随着我国日趋严格的环境治理和保护的要求，对水处理的要求也更高了，研发生产无毒高效、能够完全生物降解不产生再次污染且价格低廉的新型水处理药剂，具有极其重要的现实意义。而絮凝剂作为水处理过程中使用量最大、使用范围最广的水处理药剂，更是首当其冲。
常用的絮凝剂中，会导致环境效应和生态毒性的絮凝剂有：无机絮凝剂中的铝盐如硫酸铝、聚合氯化铝等，有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺。
有研究发现，当水中铝离子含量高于0.5mg/L时，可导致鲑鱼死亡；当水体的在pH值=8.0--9.0，呈弱碱性，铝酸根高于0.5mg/L时，也可导致鲑鱼死亡；沉淀下来的氢氧化铝不会立即导致鲑鱼急性死亡，但是会导致鲑鱼慢性中毒。水中的铝含量增大，会导致水中的有机物的凝聚作用增加，使得有机物减少，与此同时还能沉淀水中的可溶性磷，降低磷的再矿化性，极大的威胁水生动物的生命安全。而当人体吸收过量的铝后，可造成人体骨软化；铝与人体中的其他有用元素结合后，造成元素缺失。多项研究均表明，有三种临床上表现的铝中毒：铝性脑病、铝性骨病和铝性贫血。
有机高分子絮凝剂可分为天然的和合成的两大类，各有其特点。天然高分子絮凝剂具有众多优势，但是分子量低且不稳定，使用时用量高，效果不好容易产生BOD等问题，所以使用量较少。而合成有机高分子絮凝剂由于结构上的特点，药剂投加浓度低，絮凝沉淀效果好，在市场上占绝大优势。常见的合成有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺，大量应用于各种水处理工程中。 通常认为，聚丙烯酰胺是非常稳定的高分子聚合物。但是研究表明，在自然条件下，聚丙烯酰胺会发生缓慢的物理降解（如热、剪切等），化学降解（如水解、氧化以及催化氧化等），最后生成各种低聚物和具有神经毒性的剧毒丙烯酰胺单体。丙烯酰胺的单体的毒性主要包括：神经毒性、致癌性、遗传和生殖毒性。
