Dans l’environnement, un ensemble complexe de processus chimiques, physiques, biologiques et géologiques régule le cycle des éléments et des composés chimiques. La composition des eaux, qui résulte de ces processus, est naturellement contrôlée par l’altération des minéraux qui consomme du CO2 atmosphérique et l’activité des organismes vivants. Les activités anthropiques génèrent des contaminants véhiculés dans les différents compartiments interdépendants: eaux, biosphère, atmosphère, sol et roches). Pour comprendre le cheminement des composés dans les eaux, il faut tenir compte du trajet des eaux dans chaque compartiment et des relations entre les compartiments. Les processus physico-chimiques sont associés aux échanges entre les phases dissoutes et solides particulaires , aux interactions avec les organismes, ainsi qu’aux processus physiques. Ceux-ci sont plus ou moins fortement perturbés par les activités humaines, dont l’expansion et l’intensification accroissent la dispersion des polluants dans les milieux naturels. Il en est ainsi des flux de certains polluants qui peuvent être très largement supérieurs aux flux d’éléments naturels libérés par l’érosion chimique et les interactions avec les organismes.