7.2.2 水体污染物
从环境保护角度出发，可以认为任何物质若以不恰当的数量、浓度、速率、方式进入水体，均可造成污染，因而均有可能成为污染物，所以水体污染物的范围非常广泛。当然，对于一些对人体和生物体有毒、有害的物质，例如Hg、Cr、As、Cd及氰化物和酚类等物质，不论其进入水体的数量、浓度、速率及方式如何，均属于水体污染物。
水体污染物的种类繁多，因此其分类方法也有所不同，例如按污染物的物理形态，可分为颗粒状污染物、胶体状污染物及溶解状污染物；按污染物的化学性质又可分为无机污染物、有机污染物。在此主要按污染的特征将其分为如下四类。
1.无机无毒物
无机无毒物指对人体或生物无直接毒害作用的无机物，主要包括以下三种。
（1）颗粒状无机物：如来自地面的泥沙、尘土、渣物等固体颗粒。
（2）酸碱及无机盐：酸性废水主要来自工厂及矿山的排水，如化肥、农药、粘胶纤维、酸法造纸及硫化矿的开采等工矿废水；碱性废水主要来自碱法造纸、化学纤维制造、制碱、制革等工业。酸性废水与碱性废水可相互中和产生各种盐类，也可与地表物质相互作用，生成各种无机盐类。所以，一般情况下，酸性或碱性废水造成的水体污染都伴随着无机盐类的污染。
pH值超出6～9范围的废水，对人、畜及各种生物产生直接毒害。酸性或碱性废水的污染，会影响水体的自然缓冲作用，抑制微生物的生长，导致水体的自净能力下降，腐蚀管道、水工建筑物和船舶等。此外，还可能会因pH值变化，导致水体中的无机盐类及硬度的增加。
（3）植物营养物：主要指N、P等元素。
2.无机有毒物
无机有毒物指能直接引起人体及生物毒性反应的无机污染物。这类污染物具有明显的累积性，可通过水生生物富集，进入食物链危害人体健康，其中最为典型的是重金属离子及CN-和As等非金属污染物。
（1）非金属有害物，主要包括氰化物、As、Se、F、S。其中氰化物为剧毒物质，主要来源于游离的氢氰酸（HCN），CN-在酸性溶液中可生成HCN而挥发出来。各种氰化物分离出CN-及HCN的难易程度不同，因而毒性也有差异。CN-的毒性主要表现在破坏血液、影响输氧、引起组织缺氧、细胞窒息、脑部受损，最终因呼吸中枢麻痹而死亡。砷是传统的剧毒物质，三价砷的毒性要比五价砷的毒性大得多，As2O3即砒霜，对人体毒性很大。水体中的砷主要来源于有色金属采选和冶炼、化工、炼焦、发电、造纸及皮革等行业。砷能在人体内积累，长期饮用含砷的水会导致慢性中毒，主要症状是神经中枢紊乱、腹痛、呕吐、肝痛、肝大等消化系统障碍，并常伴有皮肤癌、肝癌、肾癌及肺癌等发病率增高等现象。
（2）重金属毒性物，主要有Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Ti、V、Mo、Sb等，这些物质作为毒物具有如下共性。
①当以离子态存在时，毒性最强，故常称重金属离子毒物。
②低浓度时即可产生较大的毒性，一般情况下人饮服0.1～10 mg便可导致中毒死亡，Hg、Cd、Cr、Pb等毒性更强，饮服0.01～0.1 mg即可导致中毒。
③不能被微生物降解，相反有时在微生物作用下毒性剧增。例如，无机汞被微生物转化为烷基汞后，毒性大增。这种有机汞能在脑内积累，引起乏力、末梢神经麻木、动作失调、精神错乱、疯狂痉挛。
④能被生物成千上万倍地富集，例如，Hg、Cd、Cr可被水生生物分别富集100倍、300倍及200倍，既危害生物又通过食物链危害人体健康。
⑤它们都可进入人体，与生物大分子（如蛋白和酶）作用，使生物大分子失去活性，导致慢性中毒。
重金属离子尤以Hg、Cd、Cr、Pb毒性最强，且较为常见。Hg离子主要来源于氯碱、聚氯乙烯、乙醛、乙酸乙烯的合成及电气仪表等工业，Cd离子及Cr离子主要来源于采矿、冶金、电镀、制革、玻璃、陶瓷及塑料等工业，Pb离子则主要出自采矿、冶金、化工、蓄电池、颜料、油漆等工业及汽车尾气。(https://www.daowen.com)
3.有机无毒物
有机无毒物又称耗（需）氧有机物或可生物降解有机物，主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪等，其他的大多数为它们的降解产物。生活污水和大部分工业废水都含有大量的有机无毒物，天然水体中的这类物质则主要是水中生物生命活动的代谢产物。这些物质的共同特性是没有毒性，进入水体后，在微生物的作用下，最终分解为简单的无机物，并在生物氧化分解过程中消耗水中的溶解氧。因此，这些物质过多地进入水体，会造成水体中的溶解氧严重不足甚至耗尽，引起有机物厌氧发酵，分解出CH4、H2S、NH3等气体，散发恶臭，污染环境。
耗氧有机物种类繁多，组成复杂，因而难以分别对其进行定量、定性分析。因此，一般不对它们进行单项定量测定，而是利用其共性（如它们比较易于氧化），采用某种指标间接地反映其总量和分类含量。氧化方式有化学氧化、生物氧化和燃烧氧化，都是以有机物在氧化过程中所消耗的氧或氧化剂的数量来替代有机物的数量。在实践过程中，常用下列指标来表示水中有机物含量，即化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总有机碳（TOC）
（1）化学需氧量 化学需氧量指用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的质量表示（mg/L）。COD值越大，表示水中的有机污染物污染越重。目前常用的氧化剂主要是高锰酸钾和重铬酸钾。高锰酸钾化学需氧量（简记CODMn）适用于分析污染较严重的水样。目前，国际标准化学组织规定，化学需氧量是指CODCr，而称CODMn为高锰酸钾盐指数。
化学需氧量所测定的内容范围是不含氧的有机物和含氧有机物中碳的部分，实质上是反映有机物中碳的耗氧量。另外，测定化学需氧量时，氧化剂不仅氧化了有机物，而且对各种还原态的无机物（如硫化物、亚硝酸盐、氨、低价铁盐）也具氧化作用。
（2）生化需氧量 在人工控制的条件下，使水样中的有机物在微生物作用下进行生物氧化，在一定时间内消耗的溶解氧的数量，可以间接地反映出有机物含量，这种水质指标称为生化需氧量，以每升水消耗氧的质量（mg/L）表示。生化需氧量越高，表示水中耗氧有机污染越重。
由于微生物分解有机物是一个缓慢的过程，通常微生物将耗氧有机物全部分解需要20天以上，并与环境温度有关。生化需氧量的测定常采用经验方法，目前国内外普遍采用在20℃条件下，以5天作为测定BOD的标准时间，记为BOD5，或简称BOD。BOD5只能相对反映出氧化有机物的数量，但是，它在一定程度上也反映了有机物在一定条件下进行生物氧化的难易程度和时间进程，具有很大使用价值。
（3）总有机碳 这是近年来发展起来的一种快速测定方法，它包含了水体中所有有机物的含碳量。测定方法是在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在900℃温度下，使水样气化燃烧，燃烧后测定气体中的二氧化碳含量，从而确定水中的碳元素总量。在此总量中减去无机碳元素含量，即可得总有机碳。TOC虽可以用总有机碳元素量来反映有机物总量，但因排除了其他元素，仍不能直接反映有机物的真正浓度。
4.有机有毒物
有机有毒物指难以由微生物降解的有机物，这类物质多为人工合成的有机物，其特点是化学性质稳定，不易被微生物降解，多数具有疏水亲油性质，易被水中胶粒和油粒吸附扩散且在水生生物体内富集、积累，对人体及生物有毒害作用。有机有毒物的种类很多，其污染影响及作用也各不相同，在此仅列举几种主要的略做介绍。
（1）酚类化合物 酚是芳香族碳氧化合物，苯酚是其中最简单的一种。酚类化合物是有机合成的重要原料之一，具有广泛的用途。酚作为一种原生质毒物，可使蛋白质凝固，主要作用于神经系统。水体受酚污染后，会严重影响各种水生生物的生长和繁殖，使水产品产量和质量降低。
（2）有机农药 有机农药包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂。从化学结构上，有机农药可分为有机氯农药、有机磷农药和有机汞农药三大类。有机氯农药的特点是水溶性低而脂溶性高，易在动物体内累积，对动物和人体造成危害。
（3）多氯联苯（PCBs）多氯联苯是一种化学性能极为稳定的化合物。它进入人体后主要蓄积在脂肪组织及各种脏器内。日本的米糠油事件，就是人食用被PCBs污染了的米糠油而导致中毒的。
（4）多环芳烃类 多环芳烃是指多环结构的碳氢化合物，其种类很多，如苯并芘、二苯并芘、苯并蒽、二苯并蒽等。其中以苯并［a］（简记BaP）最受关注，3，4-苯并芘已被证实是强致癌物质之一。在地表水中，已知的多环芳烃类有20多种，其中七八种具有致癌作用，如苯并蒽、苯并芘等。
5.其他污染物
（1）放射性物质 天然的放射性同位素238U、226Ra、232Th等一般放射性都很弱，对生物没有什么危害。人工的放射性污染主要来源于铀矿开采和精炼、原子能工业、放射性同位素的使用等。放射性污染物，通过水体可影响生物，灌溉农作物亦可受到污染，最后可由食物链进入人体。放射性污染物放射出的α、β、γ等射线均可损害人体组织，并可蓄积在人体内造成长期危害，促成贫血、白细胞增生、恶性肿瘤等各种放射性疾病。
（2）生物污染物 生物污染物主要来自生活污水、医院污水和屠宰肉类加工、制革等工业废水，主要通过动物和人体排泄的粪便中含有的细菌、病毒及寄生虫等污染水体，引起各种疾病传播。
（3）感官性污染物 感官性污染物是指色、嗅、味、泡沫、恶臭等，其副作用是刺激感官，影响景观、旅游和文体活动。
