Die meisten Haushalte und Unternehmen schicken ihr Abwasser in eine Kläranlage, wo viele Schadstoffe aus dem Wasser entfernt werden. Abwasseraufbereitungsanlagen in den Vereinigten Staaten verarbeiten täglich etwa 34 Milliarden Gallonen Abwasser. Abwasser enthält Stickstoff und Phosphor aus menschlichen Ausscheidungen, Nahrungsmitteln und bestimmten Seifen und Reinigungsmitteln. Sobald das Wasser gemäß den von staatlichen und bundesstaatlichen Behörden festgelegten und überwachten Standards gereinigt wurde, wird es normalerweise in ein lokales Gewässer eingeleitet, wo es zu einer Quelle der Stickstoff- und Phosphorverschmutzung werden kann.
Einige Kläranlagen können je nach Ausrüstung und Art der Abwasserbehandlung mehr Stickstoff und Phosphor aus ihren Abflüssen entfernen als andere. Dank verbesserter Behandlungssysteme können einige Kläranlagen Abflüsse produzieren, die weniger Stickstoff enthalten als Anlagen mit herkömmlichen Behandlungsmethoden. Die Modernisierung von Abwasserbehandlungssystemen ist für Kommunen und Gebührenzahler häufig kostspielig, kann sich jedoch amortisieren oder einer Anlage letztendlich Kosten sparen. Andere Kläranlagen können ihren Betrieb anpassen und vorhandene Ausrüstung umfunktionieren, um zusätzliche Nährstoffe zu entfernen. Dieser Ansatz, der oft als Optimierung bezeichnet wird, ist in der Regel viel kostengünstiger als Modernisierungen und kann für viele Anlagen zu Kosteneinsparungen durch Reduzierung des Energiebedarfs und der Behandlungschemikalien führen. In einigen Fällen können Optimierungen zusammen mit weiteren technologischen Modernisierungen erforderlich sein, um die Nährstoffreduzierungsziele der Anlage zu erreichen. Im ganzen Land werden verschiedene Strategien zur Reduzierung der Stickstoff- und Phosphorbelastung von Kläranlagen verfolgt.