Il est admis qu'il existe plus de 4 millions de substances chimiques, essentiellement des substances organiques issues de la biosynthèse animale et végétale. Sur ces 4 millions de substances, seules 100.000 étaient produites et/ou utilisées sur le marché européen en 1981, dont 50.000 utilisées communément à des fins techniques. Certaines de ces substances sont dangereuses pour l'homme et l'environnement. Avant d'évoquer quelques "mauvais acteurs" (les polluants historiques) et l'idée de polluants prioritaires, nous essaierons de classer les produits chimiques en quelques grandes catégories.

Les métaux. Les plus toxiques pour l'environnement sont le mercure, le cadmium, le zinc, le cuivre et le nickel. Les sources de contamination comprennent les activités minières, la sidérurgie, le transport (plomb), l'usage des piles (600 millions/an) et des batteries, l'industrie des peintures et colorants, ainsi que la fabrication des engrais phosphorés (cadmium).

Les hydrocarbures désignent les pétroles bruts, les carburants (essences, kérosènes, fuels domestiques, fuels lourds, etc..) et les produits de base de la synthèse organique industrielle. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), qui résultent de la combustion incomplète des produits pétroliers, sont les plus préoccupants pour les milieux aquatiques. Leurs émissions atmosphériques nationales sont estimées à 3.500 t/an.

Les pesticides ou produits phytopharmaceutiques recouvrent les herbicides, les fongicides, et les insecticides et incorporent quelques 900 matières actives. Ces produits sont essentiellement issus de la synthèse organique bien que l'on retrouve des minéraux comme le soufre ou le sulfate de cuivre (bouillie bordelaise). Environ 100.000 t sont épandues chaque année par les agriculteurs, les gestionnaires d'infrastructures routières (DDE, Société d'autoroutes) et ferroviaires (SNCF), et même les particuliers.

Les biocides désignent les substances chimiques actives utilisées dans un cadre non phytopharmaceutique. Ainsi EDF tire directement de l'eau de mer, par électrolyse, 10.000 t de chlore par an pour nettoyer les circuits de refroidissement des centrales d'énergie nucléaires installées en bord de mer. L'utilisation de peintures antisalissures sur la coque des navires provoque une contamination non négligeable par différentes matières actives métalliques (cuivre), organométalliques (tributylétain TBT) ou organiques (atrazine comme l'Irgarol 1057).

Les substances organiques de synthèse représentent un très grand nombre de substances qu'il serait vain de vouloir décrire en quelques lignes. Ils comprennent les solvants chlorés (utilisation d'environ 8.500 t/an), les agents diélectriques utilisés dans les transformateurs et condensateurs électriques (Pyralène ou PCB), les phthalates, détergents, colorants... Les substances les plus préoccupantes pour l'environnement sont les substances organochlorées aux formes très diverses : solvants, PCB, chlorobenzènes, chlorophénols, chloro-alcanes, ainsi que les substances bromées comme les retardeurs de flamme. Il convient de préciser que les dioxines et furannes (PCDD/F) ne sont pas des substances produites par l'industrie chimique mais résultent essentiellement de la combustion plus ou moins complète de substances organochlorées . Les émissions de dioxines sont estimées au niveau national à environ 1,5 kg/an.

Les substances eutrophisantes, qui n'ont pas de toxicité directe, ne sont pas de véritables contaminants chimiques. Les rejets d'azote et de phosphore dans les milieux aquatiques peuvent provoquer le développement excessif d'organismes végétaux dans les eaux de surface, conduisant à des phénomènes d'eutrophisation que l'on observe dans les eaux continentales ainsi que dans les eaux marines littorales. La consommation agricole d'engrais azotés se situe à environ 13 Mt/an, les rejets domestiques de phosphore par les lessives et détergents sont évalués à 1,5 Mt/an.