وجود چشمه های نفتی در منطقه نفت خیز مسجدسلیمان و ورود پسابهای شهری و صنعتی به آبراهه اصلی مسجدسلیمان، و در نهایت رودخانه تمبی موجب آلودگی این رودخانه شده است. از آبراهه اصلی مسجدسلیمان برای شرب دام استفاده می شود و از سوی دیگر رودخانه تمبی از نظر گردشگری و تفریحی دارای اهمیت ویژه ای در منطقه است، درنتیجه آلودگی آن می تواند اثرات قابل توجهی بر زیست بوم سامانه های منطقه بر جای بگذارد. در این پژوهش غلظت فلزات بالقوه سمناک، اکسیژن خواهی شیمیایی و زیست شناختی، میزان نیترات، نیتریت و آمونیاک، آنیونها، کاتیونها و هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقه ای(pah) در نمونه های آب اندازه گیری شدند. علاوه بر این، غلظت فلزات بالقوه سمناک، درصد کربنات، دانه بندی، ph، کل ترکیبات نفتی کل (tph)، کربن آلی کل (toc) و هیدروکربنهای آزاد (s1) در نمونه های رسوب تجزیه شدند. برای تعیین مهمترین فاز انتقال دهنده رسوبات از روش استخراج ترتیبی استفاده شد. همبستگی بین فلزات و ترکیبات نفتی و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی رسوب و گسترش آلودگی تعیین، و منابع احتمالی نیز ارائه شده است. در نهایت، غلظت آلاینده ها با غلظت اثر آستانه(tec)، و غلظت اثر احتمالی(pec) مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که دست کم بخشی از هیدروژن سولفید موجود در منطقه ناشی از فعالیتهای زیستی است. بررسی ضرایب غنی شدگی نشان داد بیشترین غنی شدگی فلزات در رسوبات منطقه دره خرسان است. بررسی غلظت فلزات بالقوه سمناک موجود در رسوب، به روش استخراج ترتیبی نشان می دهد که آهن، کروم، مس و روی، بیشتر در فاز باقی مانده تجمع یافته اند. کادمیم، نیکل، کبالت و سرب، دارای بیشترین زیست دسترس پذیری و درنتیجه بیشترین خطر زیست محیطی هستند. همچنین ترکیبات pahبه طور منفرد، در برخی موارد و در مناطقی خاص آلودگی نشان می دهند.