すべての生物の健康、および世界中の経済構造に損害をもたらします。[ 41 ]ほとんどの流入源が河川、下水、または大気を介して陸地から来るため、大陸棚は汚染に対してより脆弱であることを意味します。大気汚染も寄与要因であり、鉄、炭酸、窒素、ケイ素、硫黄、農薬、および塵粒子を海に運びます。[ 42 ]汚染は、農業流出、風で飛ばされた破片、および塵などの非点源から発生することがよくあります。これらの非点源汚染は主に河川から海に流れ込む流出水によるものですが、風で運ばれた破片や塵も、これらの汚染物質が水路や海に沈む可能性があるため、役割を果たすことがあります。[ 43 ]汚染の経路には、直接排出、陸上流出、船舶汚染、ビルジ汚染、浚渫（浚渫プルームが発生する可能性がある）、大気汚染、そして潜在的には深海採掘が含まれます。
水温の上昇は溶存酸素濃度の低下により酸素濃度を低下させる。これは、ガスが温かい液体に溶けにくくなるためである。これにより魚が死に、腐敗し、食物連鎖の構成が変化し、種の多様性が低下し、新たな好熱性種の侵入が促進される可能性がある。[ 48 ] : 179 [ 15 ] : 375
地下水汚染（地下水汚染とも呼ばれる）は、汚染物質が地面に放出され、地下水に流れ込むときに発生します。この種の水質汚染は、地下水中に微量で望ましくない成分、汚染物質、または不純物が存在することによって自然に発生することもあり、その場合は汚染よりも汚染と呼ばれることが多いです。地下水汚染は、敷地内衛生システム、埋立地浸出水、廃水処理場からの排水、漏水している下水道、ガソリンスタンド、水圧破砕（フラッキング）、または農業における肥料の過剰使用によって発生する可能性があります。汚染（または汚染）は、ヒ素やフッ化物などの自然発生的な汚染物質によっても発生する可能性があります。[ 50 ]汚染された地下水を使用すると、中毒や病気の蔓延（水系感染症）によって公衆衛生に危険が生じます。
世界の多くの地域では、地下水汚染が人々の健康と生態系を脅かしています。世界人口の4分の1は飲料水として地下水に依存していますが、集中涵養は短寿命の汚染物質を炭酸塩帯水層に運び込み、これらの水の純度を脅かすことが知られています。[ 51 ]
点源水質汚染とは、パイプや溝など、特定可能な単一の発生源から水路に流入する汚染物質を指します。このカテゴリーに該当する発生源の例としては、下水処理場、工場、都市の雨水排水溝からの排水などが挙げられます。
米国の浄水法（CWA）は、規制執行の目的で点源を定義しています（点源水質汚染の米国規制を参照 ）。[ 52 ] CWAの点源の定義は1987年に改正され、都市の雨水下水道システムや、建設現場などからの産業雨水が含まれるようになりました。[ 53 ]
下水は通常、99.9% の水と 0.1% の固形物で構成されています。[ 54 ]下水は、富栄養化につながる多くの種類の栄養素を供給します。たとえば、リン酸塩の主要な供給源です。[ 55 ]下水は、パーソナルケア、化粧品、医薬品(医薬品汚染も参照) およびそれらの代謝物に含まれるさまざまな化合物で汚染されていることがよくあります。 [ 31 ] [ 32 ]環境中の残留性医薬品汚染物質によって引き起こされる水質汚染は、広範囲にわたる影響を及ぼす可能性があります。たとえば、嵐の際に下水が溢れると、未処理の下水による水質汚染につながる可能性があります。このような事象は、衛生下水溢流または合流下水溢流として知られています。
水を使用する工業プロセスでは廃水も発生します。これは工業廃水として知られています。たとえば、米国では、発電所、石油精製所、鉄鋼工場、パルプ・製紙工場、食品加工産業が主な工業用水消費産業であり、総水量の60%以上を使用しています。[ 2 ]一部の産業では、有毒溶剤や重金属などの化学廃棄物、およびその他の有害な汚染物質を排出しています。
産業廃水が適切に処理・管理されない場合、以下の汚染物質が受水域に流入する可能性があります。
石油流出とは、人間の活動によって液体石油炭化水素が環境、特に海洋生態系に放出されることであり、一種の汚染です。この用語は通常、海洋や沿岸水域に石油が放出される海洋石油流出を指しますが、陸上でも流出が発生する可能性があります。石油流出は、タンカー、海上プラットフォーム、掘削装置、油井からの原油の流出によって発生する可能性があります。また、ガソリンやディーゼル燃料などの精製石油製品、およびその副産物の流出も含まれる場合があります。さらに、大型船舶で使用される重油（バンカー燃料など）や、油性廃棄物や廃油の流出も、こうした事故の一因となります。これらの流出は、環境面および経済面で深刻な影響を及ぼす可能性があります。
非点源汚染 (NPS) とは、単一の明確な発生源から発生しない、水や空気の拡散汚染(または汚染) を指します。この種の汚染は、多くの場合、広範囲から集まった少量の汚染物質の累積効果です。これは、単一の発生源から発生する点源汚染とは対照的です。非点源汚染は、一般的に、土地流出、降水、大気沈着、排水、浸透、または水文学的改変 (降雨と雪解け)から発生し、汚染を単一の発生源まで追跡することは困難です。[ 62 ]非点源水質汚染は、農業地域からの汚染された流出水が川に流れ込む、または風で運ばれた破片が海に吹き飛ばされるなどの発生源から水域に影響を与えます。非点源大気汚染は、煙突や自動車の排気管などの発生源から大気質に影響を与えます。これらの汚染物質は点源から発生していますが、汚染物質の長距離輸送能力と複数の発生源により、非点源汚染となります。もし排出物が単一の場所から水域または大気中に放出される場合、汚染は一点に集中することになる。
農業は非点源からの水質汚染の主な原因の一つです。肥料の使用や農地、牧草地、飼育場からの地表流出水は栄養汚染を引き起こします。[ 63 ]植物中心の農業に加えて、養殖魚も汚染源です。さらに、農業排水には高濃度の農薬が含まれていることがよくあります。[ 2 ]
大気沈着とは、工業または自然発生源からの大気汚染物質が水域に沈着する過程です。これにより、発生源付近または数千マイル離れた場所の水が汚染される可能性があります。工業大気沈着によって最も頻繁に観測される水質汚染物質は、硫黄化合物、窒素化合物、水銀化合物、その他の重金属、および特定の農薬や工業副産物です。大気沈着の自然発生源には、森林火災や微生物活動などがあります。[ 64 ]
酸性雨は、大気中の水分子と反応して酸を生成する二酸化硫黄と窒素酸化物の排出によって引き起こされます。 [ 65 ]一部の政府は、1970年代以降、大気中への二酸化硫黄と窒素酸化物の放出を削減する努力をしてきました。酸性雨の原因となる硫黄化合物と窒素化合物の主な発生源は人為的なものですが、窒素酸化物は落雷によって自然に生成されることもあり、二酸化硫黄は火山噴火によって生成されます。[ 66 ]酸性雨は、植物、水生生態系、インフラに有害な影響を与える可能性があります。[ 67 ] [ 68 ]
大気中の二酸化炭素濃度は、 1850年代以降、人為的影響（温室効果ガスの排出）により増加している。[ 69 ]これは海洋酸性化につながり、大気からの寄与による水質汚染のもう一つの形態である。[ 70 ]
水質汚染は、物理的、化学的、生物学的といういくつかの大まかな方法によって分析できます。温度測定のように、サンプリングなしで現場で実施できる方法もあります。サンプルを採取し、その後、実験室で専門的な分析テストを行う方法もあります。水および廃水サンプル用の標準化され検証済みの分析テスト方法が公表されています。[ 71 ]
水の一般的な物理的検査には、温度、比伝導率または電気伝導率(EC) または導電率、固形物濃度 (例えば、全懸濁物質(TSS))、濁度などがあります。水サンプルは、分析化学法を使用して検査することができます。有機化合物と無機化合物の両方について、多くの公表された検査法が利用可能です。定量化される頻繁に使用されるパラメータは、pH、BOD、[ 72 ] : 102化学的酸素要求量(COD)、[ 72 ] : 104溶存酸素(DO)、総硬度、栄養素 (窒素化合物とリン化合物、例えば硝酸塩とオルトリン酸塩)、金属 (銅、亜鉛、カドミウム、鉛、水銀を含む)、油とグリース、全石油炭化水素 (TPH)、界面活性剤、農薬です。
バイオモニターまたはバイオインジケーターの使用は、生物学的モニタリングと呼ばれます。これは、生物の特定の特性を測定して、周囲の物理的および化学的環境に関する情報を取得することを指します。[ 73 ]生物学的テストには、植物、動物、または微生物のインジケーターを使用して水生生態系の健全性を監視することが含まれます。これらは、機能、個体数、または状態によって、どの程度の生態系または環境の健全性が存在するかを明らかにすることができる生物種または生物群です。[ 74 ]バイオインジケーター群の1つの例として、多くの水域に存在するカイアシ類やその他の小型水生甲殻類があります。このような生物は、生態系内の問題を示す可能性のある変化（生化学的、生理学的、または行動的）を監視することができます。
水質汚染は、淡水、沿岸、海洋を含むすべての水生生態系を劣化させる可能性があるため、世界的な環境問題として大きな問題となっています。 [ 75 ]水質汚染を引き起こす特定の汚染物質には、幅広い化学物質、病原体、および温度上昇などの物理的変化が含まれます。規制されている化学物質や物質の多くは自然界に存在するもの（カルシウム、ナトリウム、鉄、マンガンなど）ですが、濃度によって水の自然成分と汚染物質が区別されます。自然界に存在する物質の高濃度は、水生植物や水生動物に悪影響を及ぼす可能性があります。酸素を消費する物質には、植物（葉や草など）などの天然物質や、人工化学物質などがあります。その他の天然および人為的な物質は、濁り（濁り）を引き起こし、光を遮断して植物の成長を阻害し、一部の魚種の鰓を詰まらせる可能性があります。[ 76 ]
2017年に発表された研究では、「汚染された水が胃腸疾患や寄生虫感染症を蔓延させ、180万人を死亡させた 」と述べられています（これらは水系感染症とも呼ばれます）。[ 77 ]水を通して汚染物質に継続的に曝露されることは環境衛生上の危険であり、癌やその他の病気を発症する可能性を高める可能性があります。[ 78 ]
窒素汚染は、特に湖沼において富栄養化を引き起こす可能性があります。富栄養化とは、生態系における化学栄養素の濃度が、生態系の一次生産性を高めるほどに増加することです。その結果、無酸素症（酸素欠乏）や水質の著しい低下などの負の環境影響が発生する可能性があります。 [ 1 ]： 131これは魚類やその他の動物の個体群に害を及ぼす可能性があります。
富栄養化とは、水域に栄養分が蓄積し、水中の酸素を消費する可能性のある生物の増殖が増加するプロセスを表す一般的な用語です。つまり、雨によって作物の生育を助けるために使用される化学物質が運ばれてきたために、川や湖などの水面に植物が過剰に生育するプロセスです。[ 79 ] [ 80 ]富栄養化は自然に発生する場合もあれば、人間の活動の結果として発生する場合もあります。人為的、または文化的富栄養化は、下水、産業廃水、肥料の流出、その他の栄養源が環境に放出されたときに発生します。[ 81 ]このような栄養汚染は通常、藻類の異常繁殖や細菌の増殖を引き起こし、水中の溶存酸素の減少と深刻な環境悪化につながります。[ 82 ]国連開発計画（UNDP）の持続可能な開発目標など、富栄養化に対処するための多くの政策が導入されています。[ 83 ]
海洋酸性化は、水質汚染のもう一つの影響です。海洋酸性化とは、大気中の二酸化炭素（CO2 ）の吸収によって引き起こされる、地球の海洋のpH値の継続的な低下のことです。 [ 69 ]
水質汚染は、発展途上国だけでなく先進国においても問題となっている。
強制的な規制は環境保護の一側面ではあるが、解決策の一部に過ぎない。汚染を抑制するためのその他の重要な手段には、環境教育、経済的手段、市場原理、より厳格な執行などがある。基準は「精密」（汚染物質の定量化可能な最小値または最大値が明確に定義されている）または「不精密」であり、後者の場合は最良利用可能技術（BAT）または最良実行可能環境オプション（BPEO）の使用が必要となる。汚染抑制のための市場ベースの経済的手段には、料金、補助金、預託または払い戻し制度、汚染クレジット市場の創設、執行インセンティブなどが含まれる。[ 85 ]
化学汚染制御における包括的なアプローチへの移行は、統合制御措置、国境を越えた考慮事項、補完的および補助的な制御措置、ライフサイクルの考慮事項、化学物質混合物の影響といったアプローチを組み合わせたものである。 [ 85 ]
水質汚染対策には、適切なインフラ整備と管理計画が必要です。インフラ整備には、下水処理場や産業廃水処理場などの廃水処理施設が含まれます。農場における農業廃水処理や建設現場における浸食防止対策も、水質汚染の防止に役立ちます。都市部の雨水流出を効果的に抑制するには、流速と流量を低減することが重要です。
水質汚染対策には、あらゆるレベル（国際レベルから個々の帯水層や井戸に至るまで）における水資源政策の継続的な評価と見直しが必要である。
都市下水は、集中型下水処理場、分散型下水処理システム、自然ベースのソリューション[ 86 ]、またはオンサイトの下水処理施設や浄化槽で処理できます。たとえば、廃棄物安定化池は、下水の低コスト処理オプションになり得ます。[ 1 ]： 182廃棄物安定化池（下水ラグーン）では、紫外線（日光）を使用して一部の汚染物質を分解できます。[ 87 ]安全に管理された衛生サービスを利用することで、衛生設備へのアクセス不足による水質汚染を防ぐことができます。[ 37 ]
適切に設計・運用されたシステム（二次処理段階またはより高度な三次処理を備えたシステム）は、下水中の汚染物質負荷の90%以上を除去できます。 [ 88 ]一部のプラントには、栄養素や病原体を除去するための追加システムがあります。このような高度な処理技術は、微量汚染物質の排出量を確実に削減しますが、多額の費用がかかるだけでなく、エネルギー消費量と温室効果ガス排出量の環境的に望ましくない増加にもつながる可能性があります。[ 89 ]
豪雨時の下水溢流は、下水道システムの適時な維持管理と改良によって対処できます。米国では、大規模な合流式下水道システムを持つ都市は、コストが高いためシステム全体の分離プロジェクトを追求していませんが[ 90 ]、部分的な分離プロジェクトとグリーンインフラアプローチを実施しています[ 91 ]。場合によっては、自治体は追加のCSO貯留施設を設置したり[ 92 ]、下水処理能力を拡張したりしています[ 93 ] 。
工業廃水処理とは、産業から望ましくない副産物として発生する廃水を処理するプロセスを指します。処理後、処理された工業廃水（または排水）は再利用されるか、下水道または環境中の地表水に放出されます。一部の工業施設では、下水処理場で処理できる廃水が発生します。石油精製所、化学工場、石油化学工場などのほとんどの工業プロセスでは、処理された廃水中の汚染物質濃度が下水道、河川、湖、海洋への廃水処分に関する規制に準拠するように、廃水を処理する独自の専用施設を備えています。[ 94 ]： 1412これは、有機物（油やグリースなど）、有毒汚染物質（重金属、揮発性有機化合物など）、またはアンモニアなどの栄養素を高濃度で含む廃水を発生させる産業に当てはまります。[ 95 ]： 180一部の産業では、汚染物質（例えば、有毒化合物）を除去するための前処理システムを設置し、部分的に処理された廃水を都市下水道に排出している。[ 96 ]： 60
農業廃水処理は、畜産施設からの汚染や、肥料、農薬、畜産スラリー、作物残渣、灌漑用水に含まれる化学物質や微生物によって汚染される可能性のある地表流出水からの汚染を制御するための農場管理課題です。農業廃水処理は、牛乳や卵の生産など、畜産施設での継続的な作業に必要です。工業廃水処理に使用されるものと同様の機械化された処理ユニットを使用して、工場で実施できます。池、沈殿池、好気性ラグーンを設置できる土地がある場合、繁殖や収穫のサイクルによる季節的な使用条件では、運用コストが低くなる可能性があります。[ 97 ]： 6-8畜産スラリーは通常、嫌気性ラグーンに封じ込めて処理され、その後、草地に散布または滴下して処分されます。畜産廃棄物の処理を容易にするために、人工湿地が使用されることもあります。
建設現場からの土砂は、マルチングやハイドロシーディングなどの侵食防止対策や、土砂貯留池やシルトフェンスなどの土砂制御対策を設置することで管理できます。[ 98 ]自動車燃料やコンクリートの流出物などの有毒化学物質の排出は、流出防止および制御計画、特別に設計された容器（コンクリートの流出物用など）、および溢水制御や分流堤などの構造物を使用することで防止できます。[ 99 ]
森林伐採や水文学の変化（水の流出による土壌の損失）によって引き起こされる侵食は、堆積物の損失や、場合によっては水質汚染にもつながります。 [ 100 ] [ 101 ]
都市流出水の効果的な制御には、雨水の流速と流量の低減、および汚染物質の排出量の削減が含まれます。地方自治体は、都市流出水の影響を軽減するためにさまざまな雨水管理技術を使用しています。これらの技術は、一部の国では水質汚染に対する最良管理慣行（BMP）と呼ばれ、水量の制御に重点を置くものもあれば、水質の改善に重点を置くものもあり、両方の機能を果たすものもあります。[ 102 ]
汚染防止対策には、低影響開発 (LID)やグリーンインフラ技術 (英国では持続可能な排水システム (SuDS) 、オーストラリアや中東では水に配慮した都市設計 (WSUD)として知られている) があり、例えば、屋上緑化や化学物質の取り扱いの改善 (自動車燃料やオイル、肥料、農薬、道路凍結防止剤の管理など) などがある。[ 103 ] [ 104 ]流出抑制システムには、浸透池、バイオリテンションシステム、人工湿地、貯水池、および同様の装置がある。[ 105 ] [ 106 ]
フィリピンでは、2004年フィリピン浄水法として知られる共和国法9275号[ 107 ]が廃水管理に関する法律です。この法律は、淡水、汽水、海水の水質を保護、保全、再生することが国の政策であり、廃水管理が特に重要な役割を果たすと規定しています。[ 107 ]
2024年、英国王立工学アカデミーは、英国における廃水が公衆衛生に及ぼす影響に関する研究を発表しました。[ 108 ]この研究はメディアの注目を集め、クリス・ウィッティ卿をはじめとする英国を代表する医療専門家からのコメントも寄せられました。この研究では、河川や湖沼などの水路の水質を改善することで、英国の様々な機関が公衆衛生上のリスクを劇的に軽減するための15の提言が示されています。
報告書の発表後、ガーディアン紙はホイッティ氏にインタビューを行い、同氏は水質改善と下水処理は極めて重要であり、「公衆衛生上の優先事項」であるべきだと述べた。同氏はこれを、下水処理網の改善によって19世紀に国内でコレラが根絶された事例になぞらえた。[ 109 ]また、この調査では、河川の水量が少ない時や、洪水や豪雨の時に下水濃度が高くなることが確認されました。豪雨は常に小川や河川への下水溢流と関連付けられてきましたが、英国メディアは暖かい時期に浅い川で水遊びをすることの危険性について親に警告するに至りました。[ 110 ]
ホイッティ氏のコメントは、英国では沿岸水域や内水域をレクリエーションに利用する人の数が増加しているという調査結果を受けてのものでした。これは、オープンウォータースイミングやその他のウォータースポーツなどの活動への関心の高まりと関連している可能性があります。[ 111 ]レクリエーションの増加にもかかわらず、水質の悪さから、イベント中に体調を崩す人もいました。[ 112 ]特に注目すべきは、2024年のパリオリンピックでは、セーヌ川の汚水レベルが高かったため、トライアスロンなど水泳を中心とした多くのイベントを延期せざるを得なかったことです。[ 113 ]
浄水法は、米国における地表水の汚染を規制する主要な連邦法です。[ 114 ] 1972年の浄水法改正により、水質改善のための幅広い規制枠組みが確立されました。この法律は、汚染防止の手順と、地表水中の汚染物質の基準と規格を策定することを定めています。[ 115 ]この法律は、環境保護庁が州機関と連携して米国の地表水汚染を規制することを認めています。1972年以前は、水質汚染物質の検査や除去を行わずに廃水を地表水に排出することが合法でした。浄水法は1981年と1987年に改正され、地方自治体への建設補助金の連邦比率を調整し、都市の雨水排水を規制し、後に浄水州回転基金を設立しました。この基金は、都市の下水処理システムを改善し、その他の水質改善に資金を提供するための低利融資を提供しています。[ 116 ]
汚染は、淡水、沿岸水域、外洋を含むすべての水生生態系に影響を与える主要なストレス要因です。