Podstawowymi składnikami wód powierzchniowych, zarówno rzecznych, jaki i jeziornych, są gazy: tlen, dwutlenek węgla, siarkowodór; kationy wapnia (Ca2+), magnezu (Mg2+), sodu (Na+), potasu (K+) oraz aniony: wodorowęglanowy (HCO-3), siarczanowy (SO2-4), chlorkowy (Cl-) oraz krzemionka (SiO2). Skład chemiczny soli rozpuszczonych w wodach waha się w dość szerokich granicach. Kształtują go różne czynniki, z których najważniejsze to: if1 budowa geologiczna (skład chemiczny skał) if1 klimat (relacja opad - parowanie) if1 typ gleb if1 zasiedlające zespoły roślinności. Istotny wpływ na skład chemiczny wód mają również źródła ich zasilania (lodowce, wody podziemne). Skład wód rzecznych i jeziornych ulega radykalnej zmianie w rejonach przemysłowych i dużych skupisk ludzkich. Skład chemiczny wody w rzekach wyraźnie zmienia się wzdłuż biegu rzeki, natomiast mało zmienia się w przekrojach poprzecznych. Zmiany sezonowe związane są z warunkami klimatycznymi, szczególnie ze zmianami objętości przepływu wiosną i letnimi powodziami, z sezonową pracą przemysłu cukrowniczego i rolnego oraz z odwapnianiem biologicznym i zużywaniem przez rośliny fosforanów, azotanów, krzemionki itp. Rzeki polskie cechuje przewaga węglanów wapnia, przy stosunkowo niewielkich ilościach siarczanów, chlorków, sodu magnezu i potasu. Uwydatnia się jednak wyjątkowo duże zasolenie rzek. Rzeki górskie prowadzą wody o małej ilości elektrolitów. W potokach następuje zwiększanie się węglanów i wapnia w miarę oddalania się od źródeł. Jest to zjawisko charakterystyczne dla potoków tatrzańskich ilustrujące chemiczną erozję skał za pośrednictwem wody. Wody rzeczne z terenów nizinnych z przewagą rolnictwa (tak jak w przypadku badanej rzeki Narew) zagrożone są z jednej strony przez nawozy mineralne i środki ochrony roślin, które przez wody opadowe są spłukiwane do rzek i zbiorników wodnych, z drugiej strony przez ścieki z intensywnych hodowli zwierząt. Bezściółkowa hodowla bydła i trzody chlewnej w bardzo dużych fermach hodowlanych daje duże ilości gnojowicy i innych zanieczyszczeń biologicznych. Nawozy sztuczne powodują wzrost stężenia wielu jonów i makropierwiastków, m.in.: - azotanów (NO-3) - nawożenie organiczne i mineralne sprzyja zanieczyszczeniu wody azotanami, co stanowi obecnie jeden z najpoważniejszych występujących problemów, zwłaszcza w obszarach rolniczych. Podwyższona zawartość azotanów w odzie pitnej jest bardzo niepożądana z przyczyn zdrowotnych. Dotyczy to w szczególności niemowląt. Azotany są przetwarzane w przewodzie pokarmowym w azotyny, a te przyczyniają się do przekształcania hemoglobiny w methemoglobinę, która nie ma możliwości przenoszenia tlenu. Organizm reaguje na zawarte w wodzie azotyny ogólnym niedotlenieniem, czego efektem jest osłabienie, a czasem biegunka. Także bydło jest wrażliwe na nadmierną ilość azotanów w wodzie do pojenia, spada mleczność krów i wzrasta liczba poronień. - potasu (K+) - choć występuje w wodach w niewielkich ilościach to w obszarach rolniczych pochodzi z wymywania nawozów. - fosforu (P) - od czasu rozpowszechnienia produkcji detergentów i nawozów sztucznych są one głównym dostarczycielem związków fosforowych do wód. Wśród substancji stosowanych w rolnictwie największy problem stanowią jednak pestycydy. Są one substancjami chwastobójczymi (herbicydy), owadobójczymi (insektycydy), grzybobójczymi (fungicydy). Mogą być także skierowane przeciwko gryzoniom (rodentycydy), mięczakom (moluskicydy) oraz innym szkodnikom roślin uprawnych. Ogólnie pestycydy można podzielić na nieorganiczne i organiczne, a te ostatnie na naturalne i syntetyczne. Lista pestycydów jest bardzo szeroka (ponad 1000 substancji) i stale się powiększa. Aplikowane są zwykle w dużych rozcieńczeniach z rozpryskiwaną na polach wodą - jednak pomimo niewielkich stężeń są bardzo toksyczne. Produkty rozpadu pestycydów mogą być nie mniej toksyczne niż substancje macierzysta. Także toksyczność mieszanek pestycydów może być znacznie większa niżby wynikało z prostego ich zsumowania.