Радіологічний і гідрохімічний моніторинг поверхневих вод виконувався згідно Програми державного моніторингу довкілля в частині здійснення Держводагентством України контролю за якістю поверхневих вод (наказ Держводагентства №90 від 31 серпня 2015 року).
У Миколаївській області здійснювався моніторинг по 14 створах. У Кіровоградській області – 7 створів, у Вінницькій – 12, у Хмельницькій – 5, у Одеській – 1 моніторинговий створ.
Моніторинг у частині радіологічних і гідрохімічних спостережень за якістю поверхневих вод у зоні діяльності Південно-Бузького БУВР (далі - ПБ БУВР) здійснювали 5 вимірювальних лабораторій моніторингу вод та грунтів – басейнова лабораторія Південно-Бузького БУВР, басейнова лабораторія Винницького РУВР, лабораторії Кировоградського, Хмельницького та Одеського облводресурсів.
Загалом, 5 вимірювальних лабораторій, у басейні річки Південний Буг відібрали 281 пробу поверхневих вод, виконано 9309 гідрохімічне вимірювання, із них має місце 932 випадки перевищення ГДК, що складає 10,0 % від загальної кількості вимірювань. Відсоток перевищень ГДК у 2014 році складав 9,4 %, 2015 році – 10,3%.
Вінницька лабораторія, згідно моніторингу, відібрала 166 проб і виконала 2646 вимірювань.
Миколаївська лабораторія, згідно моніторингу, відібрала 162 проби і виконала 3416 вимірювань.
Виходячи з результатів щомісячних досліджень, виконаних протягом 2016 року, можна зробити висновок що у гідрохімічному стані водосховищ каскаду та основних водотоків басейну ситуація залишилась на рівні 2015 року. Одним із факторів, що здійснював свій вплив на стан водойм, є природний фактор (значна кількість опадів на початку ІІ кварталу 2016 року).
На території Хмельницької, Вінницької, Одеської та Кіровоградської областей поверхневі води басейну річки Південний Буг більше забруднені органічними сполуками ніж у Миколаївській області.
Підвищений вміст органічних сполук також є наслідком впливу забруднюючих речовин, які потрапляють у водні об’єкти зі стічними водами підприємств, і впливу органічних сполук природного походження.
Кисневий режим річки задовільний, жорсткість води середня, хоча мали місце разові незначні перевищення ГДК.
Деяке зростання показників сухого залишку та його складових є наслідком високої мінералізації природних вод у Миколаївській та Кіровоградській областях (притоки річки та підземні води).
Вміст біогенних елементів групи азоту у водах басейну річки Південний Буг знаходиться значно нижче ГДК для водойм господарсько-питного водокористування.
Концентрації солей важких металів у поверхневих водах Південно-Бузького басейну не перевищували норм СанПіН №4630-88 для водойм господарсько-питного водокористування. Хром та кадмій не виявлені.
По всіх створах басейну р. П.Буг вода за її станом відповідає другому класу, третьої категорії.
Дані радіологічного моніторингу поверхневих вод басейну річки Південний Буг свідчать про те, що активність радіонуклідів цезію-137 і стронцію-90 знаходиться значно нижче ДР-2006 (Державні гігієнічні нормативи «Допустимі рівні вмісту радіонуклідів у питній воді» 2006 року).