Los contaminantes en las aguas superficiales y subterráneas proceden de diversas fuentes, tales como la agricultura, la industria o los excrementos humanos, o pueden estar presentes de forma natural debido a procesos geoquímicos que se dan en los acuíferos. La agricultura, la industria y los hogares producen distintos tipos de contaminantes. Mediante el estudio de la composición química e isotópica del contaminante, los científicos pueden determinar su origen. (Ortega & Gil, 2019)
Por ejemplo, el ion nitrato (NO3-), compuesto de nitrógeno y oxígeno, es un contaminante común. El nitrógeno tiene dos isótopos estables de distinto peso. Esta diferencia de peso no es la misma en los excrementos humanos y en los fertilizantes. Estos últimos utilizan el nitrógeno del aire, mientras que las personas y los animales llevan a cabo un proceso biológico que trasforma el nitrógeno en formas distintas. Por lo tanto, es posible identificar los contaminantes derivados de distintas fuentes sobre la base de esas diferencias de peso entre isótopos.
El primer paso para combatir los problemas de la calidad del agua es conocer el origen de los contaminantes. Los datos recabados por los especialistas en hidrología isotópica ayudan a los responsables de formular políticas en la planificación estratégica y la gestión de los recursos hídricos.
El OIEA presta apoyo a científicos de todo el mundo mediante el fomento de técnicas isotópicas y la transferencia del conocimiento científico a profesionales de la hidrología locales. (Ortega & Gil, 2019)