来自污水处理厂的经深度处理后合格的再生水向地下水回灌时，对水质的要求随当地水文地质条件、回灌方式、重新抽取出来的地下水的用途不同而不同，一般应满足：
1)回灌水的水质应比被补给的含水层的水质好。
2)不应含腐蚀性气体、离子及微生物，悬浮物的含量应低于20mg/L。
3)水温最佳为20～25℃。
4) pH值最好在6.5-7.5。
在众多的水质因素中，回灌水引入含水层的有毒有机物及其迁移转化途径和各种不同来源的有机物低剂量、长时间联合作用于人体，其对人体的远期危害。尤其是致癌效应，是人们十分关注的问题。
于污水中存在的种类广泛的有机物，由于缺乏一种可靠的探测某种有机轨物存在并确定其浓度的技术手段，目前唯一可行的方法是采用某些代用参数，如TOC和AOX（可吸附有机卤化物）。只用集体参数来度量有机污染物的总浓度是不够的，例如TOC和COD描述的是有机物的属性，代表众多的有机物，其生态意义在很大范围内摆动，只有BOD5直接与生态相关。
因此，检測某些毒性化合物（如有机卤化物）的类型与浓度尤为重要，只有将表征有机物总量的集体参数与某些表征威胁性有机物的专项分析结合使用才能全面地反映水质状况。虽然TOC和AOX值低于一定浓度并不能保证水中有毒有害物质的浓度一定很低，但是几乎每一种降低TOC和AOX的处理过程都能降低具有潜在毒性有机物的浓度。
根据21世纪水厂的运行经验，TOC可以作为痕量有机物的一个代用监测指标。
尽管用再生水中的有机物做的一些试验表明，它们对动物并没有毒害作用，但是因为人们对合成有机物的了解要远少于对传统供水中有机物的了解，所以，其浓度应尽量降低。
但是对每一种有机物建立其健康标准，并分别检验其在再牲水中的浓度否低于最高限值是不可行的，因此一般要求TOC应尽可能低。当TOC值低于一定值，可以不需要专门的毒性检测。而当TOC值较高时，为了公众的健康，需要较频繁的监测其毒性。
然而到底TOC值该定为多少，却无法给出一个统一的规定。其中一个重要原因是污水处理厂出水的有机物浓度受饮用水的有机物浓度影响很大。Drewe国亚利桑那州Mesa市饮用水和该市污水处理厂出水的研究发现，饮用用水中的DOC和污水处理厂出水的DOC具有非常明显的相关性。Mesa市的污水处理三级出水中的难陶辇解有机物约有50%是来自于饮用水。
在饮用水的使用和污水处理厂的处理中，又产生了大约Img/L的难降解有物。由于污水处理厂三级出水中来自饮用水的DOC -般很难被生物降解，将度处理后的三级出水进行地下水回灌时，将会增加含水层的DOC。Drewes的试验还指出，污水处理厂出水经土壤含水层处理后，井点降水泵水中的难降解有机物主要是没有毒性的腐殖质，因此虽然回灌会增加含水层的有机物浓度，但是这些新增加的有机物是非毒性的。