CTR đô thị, đặc biệt là chất thải hữu cơ, trong môi trường nước sẽ bị phân hủy nhanh chóng.
Tại các bãi rác, nước có trong rác sẽ kết hợp với các nguồn nước khác như: nước mưa, nước ngầm, nước mặt, hình thành nước rò rỉ bãi rác. Nước rò rỉ di chuyển trong bãi rác cũng sẽ làm tăng khả năng phân hủy sinh học trong rác cũng như quá trình vận chuyển các chất gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh.
Các chất ô nhiễm trong nước rò rỉ gồm các chất được hình thành trong quá trình phân hủy sinh học, hóa học…. Nhìn chung, mức độ ô nhiễm trong nước rò rỉ
rất cao COD: từ 3.000 - 45.000mg/l, N-NH3: từ 10-800 mg/l, BOD5: từ 2.000 -30.000 mg/l, TOC (Carbon hữu cơ tổng cộng: 1.500 – 20.000 mg/l, Phosphorus tổng cộng: từ 1-70 mg/l... và lượng lớn các vi sinh vật). Đối với các bãi rác thông thường (đáy bãi không có lớp chống thấm, sụt lún hoặc lớp chống thấm bị thủng...) các chất ô nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm cho tầng nước và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng nước này phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. Ngoài ra, chúng còn có khả năng di chuyển theo phương ngang, rỉ ra bên ngoài bãi rác gây ô nhiễm nguồn nước mặt.
Nếu rác thải có chứa kim loại nặng, nồng độ kim loại nặng trong giai đoạn lên men axit sẽ cao hơn so với giai đoạn lên men mêtan. Đó là do các axit béo mới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại. Các hợp chất hydroxyl vòng thơm, axit humic và axit fulvic có thể tạo phức với Fe, Pb, Cu, Cd, Mn, Zn.... Hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí khử sắt có hóa trị (III) thành sắùt hóa trị (II) sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại như Ni, Pb, Cd và Zn. Vì vậy, khi kiểm soát chất lượng nước ngầm trong khu vực bãi rác phải kiểm tra xác định nồng độ kim loại nặng trong thành phần nước ngầm.
Ngoài ra, nước rò rỉ có thể chứa các hợp chất hữu cơ độc hại như: các chất hữu cơ bị halogen hóa, các hydrocarbon đa vòng thơm..., chúng có thể gây đột biến gen, gây ung thư. Các chất này nếu thấm vào tầng nước ngầm hoặc nước mặt sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe, sinh mạng của con người ở hiện tại và tương.