Trên thế giới hiện nay, trữ lượng nước tồn tại trên bề mặt trái đất (nước biển, nước ao hồ, nước trên các dòng sông, nước tồn tại ở dạng băng…) vào khoảng 1,4 tỉ km3. Trữ lượng nước uống được vào khoảng 9000 km3. Trong đó Việt Nam là một quốc gia luôn được xem là có nguồn nước dồi dào nhờ vào hệ thống sông hồ chằn chịt và hằng năm có một lượng mưa tương đối lớn. Tuy nhiên, vấn đề sử dụng nguồn nước sạch hiệu quả và tình trạng thiếu nguồn nước sạch đang diễn ra tương đối nghiêm trọng ở quốc gia này. Nguyên nhân chính là do sự ô nhiễm nguồn nước ngày càng trở nên trầm trọng và thu hẹp trữ lượng của nguồn nước sạch. Sự tăng trưởng một cách nhanh chóng về kinh tế và xã hội, từ thời kỳ đổi mới năm 1986 đến nay đã gây ra sự ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng trên tất cả các thành thị cũng như nông thôn nước ta hiện nay, và chất lượng các nguồn nước ở Việt Nam hiện nay càng ngày càng xuống cấp. Ngoài ra, do sự hạn chế của khả năng cung cấp nước và chưa có những phương pháp xử lý nguồn nước đã qua sử dụng một cách hiệu quả nên một số vùng ở nước ta còn nằm trong tình trạng thiếu nước sạch cho sinh hoạt cũng như sản xuất.
Bên cạnh đó, nước thải từ các khu đô thị, các khu công nghiệp được thải trực tiếp vào đồng ruộng, kênh rạch, ao hồ, sông ngòi mà không được xử lý chất độc hại. Trên toàn quốc, số lượng nước thải gia dụng và kỹ nghệ không được gạn lọc, không được xử lý được thải trực tiếp vào sông ngòi ước tính khoảng 240 đến 300 triệu m3 một năm. Theo ước tính của Ngân Hàng Thế Giới số liệu này sẽ tăng lên gấp 10 lần vào năm 2010 [26].
Việc thải nước không qua xử lý chất độc hại đã gây nên tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Việt Trì, Hải Phòng, Biên Hòa… Theo báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam năm 2000 “Hầu hết các sông ngòi được theo dõi đều bị ô nhiễm các chất như N và P, từ 4 đến 20 lần cao hơn tiêu chuẩn cho nước loại B (loại nước không uống được)” [12]. Tình trạng ô nhiễm các chất hữu cơ trên sông Sài Gòn và sông Đồng Nai là rất nghiêm trọng [26]. Các thành phố lớn, trên các dòng sông có độ BOD (Biochimical oxygen demand) cao gấp 2,5 đến 7,5 lần tiêu chuẩn nước uống của Việt Nam và của cộng đồng Châu Âu, chứng tỏ nước chứa nhiều chất hữu cơ, cá không thể sống trên các dòng sông này vì hàm lượng oxy nhỏ hơn 4 mg/l [26].
Ngoài các chất hữu cơ và chất đạm, hóa chất độc hại cũng hiện diện trong nước thải. Một số nghiên cứu về nhà máy Giấy Bãi Bằng trong tỉnh Vĩnh Phúc đã phát hiện có chất độc thuộc họ dioxin trong cây cỏ cú, trong bùn lắng ở ao hồ và nguồn nước nhận nước thải của nhà máy [26]. Đáng chú ý nhất là những chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (Persistent Organic Pollutants – POPs), là những chất không bị phân hủy trong môi trường theo thời gian và ngay cả khi di chuyển từ vùng này sang vùng khác. Thuốc trừ sâu có chứa chlorine và PCBs (Polychlorinated biphenyls) cũng được phát hiện ở trầm tích cửa sông Hậu [26].