Нормування хімічних, органічних і мікробіологічних забрудню-вачів з метою санітарної охорони водойм мало кілька напрямів роз-витку. Першим був природознавчий напрям. Виник він у 1876 р. в Англії, коли вперше був прийнятий закон про охорону річок, оскільки більшість з них використовувалась як джерело водопостачання. У цьому ж році аналогічний закон був прийнятий у Пруссії, а в 1882 р. обмеження у Пруссії набули такого характеру, що було заборонено випускати у водойми навіть біологічно очищені стічні води. Ана-логічні заборонні заходи почали використовуватися потім у Росії, Франції. Однак, як свідчать висновки звіту Англійської королів-ської комісії, зроблені у 1907 p., заборона випуску стічних вод у водой-ми, що мала місце протягом десятиліть, не привела до покращання їх-нього санітарного стану, бо ці вимоги не могли бути виконаними.

Суть напряму полягала у збереженні природної якості води у во-доймах і зводилася до заборони випуску в них стічних вод. їх випуск дозволявся тільки на поля зрошення. При цьому частина стічних вод, випущених на поля зрошення, випаровувалась чи вимерзала, а більша частина фільтрувалась не менше ніж через метровий шар грунту і над-ходила у грунтові води. Потім очищені стічні води разом з ґрунтовим потоком повертались у водойми через так зване мале коло кругообігу води у природі. За цей час стічні води очищались біологічно від орга-нічних забруднювачів, розбавлялися ґрунтовими водами, звільню-вались від токсичних хімічних речовин за рахунок сорбції, розбавлян-ня, розпаду тощо, у них відмирали на сорбованих частках грунту па-тогенні мікроорганізми.

На думку прихильників таких методів, вирішення проблеми са-нітарної охорони водойм, випуск у водойму будь-якої кількості і якос-ті стічних вод приведе до обов'язкового її забруднення та обмежені і використання для різних народногосподарських цілей через патогенні мікроорганізми і токсичні речовини, що містяться в стічних водах і небезпечні для здоров'я людини.

З гігієнічних позицій це був прогресивний напрям, оскільки він передбачав збереження так званого первісного стану водойм. При цьому вода у водоймах не загниватиме, її можна було б пити, у водой-мах не гинула б риба, фітопланктон, можна було б купатись. В цей період з'явилося багато видів ґрунтових методів очистки стічних вод (поля зрошення, поля фільтрації тощо), простіших в експлуатації, довговічних і таких, що не вимагають високої кваліфікації за їх догля-дом.

Однак цей напрям мав і негативні сторони. Швидкий ріст міських поселень і розвиток промисловості насамперед привели до утворення великої кількості стічних вод. Це вимагало відведення значних площ земельних ділянок під поля зрошення. Крім цього, стічні води містили у собі шкідливі речовини, які приводили до забруднення грунту. Як виявилось надалі, категорична заборона випуску стічних вод у водойми навіть біологічно очищених, не реальна і не потрібна. Пояснюється це тим, що водойми, особливо великі річки, здатні до самоочищення. Крім того, природні води можуть містити тих чи інших речовин (у тому числі й токсичних) більше, ніж стічні, що випускаються у водо-йми. Наприклад, у річці Самарі (Донбас) концентрація солей у межень становить 2500 мг/дм3, води деяких річок, особливо коли вони проті-кають через гірські породи, у яких міститься велика кількість свинцю, миш'яку, сульфатів, хлоридів тощо, відповідно забруднені цими ре-човинами.

Другий напрям розвитку нормування забруднювачів водойм виник на початку XX ст. Враховуючи всі позитивні і негативні сторони природознавчого напряму, вчені прийшли до висновку про необхід-ність встановлення санітарних вимог, яким повинні були відповідати стічні води, що випускаються у водойми, тобто стали на шлях стан-дартизації стічних вод. Цей напрям отримав назву санітарно-техніч-ного максималізму. Суть його полягала в тому, що дозволялося випуска-ти у водойми тільки очищені стічні води, ступінь очистки яких обу-мовлювався максимальними технічними можливостями очисних спо-руд. Наприклад, аеротенк дозволяє очищати стічні води від органіч-них забруднювачів за БСК до 10—15 мг/дм3, споруди сумарного окис-лення — до БСК 5—6 мг/дм3. З такими показниками якості стічні води майже не відрізняються від води водойм, вони не загнивають, не мають запаху, екологічно безпечні, не порушують умов їх спуску. Крім того, використовуючи найбільш поширену схему очистки води на очисних спорудах річкового водопроводу (коагуляцію, відстоюван-ня, фільтрацію і знезаражування), з таких водойм легко отримати питну воду.

Поряд з позитивними сторонами цей напрям мав і недоліки, а саме: потрібно було розробляти стандарти для різних видів стічних вод, кількостей стічних вод, для річок з різним дебітом. Ці стандарти треба було часто перевидавати, вони складали цілі томи. За період з 1906 до 1929 р. у світовій гігієнічній практиці було близько 20 переви-дань стандартів. Однак було досліджено, що максимальна очистка і знешкодження стічних вод від органічних і неорганічних хімічних до-мішок технічно можливі в обмежених випадках, економічно і технічно «они не завжди доступні та й не виправдані.

У той же час гігієнічна наука та практика водокористування пока-зала, що не кожний випуск стічних вод у водойми слід вважати їх забрудненням, адже не можна вважати забрудненою водойму, коли в ній будуть знаходитися деякі хімічні речовини, але у концентраціях, не шкідливих для здоров'я людини. Наприклад, всім відомо, що миш'яком можна отруїтися. Проте він не шкідливий, якщо у воді чи інших середовищах його буде у незначних (допустимих) концентра-ціях; у малих концентраціях миш'як використовується для лікування хворих. На запитання, які ж концентрації шкідливих хімічних речо-вин у воді водойм допустимі, а які приводять до їх забруднення, повинна була відповісти гігієнічна наука.