A més dels rius, les clavegueres i l’escorriment superficial aporten nutrients al mar, nutrients que van acompanyats de contaminants químics, biodegradables o no. Aquestes aigües riques en nitrats i fosfats, ja siguin d’origen domèstic o agrícola, produeixen fenòmens d’eutrofització (augment de forma natural o per l’activitat humana de la quantitat de nutrients presents a l’aigua) que dispararà la producció de determinades algues del plàncton arribant a generar marees roges, sobretot a l’estiu.

Aquestes aigües residuals aniran acompanyades de dissolvents, olis, lleixius i bacteris patògens d’origen intestinal com ara salmonel·les, coliformes i estreptococs fecals, així com, de partícules ens suspensió i altres contaminants procedents de la indústria.

El fet que els països consumidors de petroli estiguin lluny dels països productors fa necessari el transport d’aquests productes per via marítima. La Mediterrània suposa només 1% de la superfície total dels oceans, però hi circulen el 30%, de les rutes de transport d’hidrocarburs a nivell mundial, és per això que és molt susceptible als abocaments d’aquests tipus de contaminants.

Tot i que moltes indústries disposen de sistemes de depuració de les aigües residuals generades, moltes molècules indigeribles i sovint tòxiques, s’alliberen al medi. Entre elles destaquem els metalls pesants i substàncies orgàniques sintètiques, entre altres, que normalment arribaran al mar on podran ser incorporades a la xarxa tròfica i ser objecte de bioacumulació (acumulació de elements tòxics en els teixits dels organismes). El mateix passa amb els pesticides i herbicides utilitzats en l’agricultura.

Els efectes de moltes d’aquestes substàncies químiques és desconegut. Moltes d’elles reaccionen amb altres compostos del medi originant molècules més tòxiques que el compost alliberat. Els metalls pesants poden produir problemes en el creixement i de mal formacions en els organismes marins.