Основним джерелом забруднення відкритих водойм і 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 крупних частинок і органічних сполук, в результаті чого підвищується кольоровість і зменшується прозорість води, зростає кількість азотовмісних речовин, хлоридів, підвищується окислюваність, знижується кількість розчиненого кисню, збільшується бактеріальна забрудненість.
Проте як би не 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 - розбавлення і змішання потрапили забруднень з основною масою води-б) механічні-осадження зважених частинок-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 в результаті антагоністичного впливу водних організмів, дії антибіотичнихречовин, бактеріофагів та інших факторів.
Найбільш інтенсивно природне самоочищення відбувається в проточних водоймах - річках.
Самоочищення малопроточних водойм (ставки, озера, водосховища і т. П.) Здійснюється не так повно, як річок, тому що в силу уповільненої струму води в них ступінь розведення зважених часток невелика і зваж падає на дно, в результаті чого відбувається замулювання водоймища і погіршення якості води.
Самоочищення підземних вод відбувається в основному завдяки фільтрації через грунт і процесу мінералізації, що обумовлює 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-різному залежно 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 водойму значні кількості самих 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 і т. Д.). Інші речовини впливають на біологічні та хімічні процеси водойми, т. Е. 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 і т. Д.).
Особливо легко забруднюються невеликі річки та інші малопроточні водойми в силу недостатності процесів самоочищення.
При порівняльної гігієнічної 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. Грунтові води в меншій мірі володіють цими перевагами.
Води відкритих водойм більш схильні забруднень. Серед них найбільш зручними для водопостачання є великі проточні водойми-ріки, оскільки в них більш повно й інтенсивно відбуваються процеси самоочищення.
В даний час в результаті бурхливого зростання 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.