挟着达10至30吨的化学污染物通过原本为冷却水设计的排水管流入了莱茵河。火灾后一整天，消防用水形成了40至70千米长的毒水波并流向下游900公里，11月1日抵达法国边界，11月9日抵达荷兰边界并在流经6个国家之后流入北海。流入莱茵河中数量最多的污染物为磷酸酯、乙拌磷和甲基乙拌磷，不过随着其他支流的汇入以及流入河流的地下水的纵向扩散，这些物质的浓度在下游大大降低。另外，用来标记乙酸苯汞的无毒颜料罗丹明B也被排放到莱茵河中，这使得莱茵河河水一度变为红色。消防用水的泄入对莱茵河河底也有影响，在泄入点附近有毒物质使