In unseren Gewässern wird eine Vielzahl von Stoffen mit chemisch-analytischen Verfahren gemessen. Dazu gehören Metalle, Pestizide (Pflanzenschutzmittel, Biozide) und weitere Chemikalien, die als solche, in Gemischen und Erzeugnissen eingesetzt werden. Die EU hat mit der Umweltqualitätsnorm-Richtlinie (EG-UQN-RL) Umweltqualitätsnormen für insgesamt 50 Stoffe und Stoffgruppen vereinbart, die den chemischen Zustand des Gewässers definieren und Anforderungen an die Überwachung festgelegt. Damit soll gewährleistet werden, dass Pflanzen und Tiere in Flüssen, Seen und Küstengewässern nicht geschädigt werden und keine Anreicherung oder Vergiftung über die Nahrungsnetze bis hin zu Vögeln und zum Menschen erfolgt. Die Kriterien der Ableitung der Normen sind vereinheitlicht und in einer Leitlinie der gemeinsamen Umsetzungsstrategie der EU zur Wasserrahmenrichtlinie niedergelegt.
Für einige der Stoffe zur Bewertung des chemischen Zustands in Oberflächengewässern treten schon heute keine Überschreitungen der Umweltqualitätsnormen mehr auf. Aber immer wieder bereiten Chemikalien Probleme in den Gewässern. Deshalb wird die Überwachungsliste regelmäßig angepasst. Da es auch teilweise neue Erkenntnisse zum Gewässergefährdungspotenzial gibt, werden auch die Umweltqualitätsnormen regelmäßig überprüft und geändert. Bei Überschreitung der Umweltqualitätsnorm sind durch die Bundesländer Maßnahmen zu ergreifen, um den Eintrag des Stoffes zu reduzieren.