Ποιότητα και ρύπανση επιφανειακών και υπόγειων νερών. Ισοζύγιο μάζας και ενέργειας. Φαινόμενα μεταφοράς μάζας σε υδατορεύματα και πορώδη μέσα. Μοριακή και τυρβώδης διάχυση.  Συντελεστής διασποράς.  Εξισώσεις μεταφοράς μάζας σε επιφανειακά και υπόγεια νερά. Λιμνολογία – Ευτροφισμός. Ισοζύγιο οξυγόνου, Φωτοσύνθεση. Άζωτο, φώσφορος, άλατα και φυτοφάρμακα στα υδάτινα συστήματα, στο έδαφος, τα υπόγεια νερά και καλλιεργούμενα εδάφη. Επεξεργασία και διάθεση υγρών αποβλήτων στο έδαφος.  Αναλυτικές και αριθμητικές λύσεις εξισώσεων μεταφοράς μάζας. Ολοκληρωμένα μαθηματικά μοντέλα αντιμετώπισης προβλημάτων ρύπανσης στις λίμνες, ποτάμια, έδαφος και υπόγειους υδροφορείς. Η Γεωργια ως πηγή ρύπανσης. Προστασία των γεωργικών δραστηριοτήτων από πηγές υποβάθμισης και ρύπανσης. Αποκατάσταση ποιότητας υδάτινων συστημάτων.