Organsko onesnaženje rek prikazujemo kot povprečno letno vrednost vsebnosti hranil – nitratov in ortofosfatov v vzorcih, odvzetih v okviru rednega spremljanja kakovosti površinskih voda. Povprečne vrednosti so primerjane z vrednostmi ozadja oziroma domnevnimi naravnimi vrednostmi. Naravne vrednosti vsebnosti fosforja in dušika so odvisne predvsem od geološke sestave in tipa prsti v porečju. Tudi povečana vsebnost amonija je posledica organskega onesnaženja vodotoka, ki ga povzročajo komunalne in industrijske odpadne vode ter izpiranje s kmetijskih površin. Vnos velike količine hranil v vode lahko vodi do evtrofikacije oziroma cvetenja. Pojav povzroči ekološke spremembe, ki se kažejo v zmanjšanju števila rastlinskih in živalskih vrst, poleg tega ima negativne posledice tudi na rabo vode.

Samočistilna sposobnost rek izraža količino organske mase, ki se s pomočjo mikroorganizmov v vodi razgradi v anorgansko snov. Grobo merilo za samočistilno sposobnost vodotoka je biokemijska potreba po kisiku (BPK5), ki je ob organskem onesnaženju navadno povečana.

Onesnaženje z dušikovimi spojinami je v veliki večini posledica spiranja s kmetijskih površin, vendar tudi izpusti iz industrijskih obratov lahko predstavljajo velik delež. Za onesnaženje s fosforjem so najpogostejši vzrok odpadne vode iz industrije in odplake iz gospodinjstev. Statistično pomembnega trenda vsebnosti nitrata v danem obdobju ni opaziti. Vrednosti so nekoliko nad ozadjem, ki je naveden za večino evropskih rek (1 mg N/l).

Tudi pri vsebnosti ortofosfata v letih od 1998 do 2005 ni opaziti statistično pomembnega trenda. Vsebnosti ortofosfata presegajo vrednosti ozadja, navedenega za večino evropskih rek (10 µg P/l).

Amonij v vodnem okolju vstopa v oksidacijski proces in se oksidira do oksidiranih dušikovih oblik, predvsem nitrata. Sama oksidacija vpliva tudi na kisikove razmere v vodi, kar dodatno poslabša kakovostno stanje. V nekaterih okoliščinah (kombinacija temperature vode, slanosti in pH-vrednosti) amonij lahko preide v plinasto obliko amoniak, ki je za vodne organizme strupen že v manjših količinah. Vsebnost amonija v površinskih vodotokih Slovenije je višja od 15 µg N/l, kar velja kot ozadje oziroma naravno vsebnost. Statistično značilnega trenda ni mogoče določiti.

Visoka vrednost biokemijske potrebe po kisiku je ponavadi posledica organskega onesnaženja, ki ga povzročajo izpusti komunalnih in industrijskih odpadnih voda ter spiranje s kmetijskih površin. Posledice visokih vrednosti biokemijske potrebe po kisiku se kažejo v poslabšanju kemijske in biološke kakovosti vode, pa tudi v upadanju biološke raznovrstnosti vodne združbe in slabši mikrobiološki kakovosti vode. Po padcu vrednosti BPK5 v letih 1992-1995 so se vrednosti v zadnjih letih ustalile. Znižanje vrednosti biokemijske potrebe po kisiku je verjetno posledica izboljšanja obdelave odpadnih voda in opuščanja industrije, ki močno onesnažuje vodotoke z odpadnimi vodami.