城市再生水具有水源、肥源、污染源三种属性，这三种属性决定了再生水回用具有正负两方面的生态效应。正面的生态效应主要是为生态系统提供水资源，维持其正常的结构和功能；为植物提供所需的营养元素，改善土壤性质，提高土壤肥力等。负面的生态效应主要是再生水中含有的污染物盐分、重金属、病原菌等进入土壤、城市河道、地下水等生态系统中，造成一定的污染和破坏。根据接受再生水回用的对象，可分为土壤、植被、地下水、河道等的生态效应；根据不同的污染物类型，可分为盐分污染、重金属污染、病原菌污染等的生态效应。

再生水灌溉是城市再生水利用的主要形式，可能会改变土壤的理化性质、微生物活性，进而影响植被的生长。当再生水中含有较高的钠离子时，会引起灌溉土壤板结，进而导致土壤的入渗性能下降，土壤孔隙度减小。再生水对土壤化学性状的影响主要体现在土壤中总氮、有效磷及盐分的变化。再生水中还含有一些特定的污染物，如重金属、内分泌干扰物、药品及个人护理用品等，能够在土壤中累积形成污染。再生水中的碳、氮能促进微生物活性，重金属及有机毒素则降低微生物活性，造成土壤微生物种群密度、土壤酶活性、土壤微生物量碳等的变化。再生水灌溉对植被的影响，表现在个体形态（如叶面损伤、根长、株高等）、器官元素含量（如铅、砷、铜等的含量）、个体生理（如叶绿素含量、植物酶活性等）、植物群落特征（如丰富度、多样性等）等的变化。再生水河道补给可能会导致水体富营养化，表现在河道水体的常规理化性质（如酸碱度、总氮、总磷、溶解氧等）的变化。再生水补给地下水主要有地表回灌和井灌两种方式，可能会影响地下水的常规水质评价指标，地下水中可能出现新型有机污染物、病原菌等。

评价城市再生水生态效应的方法包括生态风险评价法、土壤质量评价法、综合污染指数法、模型模拟法。生态风险评价法是指生态系统受一个或多个胁迫因素影响后，对不利的生态后果出现的可能性进行评估，其评价框架包括制定计划、问题形成、风险分析、风险表征。土壤质量评价法，就是根据有效性、可靠性、敏感性、可重复性及可接受性等原则，确定土壤物理、化学、生物学指标，综合评价土壤具有的为生物生产提供养分，容纳、吸收、净化污染物，以及维护、保障人类和动植物健康的能力。主要包括土壤质量卡、土壤质量检测盒、土壤质量综合评分法等。综合污染指数是环境质量参数与环境质量标准的复合值，能够对区域整体水质做出定量描述，反映生态环境质量的综合特征。模型模拟法，通过建立再生水及其污染物在生态系统迁移、转化、积累以及生物响应的模型，整合离子交换、沉淀和溶解、生物生长、种群动态等物理化学生态过程，准确地模拟土壤-地下水系统中的污染物分布及其造成的生态风险和经济损失。

为了进一步促进城市再生水的安全利用，减少负面的生态效应，应加大对新型污染物、致病微生物等的研究力度，完善污染物在不同介质之间的迁移转化规律、影响因素等研究，加强长期定位研究等；将再生水水质标准与排放标准结合起来，进一步完善再生水利用水质标准；结合再生水发展的特点，建立耦合水质风险管理-终端用户风险管理-设施风险管理-安全监督管理的风险管理体系，促进再生水回用的安全性和可持续性。