Hiện tượng phú dưỡng là sự gia tăng hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước, chủ yếu là nitơ và phốt pho. Nghe có vẻ vô hại, nhưng thực tế không phải vậy. Lượng chất dinh dưỡng dư thừa kích thích sự phát triển bùng nổ của tảo và thực vật. Khi chúng chết, vi khuẩn phân hủy chúng và tiêu thụ oxy. Nước trở nên thiếu oxy. Cá và động vật có vỏ chết. Hệ sinh thái sụp đổ.

Nông nghiệp là nguồn chính gây ô nhiễm. Phân bón bón cho đồng ruộng chảy vào suối và sông. Chất thải chăn nuôi cũng góp phần làm tăng thêm ô nhiễm. Các nhà máy xử lý nước thải vẫn thải ra chất dinh dưỡng ngay cả sau khi đã xử lý. Trong các hồ, phốt pho thường là chất dinh dưỡng hạn chế sự phát triển. Ở vùng nước ven biển, nitơ thường là chất chi phối. Việc biết được chất nào hạn chế sự phát triển sẽ giúp các nhà quản lý xác định trọng tâm cần tập trung.

Vấn đề này mang tính toàn cầu. Hồ Erie đã bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tảo nở độc hại, khiến nguồn nước uống cho nhiều thành phố bị gián đoạn. Biển Baltic có một vùng chết rộng bằng Đan Mạch. Hồ Thái Hồ của Trung Quốc chuyển sang màu xanh do vi khuẩn lam vào năm 2007. Khắc phục hiện tượng phú dưỡng đòi hỏi phải giảm lượng chất dinh dưỡng chảy tràn ngay tại nguồn. Điều đó có nghĩa là phải thay đổi phương pháp canh tác, nâng cấp các nhà máy xử lý nước thải và khôi phục các vùng đất ngập nước có chức năng lọc nước tự nhiên.

Các chất dinh dưỡng chính

• Nitơ
• Phốt pho
• Kali (ít khi là yếu tố hạn chế)
• Nước thải nông nghiệp
• Nước thải và chất tẩy rửa