Sistem pembuangan limbah telah berkontribusi pada peningkatan kualitas air publik. Tingkat cakupan pembuangan limbah meningkat dari 85% pada tahun 1989 menjadi 99,8% pada tahun 2013. Tidak ada air limbah yang tidak diolah yang mengalir ke sungai, dan kualitas air sungai telah meningkat secara signifikan. Nilai BOD di sungai-sungai besar di kota ini menurun 40-87% pada tahun 2013 dibandingkan tahun 1984. Di sisi lain, eutrofikasi di badan air tertutup seperti danau dan perairan pesisir masih ada. Untuk mengatasi masalah ini, Kota Yokohama memperkenalkan teknologi pengolahan canggih untuk menghilangkan nitrat dan fosfor yang berkontribusi terhadap eutrofikasi. Jumlah instalasi pengolahan yang menerapkan proses pengolahan lanjutan meningkat dari dua pada tahun 1996 menjadi delapan pada tahun 2013. Hasilnya, tingkat penyisihan nitrogen dan fosfor meningkat.
Instalasi pengolahan air limbah tidak dapat menghilangkan zat-zat berbahaya sepenuhnya dari air limbah. Sisa-sisa nitrat dan fosfor dalam air yang diolah berkontribusi pada eutrofikasi terutama ketika dibuang ke badan air tertutup. Untuk melestarikan lingkungan air yang kaya, semua air limbah perlu diolah secara kolektif atau individual sebelum dibuang ke badan air. Selain itu, penerapan teknologi yang efektif dan pemantauan terus menerus sangat penting untuk meningkatkan kualitas air.