Bäche, Flüsse, Seen und das Grundwasser, welche auch Vorfluter genannt werden, können von Natur aus gewisse Verschmutzungen vermindern und abbauen. Tatsächlich aber reinigt sich das Wasser nicht von selbst, sondern die darin vorhandene Kleinlebewesen (Mikroorganismen) übernehmen diese umfangreiche Aufgabe. Vor allem Bakterien und tierische Einzeller nehmen die organischen Schmutzstoffe als Nahrung auf. Sie gewinnen dadurch Energie für ihre Lebensvorgänge und verwandeln sie dabei zum einen Teil in ihre körpereigene Substanz (die Bakterien wachsen und vermehren sich) und zum anderen Teil in Stoffe wie zum Beispiel Kohlendioxidgas, Wasser und Mineralien. Die Bakterien wiederum werden von größeren tierischen Lebewesen gefressen, bis als größtes Tier im Wasser der Fisch das Ende dieser Nahrungskette beschließt. Alle diese Lebewesen brauchen zu ihrer Existenz, wie auch der Mensch Sauerstoff, welcher im Wasser nur in begrenzter Menge zur Verfügung steht.
Wird z.B. ein Bach durch Schmutzwassereinleitungen belastet, nimmt die Zahl der Bakterien zu, da durch das Schmutzwasser reichlich Nahrung geboten wird. Das hat zur Folge, dass der Sauerstoff verzehrt wird und bis auf den Wert Null sinkt. Die dadurch abgestorbenen Bakterien trüben als Flocken das Wasser, treiben ab und sinken als faulender Schlamm zu Boden. Fische schnappen dann vergeblich nach Luft. Denn ohne Sauerstoff können auch sie nicht überleben. Durch dieses Überbelastung wird der geruchlose Abbau unterbrochen und der Bach verwandelt sich in eine stinkende Kloake.
Wenn auch das Entstehen und Vermehren, sowie das Fressen und Gefressenwerden der Bakterien sehr schnell vor sich geht, so dauert der Abbauvorgang insgesamt in fließenden Gewässern doch viele Stunden bis zu mehreren Tagen und erstreckt sich über viele Kilometer. In stehenden Gewässern oder im Grundwasser, wo sich ähnliche Vorgänge abspielen, dauert dieser Vorgang noch viel länger.
Um trotzdem saubere Gewässer zu behalten, braucht der Mensch und die Natur Kläranlagen. Hier laufen die gleichen Prozesse wie in der Natur ab, nur eben sehr viel schneller und gesteuert vom Menschen.
Nicht nur die organische Verschmutzung wird in einer Kläranlage beseitigt, sondern auch die Nährstoffbelastungen wie Stickstoff und Phosphat.
Alles in allem ist Schmutzwasserreinigung wichtig, um unsere Existenz zu sichern. Denn der Mensch und die Natur sind auf sauberes Wasser angewießen.