水體汙染
地球表麵上水的覆蓋麵積約占四分之三。水是寶貴的自然資源，是人類生活、動植物生長和工農業生產不可缺少的物質。水是一切生命機體的組成物質，是生命發生、發育和繁衍的源泉。水是生物體新陳代謝的一種介質，生物從外界環境中吸收養分，通過水將各種養分物質輸送到機體的各個部分，又通過水將代謝產物排出機體之外，因此水是聯係生物體的營養過程和代謝過程的紐帶，水參與了一係列的生理生化反應，維持著生命的活力。水還對生物體起著散發熱量、調節體溫的作用。水是人體（以及各種生物體）中含量最多的一種物質，約占體重的三分之二。每人每天約需5L水，沒有水就沒有生命。
生產和生活用水，基本上都是淡水。地球上全部地麵和地下的淡水量總和僅占總水量的0.63％。隨著社會發展和人們生活水平的提高，生產和生活用水量在不斷上升。人類年用水量已近4萬億立方米，全球有60％的陸地麵積淡水供應不足，近20億人飲用水短缺。聯合國早在1977年就向全世界發出警告：水源不久將成為繼石油危機之後的另一個更為嚴重的全球性危機。近年來多種渠道的報導都在告誡我們人類麵臨水源危機。據估計，全球對水的需求，每20年將增加一倍，但水的供應卻不會以這種速度增加。目前擁有世界人口40％的約80個國家正麵臨水源不足，並使其農業、工業和人民的健康受到威脅。人類不但需水量大，且隨著工農業的迅速發展和人口增長，排放的廢汙水量也急劇增加，使許多江、河、湖、水庫，甚至地下水等都遭受不同程度的汙染，使水質下降。而水質的優劣直接關係到工農業生產能否正常進行，關係到水生生物的生長，更關係到人體的健康，因此，水質的優劣極為重要。
天然水可分為降水、地表水和地下水三大類。天然水體又是江、河、湖、海等水體的總稱。所有的天然水體總是要和外界環境密切接觸，它在運動過程中，會將接觸到的大氣、土壤、岩石等所含多種物質挾持或溶入，使自身成為極其複雜的體係。大多數天然水體的pH值為3～9，其中河水pH值為4～7，海水pH值為7.7～8.3。
天然水體中通常含有三大類物質，即懸浮物質、膠體物質和溶解物質，如表4－2所列。
水的物理、化學性質水的化學式為H2O。純水是一種無味無色的液體。天然水多呈淺藍綠色。水是氧的氫化物，與同周期的同族的一些元素的氫化物（如H2S，CH4等）相比，水的許多物理常數均表現出“異常”。如水的生成熱很高，所以其熱穩定性很大，在2000K的高溫下離解度不足百分之一。水的冰點為0℃（27315K），沸點為100℃（373.15K），所以在常溫下，水為液態。
溫度改變時，水的體積變化也不尋常，它在0～4℃範圍內，一反“熱脹冷縮”的普遍規律，而是在4℃時密度最大，高於或低於此溫度時，密度都較小，因此當水結冰時，體積反而脹大而變輕，所以冰浮在水麵上。水的這一特性，對自然界水下生命的保護有著十分重要的意義，當冬季河流、湖泊冰封水麵時，反而保護了水下生物的生存。
在一般液體物質中，除汞以外，水具有的表麵張力最大。植物通過水的毛細管作用獲得水分及養分，土壤也是通過毛細管作用來保持水分的。
水的特殊的理化性質，是與水分子的極性分不開的。在H2O分子中，兩個O－H鍵間的鍵角為104.5°，因此H2O分子是一個極性分子。由於氫鍵的存在，冰和水具有很多不尋常的性質。H2O分子中每個氫原子都參與形成氫鍵，使H2O分子之間構成一個四麵體向的骨架結構。每一個氧原子周圍有4個氫原子，其中2個H是與O共價結合，另外2個H離得稍遠，通過氫鍵與O鍵合，由此形成一個有很多“空洞”的結構，從而使冰的密度小於水，所以冰浮於水麵。當冰在冰點溶化時，部分氫鍵被破壞，冰的骨架結構總體崩潰而變成水，但這時液態水中仍有大量氫鍵存在。
溫度升高，上述平衡向吸熱方向移動，即向左移動，締合程度減少，在到達水的沸點時隻有少數的締合水分子。溫度降低，平衡右移，水的締合作用增大。水在4℃時的締合作用最大，即此溫度下，這些H2O分子堆積最緊密，此時水的摩爾體積最小（1.0008mol·cm-3），故窟度最大。破壞水分子的締合結構時，要消耗較多的能量，故冰的熔化熱、熔點、水的比熱、沸點及冷化熱等性質和其他元素的氫化物相比，都高得多。
水體汙染主要指由於人類的各種活動排放的汙染物進入河流、湖泊、海洋或地下水等水體中，使水和水體的物理、化學性質發生變化而降低了水體的使用價值。水體汙染會嚴重危害人體健康，據世界衛生組織報導，全世界75％左右的疾病與水有關。常見的傷寒、霍亂、胃炎、痢疾和傳染性肝炎等疾病的發生與傳播都和直接飲用汙染水有關。
水體汙染有兩類：一類是自然汙染，另一類是人為汙染，而後者是主要的。自然汙染主要是自然因素所造成，如特殊地質條件使某些地區有某些或某種化學元素的大量富集，天然植物在腐爛過程中產生某種毒物，以及降雨淋洗大氣和地麵後挾帶各種物質流入水體，都會影響該地區的水質。人為汙染是人類生活和生產活動中產生的廢汙水對水體的汙染，包括生活汙水、工業廢水、農田排水和礦山排水等。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，或堆積在土地上，經降雨淋洗流入水體，都能造成汙染。
排入水體的汙染物種類繁多，分類方法各異。一般可按汙染物組成分為無機汙染物、有機汙染物和農藥汙染物等，見表4－3。
酸性或堿性物質進入水體使水的pH值發生變化，酸、堿在水體中可彼此中和，也可分別和地表物質發生反應生成無機鹽類，由此引起水體中酸、堿、鹽濃度超過正常量使水質變壞的現象稱水體的酸堿鹽汙染。
水體中的酸主要來源於冶金、金屬加工的酸性工序、製酸廠、農藥廠、人造纖維等工廠的廢酸水以及進入水體的酸雨等，堿主要來源於印染、製藥、煉油、堿法造紙等工業汙水。
我國漁業用水的標準對淡水域規定pH值為6.5～8.5，海水為7.0～8.5；農田灌溉用水標準為pH值為5.1～8.5。當水體長期受酸堿汙染，就會使水體不能維持正常的pH範圍，既影響水生生物的正常活動，造成水生生物的種群發生變化，導致魚類減少，又會破壞土壤的性質，影響農作物的生長，還會腐蝕船舶、水上建築等。
有毒無機汙染物主要是指汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）等重金屬和砷（As）的化合物以及氰根離子（CN-）、亞硝酸根離子（NO2-）等。它們對人類及生態係統可產生直接的損害或長期積累性損害。