Существенный фактор регионального воздействия орошения на окружающую среду - подъем уровня грунтовых вод на орошаемых землях и поверхности земли. Такой подъем происходит за счет потерь воды из водохранилищ, каналов и с орошаемых площадей. Вследствие этого, как отмечалось выше, возникают процессы вторичного засоления грунтов или заболоченность территории. По этой причине часть пахотной земли в оросительной системе может выйти из общей системы севооборота.
Еще один фактор, оказывающий большое влияние на природную обстановку при орошении, - региональное химическое загрязнение подземных вод под влиянием интенсивного удобрения орошаемых земель. Органические и неорганические удобрения, которые вносятся в почву на полях орошения в распыленном виде, растворяются в поливной или дождевой воде. Часть этих удобрений идет на питание корневой системы сельскохозяйственных культур, а часть вместе с растворителем фильтруется вниз до уровня грунтовых вод и попадает в открытую речную сеть. Таким путем на большой площади происходит загрязнение грунтовых и поверхностных вод. Не меньшее влияние на степень регионального загрязнения грунтовых вод оказывает применение на сельскохозяйственных угодьях химических препаратов (различных гербицидов) для защиты растений от вредителей, а также борьбы с сорняками.
Исследования показали, что гербициды не только токсичны, но и очень стойкие препараты. Они слабо окисляются и, следовательно, слабо разрушаются. Проникновение ядохимикатов тем или иным путем в зону полного насыщения горных пород загрязняет подземные воды. Их содержание в подземных водах, особенно если последние используются как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения, нежелательно.