呑川が昔農業用水として利用されていた頃の水源としては、湧水と雨水が主であったと思われる。
　関東ローム層の台地は地下水を豊富に貯えることができ、その台地のあちこちの崖からは地下水が湧き出し、呑川に注ぎ込んでいたと思われる。
　また降った雨も全部がすぐ川へ流れ込むのではなく、かなりの水量が田圃に一時溜まり、その間に地下にしみ込んだり蒸発したりしたと思われる。

　戦後になって流域に住宅や工場がたくさん建ち始めると、家庭排水や工場排水が大量に川へ流れ込むようになり、だんだんドブ川化してきた。

　昭和２４年に蒲田の呑川のそばに引っ越して来たとき、大きなドブ川だと思ったが、それでも川の自己浄化作用はいくらか残っていたので、悪臭がすることはなかった。ただ窓を開けると蚊が入ってくるのでカヤは手放せなかった。
　しかし高度成長期に入ると、川の水質はますます悪化し悪臭がするようになり、蚊も住めないようになってきた。
　そうなると川は厄介者扱いになり、ゴミを捨てる人もいた。ただそのころは未だ下水道が整備されておらず、大雨が降ると増水した水でゴミを押し流し、水の汚れも一時的に薄められた。　
　当時は、下水道が整備されると下水が川へ流れ込まなくなるので、川の水質は改善されるかと期待していたが、正直のところ少々期待外れであった。

　このような中流の感潮域での悪臭対策として、平成３年度に双流橋から蒲田駅手前のＪＲ鉄橋までの間に屋形船の形をした曝気装置を４台設置して、川の水へ空気を送り込み水の浄化を始めた。
　また平成７年度からは、新宿区の落合処理場で高度処理した下水処理水を呑川上流の東京工大付近で放流する対策もとった。
　この二つの悪臭対策が功を奏して、最近水質はかなり改善され、ＣＯＤで１０ＰＰＭ位までになった。

　ボラや鯉が泳ぐようになり、またそれを追ってカルガモやユリカモメやカワウなどが川面にくるようになった。
　川に魚や水鳥がくるようになると、川をのぞき込む人や水鳥に餌をやる人が多くなり、川へゴミを捨てる人も心持ち少なくなったような気がする。

　しかしこうした地下水も現在では地面の下を縦横に走る下水道や地下鉄のトンネルに流れ込むものがかなりあるようだ。五反田駅付近の目黒川へ都営地下鉄のトンネルへ湧き出した水を放流しているところがある。
　神田川の上流には、護岸の強度に影響しない範囲で、川底の一部を砂利敷にして、水の湧き出しやしみ込みを工夫した例がみられる。
　呑川にもそれらしいところがある。呑川でもみられるが、多くの都市河川では川の所々の河床に段差をつけたり、せせらぎを作ったりして、川の水を空気に触れさせ自己浄化を図っている。
　野川では二子玉川付近で多摩川に流れ込む水をすべて多摩川の河原の砂利を通して浄化している。礫間接触酸化法と言って、砂利の持つ水の浄化作用を利用している。

　森ケ崎処理場は大田区をはじめ目黒区や世田谷区など極めて広範囲の下水を処理している。

　目黒川や石神井川の中流域にはユスリカ退治用の電撃器が多数設けられているし、呑川の曝気装置も藻や貝が付着して故障が多発するとして、平成９年度には撤去されてしまった。　

　呑川の中流域にはゴミフェンスが設置されている。空き缶の投げ捨てが多いが、このようなものを設置しなくてはならないのは恥ずかしいことだ。
　家庭で使い残しの油を下水に流さないような一寸した心使いもしてほしい。