Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Загрязнение воды р. Иртыш и р. Омь нефтепродуктами - высокое и составляет от 2 до 5 ПДК, а максимальная концентрация может составлять и 13 ПДК, такая же тенденция наблюдается и в других реках Омской области.
Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15 мг/л при ПДК - 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.
Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. В контролируемых створах г. Омска за 2004-2005 гг. средние концентрации соединений железа 1-3 ПДК, фенолов 1-2 ПДК, соединений меди 4-5 ПДК, цинка 2-3 ПДК и марганца 5-13 ПДК.
Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий - производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Экстремально высокие уровни загрязнений воды пестицидом ДДТ регистрируются в районах, где развито сельскохозяйственное и промышленное производство, так в створе с. Усть-Ишим показатели по ДДТ - 16 ПДК, в р. Уй - 5-9 ПДК, р. Ишим - 5 ПДК. Содержание вредных веществ превышает допустимый уровень концентрации в северных реках: Таре, Шиш, Уй, которые до недавнего времени было принято считать чистыми.