水环境化学是研究水体中化学成分的形成、分布及转化过程的学科，属于环境化学的重要分支。其研究对象涵盖天然水和污染水体中的元素、化合物，涉及溶解性物质的气液平衡、吸附分配、光解转化等过程。学科建立在海洋、河流、湖泊等水体的化学行为研究基础上，重点揭示污染物迁移转化规律及其生物生态效应。

水环境化学属于环境化学分支，研究内容包括：天然水化学组成与演变特征、污染物存在形态及迁移转化规律、水质变化与生物关系等。其理论体系形成于20世纪40年代，随着工业化进程中水体污染问题凸显而迅速发展。

截至2022年，前沿研究方法呈现多学科交叉特征：

北京大学团队在河流综合征研究中发现：溶解性固体浓度每增加10%，将导致底栖生物多样性下降5.8%。该成果为长江、黄河流域综合治理提供了理论依据，推动建立污染物去除与资源化协同技术。

课程体系包含11个教学模块，涵盖天然水的组成、结构与性质、天然水的演化及其特征、天然水的污染及主要污染物、天然水中的气体溶解平衡、碳酸平衡、溶解沉淀平衡、配合作用、氧化还原平衡、水环境中污染物的吸附作用、分配作用、挥发作用、水环境中的光解作用、生物转化作用等内容。教材《水环境化学》系统阐述天然水化学成分的形成与分布、污染物迁移转化机制等专业知识，为培养专业人才奠定基础。