Aktivitas utama penduduk yang berpengaruh pada kondisi ekologi di DAS Brantas adalah penebangan hutan, pertanian padi yang intensif, pembuangan limbah domestik dan industri, penambangan pasir, konversi hutan mangrove menjadi pertambakan yang mengakibatkan turunnya rejim aliran dan meningkatkan kuantitas dan komposisi substansi ke dalam sungai yang tertransport oleh sungai ke Selat Madura.
Berdasarkan penelitian kelimpahan fitoplankton yang dilakukan oleh Daniel (2007:24), jenis organisme berupa fitoplankton yang terdapat di perairan Estuari Sungai Brantas terdiri atas 4 kelas fitoplankton, yaitu Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Cyanophyceae dan Dinophyceae. Penelitian dilakukan di bulan Maret dan Juni dan didapatkan perbedaan kelimpahan fitoplankton karena pengaruh musim, yaitu, musim kemarau pada Juni dan musim hujan pada Maret.Â
Pengaruh musim ini mengakibatkan pada musim hujan bulan Maret, debit air sungai yang masuk ke perairan estuari Sungai Brantas cenderung besar, sehingga terjadi peningkatan kekeruhan pada perairan estuari. Tingginya tingkat kekeruhan ini mengakibatkan fotosintesis fitoplankton terhambat sehingga pertumbuhan fitoplanton tidak optimal.Â
Kondisi berbanding terbalik pada bulan Juli dimana pengaruh debit aliran air dari sungai rendah dan intensitas cahaya dapat dimanfaatkan dengan baik oleh fitoplankton.Â
Dari kelimpahan fitoplankton yang didapat, maka di perairan Estuari Sungai Brantas cenderung termasuk kategori perairan yang bersifat mesotrof atau perairan yang cukup subur dan kaya akan nutrien sampai eutrof atau perairan yang tergolong subur dan kaya akan nutrien. Secara keseluruhan kandungan nutrient yang didapat masih merupakan nilai yang cukup baik sebagai pendukung pertumbuhan fitoplankton.
Secara umum, keanekaragaman yang ada di perairan estuari sungai brantas tergolong dalam klasifikasi perairan yang memiliki keanekaragaman rendah, hal tersebut disebabkan karena tingginya tekanan ekologis yang ada di perairan ini.Â
Tekanan ekologis tersebut dapat berupa pengaruh dari perubahan faktor fisika-kimia perairan seperti perubahan salinitas yang sangat fluktuatif pada daerah estuari, ketersediaan unsur hara/nutrient, dll. Adanya proses grazing atau pemangsaan yang tinggi terhadap fitoplankton juga dapat menyebabkan rendahnya keanekaragaman.Â
Untuk tingkat pH di Estuari Sungai Brantas berkisar antara 6,1-7,9 pada bulan Maret dan 7-8,3 pada bulan Juli. Menurut Odum (1971) dalam Daniel (2007) perairan dengan pH antara 6-9 merupakan perairan dengan kesuburan tinggi dan tergolong produktif karena memiliki kisaran pH yang dapat mendorong proses pembongkaran bahan organic yang ada dalam perairan menjadi mineral yang dapat diasimilasi oleh fitoplanton.Â
Tingkat kecerahan di Estuari Sungai Brantas termasuk memiliki tingkat kecerahan rendah. Hal ini disebabkan adanya kegiatan penambangan pasir sungai yang dilakukan di lokasi sungai brantas.
Suburnya perairan Estuari Sungai Brantas berkaitan erat dengan proses eutrofikasi, yaitu suburnya perairan akibat measukan nutrien yang tinggi (effendi, 2003 dalam Daniel, 2007).Â
Adanya kegiatan atau aktivitas manusia di sepanjang sungai brantas seperti diantaranya pembuangan limbah domestik dan pabrik, kegiatan pertambangan dan kegiatan pertanian menyebabkan masukkan nutrien terutama unsur nitrogen dan fosfat tinggi. Hal inilah yang merupakan faktor utama yang menyebabkan eutrofikasi pada perairan Estuari Sungai Brantas.Â