A crescente pressão sobre os recursos hídricos, o aumento e a diversificação das fontes de poluição tornam o monitoramento da qualidade da água necessário. Foi analisado a tendência de mudança das propriedades ao longo do rio Paraíba do Sul em Campos dos Goytacazes – RJ, considerando o trecho da entrada dos efluentes outorgados, da área que compreende a estação INEA PS441. Este trabalho objetivou contribuir com o diagnóstico e gestão ambiental através da análise das outorgas concedidas pela Agência Nacional de Águas. Para alcançar este objetivo foi considerado os limites máximos e mínimos utilizando a lei CONAMA. Especificamente, buscou-se analisar as equações de difusão com os parâmetros que interfiram com a qualidade da água; utilizar dados das agências governamentais para calibrar equações de difusão; comparar os modelos de difusão que podem descrever o comportamento dos efluentes no rio, aplicar o método de regressão linear considerando dados anuais visando entender o papel da temperatura e propor um novo modelo para inclusão de novos poluentes. Na modelagem utilizou-se uma plataforma de simulação, onde foi incluído as características do modelo comparando um modelo generalizado e o de Streeter-Phelps. Como resultado verificou-se que o modelo mais geral para novos poluentes se acopla da mesma forma que o de Streeter-Phelps, ou seja, de forma linear. Esta análise foi importante para determinar o impacto de novos poluentes nas outorgas concedidas pela ANA, pois no modelo considerado da ANA só se leva em consideração o OD e a DBO.