Zagađivanje voda predstavlja najsloženiji globalni ekološki problem. Svako zagađenje kemijskim otpadom iz industrije i transporta, pesticidima sa poljoprivrednih površina dospijeva do podzemnih voda, bunara, rijeka, jezera i mora. Kućanska otpadna voda predstavlja vodovodnu vodu ili prirodnu vodu približne kvalitete koja se upotrebljava za kuhanje, pranje ili sanitarne potrebe u domaćinstvu. Pored mineralnih i organskih tvari, ona još sadrži i značajne količine humanih ekskremenata, papira, sapuna i drugih sredstava za pranje, otpadaka od hrane i velikog broja drugih otpadnih materijala. Voda iz stočarskih farmi također je opterećena visokim sadržajem organske tvari. Narušavanje prirodne biološke ravnoteže prvo dovodi do usporenog rada stočarskih laguna, a kasnije i do potpunog začepljenja uslijed taloženja nerazgrađenog otpada. Izniman problem predstavlja i taloženje nerazgrađenih masti i ulja u tlu oko same lagune, čime dolazi do stvaranja potpuno nepropusne zone i ona postaje zatvorena posuda. Sadržaj se izlijeva na površinu, šire se neugodni mirisi i prijeti opasnost od zaraznih bolesti. Za pročišćavanje voda iz laguna preporučuje se upotreba sredstava na bazi različitih vrsta mikroorganizama. Biološko pročišćavanje se koristi za: uklanjanje organskih tvari; uklanjanje dušika (kao biogenog elementa) pomoću postupaka nitrifikacije i denitrifikacije; razgradnju mulja iz procesa primarne obrade otpadnih voda. Biološki procesi pročišćavanja voda mogu se odvijati kao aerobni i anaerobni, uz pomoć aerobnih ili anaerobnih mikroorganizama.
