二仁溪早年因為廢五金露天燃燒、酸洗及熔煉業汙染嚴重，沿岸非法棄置的重金屬導致中下游重金屬濃度過高，另沿岸養豬場、垃圾掩埋場及工廠林立，流域內汙水下水道系統尚未興建，造成河川水質嚴重惡化，長久以來給大家的印象除了重金屬污染以外就是黑龍江，經過多年整治及規畫二仁溪已經逐漸有了新面貌。
水利局表示，二仁溪早期下游是廢五金業、熔煉業聚集的大本營，業者把化學藥劑酸洗後的污水，直接排入二仁溪，剩下的廢棄材料就任意棄置，一堆又一堆電子廢棄物，成為二仁溪的兩岸景色。為了徹底改善水利局、環保局以及第六河川局前前後後共投入十多億元進行相關的有害事業廢棄物移除及土壤污染整治；縣市合併後市府積極向環保署爭取的港尾溝、仁德排水及萬代橋等三處水質淨化場於今年將全數完工，搭配明年度將完成的仁德水資源回收中心，以及河川巡守隊持續守望，二仁溪的水污染將可以多面向的方式解決。
為有效改善二仁溪流域水質，在二仁溪流域支流三爺溪、仁德排水及保安排水等設置萬代橋、仁德排水及港尾溝溪等三座水質淨化場以淨化水質，預計每日可截流33,000噸污水，污染物去除率約可達70%~80%。其中萬代橋水質淨化場更設有地下觀察廊道，可提供民眾了解污水的處理過程，兼具淨水、休閒與教育意義，達到宣導水資源保育的目標。這些水質淨化廠近期的均可同時完工，為二仁溪水質的改善將邁出一大步。
水利局說明，二仁溪除了水質不佳之外其支流保安排水、仁德排水及三爺溪等，在縣市合併後繼續辦理治水工程，除要求不淹水之目的外將持續朝向乾淨水及清淨水目標邁進，因此在大甲濕地河段已與台灣濕地保護聯盟合作，由該聯盟認養並規劃一片達30公頃之濕地，目前已有志工定期進行棲地營造並向行政院環境保護署爭取後續擴大建置經費，另外灣裡段也將在未來規劃建置約20公頃濕地爭取經費辦理，屆時二仁溪之生態將更具豐富與多樣性。
此外，水利局亦說明，二仁溪河畔目前已有生態風光，長榮大學並已開始推動獨木舟活動，因此該局也向營建署及體育署等爭取費用，將逐段建構河岸自行車道並且串連現有的黃金海岸自行車道，水利局期待在二仁溪自行車道民眾更能倘佯於河岸間，欣賞二仁溪逐漸回復的濕地生態風光以達到親近水之目的。