Воронежское водохранилище (проектный объем - 204 млн. м3, площадь - 70,0 км2) введено в эксплуатацию в 1972 году, полностью расположено в границах г. Воронежа и используется для целей промышленного водоснабжения областного центра. Ежегодно в водохранилище сбрасывается около 85 тыс. тонн загрязняющих веществ, кроме того, ежегодно с водосборной площади поступает от 20 до 50 млн. м3 ливневых и талых вод. Результаты мониторинга данного объекта (в т. ч. донных отложений) стабильно показывают превышение допустимых норм по нефтепродуктам, органическим веществам, солям тяжелых металлов, взвешенным веществам и другим, в том числе бактериальным показателям, в десятки раз. При этом процесс накопления вредных веществ в акватории водохранилища постоянно прогрессирует.
Длительная эксплуатация водохранилища породила целый ряд сложнейших экологических проблем, в том числе изменение гидрохимического и гидрологического режимов водоема, накопление загрязненных донных отложений и илов, "цветение" отдельных участков за счет развития сине-зеленых водорослей, заболачивания и обмеление отдельных участков акватории.
В процессе эксплуатации водохранилища установилась тесная гидравлическая связь поверхностных вод и подземного водоносного горизонта, являющегося главным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения областного центра (до 80 % за счет инфильтрации).
Для улучшения экологического состояния водохранилища необходимо актуализировать процесс проведения мероприятий по санитарной очистке прибрежной зоны и прибрежной акватории от мусора, обозначить границы водоохранной зоны знаками установленного образца. Отметка границ водоохранной зоны на картографических материалах позволит минимизировать количество застроек промышленных и других объектов, увеличивающих антропогенную нагрузку на данный водный объект.