آلودگی آب یکی از مشکلات و چالش های مهم دنیا و ایران است. یکی از علل اصلی بیماریها و مرگ و میر در جهان آلودگی آب است. آب­های سطحی و زیرزمینی هر دو در معرض آلاینده های مختلف قرار دارند. با توجه به ماهیت، منشا ورود آلاینده ها، طبیعی و یا انسان ساز بودن، تقسیم بندی های مختلفی برای آلاینده ها در نظر گرفته شده است. عمده آلاینده های آلی آب  ناشی از صنایع نفت و پتروشیمی، 4 معیار اصلی کشاورزی، شیمیایی، نفتی و غذایی می باشند. هریک از این چهار دسته خود دارای زیر معیارهایی می باشند.  در این پژوهش به بررسی، شناسایی و رتبه­بندی دقیق آلاینده­های آب در صنایع نفت و پتروشیمی با استفاده از روش های آنالیز فاکتور و فرآیند تحلیل شبکه­ای پرداخته­ایم. نتایج روش آنالیز فاکتور بیانگر این واقعیت می­باشد که آلاینده­های نیترات، سدیم و TDS بیشترین امتیاز را از خبرگان محیط زیست در حوزه آلایندگی آب به خود اختصاص دادند. همچنین نتایج فرآیند تحلیل شبکه­ای نشان دادند که آلاینده­های کشاورزی با وزن 321/0 در رتبه اول و آلاینده­های نفتی با وزن 152/0 در رتبه چهارم قرار دارند. سپس به استناد یافته های پژوهش به ارائه مدل ریاضی و حل مدل با برنامه­ریزی آرمانی با هدف پیش­بینی و استخراج آلاینده­های اساسی و میزان آنها در صنعت نفت و پتروشیمی با رویکرد کاهش آلاینده­های زیست محیطی پرداخته­ایم. محقق امیدوار است با ارائه آن به سازمان­های مربوطه گامی موثر در جلوگیری از تخریب محیط زیست توسط آلاینده­ها این صنعت برداشته شود.