Моря Арктики (особенно Баренцево, Чукотское, Берингово) также сильно загрязнены. Уровни химического загрязнения вод этих морей в отдельных районах шельфа весьма высоки. Риск сильного загрязнения арктических морей многократно возрастает в связи с интенсификацией хозяйственного использования шельфа и прибрежных территорий.

Основными источниками загрязнения вод Арктики являются: загрязненный материковый сток, суда речного и морского флота, добыча полезных ископаемых на шельфе, а также дальний (трансграничный) перенос загрязняющих веществ морскими течениями и атмосферными потоками. Климатические условия способствуют существенному разбавлению стоков и интенсивному осаждению загрязняющих веществ, которые надолго сохраняются в экосистемах. Наиболее опасными загрязнителями морей Арктики являются нефтяные углеводороды, хлорорганические соединения, тяжелые металлы, детергенты, радионуклиды, ПАУ. Особую проблему представляет загрязнение окружающей среды диоксинами.

Баренцево море является крупнейшим шельфовым водоемом нашей страны. Оно по продуктивности превосходит Балтийское, Белое, Черное, Азовское, Каспийское и Аральское моря вместе взятые. Баренцево море дает 3–4 млн. тонн морепродуктов в год.

Южная часть Баренцева моря подвержена дополнительному загрязнению веществами, проносимыми морским течением Гольфстрим. По вине Гольфстрима берега восточной части Баренцева моря превратились в крупнейшую европейскую свалку древесины, мусора (капрона, пластиков, стекла, металла). Этот мусор разлагается очень медленно, в течение многих сотен лет. Ширина этих свалок, лежащих выше литорали, достигает 5—10 м на береговой линии протяженностью более четырех тысяч километров. Шельф существенно загрязняется и в результате дальнего атмосферного переноса вредных веществ с материка.

Значительно чище открытая часть Баренцева моря. Но в районах активного судоходства море сильно загрязнено нефтяной пленкой с превышением ПДК в 5–7 раз. Очень сильно загрязнены заливы Кольский, Териберский, Мотовский. В их водах концентрации фенолов и нефтепродуктов превышают ПДК в 6—12 раз. Общий объем сбросов загрязненных вод составляют около 150 млн. куб.м. Грунты активно накапливают загрязняющие вещества. Так, концентрация фенолов достигает 5 мг/г, нефтепродуктов — 3,5 мг/г, пестицидов — 5 нг/г, полихлорированных бифенилов (ПХБ) — 40–60 мкг/г. Поэтому они являются источником вторичного загрязнения вод.

В результате загрязнения вод морей происходит снижение видового разнообразия морских организмов. Под действием загрязняющих веществ широкое распространение получают микроорганизмы, которые проявляют патологические агрессивные наклонности. Из загрязняющих заливов морепродукты нельзя употреблять в пищу.

Что касается Белого моря, то экологическая ситуация здесь лучше. Однако и Белое море получает значительные количества загрязняющих веществ. Как обычно, наиболее неблагоприятная экологическая ситуация имеет место в заливах моря.

В смысле загрязненности вод Карскому морю очень не повезло, поскольку почти половина (40 %) его вод находится под влиянием материковых вод, которые несут в море большое количество загрязнителей. Воды моря страдают от разных загрязняющих веществ. Так в районе Амдермы концентрация нефтяных углеводородов превышает ПДК в 13 раз. Здесь концентрация фенолов превышает ПДК в 10 раз, а СПАВ — в 7 раз.

По трассе морского судоходства в Карском море имеет место сильное загрязнение нефтепродуктами. Наиболее высокие концентрации тяжелых металлов в Карском море наблюдаются к зонам выноса рек Оби и Енисея. От года к году увеличивается концентрация всех контролируемых металлов — свинца, цинка, железа, меди, олова, марганца и др.

Воды заливов Карского моря и пролива Вега относятся к умеренно-загрязненным.

Очень пестрая картина загрязнения вод моря Лаптевых.