Il fiume Tevere nasce dal Monte Fumaiolo in Emilia Romagna ad una quota di circa 1.300 metri s.l.m. e dopo un corso di circa 410 chilometri sfocia nel Mar Tirreno.

Il tratto montano, dalle sorgenti all'invaso di Montedoglio, scorre in territorio toscano, presenta carattere torrentizio, substrato irregolare e roccioso, acque basse con scorrimento veloce e elevata turbolenza. Il primo sbarramento è rappresentato dalla diga di Montedoglio con un’altezza di circa 64 m, gestita dall'Ente Irrigo Umbro Toscano, usata per l'irrigazione dell'alta valle del Tevere a monte di Città di Castello e per l'irrigazione della Val di Chiana in provincia di Arezzo, fino ad alcuni comprensori occidentali del lago Trasimeno.

I programmi di monitoraggio eseguiti dall'Agenzia sulla parte del bacino del Tevere che comprende più o meno marginalmente le provincie di Arezzo, Siena e Grosseto prevedono i punti di monitoraggio rappresentati in tabella.

(*) ottenuta sulla base di analisi delle pressioni e degli impatti effettuata sul corpo idrico: su corpo idrico "a rischio" di raggiungere/mantenere l'obiettivo qualità fissato dalla normativa europea si esegue monitoraggio operativo; su corpo idrico "non a rischio" di raggiungere/mantenere l'obiettivo qualità fissato dalla normativa europea si esegue monitoraggio di sorveglianza.

Le tabelle che seguono riportano la classificazione ultima disponibile risultante dall'elaborazione delle analisi biologiche e chimiche relative alle diverse reti di monitoraggio (stato ecologico, stato chimico, idoneità vista pesci, potabilizzazione); la prima riguarda i corsi d'acqua e la seconda i laghi.

In ragione della programmazione del monitoraggio su base triennale, il dato più aggiornato risulta in anni diversi a seconda dei punti.

(°) nel periodo 2011 - 2013 sono stati rilevati alcuni superamenti di mercurio, che approfondimenti successivi non hanno confermato

Lungo il tratto montano del Tevere sono presenti tre stazioni di campionamento in cui si rileva uno stato ecologico in media sufficiente, determinato in gran parte dalle alterazioni subite dalla comunità di macroinvertebrati; anche la comunità delle macrofite sembra in leggera alterazione, tanto da determinare lo stato sufficiente nella stazione più a monte.

Gli affluenti oggetto di monitoraggio sono Singerna, Sovara, Astrone e Paglia dove si osserva lo stato ecologico sufficiente, mentre raggiungono il buono, stabile nei sei anni, i corsi Colle destro, Tignana e Stridolone.

Per quanto riguarda il monitoraggio delle sostanze pericolose, si rileva uno stato chimico non buono per superamento dei limiti di cadmio e mercurio nell'ultima stazione di monitoraggio sul Tevere; nei restanti punti, compresi gli invasi (vedi tabella seguente), non si sono riscontrati superamenti di sostanze pericolose nell'ultimo triennio.

Sui campioni prelevati nel Singerna e nel tratto a monte del Tevere, nel primo triennio e fino al 2013, si sono riscontrati superamenti per il mercurio, che comunque lasciavano spazio a ragionevoli dubbi per una serie di criticità sia analitiche che di campionamento. Nei due punti citati il superamento non si è ripetuto nei periodi successivi.

Sul fronte degli invasi, il monitoraggio ambientale riporta uno stato ecologico sufficiente per alterazione dello stato trofico. I tre invasi sono utilizzati anche per la captazione di acqua successivamente destinata alla potabilizzazione; la classificazione con i criteri del DPR 515/82, riportati integralmente nel DLgs 152/06, fotografa una qualità non buona, per superamento di alcuni parametri, in parte microbiologici come a Montedoglio e in parte chimici come a Elvella e Orcia.

La rete di monitoraggio acque idonee alla vita dei pesci è residuale ma ancora non abrogata, per cui i campionamenti sono stati nel tempo ridotti. Nella porzione di bacino del Tevere toscano ne sono rimasti 4, sui fiumi Singerna, Sovara e Tevere con due stazioni nel tratto più a monte; con eccezione del Singerna, gli altri punti risultano conformi almeno alla data del 2014, dato disponibile più aggiornato.

Per quanto riguarda il Paglia, nel corso del 2016 si stanno approfondendo i campionamenti per il mercurio, in seguito alle criticità emerse fuori regione dove il fiume continua il suo percorso.