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愛河的形成源於百萬年前的蓬萊造山運動，壽山、半屏山、覆鼎金等地區相繼浮出海面。由於蓬萊造山運動的影響，使得台灣島每年以0.5公分到3公分的速度上升，愛河就這樣從淺海變成窪地、沼澤，再變成渠道、埤塘密怖的河流。約三、四百年前，高屏溪的泥沙因海流搬運的作用，逐漸在旗後山的後方堆積，經年累月而形成今日的旗津島，與大林蒲連成一條長達12公里沙洲，阻擋外海波浪，使高雄港成為潟湖，為生物及植物造就一個良好的生長環境。 根據記載高雄港未開築前，港區及愛河沿岸儘是紅樹林的天下，苓雅寮、前鎮、小港、旗津內海及愛河下游、二號運河沿岸都有紅樹林蹤跡。 台灣的紅樹林有三科六種，分別是紅樹科的水筆仔、五梨跤、紅茄苳、細蕊紅樹，馬鞭草科的海茄苳及使君子科的欖李。除了水筆仔未曾在高雄發現外，其餘五種曾是高雄港及愛河的優勢樹種，造就了高雄港潟湖豐富的魚蝦貝類。 紅樹林是世界上珍貴的植物，生長在土質環境惡劣的海岸地區，為了適應生長環境的惡劣，紅樹林常發展出呼吸根、支柱根、胎生苗等特殊的構造，具保護海岸與庇護生物的功能。因此有紅樹林的地區，魚蝦貝類特別豐富。
愛河流域涵蓋高雄市面積的40％，是高雄市最重要的洩洪道。早期高雄並沒有埋設污水下水道，只延續日據時期的作法，闢建衛生下水道以排水防洪為主。雨水、家庭污水、工業廢水及農業餘水共同排入愛河。過量的污染使愛河的自淨功能逐漸消失，愛河只有一年比一年的髒臭。1971年愛河終於因市民的不知愛惜，揮霍無度，而正式宣告死亡。 早在1968年市政府已感受到愛河污染的嚴重，於是購置兩艘挖泥船進行愛河污泥挖除工作。可惜因方法不對，效果不彰，一年後停止挖除污泥計畫，轉而以計畫建立污水下水道系統來解決愛河污染的問題。1979年市政府開始執行愛河整治計畫，採雨水、污水分流制，興建污水下水道系統，收集家庭污水、工業廢水輸送到污水處理廠經初級處理後，再由海洋放流管放流到外海。 以污水下水道來解決都市河流的污染是英國人於十九世紀的傑作，至今成為各國解決都市河流污染的主要作法。
