Nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy, nước mặt cũng như nước ngầm ở Quảng Ninh có chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. Nhưng hiện nay, do tác động của việc khai thác than đã làm ảnh hưởng lớn đến môi trường nước, kể cả nước mặt và nước dưới đất. Theo Cục Bảo vệ môi trường, về thành phần hóa học cơ bản của nước mặt vùng Hòn Gai - Cẩm Phả cho thấy đặc điểm thủy hóa của nước ở đây đã thay đổi cơ bản: giàu ion sunfat, giảm ion bicacbonat, mang tính axít.
Đặc điểm hoạt động sản xuất than ở khu vực Đông Triều - Uông Bí là khai thác hầm lò. Khối lượng đào dốc, vận chuyển đất đá tại các mỏ tuy không nhiều nhưng thiếu tính kế hoạch, quy hoạch vùng bãi thải. Hàng loạt suối, khe hồ bị san lấp vô tình dẫn đến cạn kiệt nguồn nước hoặc bị nhiễm bẩn. Đặc biệt, những khu vực này đều là đầu nguồn nước khai thác phục vụ sinh hoạt cho nhân dân.
Tại đây, hầu hết các mỏ đều sử dụng công nghệ khai thác lạc hậu, không đồng bộ, thiếu quy hoạch khoa học giữa sản lượng than và công tác đảm bảo vệ sinh môi trường. Chính vì vậy, nguồn nước bị nhiễm khuẩn coliform với hàm lượng khá cao, đặc biệt ở hồ Nội Hoàng Tràng Bạch, khuẩn coliform vượt hơn 86 lần...
Trong khi đó, khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả, việc sản xuất than chủ yếu bằng công nghệ khai thác lộ thiên. Khối lượng đào đất đá, xít rất lớn mới có thể cắt tầng, lộ vỉa. Một số mỏ như Cọc Sáu, Đèo Nai, lòng moong đã thành vực sâu thăm thẳm. Sâu hơn cốt 0 mặt nước vùng vịnh Hạ Long, Bái Tử Long liền kề tới hàng trăm mét.
Kết quả điều tra tại 150 giếng khoan, mạch lộ với kết quả 64 mẫu nước cho thấy, nguồn nước đã bị ô nhiễm, đặc biệt là nhiễm bẩn nitơ. Nước thải sinh hoạt từ các moong khai thác được bơm lên và thải trực tiếp vào các kênh mương, sông suối không qua bể lắng và cuối cùng đi thẳng ra biển. Nước này có độ axít tương đối cao, ở một số mỏ như Núi Béo, Hà Tu, Cao Sơn, Đèo Nai… có thể gặp loại nước có độ pH 2,2 - 3,6. Hàm lượng ion sunfat, cặn lơ lửng… cao.
Nước thải mỏ dù lộ thiên hay hầm lò đều không đủ tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại A (theo tiêu chuẩn TCVN 5945-1995). Có nghĩa là tuyệt đối không được thải vào khu vực chứa nguồn nước được dùng làm nguồn nước cấp sinh hoạt. Song trên thực tế, điều này đã diễn ra lâu nay tại vùng mỏ Quảng Ninh.
Cần nói thêm, sự nhiễm bẩn nitơ trong nguồn nước ở Quảng Ninh còn do tác động gián tiếp của công nghiệp khai thác than. Đó là sự hình thành tự nhiên những làng mỏ, phố mỏ ngay bên cạnh khai trường. Tốc độ đô thị hóa, sự gia tăng dân số đã không được giải quyết bằng giải pháp quy hoạch mang tính tổng thể để tách biệt vùng khai thác than ra khỏi khu dân cư. Đô thị tự phát thì có thể đáp ứng được những tiêu chuẩn về công trình kỹ thuật hạ tầng đồng bộ. Trong trường hợp này, sự tập trung đông dân cư đã gia tăng tính bức xúc về ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước
