A poluição da água é uma preocupação crescente mundialmente, à medida que a demanda por metais e plásticos aumenta continuamente. Subprodutos das indústrias de mineração e manufatura são eventualmente depositados em rios, lagos e oceanos. Muitos desses subprodutos são letais para animais que vivem em ambientes aquáticos ou dependem deles para alimento.
Corvos-marinhos, nativos da Grécia, consomem grandes quantidades de peixes e são boa espécie modelo para investigar acúmulo de substâncias tóxicas em ambientes aquáticos. Estudo na edição de janeiro de 2011 de "Science of the Total Environment" analisou concentrações de mercúrio no fígado de 80 aves. Concentrações acima de 4 µg/g de fígado seco eram tóxicas. Pesquisadores encontraram até 8 µg/g em áreas altamente poluídas, enquanto aves em áreas não poluídas tinham média de apenas 1 µg/g.
Poluição por metais de transição, como cádmio, é problema comum em estuários próximos a instalações de mineração. Estudo na edição de janeiro de 2011 de "Chemosphere" investigou efeitos de exposição crônica a cádmio em ostras. Concentrações de 50 µg/L levaram a diminuições significativas de glicogênio tecidual (reserva de energia) e aumento de glicose livre. O aumento de cádmio também levou a aumento significativo de bactérias Vibrio na água, elevando estresse e afetando saúde de animais aquáticos.
Níveis elevados de nitrato aquático, da agricultura e esgoto, interferem com metabolismo, produção hormonal e reprodução em peixes. O hormônio do estresse, cortisol, monitora efeitos de poluentes químicos em animais aquáticos. Estudo na edição de outubro de 2010 de "Aquaculture Research" relatou que níveis de nitrato acima de 0,5 g/L aumentaram cortisol e inibiram reprodução de carpas koi. Autores também relataram que esses níveis foram letais para koi juvenis.
Três espécies de aves — mergulhão, cormorão e bem-te-vi-grande — são nativas de um lago no centro-oeste da Argentina. Artigo na edição de novembro de 2009 do "Journal of Environmental Monitoring" investigou efeitos de poluição por chumbo e cádmio nestas aves. Chumbo acumulou-se em tecidos gonadais (reprodutivos), enquanto cádmio concentrou-se no fígado. Autores afirmaram que concentrações de chumbo acima de 2 ppm, encontradas nos tecidos, indicam água altamente poluída e geralmente tóxica a várias espécies aquáticas.