水是一切生物生存和发展不可缺少的。水体中所含的物质非常复杂，元素周期表中的元素几乎都可在水体中找到。人类生产和生活消费活动排出的废水，尤其是工业废水、城市污水等大量进入水体造成水体污染。

因此，采用废水物理处理法、废水化学处理法、废水生物处理法和废水物理化学处理法等方法进行治理，以及充分利用环境自净能力，以防止、减轻直至消除水体污染，改善和保持水环境质量，并要制定废水排放标准，合理地利用水资源，加强水资源管理，就成为水污染防治工程的主要任务。

人类在开发资源、制造产品和改进环境的过程中都会产生固体废物，而且任何产品经过消费也会变成废弃物质，最终排入环境中。随着人类生产的发展和生活水平的提高，固体废物的排放量日益增加，污染水体、土壤和大气。固体废物具有两重性，对于某一生产或消费过程来说是废弃物，但对于另一过程来说往往是有使用价值的原料。因此，固体废物处理和利用既要对暂时不能利用的废弃物进行无害化处理，如对城市垃圾采取填埋、焚化等方法予以处置；又要对固体废物采取管理或工艺措施，实现固体废物资源化，如利用矿业固体废物、工业固体废物制造建筑材料，利用农业废弃物制取沼气等。

废气、废水和固体废物的污染，是各种自然因素和社会因素共同作用的结果。控制环境污染必须根据当地的自然条件，弄清污染物产生、迁移和转化的规律，对环境问题进行系统分析，采取经济手段，管理手段和工程技术手段相结合的综合防治措施，改革生产工艺和设备，开发和利用无污染能源，利用自然净化能力等，以便取得环境污染防治的最佳效果。环境污染综合防治是在对废水、废气、固体废物单项治理的基础上发展起来的。

环境问题往往具有区域性特点。利用系统工程的原理和方法，对区域性的环境问题和防治技术措施进行整体的系统分析，以求取得最优化方案，是环境系统工程的主要任务。环境系统工程方法还可应用于不同的规模、等级、剖面的系统，如大气系统（大气污染模型、大气扩散等）、地面水系统（河流污染、湖泊污染的分析和城市污水再生利用）、地下水系统、海洋系统以及某一环境工程单元过程系统等。