Xəzərin neftlə çirklənməsi problemi özünün qədimliyi, fauna-floraya, suyun fiziki-kimyəvi xassələrinə, dəniz dibi çöküntülərə çoxtərəfli təsirinə görə başlıca yeri tutur. Hazırda demək olar ki, Xəzərin bütün akvatoriyası və ora axan bütün çaylar neftlə çirklənməyə məruz qalmışdır. 1950–60-cı illərdə neftlə çirklənmə yalnız dəniz neft yataqları akvatoriyası və neft emalı müəssisələrinin çirkab suları tökülən zonaya xas idisə, 1980-ci illərdə belə çirklənmə dənizin hər yerində yayılmışdır. Məlum mənbələrə əsaslanan hesablamalara görə Xəzər-xvalın epoxasının neft kəşfindən bəri dənizə 2,5 milyon ton xam neft axmışdır. Yalnız 1969-cu ildə neftdaşıyan tankerlərin ballastik suyu ilə dənizə 47 min ton, gəmilərin suyundan isə 7 min ton neft axıdılıb. Dənizdə oduqca çoxlu qəza hadisələri baş verir, onlardan ikisini 258 göstərək: 60-cı illərdə Xəzərin Orta və Cənub şelfində qəza nəticəsində dənizə 4000 ton, aylarla mənbədən sönməyən yanğın, fəaliyyətdə olan qrifonlardan 20 min ton qaz-neft kondensatı axmışdır. 1983-cü ildə Oğurçalı adasının cənub-qərbində 200 m dərinliyində qruntda – 1 kq lildə 1,43 q, 1955-ci ildə Cənubi və Orta Xəzərin sərhədində qruntda 270 m dərinlikdə 1 kq lildə 0,86 q konsentrasiyalı neftin olması qeydə alınmışdır. Bakı buxtasında 5–7 m-dən çöküntülərin ətəyinə qədər qrunt neft məhsulları ilə doymuşdur. Digər çirkləndiricilərdən fərqli olaraq neft başqa sahələrə asan keçir, nisbətən uzunömürlüdür çoxşəkillidir. 1 kq neftin tam minerallaşması üçün 400 litr dəniz suyunda olan oksigen sərf olunur Neft məhsulları ilə çirklənmənin səciyyəvi əlamətləri mənbəyinin çoxluğu, ətraf mühitin demək olar ki, bütün komponentlərini çirkləndirməsi, böyük akvatoriyada səpələnməsi, dib çöküntülərində toplanması və s.- dir. Neftin həll olan və ağır komponentləri – fraksiyaları su kütləsində digər toksikantları, o cümlədən toksik metalları adsorbsiya edir, onların miqrasiyasına səbəb olur. Onlar suyun keyfiyyətini pisləşdirir, oksigen rejiminə mənfi təsir göstərir, suyun üst qatlarının atmosferlə balanslaşdırılmış əlaqəsini pozur və s. Neftlə çirklənmə cənubi Xəzərin qərb şelfində mühit şəraitini kökündən dəyişmişdir. Bakı-Abşeron arxipelaqının adalarının akvatoriyalarında 1961-ci ildən 1976-cı ilə kimi 15 il ərzində fitoplanktonun fotosintezinin ilkin məhsulu 50 dəfə azalmışdır. Krasnovodsk körfəzində, Çələkən yarımadasında fitobentos məhv edilmişdir. Neftlə çirklənmiş sahələr də demək olar ki, zoobentosdan məhrum olmuşdur. Bu sahələrin dib çöküntülərində anaerob proseslər dominantlıq edir. Şimali Xəzərin çirklənməsi əsasən çay axınları və dənizdəki neft yataqları ilə əlaqədardır. Dəniz suyu səviyyəsinin qalxması sahildəki neft mədənlərinə məsafəni qısaldır və küləklərin tez-tez əsməsi, dalğalar mühafizə bəndlərini yuyur, sahilyanı neft mədənlərini basır.Şimali Xəzərin sularında karbohidrogenlərin konsentrasiyası 0,43–16,0 mql arasında dəyişir. Sahənin mərkəzi hissəsində karbohidrogenlərin konsentrasiyası orta hesabla 0,11–0,20 mql təşkil edir. Bir qayda olaraq maksimum göstərici çay sularına və limanların akvatoriyasına xasdır, burada neft məhsullarının miqdarı müvafiq olaraq 1,46–2,07 və 9,4–10,3 mql təşkil edir. Cənubi Xəzərdə çirklənmə dərəcəsinə görə ölü zona adlandırılan bir sıra sahələr də mövcuddur. Bura Neft Daşları akvatroriyası, Bakı, Krasnovodsk buxtaları və Çələkən yarımadası sahilləri aiddir. Bu sahələrin sularında neftin miqdarı 1,26–3,83 mql-ə çatır. Neft Daşları qruntunda – Baş korpusun, Baş estakadanın (estakada boyu) yanında neftin miqdarı 24 q kq-a qədər, Jiloy adalarının zəif lillənmiş çöküntülərində, Pirallahı yarımadasında 15–20 qkq, Krasnovodsk körfəzi qruntunda (mərkəz) – 1,9, limanın yanında 123 qkq, Çələkən yarımadasının yanında 46–57 qkq-a çatır. Bakı buxtası əsl neft məhsullarının anbarıdır. Burada qrunt 3,5–5,7 m dərinlikdə neft məhsulları ilə doymuşdur. Üst 20–25 sm qatda neft məhsullarının miqdarı ümumi çəkinin 67%-ni təşkil edir. Qruntun neft məhsulları ilə doyması həmçinin cənubi Xəzərin adalarına, Pirsaat silsiləsi və Qaradağ sahəsinə də xasdır, burada neftin konsentrasiyası su səthində 0,43–1,26 mql, qruntda isə 0,63–2,3 qkq təşkil edir. Xəzər dənizində ekoloji vəziyyətin gərginləşməsində neftlə yanaşı, politsiklik aromatik karbohidrogenlər (PAK) də ciddi təhlükə yaradır. Ciddi ekoloji nəticələr PAK-ın dəniz ekosistemlərin elementlərində toplanmasıdır. PAK-a əsasən benzol həlqəsindən ibarət tsiklik fərdi karbohidrogenlərin geniş qrupu daxildir. PAK-ın çoxu konserogen və mutagen aktivliyə malikdir. Toksiklikdən başqa PAK-ın əsas təhlükəliliyi Xəzər dənizi ekosistemində onun mutogen meylli olmasıdır. Təsadüfi deyildir ki, PAK-ın ən kanserogenli sayılan 3,4 benzopirindir, o ətraf mühitə qiymət verən indiqator hesab olunur. PAK-ın tərkibində o, 20% təşkil edir. PAK əsasən neft məhsullarının və üzvi maddələrin (kömür, oduncaq, bitum, polimer materialları) yanması, emal və istifadə proseslərində əmələ gəlir. Dəniz mühitində PAK-ın təbii mənbələri qrifonlar, sualtı vulkanların püskürməsi, hidroterm, həmçinin atmosfer yağıntıları vasitəsilə qurudan və sahil axınları ilə dənizə aparılmasıdır. Dənizə daxil olan PAK-ın mənbələrindən 3-ü çay axını, atmosfer axınları və şəhər axınları əsas sayılır. PAK-ın böyük miqdarı dəniz mühitinə gəmiçlik tərəfindən daxil olur, onun orta statistik payı digər əsas mənbələrin 35–50%-ni təşkil edir. Şəhər aqlomeratlarında avtomobillərdən çıxan və sənaye qazları PAK-ın əsas kütləsini təşkil edərək atmosfer yağıntıları ilə çaylara və ya bilavasitə su hövzələrinə axır. Çoxlu əhalisi olan, sənaye cəhətdən inkiaşf etmiş dənizkənarı şəhərlər bu baxımdan PAK-ın əmələ gəlməsində statistik mənbə sayılır. Müəyyən edilmişdir ki, 1 m³ qazdan (avtomobilin buraxdığı) 800–900 mkq-ya qədər 3,4 benzoprin ayrılır (500 ml yanacağa). Ətraf mühit üçün təhlükəli PAK-a 17-dən artıq karbohidrogen daxildir, onlardan 7-si 3,4; 1,12; 1,2; 1,2–5,6; 3,4–9–10 benzoprin əsaslıdır. Ən çox çirklənmiş Bakı buxtası olmaqla burada dib qruntlarının çirklənməsi orqanizmlərin və bentosun azalmasına, bəzi yerlərdə isə dib faunasının yox olmasına gətirib çıxarır. Dənizin çirklənməsində neft karbohidrogenləri böyük rol oynayır. Neft karbohidrogenlərini, karbohidrogenləri, karbonukleidləri, xlor üzvi birləşmələrini və ağır metalları göstərmək olar. Avadanlıqların suda batması, neft məhsullarının dənizə axması, qurğuların yararsız hala düşməsi və s. Cənub və orta sahələrdə Xəzər daha çox hidrodinamiki təhlükəyə məruz qalır.[1]
Çaylar vasitəsilə hər il Xəzərə 40–45 km3 çirkab daxil olur ki, onun da 60 faizi Volqa çayının payına düşür. Əgər bu çirkli sular dənizin üst qatında bərabər paylansaydı, onda il ərzində həmin qatın qalınlığı 10–11 sm-ə çatardı. Xəzər sularının çirklənməsində Kür və Ural çayları da az rol oynamır. Tbilisi, Rustavi şəhərlərinin və sənaye müəssisələrinin çirkab suları, həmçinin kənd təsərrüfatında işlədilən müxtəlif toksiki maddələr Kür çayı vasitəsilə Xəzərə daxil olur. Xəzər dənizi sahillərində yerləşən şəhərlərdən Bakı, Sumqayıt, Mahaçqala, Həştərxan, Türkmənbaşı, Rəşt, Ənzəli şəhərlərindən dənizə axıdılan çirkab suları onun əsas çirkləndiricilərindən hesab edilir. Volqa, Kür hövzələrində bir sıra sututarların yaradılması da mənfi təsir göstərmişdir. Bu sututarların miqdarının kəskin azalmasına səbəb olmuş, digər tərəfdən bir sıra olduqca qiymətli balıq növlərini ənənəvi kürü tökmək yerlərindən məhrum etmişdir.
Təmizlənməmiş sənaye məhsulları, obyektlərinin çirkab suları və kənd təsərrüfatı tullantıları, çay və dəniz gəmiçiliyi, quru və su sahillərində qaz və neft buruqlarının istismarı, dəniz dibinin dərinləşdirilməsi işləri zamanı ikinci çirklənmə, atmosfer və su vasitəsilə uzaq zonalardan çirkli maddələrin gəlməsi. Çirkabın qeyri- bərabər paylanması dənizin ayrı-ayrı sahələrinin ciddi şəkildə çirklənməsinə gətirib çıxarır. Sahilboyu yaranan çirklənməni bir zonadan başqasına aparır və oranı da çirkləndirir. Tullantılar əsasən suyun üzəndə — üst qatında toplaşaraq "su-atmosfer" zonası yaradır, onda məhz burada yığılmış çirkablar hesabına daha çox dənizin bioloji əhəmiyyətli sahələrinin çirkləndiyini qeyd etmək lazım gəlir.