An Kim Hải là hệ thống công trình Thuỷ lợi liên tỉnh tương đối lớn thuộc đồng bằng Bắc Bộ, hình thành từ năm 1936. Hệ thống có nhiều kênh nhánh cấp I, cấp II và được đi qua nhiều vùng dân cư, đô thị nên chất lượng nước trong hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiều nguyên nhân khác nhau.
Theo Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường, hiện tượng môi trường ô nhiễm trên hệ thống An Kim Hải hiện nay diễn biến khá phức tạp. Mặc dù đã được nghiên cứu, đầu tư các biện pháp bảo vệ như xây dựng thêm đập An Trì, đập Tràn Duệ và nhiều đập khác trên các tuyến kênh cấp I nhằm phân tán các lượng nước thải và chặn nước thải hướng dòng thoát xuống phía cuối hệ thống, xây dựng bổ sung trạm bơm cuối kênh Hoàng Lâu nhằm hút nước bẩn ra phía sông Lạch Tray,…. nhưng kết quả thu được chưa được bao nhiêu. Bởi áp lực từ các nguồn thải quá lớn, ngày lại càng nhiều, nhưng lại rất khó kiểm soát.
Trong năm gần đây đã có nhiều cơ sở sản xuất bị phạt hành chính vi phạm xả thải đặc biệt có đơn vị bị phạt hàng trăm triệu đồng và yêu cầu tạm dừng sản xuất. Tuy nhiên trong hệ thống vẫn có hiện tượng xả trộm nước thải gây ra hiện tượng phú dưỡng như trên kênh Bắc Nam Hùng, kênh Hoàng Lâu, kênh tiêu Ba xã... gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước trong hệ thống.
Với tổng lượng nước thải trung bình từ sinh hoạt khoảng 45.192 m3/ngày,đêm và khoảng 225.960kg rác thải/ngày phát sinh trong các cụm dân cư là rất cao. Ngoài ra còn lượng nước thải từ các khu sinh hoạt của công nhân, nhà máy cũng rất lớn đang ngày đêm xả trực tiếp xuống kênh mương trong hệ thống mà chưa được xử lý. Tuy nhiên chỉ có khoảng 240 m3/ngày đêm được cấp phép xả thải chiếm 0,53%.
Theo con số thống kê điều tra trong năm 2019 và 2020 của Viện Nước Tưới tiêu và Môi trường hiện nay lượng nước thải đổ vào hệ thống chiếm đến 70% là do nước thải sinh hoạt. Ngoài ra rác thải sinh hoạt cũng góp phần không kém cho nguyên nhân gây ô nhiễm nước trong hệ thống, đó là các bãi rác mọc lên tự do ven các bờ kênh không được chôn lấp hoặc có nhưng rất sơ sài.
Tại chân cầu Rế 1 (trung tâm huyện An Dương), tình trạng họp chợ bên chân cầu vẫn còn diễn ra hàng ngày. Kết thúc mỗi phiên chợ, phần lớn rác thải bị đổ thẳng xuống sông. Tại chân cầu, rác từ các lều, quán bán hàng sau khi sử dụng xong cũng bị đổ xuống dòng sông. Vị trí chân cầu Kim Khê (Ngã ba kim khê – xã Kim Khê, huyện Kim Thành, tỉnh Hải Dương). Bãi rác thải sinh hoạt của xã Kim Lương được quy hoạch ngay sát mép sông, hiện nay vẫn hàng ngày hàng chục tấn rác vẫn được bà con xã Kim Lương chở ra đổ và xử lý bằng giải pháp chôn lấp. Mỗi khi mưa xuống ngoài việc rác thải bay nổi xuống sông còn có lượng nước rỉ rác thấm dần hòa vào nguồn nước.
Mặc dù tháng 3 năm 2020 đã được Sở TNMT tỉnh Hải Dương yêu cầu đóng cửa dần bãi rác này, tuy nhiên đến tháng 11/2020 bãi rác vẫn đang tồn tại và ngày càng đầy thêm. Do ý thức chưa đầy đủ về việc bảo vệ nguồn nước nên người dân thản nhiên xả đủ loại rác, chất thải trực tiếp hoặc gián tiếp xuống sông. Rất nhiều hộ dân chăn thả gia cầm ngay trong nguồn nước hoặc xây dựng trang trại chăn nuôi lợn, thả cá sát nguồn nước cũng làm cho các dòng sông ô nhiễm hơn.