表面流出
流水と関連する主要な環境問題は、水循環系に対する水質汚染の運搬を通じた地表水、地下水、土壌に対する影響であろう。最終的には、こうした結果は、人間の健康リスク、生態系の混乱、水資源に対する美環境の影響に変わる。流水から生じた地表の水へ大きな影響を与える、幾ばくかの汚染は、石油物質・除草剤・肥料などである。表面流出による除草剤の定量的な取り込みと他の汚染は、1960年代から研究されているが、水に関する除草剤などとの接点は、薬害に関する知識を高めたとして評価されている。表層水の場合、小川や河川がさまざまな化学物質や堆積物を運搬しながら流水を受け取るので、その影響は水質汚染となる。飲料に適し、水供給として表層水が用いられるとき、その表層水は、健康リスクと飲料水としての観点(自然の理法・色・濁度)から妥協を受ける。汚染された表層水のリスクは、彼らを接待する水生種の代謝過程を変質させるし、こうした変化が、魚の大量死や生態系バランスの変化をもたらすのである。他の種の影響は、動物の交配、産卵、卵生・幼生の生存能力、活性、植生の生産性などである。地下水の場合、主な問題は、帯水層などから人間の使用に取り込まれた場合、飲料水の汚染である。
地表流が発生するパターンとしては、地中への水の浸透が過剰になった状態と地中の水が飽和状態であるために発生する状態の2パターン存在する。前者は、砂漠気候またはステップ気候の地域で起こりやすく、そこでは降水が激しく、表面シールや舗装地域では土壌の浸透能力が低落する。降雨が続き土壌の水分が飽和状態になり、凹地貯留が溢れた場合に降水がすぐに表面流出を生み出す。土壌が飽和するまでの時間に与える影響の1つとして、もともとの土壌中の水分量を挙げることができる。こうして、浸透した水は、上流から下流へと流れるのだが、このとき、この水は、海の近くで地表に表出する。また地表の水分の一部は蒸発し、微地形の沈下で貯水され、下流に流れる途中で土壌に浸透する。しかし、いかなる地表の水分も、最終的には流路を下って川、湖、海に到達するのである。