Il 19 settembre del 2005 è stato firmato un Protocollo d’Intesa per l’attuazione di un piano di monitoraggio sugli effetti ambientali e sanitari dell’impianto. Il protocollo, i cui firmatari sono Provincia di Siena, Comune di Poggibonsi, ARPAT, USL, ATO e Siena Ambiente, prevede in particolare la valutazione integrata dell’impatto delle emissioni dell’impianto attraverso sia campagne di monitoraggio del suolo e dell’aria.
Nelle aree di massima ricaduta previsionale delle emissioni del termovalorizzatore sono presenti delle stazioni di monitoraggio per verificare l'eventuale incidenza delle emissioni sulla qualità dell'aria di tali zone.
Sul fronte ambientale, Sienambiente redige – entro il 30 aprile di ogni anno – un report relativo al funzionamento e alla sorveglianza dell’impianto, e lo invia agli organi di controllo. Oltre a una relazione che evidenzia la conformità dell’esercizio dell’impianto alle condizioni prescritte nell’Autorizzazione integrata ambientale, il documento rappresenta una sintesi del Piano di monitoraggio e controllo e dei dati raccolti nell’anno solare precedente a quello in cui viene pubblicato.