Een stukje theorie: een woning, een woonwijk of zelfs een hele stad is te beschouwen als een  zogenaamde  black  box  (onderzoeksmodel A). Er gaan stoffen in en er gaan stoffen uit, en ook van binnen gebeurd er van alles.  Als  we  het  black  box-model  invullen  voor  water  (onderzoeksmodel b) dan zien we 

Links de problemen aan de bron: 

• verdroging door dalende grondwaterstanden 
• landschapsaantasting door waterwinningswerken

Rechts de problemen in de put: 

• waterverontreiniging 
• verruiging van natuurgebieden 
• verontreinigt rioolslib 
• piekafvoeren bij hevige regenval met als gevolg riooloverstorten 
• landschapsaantasting  door  overstromingen,  erosie,  en  zuiveringsinstallaties.

Extra informatie over verdroging:  
Nederland  is  een  waterrijk  land  maar  kent  toch  een  verdrogingsprobleem. Dit wordt veroorzaakt doordat industrie en  waterleidingbedrijven  in  kwetsbare  natuurgebieden  grote  hoeveelheden  grondwater  aan  de  bodem  onttrekken.  Ook  in  sommige  weidegebieden wordt   de   grondwaterstand   ten   behoeve   van   moderne   landbouw kunstmatig laag gehouden. Op sommige plaatsen wordt de verdroging veroorzaakt  door  wegzijging  van  water  naar  dieper  liggende  sloten, kanalen en polders in de omgeving. De verdroging als gevolg van daling van het grondwaterpeil heeft als gevolg dat veel planten verdwijnen die alleen in een nat milieu kunnen gedijen. Met deze planten verdwijnen ook veel dieren (insecten, amfibieën,  vogels).  De  problemen  rond  de  verdroging  zijn  niet  met  één enkele maatregel te bestrijden. Er zullen meerdere maatregelen tegelijk moeten worden genomen: zo zullen bedrijven om zichzelf te voorzien van  koel-  en  spoelwater  meer  en  meer  moeten  overschakelen  op gesloten watercircuits; in kwetsbare weidegebieden zal het grondwater niet langer kunstmatig moeten worden  verlaagd,  en  ook  in  de  huishoudens moeten we proberen tot een verdergaande waterbesparing te komen. Straks zullen we zien hoe dit laatste in Het Groene Dak vorm is gegeven. De praktijk van dit moment is dat men verdroging van gebieden tracht te bestrijden door zogenaamd gebiedsvreemd water binnen te laten. In bijna alle gevallen gaat het om de inlaat van vervuild rivier water, of verontreinigt water uit landbouwgebieden. Hierdoor verdwijnen vele zeldzame plantensoorten die alleen kunnen gedijen in schoon voedselarm water. Ervoor in de plaats komt de eentonigheid van snelgroeiende alles verdringende monoculturen van gras en brandnetels. Dit proces heet verruiging 

Extra informatie over verruiging: 
Voor het terugdringen van de verruiging is het op de eerste plaats zaak tot verbetering van de kwaliteit van het oppervlaktewater te komen. Wanneer het water van rivieren als Rijn en Maas weer schoon is zal dat water  immers  minder  schade  aanrichten  als  het  wordt  ingelaten  in gebieden   met   watertekorten.   Daarnaast   moeten   er   maatregelen getroffen worden die er voor zorgen dat er in gebieden geen  watertekorten  ontstaan.  Dus  minder  waterwinning  voor  industrie  en  de huishoudens, en daarnaast proberen het water uit  het  natte  seizoen zoveel mogelijk vast te houden binnen het gebied. 

Extra informatie over watervervuiling: 
De verdroging is een probleem dat nauw samenhangt met dat van de watervervuiling. Door de watervervuiling zoeken waterleidingbedrijven hun  toevlucht  tot  het  schone  grondwater  dat  nu  nog in  de  bodem onder natuurgebieden is te vinden. Zou het oppervlaktewater echter schoon zijn, dan zou dááruit op eenvoudige wijze drinkwater gewonnen kunnen worden. In Het Groene Dak wordt niet alleen aan waterbesparing gedaan, maar wordt ook geëxperimenteerd met maatregelen om de waterverontreiniging terug te dringen. 

Extra informatie over riooloverstorten als gevolg van piekafvoeren: 
Een van  de  oorzaken  van  watervervuiling  zijn  de  zogenaamde  riooloverstorten.  In  Nederland  zijn  de  meeste  huizen  aangesloten  op  de riolering. In veruit de meeste gevallen wordt via dat buizenstelsel niet alleen afvalwater maar ook het regenwater afgevoerd. Als het nu heel hard regent kan de riolering de hoeveelheid water niet meer verwerken en stort deze over op speciaal daarvoor gecreëerde plaatsen. De complete  inhoud  van  de  riolering  komt  dan  in  het  oppervlaktewater terecht.  Dit  gebeurd  ongeveer  zes  keer  per  jaar  en  tien  tot  vijftien procent van het  vuil  bereikt  op  die  manier  de  rioolwaterzuiveringsinstallaties  niet.  Methoden  om  riooloverstorten  tegen  te  gaan  zijn: terugdringen van het verharde oppervlak waardoor minder regenwater in het riool terechtkomt; een apart buizenstelsel aanleggen  voor  de afvoer van het overtollige regenwater (dat heet een gescheiden stelsel); het opvangen van regenwater voor gebruik in bijvoorbeeld wasmachine en  toilet.  Riooloverstorten  zullen  minder  schadelijk  zijn  voor  het milieu  wanneer  het  afvalwater  minder  verontreinigd  is,  dit  kan  o.a. worden bereikt met het gebruik van composttoiletten. 

Gelukkig  zijn  er  in  Nederland  overal  waterzuiveringsintallaties  gebouwd  die  het  rioolwater  zuiveren  voordat  het  weer  in  de  natuur terechtkomt. Er kleven echter nadelen aan zo'n grootschalig systeem. Wanneer je grootschalig zuivert heb je te maken met een mengsel van stoffen afkomstig van zeer diverse bronnen. Hoe kleinschalig en dichter bij de bron je gaat zuiveren des te beter weet je met welke stoffen je te maken hebt. Hierdoor kun je gerichter te  werk  gaan.  Op  de  tweede plaats is zuiveren dicht bij de bron, bijvoorbeeld op wijkniveau of op het niveau van individuele woningen, minder anoniem waardoor meer mensen betrokken zullen raken bij de waterverontreinigingsproblematiek. Mensen raken bewust van hun gedrag en het aanpassen van het gedrag  wordt  direct  beloont  met  een  zichtbaar  of  meetbaar  betere waterkwaliteit. 

De watermaatregelen die we te zien zullen krijgen zijn in drie soorten onder te verdelen:  

• waterbesparende maatregelen (waterbesparende kranen, douches en toiletten, gebruik van regenwater en composttoiletten) 
• waterzuiverende  maatregelen  (grijswaterfilter,  vloeikas  en  plantenwaterzuivering begroeid met riet (ook wel helofytenfilter genoemd)
• regenwatermaatregelen  (opvang  en  gebruik  van  regenwater  voor wasmachines en toiletten,  terugdringen  verhard  oppervlak  en  regenwaterbuffering door vijver en grasdaken.