Để tận dụng nguồn nước mặt tự nhiên phong phú của Hà Nội, các khu vực trồng rau tập trung chủ yếu tại các vùng ven đô, dọc theo các tuyến sông như sông Hồng, sông Tô Lịch và sông Nhuệ. Các con sông này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tiêu thoát nước của thành phố. Hệ thống thoát nước của thành phố là hệ thống hỗn hợp, phần lớn đều dùng chung cho cả thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất [22]. Các con sông nội thành Hà Nội hiện đang chịu những tác động mạnh mẽ của các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá. Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của hàng loạt các khu công nghiệp trong thành phố cùng với hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng, các khu vực dân cư đông đúc… với lượng chất thải và nước thải khổng lồ đã làm cho chất lượng môi trường nói chung và chất lượng môi trường nước nói riêng của thành phố biến đổi nhanh theo chiều hướng tiêu cực.
Vân Nội – Đông Anh
Đông Anh là một trong các huyện ngoại thành của thành phố Hà Nội, cách trung tâm Hà Nội 25 km về phía Bắc, diện tích đất tự nhiên 18.230 ha trong đó diện
tích đất nông nghiệp quy hoạch đến 2010 còn 7.258 ha. Đông Anh là huyện ngoại thành có diện tích trồng rau lớn nhất trong vài năm gần đây của thủ đô. Với 2562 ha tương đương 32% tổng diện tích đất trồng rau toàn thành phố, bình quân 37,6% lượng rau an toàn của Hà Nội, điều này cho thấy rau giữ vai trò quan trọng đối với Đông Anh. Các loại rau thường là các cây trồng ngắn ngày đồng thời đòi hỏi mức độ thâm canh cao. Sản lượng rau của Đông Anh đạt 45.604 tấn, là địa phương có sản lượng rau cao nhất (chiếm 30,8% lượng rau của Hà Nội). Đông Anh được quy hoạch là khu vực phát triển công nghiệp đồng thời cũng là vùng sản xuất rau trọng điểm của thành phố Hà Nội đặc biệt tại xã Vân Nội.
Vân Nội là một xã chuyên canh rau kết hợp với trồng lúa. Diện tích đất nông nghiệp là 390,0 ha (bằng 61% diện tích tự nhiên), trong đó có 180 ha đất trồng rau, diện tích trồng rau quanh năm là 90 ha (trong đó 60 ha trồng RAT đã được công nhận). Vùng trồng rau Vân Nội quanh năm đa dạng về chủng loại.
Đất canh tác thuộc loại đất xám bạc màu và đất phù sa sông Hồng ít được bồi chiếm diện tích lớn. Do chuyên canh hoá lâu năm nên tính chất đất cũng được cải thiện nhiều. Thực tế ở Vân Nội có 2 nguồn nước tưới chủ yếu là nước sông Hồng và nước giếng khoan.
- Các hộ dân khoan giếng ngay tại chân ruộng, dùng máy bơm hút nước vào ruộng.
- Nguồn nước sông Hồng qua các trạm bơm nước chính là trạm bơm Bắc Thăng Long và Nam Hồng đưa về hệ thống kênh mương của xã.
Hệ thống mương máng nội đồng đã được bê tông hoá nhưng vẫn chưa chủ động được tưới tiêu.
Minh Khai – Từ Liêm
Huyện Từ Liêm giáp hai huyện Hoài Đức và Đan Phượng về phía tây, giáp quận Cầu Giấy, Tây Hồ và Thanh Xuân về phía đông, quận Hà Đông và huyện Thanh Trì về phía nam, huyện Đông Anh và quận Tây Hồ về phía bắc. Theo định hướng phát triển thành phố Hà Nội mở rộng về phía Tây, huyện Từ Liêm đang ngày một đô thị hóa nhanh chóng để trở thành trung tâm mới của Thủ đô. Từ Liêm được
biết với truyền thống lâu đời về thâm canh rau các loại cung cấp cho thị trường Hà Nội bao gồm các xã Cổ Nhuế, Mễ Trì, Mỹ Đình, Trung Văn, Tây Tựu, Minh Khai, Xuân Phương...
Đất canh tác chính ở khu vực này là đất phù sa của hệ thống sông Hồng khá màu mỡ (bao gồm cả được bồi và không được bồi).Hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, lượng chất màu trong đất nhiều. Phần lớn đất ở các khu trồng màu là trung tính pH ≈ 7,65, lượng P2O5 dễ tiêu rất cao, thường lớn hơn 40 mg/100g đất, lượng các cation trao đổi mạnh cũng khá cao, độ no bazơ đạt ở mức trên 98%. Nguồn nước tưới sử dụng chủ yếu là nước sông Nhuệ. Sông Nhuệ là một nhánh nhỏ của sông Hồng bắt nguồn từ Thụy Phương chảy qua cầu Diễn, Hà Đông, dài khoảng 20km. Sau khi tiếp nhận nguồn nước thải từ Hà Nội vào đã bị ô nhiễm nặng bởi các chất hữu cơ, vi sinh.... Nhóm các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm bẩn nước sông Nhuệ chủ yếu bao gồm: NH4, NO2... Sự có mặt của các hợp chất nitơ trong nước chủ yếu là do nguồn thải sinh hoạt, các khu công nghiệp tập trung trong thành phố. Nước sông Nhuệ sau đập Thanh Liệt đã bị ô nhiễm dầu do tiếp nhận nước thải sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp nằm trên lưu vực có chứa dầu mỡ và các sản phẩm dầu mỡ. Đã có nhiều sự cố về môi trường nước trên sông Nhuệ như: hiện tượng cá chết hàng loạt, ngộ độc do ăn rau sống...
Hoàng Liệt – Hoàng Mai
Hoàng Mai là một quận mới của thành phố Hà Nội được thành lập đầu năm 2003 dựa trên diện tích và dân số của toàn bộ 9 xã: Định Công, Đại Kim, Hoàng Liệt, Thịnh Liệt, Thanh Trì, Vĩnh Tuy, Lĩnh Nam, Trần Phú, Yên Sở và 55 ha diện tích của xã Tứ Hiệp thuộc huyện Thanh Trì cộng với diện tích và dân số của 5 phường Mai Động, Tương Mai, Tân Mai, Giáp Bát, Hoàng Văn Thụ thuộc quận Hai Bà Trưng.
Trong đó, phường Hoàng Liệt có đặc điểm nổi bật là một trong những khu vực trọng điểm sử dụng nước thải thành phố vào mục đích sản xuất nông nghiệp. Đây là khu vực thâm canh rau với nguồn nước tưới chủ yếu là nước sông Tô Lịch, con sông có vai trò quan trọng trong hệ thống thoát nước của Hà Nội. Nước thải
sông Tô Lịch bị ô nhiễm bởi các KLN như Pd, Mn, Zn có nguồn gốc phát sinh chủ yếu từ nước thải của các ngành công nghiệp như cơ khí, dệt, mạ… Do có khả năng di chuyển, tích luỹ trong các mắt xích của hệ sinh thái mà KLN có khả năng gây nên các hiểm họa sinh thái lâu dài. Vì vậy, để sử dụng nước thải trong trồng rau và nuôi thuỷ sản người ta đặc biệt quan tâm đến nồng độ của các KLN có trong nước thải. Một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, các thông số KLN trong nước tưới cây vẫn ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép với nước mặt (QCVN 08/2008), chỉ một số các điểm phân tích có giá trị tương đối cao. Tuy nhiên, các kết quả này cũng rất cận với tiêu chuẩn cho phép. Hơn nữa do dân số đô thị ngày càng tăng, các loại hình thải ngày càng đa dạng, vì vậy các kết quả này cũng nên phải xem xét để có những kế hoạch xử lý phù hợp [19].
Chế độ thủy văn tại phường Hoàng Liệt tương đối phức tạp do nằm trên khúc nối giữa sông Tô Lịch và sông Kim Ngưu. Với nền đất được bồi bởi lớp phù sa sông Hồng nhưng hiện nay không được bồi nữa do có hệ thống đê ngăn đồng thời là địa bàn trũng nên đất nền chủ yếu là đất phù sa ngập úng và glây.
Vĩnh Quỳnh – Thanh Trì
Huyện Thanh Trì nằm ở hữu ngạn sông Hồng, địa thế thấp dần về phía Đông Nam theo hướng dòng chảy của sông Hồng, trên địa bàn huyện có đoạn cuối của sông Tô Lịch chảy qua nối với sông Nhuệ ở phía Tây Nam. Địa hình của huyện Thanh Trì thấp với nhiều điểm trũng. Sông Hồng nhiều lần chuyển dòng để lại vết tích những điểm trũng này là các ao, hồ, đầm.
Xã Vĩnh Quỳnh thuộc huyện Thanh Trì là vùng trũng thường xuyên bị úng lại là nơi tiếp nhận nước thải của thành phố. Hàm lượng N trong đất cao, các nguyên tố dinh dưỡng P, K cũng khá cao. Đây là khu vực sử dụng nguồn nước cuối nguồn sông Tô Lịch và sông Kim Ngưu là các con sông chứa toàn bộ chất thải của các khu công nghiệp và nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội.