Основним джерелом забруднення відкритих водойм та підземних вод є, як було зазначено, стічні води, крім того, вода відкритих водойм може забруднюватися при водопої худоби, в результаті використання водойми у спортивних, транспортних та інших цілях.
Частково забруднення водойм відбувається за рахунок поверхневих стоків: дощових, зливових вод, сніготанення. Ці забруднення вносять у водойму велику кількість зважених і інших великих часток та органічних сполук, в результаті чого підвищується кольоровість і зменшується прозорість води, зростає кількість азотовмісних речовин, хлоридів, підвищується окислюваність, знижується кількість розчиненого кисню, збільшується бактеріальна обсемененность.
Однак як би ні великі були ці природні забруднення, водойми зазвичай з ними справляються. Цей процес звільнення води від забруднень природним шляхом називається самоочищенням.
Самоочищення відкритих водойм протікає під впливом надзвичайно різноманітних факторів, що діють одночасно в різних поєднаннях.
Такими факторами є: а) гідравлічні - розведення і змішування потрапили забруднень з основною масою води; б) механічні-осадження зважених часток; в) фізичні - вплив сонячної радіації і температури; г) біологічні - складні процеси взаємодії водних рослинних організмів з організмами вступників стоків; д) хімічні перетворення одних речовин в інші, головним чином мінералізація.
Самоочищення води від патогенних мікроорганізмів відбувається за рахунок їх загибелі внаслідок антагоністичної дії водних організмів, дії антибіотичних речовин, бактеріофагів та інших факторів.
Найбільш інтенсивно природне самоочищення відбувається в проточних водоймах - річках.
Самоочищення малопроточних водойм (ставки, озера, водосховища тощо) здійснюється не так повно, як річок, тому що в силу уповільненої струму води в них ступінь розведення зважених частинок невелика і зваж падає на дно, в результаті чого відбувається замулювання водойм і погіршення якості води.
Самоочищення підземних вод відбувається в основному завдяки фільтрації через ґрунт і процесу мінералізації, що зумовлює повне звільнення води від органічних домішок і мікроорганізмів.
При забрудненні водойм побутовими і промисловими стічними водами процеси самоочищення можуть бути загальмовані або повністю пригнічені. Вплив стічних вод на водойми по-різному в залежності від їх характеру. Побутові стічні води, які утворюються внаслідок Господарсько-побутової діяльності людини, є небезпечними в епідеміологічному відношенні.
Промислові стічні води, що виникають в результаті виробничих процесів, можуть вносити у водойми значні кількості різних хімічних речовин. Одні з них впливають на органолептичні властивості води водойм, надають їй неприємний присмак, запах, що змушує населення утримуватися від використання такої води (хлорбензол, дихлоретан, стирол, нафта тощо). Інші речовини впливають на біологічні і хімічні процеси водойми, тобто уповільнюють або зовсім зупиняють самоочищення, в силу чого погіршуються властивості води (ацетон, метанол, етиленгліколь та ін). Треті надають токсичну дію на організм людини і тварин при використанні води, що містить ці речовини (ціаніди та ін).
Іноді одне і те ж речовина може одночасно надавати токсичну дію і негативно впливати на самоочищення водойми або погіршувати органолептичні властивості води (сполуки свинцю, міді, цинку, ртуті тощо).
Особливо легко забруднюються невеликі річки та інші малопроточные водойми в силу недостатності процесів самоочищення.
При порівняльній гігієнічній характеристиці різних джерел водопостачання слід зазначити, що найбільш сприятливими і надійними є підземні води, особливо міжпластові, так як вони добре захищені від забруднень, мають постійний склад і незначну мікробну забрудненість. Вони більше за інших захищені від можливого попадання бойових отруйних і радіоактивних речовин. Ґрунтові води в меншій мірі володіють цими перевагами.
Води відкритих водойм більш схильні забруднень. Серед них найбільш зручними для водопостачання є великі проточні водойми-річки, оскільки у них більш повно й інтенсивно відбуваються процеси самоочищення.
В даний час в результаті бурхливого росту промисловості, створення нових і розширення старих міст все більше для цілей водопостачання використовуються відкриті водойми, що несуть великі кількості води. Їх використання стало можливим в результаті застосування системи санітарно-технічних методів, спрямованих на поліпшення якості води.
