El tratamiento de las aguas residuales municipales ha reducido significativamente la contaminación de los ecosistemas acuáticos, pero el problema de la contaminación de las aguas residuales persiste. Las fuentes de contaminación de las aguas residuales son el desbordamiento de las aguas residuales sin tratar de los sistemas sobrecargados o mal diseñados, el tratamiento ineficiente de las aguas residuales por las instalaciones de tratamiento y el efluente de la granja. Aunque se reconoce ampliamente como un problema importante, pocos países aplican estrictamente las normas relativas a la descarga de efluentes de la granja. La contaminación de las aguas residuales altera el equilibrio de los ecosistemas marinos y de agua dulce, lo que hace que funcionen de manera menos eficiente.
Eutrophication
Las aguas residuales contienen cantidades muy altas de nutrientes, principalmente nitrógeno y fósforo. En condiciones naturales, bajas concentraciones de estos nutrientes limitan la productividad de los ecosistemas acuáticos. Las aguas residuales promueven el crecimiento excesivo de los productores primarios acuáticos (plantas, algas y cianobacterias) en un proceso conocido como eutrofización. Al aumentar la biomasa de los productores primarios, aumenta el número de consumidores primarios, como el zooplancton y los peces herbívoros. La productividad adicional se transfiere de la cadena alimenticia de esta manera, llegando eventualmente a los peces depredadores y mamíferos en la parte superior de la cadena alimentaria.
Community Dynamics
Cambios en el hábitat físico que surgen del crecimiento excesivo de la planta cambiar drásticamente la dinámica de la comunidad. Por ejemplo, el crecimiento excesivo de las plantas acuáticas puede reducir el hábitat disponible para los animales que requieren agua abierta para vivir, como los invertebrados que se alimentan por filtración. El crecimiento de las plantas también puede cambiar la dinámica de las especies, por ejemplo, creando más refugio para los animales de presa y, por lo tanto, reduciendo la eficiencia de alimentación de los depredadores. La disponibilidad de alimentos adicionales puede dar lugar a una desigualdad competitiva en todos los niveles de la cadena alimentaria, y los animales que son más eficientes en el uso de la fuente adicional de alimentos se vuelven dominantes en el ecosistema. Esto típicamente da como resultado ecosistemas acuáticos con alta biomasa pero baja diversidad de especies.
Hipoxia
La contaminación de las aguas residuales promueve la hipoxia o la reducción de oxígeno en los ecosistemas acuáticos de dos maneras. En primer lugar, las aguas residuales en sí contienen grandes cantidades de materia orgánica que está directamente disponible para las bacterias en el agua. En segundo lugar, promueve el crecimiento de plantas y algas que se convierten en una fuente de materia orgánica cuando mueren. Cuando las bacterias consumen materia orgánica, también consumen oxígeno disuelto del agua. La hipoxia puede matar animales o causar estrés fisiológico que impide el crecimiento y la reproducción. Un ejemplo famoso de un ecosistema acuático que sufre de hipoxia es la Zona Muerta del Golfo de México. Muchas especies invasoras, como la carpa asiática, pueden tolerar condiciones de bajo oxígeno. Por lo tanto, la contaminación de las aguas residuales facilita la propagación de especies invasoras al crear un hábitat adecuado para ellas y eliminar la competencia.
Antibióticos y hormonas
El ganado y los humanos excretan antibióticos y hormonas en la orina y las heces. Las principales fuentes de aguas residuales que contienen estos compuestos son hospitales, granjas de manejo intensivo y mataderos. Una vez en el agua, los antibióticos pueden inhibir el crecimiento de bacterias que juegan un papel importante en la eliminación del nitrógeno del agua. Los antibióticos también promueven el crecimiento de bacterias resistentes, alterando el equilibrio de las comunidades bacterianas. Se sabe que las hormonas sintéticas alteran el sistema endocrino, un grupo de glándulas que producen hormonas y controlan su liberación, de mamíferos, peces, reptiles, anfibios e invertebrados. Las versiones sintéticas de hormonas, como el estradiol, pueden imitar a las hormonas naturales y alterar la sensibilidad de los receptores hormonales, causando un crecimiento anormal y la reproducción de los animales expuestos.
