目前已知的有機化合物7003種，每年平均新增合成有機物6000種，而且持續快速增長。據估計，已有96000種有機物通過不同途徑進入人類環境，尤其是水環境。

全世界在水中已檢出2221種有機物。美國自來水中有767種，其中109種為三致物質(致癌、致突變、致畸變)。美國國立癌癥研究所對自來水中109種物質進行了分類，確認的致癌物20種，可疑致癌物24種，助癌物和促癌物18種，致突變物47種。十多年前，上海市“飲水與健康”協作組發現黃浦江水中有700種有機物，同期在第二松花江吉林段中檢出有機化合物達364種。

目前自來水廠仍采用200多年前就采用的，以去除源水中懸浮物質和病源微生物為主要目的的混凝、沉淀、過濾、氯氣消毒四段凈水工藝。這種工藝一方面無法去除源水中存在的有機污染物，另一方面，出廠水在漫長的輸送過程中，其中所含的有機污染物與氯氣產生取代反應生成多種具有三致作用的消毒副產品，如三氯甲烷、四氯化碳等鹵代烴化合物，致使自來水的致突變性比源水更強。

水中有機物常常以混合方式作用于人體，種類繁多的有機污染物的致突變性和致癌性之間存在一定的相關性。研究者常常通過水中混合有機物的致突變性來評價水中有機污染物對人體健康的影響，其中埃姆斯試驗(Ames)被廣泛接受。結果表明，自來水的致突變性比源水更強。

水中有機物污染的另外一個特點是它們常常以微克級或更低水平存在，其對人體健康的影響具有蓄積性和潛伏期。并且由于每個人自身的身體狀況和其它外在因素的不同，所以反應也不同。這種情況容易使人產生一種錯覺，認為埃姆斯試驗結果表明有致突變性的飲水并沒有想象中那么可怕。而美國環保局認為，致癌作用是無閾值的，即使是最小劑量，也會產生一定的反應。許多腫瘤流行病學的研究證實，水中有機物與腫瘤病有一定的聯系，飲用氯消毒水年數多少，與癌癥間的相對危險性呈現劑量反應關系。

即使在發達國家，也只開始控制了城市和大工業區的點污染。而廣大面積的污染，如農藥污染仍然是未得到有效控制的水污染的重要方面。

由于用水量的不斷增長，天然水在數量上幾乎全部被利用，因而對排放的污水幾乎沒有稀釋能力。很多河流幾乎成了排污渠道，上海黃浦江在冬季枯水期幾乎有三分之一的水為污水。

傳統的污水處理工藝對合成有機物不能有效的去除。綜上所述，天然水質的污染，相當長的時期只能有所控制，但不能有效的消除。