Экосистемное водопользование рассматривается как развитие интегрированного подхода к использованию и охране водных ресурсов, при котором процессы водоотведения и очистки воды увязываются с функционированием природных экосистем. В отличие от традиционных инженерных схем, ориентированных преимущественно на достижение нормативных показателей сброса, экосистемный подход предполагает учет биологических, химических и гидрологических процессов, формирующих устойчивость водных объектов.
В основе экосистемного водопользования лежит представление о водном объекте не как о приемнике очищенных стоков, а как о сложной живой системе, способной участвовать в трансформации загрязняющих веществ при условии сохранения ее структурно-функционального баланса. Такой подход особенно актуален для водных объектов, связанных с сельскохозяйственным водопользованием, где основную нагрузку формируют биогенные элементы, органические соединения и коллекторно-дренажные воды.
Традиционные технологии очистки воды в аграрном секторе часто оказываются недостаточно гибкими для работы с низкоконцентрированными, но объемными стоками. Экосистемное водопользование в этом контексте позволяет рассматривать биологические процессы — в том числе с участием микроводорослей — как дополнительный технологический инструмент, способствующий снижению эвтрофикационного потенциала водных сбросов и повышению экологической устойчивости мелиоративных систем.
Для мелиорации и сельскохозяйственного производства экосистемный подход имеет практическое значение, поскольку он ориентирован на сокращение безвозвратного водопотребления, повторное использование воды и минимизацию негативного воздействия на приемные водоемы. При этом биологические компоненты водных экосистем рассматриваются не как пассивный фон, а как элементы, вовлеченные в управляемые процессы очистки и доочистки воды.
Процессы самоочищения водных экосистем основаны на совокупности физических, химических и биологических механизмов, среди которых ключевую роль играют живые организмы. Фитопланктон и микроводоросли участвуют в круговороте веществ, обеспечивая трансформацию растворенных форм азота, фосфора и углерода, а также связывание органического вещества в биомассу.