La nature des terrains géologiques détermine la teneur moyenne des eaux fluviales en sels dissous, qui peut varier entre 10 et 5 000 mg/l. Si l'altération des granités, des gneiss et des grès libère peu de sels, celle des calcaires ou des roches sédimentaires riches en évaporites (chlorure de sodium, sulfate et carbonate de calcium) rend les eaux dures. Les eaux de certaines rivières du Jura sont séléniteuses (riches en gypse), d'autres très calcaires. La composition ionique des eaux superficielles est, elle aussi, très variable. La présence de certains ions permet de distinguer, par exemple, des eaux sulfatées sodiques (rivières des Black Shales, au Montana), des eaux chlorurées sodiques, comme celles de rivières bretonnes ou landaises, ou encore des eaux sulfatées magnésiennes.

Les eaux recèlent également de nombreux éléments minéraux, chimiques et organiques en quantité variable. Il s'ensuit qu'à l'état naturel elles peuvent être potables, moyennement potables ou totalement impropres à certains usages humains : tout ne doit donc pas être imputé à la pollution. Ce qui n'enlève rien au caractère préoccupant de celle-ci.

La pollution, un risque majeur

Une eau est dite polluée lorsque sa qualité a été modifiée par les activités humaines, agricoles et industrielles. Or, les eaux superficielles, qui représentent l'essentiel de la ressource exploitée, sont précisément celles qui sont les plus affectées par la pollution ou, plus exactement, par des pollutions de plus en plus variées. Le programme des Nations unies pour l'environnement a classé les modifications de la qualité des eaux en neuf catégories selon leurs origines et/ou leurs effets : pollution fécale, pollution organique biodégradable, salinisation, pollution par les nitrates, les métaux lourds, les micropolluants organiques, l'eutrophisation, l'acidification, les pollutions thermiques et la contamination radioactive. Ce caractère pluriel de la pollution explique qu'elle soit devenue, en cette fin de siècle, si préoccupante.

Les eaux naturelles, rarement potables, sont le lieu de pollutions multiples ; elles peuvent être souillées par des déchets d'origine végétale, animale et humaine. Les eaux fluviales et lacustres véhiculent et renferment des germes pathogènes, vecteurs de la typhoïde, du choléra ou de la dysenterie, des virus comme ceux de la poliomyélite et de l'hépatite. À ces pathologies liées à l'eau il faut ajouter les maladies parasitaires transmises par les insectes (paludisme, onchocercose, trypanosomiase...) ou par les mollusques (bilharziose), maladies qui affectent des centaines de millions de personnes dans les pays tropicaux et subtropicaux.

Dans les pays développés, la pollution est le fait des activités agricoles et industrielles et de la production – accumulation d'un volume de plus en plus considérable de déchets ménagers très variés, et pour certains toxiques. La concentration des substances dangereuses dans les rivières et les nappes phréatiques atteint localement des valeurs critiques. Les métaux lourds (plomb, mercure, cadmium, cuivre...), les produits chimiques de synthèse comme les pesticides, les engrais (phosphates et nitrates), les solvants, les produits pétroliers, les poussières industrielles sont aujourd'hui des polluants banals. Les pluies elles-mêmes, lorsqu'elles sont acides, sont des polluants ordinaires dans les pays industriels et dans certains pays d'Amérique du Sud, d'Europe centrale, d'Asie du Sud et du Sud-Est.

La pollution par les seuls nitrates est importante dans les régions d'élevage intensif. En Bretagne, dans le Morbihan ou les Côtes-d'Armor, la concentration en nitrates atteint et dépasse souvent les 100 mg/l ; aux Pays-Bas, on a relevé des teneurs supérieures à 450 mg/l alors que la directive de la CEE de 1982, réglementant la qualité des eaux, fixe comme teneur-seuil 50 mg/l ! Or, ces nitrates que l'on retrouve dans les légumes seraient cancérigènes pour l'homme et l'animal et menaceraient les bébés de méthémoglobinémie, la maladie bleue, qui se traduit par des difficultés respiratoires et des vertiges.