La nature des effets nocifs des contaminants est extrêmement diversifiée. Le monoxyde de carbone et le dioxyde d'azote lient l'hémoglobine sanguine et sont dangereux pour la vie à des concentrations élevées. Les hydrocarbures peuvent être des substances cancérigènes (p. ex. benzopyrène) ou avoir une odeur piquante.
Les eaux usées industrielles et domestiques rejetées dans les plans d'eau naturels modifient la quantité et la qualité de l'eau qu'elles contiennent, compliquent ou excluent la possibilité d'utiliser les plans d'eau pour la consommation ou la production et les besoins techniques.
Le degré d'impact des eaux usées sur les plans d'eau dépend de la nature des polluants rejetés et de leurs rapports quantitatifs. Les eaux usées elles-mêmes, non diluées, ont toujours un effet toxique prononcé et ont un impact négatif sur la santé humaine et peuvent causer divers types de maladies infectieuses. De nombreux métaux toxiques et leurs composés organiques, tels que le plomb, l'arsenic, le cadmium, le mercure, contenus dans les eaux usées des entreprises peuvent causer des intoxications, la plupart chroniques. Les hydrobiontes réagissent dans une certaine mesure aux changements du régime hydrochimique d'un plan d'eau résultant du rejet des eaux usées. Si un organisme ne peut s'adapter à la nouvelle composition chimique de l'eau et meurt, le rapport des espèces dans les biocénoses change. Par exemple, les eaux acides à pH 6,4-5,0 sont dangereuses pour les poissons à des concentrations de dioxyde de carbone supérieures à 20 mg/l ou à une teneur élevée en sels de fer, les eaux acides à pH inférieur à 5,0 et les eaux alcalines à pH supérieur à 9,5 sont dangereuses pour les poissons en tout temps, les eaux alcalines à pH 8,6-9,5 sont dangereuses pour eux à longue distance.
La pollution des masses d'eau ainsi que les facteurs de mort directe des poissons causent des dommages aux stocks de poissons à d'autres égards : nourriture - les petits animaux invertébrés qui mangent du poisson meurent.
La pollution des eaux usées par les produits pétroliers entraîne des changements divers et profonds dans la composition des biocénoses aquatiques et même dans toute la faune et la flore des masses d'eau. Elle est causée par les propriétés physiques et chimiques de l'huile elle-même, qui est assez difficile dans sa composition et peut donner la substance dans l'eau sous différents états agrégés : solide, liquide, gazeux. Certains de ses composants se déposent sur le fond, d'autres se présentent sous forme de suspensions et d'émulsions dans la colonne d'eau.
Ainsi, toutes les pollutions existantes, quelles qu'elles soient, laissent leur empreinte sur la santé humaine, la santé animale, le développement des organismes et soulignent ainsi le danger de contamination.
Pour la transformation de la majorité des polluants toxiques organiques, il existe certains mécanismes biochimiques. La transformation s'effectue avec la participation d'enzymes. Le principal résultat de l'absorption dans les tissus est une augmentation de leur solubilité dans l'eau, de sorte qu'il y a une élimination des substances du corps. La transformation des composés organiques étrangers s'effectue par un processus en deux phases : transformation métabolique et conjugaison. Les transformations métaboliques comprennent les processus d'oxydation, de réduction et de réaction d'hydrolyse, qui contribuent à l'émergence de groupes qui augmentent la polarité de la molécule.
La conjugaison est l'interaction avec l'acide sulfurique, les acides aminés, les groupes méthyle et autres groupes alkyle. Ces transformations finissent par entraîner une augmentation de la polarité. La conjugaison conduit également au blocage de groupes fonctionnels de molécules toxiques (-COOOH, -OH, -NH2, -SH, etc.), réduisant ainsi leur toxicité.
L'indice de toxicité du mélange est une mesure du degré de toxicité d'un mélange. Le phénomène d'adaptation consiste dans le processus d'adaptation de la structure et des fonctions du corps aux conditions de l'environnement. Le mécanisme d'adaptation est d'adapter le corps aux conditions environnementales changeantes en modifiant l'intensité du métabolisme des organes et des tissus : le corps s'adapte, s'habitue à un mode de vie spécifique dans certaines conditions environnementales.