A maioria das casas e empresas enviam suas águas residuais para uma estação de tratamento onde muitos poluentes são removidos da água. As instalações de tratamento de águas residuais nos Estados Unidos processam aproximadamente 34 bilhões de galões de águas residuais todos os dias. As águas residuais contêm nitrogênio e fósforo de resíduos humanos, alimentos e certos sabões e detergentes. Uma vez que a água é limpa de acordo com os padrões definidos e monitorados por autoridades estaduais e federais, ela é normalmente liberada em um corpo de água local, onde pode se tornar uma fonte de poluição por nitrogênio e fósforo.
Algumas estações de tratamento de águas residuais conseguem remover mais nitrogênio e fósforo de suas descargas do que outras, dependendo de seus equipamentos e de como tratam as águas residuais. Sistemas de tratamento aprimorados permitem que algumas estações de tratamento de águas residuais produzam descargas que contenham menos nitrogênio do que as estações que usam métodos de tratamento convencionais. A atualização dos sistemas de tratamento de águas residuais costuma ser cara para municípios e pagadores de tarifas, mas as atualizações podem se pagar ou acabar economizando dinheiro para a estação. Outras estações de tratamento conseguem ajustar as operações e redirecionar os equipamentos existentes para remover nutrientes adicionais. Essa abordagem, geralmente chamada de otimização, costuma ser muito menos dispendiosa do que as atualizações e, para muitas estações, pode resultar em economia de custos ao reduzir a demanda de energia e os produtos químicos de tratamento. Em alguns casos, a otimização junto com outras atualizações tecnológicas pode ser necessária para atingir as metas de redução de nutrientes da estação. Várias estratégias para reduzir as cargas de nitrogênio e fósforo das estações de tratamento de águas residuais estão sendo buscadas em todo o país.