本书针对160种水环境重点污染物的物种敏感度分布进行了研究，系统分析比对了中国和美国的污染物水环境基准阈值的差异，提出了在中国现阶段需要优先开展水环境基准研究的污染物(“基准优先研究污染物”)名单，以及中国常见的水生态毒理研究受试生物名单。
本书针对保护水生生物的水环境质量基准的理论和方法进行了研究，包括水环境基准研究的受试生物筛选、生物效应比等水环境基准关键技术研究、物种敏感度的对比分析研究等，并以多种重金属、氨氮和石油等重点污染物为例开展了水生生物基准的案例研究，总结示范了水生生物基准的理论方法。
本书主要阐述水专项课题研究产出的流域地表水环境质量基准研究成果，包括水环境质量基准的“制定—校验—转化”方法和案例，具体包括的水环境基准种类有保护水生生物水质基准、水生态基准、沉积物基准和人体健康基准等。制定的水质基准案例涉及的污染物有常规污染物、重金属以及有机污染物等。
本书对我国颁布的首批国家水生态环境基准之一《淡水水生生物水质基准——氨氮》(2020年版)的制定方法和制定过程进行了介绍，包括氨氮水质基准或标准的国内外相关研究进展、氨氮毒性数据的筛选和分析方法、氨氮毒性数据的分布和检验、氨氮水质基准的模型拟合方法等，可为我国氨氮水质标准的制定提供良好支撑。
