دریای خزر به دلایل تاریخی، مردم شناسی، زیست شناسی و تاثیرات اقتصادی از اهمیت علمی و عملی استثنایی برخوردار است. کشتیرانی و ماهیگیری آن نقش مهمی در اقتصاد منطقه ایفا می‌کند و تولید نفت و گاز طبیعی آن منابع مهم اقتصاد و انرژی محسوب می‌شود ضمن اینکه سواحل زیبای آن به عنوان جاذبه گردشگری و تفریحی عمل می‌کنند.
این دریا یکی از پتانسیل‌های ایجاد هزاران فرصت شغلی برای ساکنان مناطق همجوار بوده و منبع اصلی درآمد آن‌ها محسوب می‌شود. ویژگی‌های بارز اکولوژیکی، غنای چشمگیر ژنتیکی و تنوع بی همتای زیستی و نیز موقعیت خاص استراتژیک آن در طی ادوار تاریخی طیف‌های گوناگون فرهنگ‌ها، سنت‌ها، آداب و رسوم را با یکدیگر مرتبط و از یکدیگر متاثر ساخته است .از نگاه زیست بوم شناسی، دریای خزر اکوسیستمی منحصر به فرد است. دریایی بسته است که خروجی ندارد و بزرگترین توده آبی کاملاً محصور روی زمین محسوب می‌شود از این رو به عنوان بزرگترین دریاچه جهان شناخته شده تا جایی که از نظر وسعت آن را با دریا مقایسه کرده‌اند.
وسعت آن در حدود ۳۸۶۴۰۰ کیلومتر مربع می‌باشدکه بزرگتر از مساحت کشور ژاپن است. حجم آب آن حدود ۷۸۲۰۰ کیلومتر مکعب آب است که به تنهایی حدود یک سوم آب‌های داخل سرزمینی کره زمین محسوب می‌شود. طول خط ساحلی آن نیز حدود ۷۰۰۰ کیلومتر است که بین ۵ کشور حاشیه تقسیم شده است.
تنها بخش کمی در حدود ۸ درصد کل آب ورودی به دریای خزر از ایران تامین می‌شود که کم و بیش به همان نسبت در آلودگی یا بار رسوبی وارده به این دریا می‌تواند نقش ایفا کند. دریای خزر با همه اهمیتی که دارد با چالش‌هایی جدی نیز روبروست که از جمله چالش‌های اصلی آن مشکلات محیط زیستی است.
اگرچه دریای خزر در بین پنج کشور مستقل واقع شده ولی بسته بودن آن موجب شده هر مشکلی در هر نقطه از آن وجود داشته باشد، کل اکوسیستم دریا را تحت تأثیر قرار دهد، هرچند ابعاد بزرگ آن اغلب مانع از بروز سریع مشکلات می‌شود.
این دریا از طریق ولگا و همچنین کانال ولگا- دن، به طور غیر مستقیم با دریای بالتیک و دریای سیاه و از آنجا با دریاهای آزاد ارتباط دارد. مساحت حوزه آبریز دریای خزر۵/۳ میلیون کیلومترمربع است و تعداد زیادی رودخانه کوچک و بزرگ به آن سرازیر می‌شود که مجموعاً بیش از ۱۳۰ رودخانه است. تمامی رودخانه‌های اصلی (حدود ۹۰%) به شمال خزر و سواحل غربی آن می‌ریزند. رودخانه ولگا بزرگترین رودخانه حوزه آبریز دریای خزر است و به تنهایی حدود ۸۰ درصد آب ورودی به دریا را تامین می‌کند.
چنانکه اشاره شد؛ تنها بخش کمی در حدود ۸ درصد کل آب ورودی به دریای خزر از ایران تامین می‌شود که کم و بیش به همان نسبت در آلودگی یا بار رسوبی وارده به این دریا می‌تواند نقش ایفا کند. دریای خزر با همه اهمیتی که دارد با چالش‌هایی جدی نیز روبروست که از جمله چالش‌های اصلی آن مشکلات محیط زیستی است .
فشار شدید تهدیدات زیست محیطی مانند تغییر سطح آب دریا، ماهیگیری بیش از حد مجاز، گونه‌های دریایی مهاجم، صنایع و کشاورزی آلوده و همچنین توسعه شهرها در اکثر کشورهای حاشیه خود اثرات منفی بر حیات خزر دارد. افزایش فعالیت‌های انسانی مانند صنایع نفت و گاز، به ویژه در بخش شمالی دریای خزر، شیلات، کشاورزی و گردشگری، همراه با چندین دهه سوء مدیریت زیست‌محیطی، منجر به کاهش شدید کیفیت آب شده است .
مهم‌ترین عوامل مستقیم و غیرمستقیم مخرب محیط زیست دریای خزر به این شرح است: نوسان سطح آب دریای خزر، آلودگی‌های زیست محیطی دریای خزر، ظهور گونه‌های غریبه و مهاجم در دریا، تخریب ذخایر ژنتیک جانوری و گیاهی، یوتروفیکاسیون دریای خزر و عدم تدوین رژیم حقوقی دریای خزر.
طبعا تمامی این عوامل ضمن مستقل بودن، تاثیرات متقابل بر یکدیگر نیز دارند و پرداختن به هریک از معضلات فوق و یا اثرات مستقل و متقابل آن‌ها موضوع تحقیقات بسیاری بوده و هست ولی آنچه که ما در این مختصر به آن می‌پردازیم صرفا مشکل آلودگی‌های زیست محیطی دریای خزر است.
آلودگی‌های زیست محیطی ارمغان توسعه تکنولوژی است و رشد روز افزون جمعیت جهان خصوصاً در کشورهای جنوب آسیا، افریقا و مصرف زیاد انرژی به صورت‌های مختلف از قبیل افزایش پساب کارخانجات و پساب فضولات خانگی، کشاورزی و سایر فضولات باعث آلودگی‌ها منابع طبیعی دریاها و جنگل‌ها و مراتع خواهد شد. حساسیت و شکنندگی محیط زیست دریای خزر به جهت بسته بودن محیط آن آسیب‌پذیری آن در قبال این مشکلات را بیشتر ساخته و انباشته شدن آلاینده‌های مختلف به نوعی دریای خزر را با بحران اکولوژیک روبرو کرده است.
عوامل موثر بر محیط زیست دریای خزر را در یک نگاه کلی می‌توان به دو گروه عوامل برون‌زا (ساحلی) و درون‌زا ( درون دریایی) نقسیم کرد. عوامل برون دریایی مؤثر بر محیط زیست دریایی شامل فاضلاب انسانی، پساب‌های صنعتی، کودهای شیمیایی و آفتکشهاست. از جمله عوامل درون دریایی موثر بر محیط زیست خزر هم می‌توان به اکتشاف و بهرهبرداری از منابع نفتی دریای خزر، حمل و نقل دریایی و فعالیت‌های صیادی دریایی اشاره کرد.
بر این اساس و بر مبنای منشاء آلودگی منابع اصلی آلودگی دریای خزر را می‌توان به ترتیب اهمیت به چهارگروه تقسیم کرد که شامل؛ آلودگی ناشی از حفاری در دریا، آلودگی ناشی ازمنابع آلاینده مستقر در خشکی، آلودگی ناشی از بارگیری و تردد کشتی‌ها و آلودگی ناشی از جریانات اتمسفری است.
برآورد شده که نزدیک به ۹۰ درصد از هیدروکربن‌های نفتی که وارد دریا می‌شوند ناشی از گل حفاری حاصله در فرآیند استخراج نفت است. هرچند ابزارهای زیادی برای جمع‌آوری آلودگی نفتی از دریا وجود دارد، اما استفاده از آن‌ها مقرون به صرفه نیستند. بنابراین بهتر است از آلودگی نفتی جلوگیری کنیم تا اینکه پس از آلودگی، آن را در دریا درمان کنیم.
با این حال و اگرچه آسیب‌های زیست محیطی ناشی از تولید نفت و گاز در دریای خزر و نواحی اطراف آن قابل توجه است، اما آلودگی ناشی از نفت نباید موجب کم توجهی به آسیب زباله‌ها و پساب‌های کشاورزی، صنعتی و شهری که که عمدتاً تصفیه نشده به دریا می‌ریزند و خطری بسیار جدی هستند شود. تخلیه پسماندها و پساب‌ها سهم بزرگی از آلودگی خزر را تشکیل می‌دهد. بر اساس برخی منابع، بانک جهانی تخمین زده است که سالانه یک میلیون متر مکعب پساب صنعتی تصفیه نشده به خزر تخلیه می‌شود.
بنا به شرایط خاص دریای خزر که هم حیات هیدرولوژیک آنرا به کمیت و کیفیت آب ورودی رودخانه‌های حاشیه دریا گره زده است و هم حیات بیولوژیک آن را از طریق مهاجرت فصلی ماهیان اصلی دریا به جریان مناسب آب در رودخانه‌های منتهی به دریا وابسته ساخته است در هر تحلیل از وضعیت آن نمی‌توان از اهمیت و تاثیر کلیدی رودخانه‌ها چشم پوشی کرد.
در حوضه ایرانی دریا خزر متاسفانه در سه دهه اخیر، آلودگی رودخانه‌ها شتاب بیشتری گرفته و تکثیر طبیعی در این رودخانه‌ها به مرز صفر رسیده است. تجاوز به حریم رودخانه‌ها و برداشت بی‌رویه شن و ماسه نیز به وضع طبیعی رودخانه‌های حوضه جنوبی لطمه زیادی وارد کرده است. حاشیه‌نشینان رودخانه‌ها هر جا که توانسته‌اند حریم رودخانه را تنگ کرده و زیستگاه آبزیان را به نابودی کشانده‌اند.
متاسفانه در دهه‌های اخیر این رودخانه‌ها که در طول میلیون‌ها سال عمر دریای خزر، عامل بقای آن بوده‌اند بر اثر مداخلات بی‌رویه انسانی به عواملی جدی در تهدید آینده آن تبدیل شده‌اند و آب‌های آلوده بزرگترین منبع آلودگی دریای خزر محسوب می‌شوند.
تقریبا تمامی ماهیان اقتصادی دریای خزر (به جز کفال و کیلکا) و از جمله ماهیان خاویاری و سفید برای تکثیر طبیعی خود ناگزیر از مهاجرت فصلی به رودخانه‌ها هستند. ایجاد موانع فیزیکی مانند سدها بر روی رودخانه‌های اصلی این دریا مانند ولگا، کورا، سفید رود، اترک، سولاک علاوه بر اینکه نظم هیدرولوژیک رودخانه و دریا را بر هم می‌زند، باعث از بین رفتن و کاهش زمینه‌های کافی برای تخم‌ریزی ماهیان مهاجر می‌شود. استخراج شن و ماسه از بستر رودخانه ممکن است مناطق مناسب تخم‌ریزی را از بین ببرد و همچنین فرآیند تولید مثل را به دلیل سوء تغذیه لاروها و ماهیان کف دریا مختل کند. از این رو، زندگی ماهی‌ها را به خطر می‌اندازد .
در حوضه ایرانی دریا خزر نیز متاسفانه در سه دهه اخیر، آلودگی رودخانه‌ها شتاب بیشتری گرفته و تکثیر طبیعی در این رودخانه‌ها به مرز صفر رسیده است. تجاوز به حریم رودخانه‌ها و برداشت بی‌رویه شن و ماسه نیز به وضع طبیعی رودخانه‌های حوضه جنوبی لطمه زیادی وارد کرده است. حاشیه‌نشینان رودخانه‌ها هر جا که توانسته‌اند حریم رودخانه را تنگ کرده و زیستگاه آبزیان را به نابودی کشانده‌اند.
توقف تقریبی تولید مثل طبیعی ماهیان، کاهش دبی ناشی از سازه‌های آبی مستقر بر روی رودخانه‌ها و وقوع سیل‌های ویرانگر ناشی از دستکاری در حوضه‌های آبریز از عواقب آلودگی رودخانه‌ها و تجاوز به بستر و حریم آن‌ها به شمار می‌روند.
در جمع‌بندی کلی می‌توان چنین گفت که همانند سایر نقاط جهان؛ در منطقه خزر نیز در غیاب نظام مدیریت و نظارت زیست محیطی، با افزایش رشد اقتصادی سطح آلودگی افزایش یافته است. در نتیجه درجه بالای صنعتی شدن در امتداد سواحل خزر، رشد شهرها و سکونت‌گاه‌های ساحلی و توسعه شدید میادین نفتی دریایی، اکنون آب دریا در برخی مناطق به شدت با فلزات سنگین هیدروکربن و سایر مواد مضر آلوده شده است.
یکی از دلایل اصلی بدتر شدن کیفیت آب دریای خزر وجود آلاینده‌ها در شبکه‌های رودخانه‌ای حوضه آن است که در نهایت به دریا تخلیه می‌شود. آلوده شدن سواحل و خطوط ساحلی به این معنی است که شنا در این مناطق دریا خطرناک است و زباله‌ها و پسماند‌های سمی باعث آلودگی منابع آب آشامیدنی مردم ساکن در این منطقه می‌شود.
تأثیر تخریب محیط‌زیست بر سلامت انسان قابل اندازه‌گیری بوده و نرخ‌های بالاتر سرطان در این منطقه ثبت شده است همچنانکه کاهش سریع صید ماهیان خزر، بقای صنعت شیلات آن را تهدید می‌کند. به این ترتیب و در صورت تداوم روند تخریب زیست محیطی دریار خزر؛ هر سه محور اصلی زندگی و اقتصاد ساکنان حاشیه آن یعنی بهداشت و سلامت؛ توریسم و صید وصیادی آسیب جدی دیده و در معرض نابودی قرار خواهند گرفت.
بنابراین نیاز مبرمی به حفاظت از محیط زیست خزر به منظور حفظ آن برای نسل‌های آینده وجود دارد. برای بهبود وضعیت محیط زیست دریای خزر و اطراف آن در سال‌های آینده، تداوم توسعه اقتصادی، بهبود همکاری‌های منطقه‌ای و پیاده‌سازی فناوری‌های روز ضروری است.
با این حال و گرچه دسترسی به امنیت زیست محیطی در منطقه خزر نیازمند مدیریت اصولی، همکاری منطقه‌ای کشورهای حاشیه خزر و پذیرش مسئولیت زیست محیطی است و نجات دریای خزر نهایتا مقوله‌ای فرا ملی بوده و رفع مشکلات این دریا با همکاری سایر کشورهای حاشیه دریا امکان پذیر است ولی این موضوع نباید موجب نادیده انگاشتن اهمیت اقدامات کوچک ملی؛ محلی و حتی فردی در این مسیر شود.