Berikut ini beberapa faktor penyebab pencemaran air yang menyebabkan kerusakan lingkungan.
Pencemaran Mikroorganisme dalam Air
Berbagai mikroorganisme penyebab penyakit pada makhluk hidup seperti bakteri, virus, protozoa dan parasit seringkali mencemari air. Mikroorganisme yang masuk ke dalam air tersebut berasal dari buangan limbah rumah tangga maupun buangan dari industri peternakan, rumah sakit, tanah pertanian dan lain sebagainya. Pencemaran air yang disebabkan mikroorganisme ini, merupakan penyebab utama terjadinya penyakit pada orang yang terinfeksi. Penyakit yang disebabkan oleh pencemaran air ini disebut water borne disease dan sering ditemukan pada penyakit tifus, kolera dan disentri.
Pencemaran Air oleh Bahan Anorganik Nutrisi Tanaman
Penggunaan pupuk nitrogen dan fosfat dalam bidang pertanian telah sejak lama dilakukan secara meluas. Pupuk kimia ini dapat menghasilkan produksi tanaman pangan yang tinggi sehingga menguntungkan petani. Tetapi di lain pihak, nitrat dan fosfat dapat mencemari sungai, danau dan lautan. Sebetulnya sumber pencemaran ini tidak hanya berasal dari pupuk pertanian saja, karena di udara atmosfer bumi mengandung 78% gas nitrogen. Pada waktu hujan dan terjadi kilat dan petir di udara, akan terbentuk amonia dan nitrogen dan terbawa air hujan menuju permukaan tanah. Nitrogen akan bersenyawa dengan komponen kompleks lainnya.
Tanaman tidak dapat mengambil nitrogen dari udara, akan tetapi dalam bentuk amonium dan nitrat dari dalam tanah melalui akar, karena kedua senyawa kimia tersebut larut dalam air. Jenis mikroorganisme tertentu yaitu bakteri dan algae dapat mengikat molekul nitrogen dari udara menjadi ion amonium yang akan terbentuk protein. Spesies bakteri yang sering ditemukan dapat mengikat nitrogen ini ialah Rhizobium yang membentuk koloni pada akar tanaman legumes (jenis kacang-kacangan).
Kandungan nitrat yang tinggi dalam air minum akan dapat menyebabkan gangguan sistem peredaran darah pada bayi berumur di bawah 3 bulan. Penyakit ini disebut “gejala penyakit biru” (blue baby syndrom), dengan gejalanya yang khas yaitu terlihat warna kebiruan pada daerah sekitar bibir dan beberapa bagian tubuh. Hal ini disebabkan oleh sejenis bakteri di dalam lambung (karena minuman yang tidak steril), yang mengubah nitrat menjadi nitrit. Hemoglobin darah dari bayi mengambil nitrit yang seharusnya oksigen, akibatnya bayi mengalami kegagalan dalam pernapasan.
Selain menyebabkan penyakit biru pada bayi, nitrit juga dapat mengakibatkan kanker pada lambung dan saluran pernapasan pada orang dewasa. Menurut ahli biologi alumni UGM Adi Nugroho, pada daerah yang kandungan nitrat dalam air minum dan sayurannya tinggi akan ditemukan kasus kanker usus lebih banyak. Badan Research International di Jerman menyatakan bahwa seseorang meminum kandungan nitrat lebih dari 200 mg per hari maka dalam waktu dekat kesehatannya akan terganggu.
Nitrat ternyata juga dapat menjadi pupuk pada tanaman air. Bila terjadi hujan lebat, air akan membawa nitrat dari tanah yang akan mencemari sungai, danau dan waduk. Setelah itu, nitrat yang berada dalam kadar tinggi ini akan menuju ke lautan. Hal ini akan merangsang tumbuhnya alga dan tanaman air lainnya. Kelimpahan unsur nitrat ini di dalam air disebut Eutrophication, yang berasal dari bahasa latin Eutrophus yang artinya pakan yang baik. Kondisi eutrofikasi ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan keseimbangan kehidupan antara air dengan hewan air. Dampaknya adalah beberapa spesies ikan akan musnah dan tanaman air akan dapat menghambat laju arus air.
Jenis algae, terutama ganggang hijau dapat tumbuh dengan subur bila mendapatkan nitrat ini. Bilamana mereka tumbuh di permukaan air, mereka akan menghambat sinar matahari yang masuk ke dalam air sehingga tanaman yang tumbuh dibawahnya akan mati. Bakteri pembusuk akan menguraikan organisme yang mati, baik tanaman maupun hewan yang terdapat di dasar air. Proses pembusukan tersebut banyak menggunakan oksigen terlarut dalam air, sehingga kadar oksigen akan menurun secara drastis dan pada akhirnya kehidupan biologis di daerah tersebut akan sangat berkurang.
Pencemaran Air Diakibatkan Limbah Organik
Salah satu penyebab pencemaran air yang mengakibatkan berkurangnya kadar oksigen di dalam air ialah limbah organik yang terbuang dalam air. Limbah organik akan mengalami degradasi dan dekomposisi oleh bakteri aerob (menggunakan oksigen dalam air), sehingga lama-kelamaan oksigen yang terlarut dalam air akan sangat berkurang. Dalam kondisi berkurangnya oksigen tersebut hanya spesies organisme tertentu sajalah yang dapat bertahan hidup.
Bahan Kimia Anorganik
Bahan kimia anorganik seperti asam garam dan bahan toksik logam seperti Pb, Cd, Hg dalam kadar yang tinggi dapat menyebabkan air menjadi tidak enak ditimur. Di samping itu, pencemaran yang terjadi ini dapat menyebabkan matinya kehidupan air seperti ikan dan organisme lainnya. Pencemaran oleh bahan kimia anorganik ini juga dapat menurunkan produksi tanaman pangan dan merusak peralatan yang dilalui air tersebut (karena bersifat korosif).
Bahan Kimia Organik
Bahan kimia organik seperti minyak, plastik, pestisida, larutan pembersih, deterjen dan masih banyak lagi bahan organik terlarut yang digunakan oleh manusia dapat menyebabkan kematian pada ikan maupun organisme air lainnya. Lebih dari 700 bahan kimia organik sintesis ditemukan dalam jumlah relatif sedikit pada permukaan air tanah untuk minum di Amerika. Pencemaran air yang disebabkan bahan kimia organik ini, dapat menyebabkan gangguan pada ginjal, gangguan kelahiran dan beberapa macam bentuk kanker pada hewan percobaan di laboratorium. Akan tetapi sampai sekarang belum diketahui apa akibatnya pada manusia yang mengkonsumsi air tercemar tersebut sehingga dapat menyebabkan keracunan kronis.
Sedimen dan Bahan Tersuspensi
Bahan partikel yang tidak terlarut seperti pasir, lumpur, tanah dan bahan kimia anorganik dan organik menjadi bentuk bahan tersuspensi di dalam air, sehingga bahan tersebut menjadi penyebab polusi tertinggi di dalam air. Kebanyakan sungai dan daerah aliran sungai selalu membawa endapan lumpur yang disebabkan erosi alamiah dari pinggir sungai. Akan tetapi, kandungan sedimen yang terlarut pada hampir semua sungai meningkat terus karena erosi dari tanah pertanian, kehutan, konstruksi dan pertambangan. Partikel yang tersuspensi menyebabkan kekeruhan dalam air, sehingga mengurangi kemampuan ikan dan organisme air lainnya untuk memperoleh makanan, mengurangi tanaman air melakukan fotosintesis, pakan ikan menjadi tertutup lumpur, insang ikan dan kerang tertutup oleh sedimen dan akan mengakumulasikan bahan beracun seperti pestisida dan senyawa logam. Bagian bawah sedimen akan merusak produksi pakan ikan (plankton), merusak telur ikan dan membendung aliran sungai, danau, selat dan pelabuhan.
Substansi Radioaktif
Substansi radioaktif memang cukup jarang menjadi salah satu faktor yang menjadi penyebab pencemaran air. Akan tetapi jika sampai ada substansi radioaktif di air, maka efeknya sangat membahayakan. Radioaktif yang terlarut dalam air akan dapat mengalami amplikasi biologi (kadarnya berlipat) dalam sistem rantai makanan. radiasi yang terionisasi dari isotop tersebut dapat menyebabkan mutasi DNA pada makhluk hidup sehingga mengakibatkan gangguan reproduksi, kanker dan kerusakan genetik.