Quando necessário, são empregados modelos de qualidade da água para representar os processos físicos, químicos e biológicos de autodepuração após o lançamento. A modelagem permite avaliar a evolução das concentrações ao longo do curso hídrico, identificar eventuais trechos em desconformidade com o enquadramento e verificar a influência do lançamento sobre os usos existentes a jusante.
Dependendo dos parâmetros avaliados, o estudo pode envolver processos como diluição, dispersão, decaimento de matéria orgânica, consumo e reaeração de oxigênio dissolvido e transformações de compostos nitrogenados. Os resultados subsidiam a avaliação da viabilidade do lançamento, a definição de condições mais restritivas para o tratamento do efluente e, quando aplicável, o estabelecimento de medidas de monitoramento do corpo hídrico receptor.