污水处理基础设施的不足
在许多城市，尤其是发展中国家的地区，现有的污水处理基础设施普遍落后于实际需求。传统的集镇式和集中式污水处理工艺已经无法满足日益增长的人口和经济活动所产生的废水排放量。这导致了对环境造成严重威胁，并且为居民生活带来了不适。例如，在缺乏有效管网覆盖的情况下，居民往往只能依靠自建或临时措施来处理家庭废水，这些措施既不环保也不安全。
对抗抗生素耐药性的挑战
随着工业生产和医疗领域中对抗生素使用的增加，一些细菌开始出现耐药性问题，这对传统的生物学方法进行污水净化构成了巨大挑战。如果这些微生物能够通过自然选择过程产生抵抗力，那么它们将在未来的时间里成为更大的问题。在此背景下，我们需要开发出新的技术或者改进现有技术，以应对这种新兴威胁。
如何提高能源效率
现代化的污水处理厂通常依赖大量能耗来运行泵、压缩机以及其他设备。为了减少这些成本并降低温室气体排放，我们必须寻找高效能解决方案。此外，还有许多先进技术可以利用，如太阳能热发电、风力发电等可再生能源，可以用来提供必要的动力。
处理化学物质和农药残留的问题
现代农业中的化学肥料和农药残留，以及工业生产中的化学物质，都会进入到我们的饮用地下水或河流中，对人体健康造成潜在风险。在这方面，目前我们还没有一个完美无瑕的地表及地下 水质量监测系统，因此如何有效地去除这些有害物质成为了一个重要议题。
应对极端天气事件影响
全球变暖导致极端天气事件频发，如洪涝、干旱等，它们都可能直接或间接地影响污水收集系统，从而引起突发性环境危机。在这样的情况下，无论是单个家庭还是整个社区，都需要准备好应急计划以防止溢出的发生，同时也要确保当灾害过去后恢复工作正常运转。
教育公众意识提升作用
最后，不同层次的人群对于如何正确处置废物持不同看法，有时候人们甚至不知道如何合理管理自己的垃圾。如果我们能够提高公众对于环境保护知识水平，他们就会更加负责任地参与到这个过程中去，比如回收厨余油脂，而不是直接倒入冲洗沟渠中。教育是一个非常强大的工具，它可以激励人们采取行动帮助解决这个复杂的问题。
