污水中的主要污染物可分為三大類：物理性污染、化學(xué)性污染和生物性污染。

(1)物理性污染可分為以下幾個方面：

① 熱污染

污水的水溫是污水水質(zhì)的重要物理性質(zhì)。就污水處理本身而言，水溫多低（如低于5℃）或過高（如高于40℃）都會影響污水的生物處理效果。溫度較高的污水主要來自熱電廠及各種發(fā)熱工廠過程中的冷卻水。未經(jīng)處理的冷卻水排入水體后，造成受納水體的水溫升高，水中有毒物質(zhì)毒性加劇，溶解氧降低，危害水生生物的生長甚至導(dǎo)致死亡。

② 懸浮物質(zhì)污染

懸浮物是指水中含有的不溶性物質(zhì)，包括固體物質(zhì)、浮游生物及呈乳化狀態(tài)的油類(泡沫)。它們主要來自生活污水、垃圾和采礦、建材、食品、造紙等工業(yè)產(chǎn)生的污水，或者是由于地面徑流所引起的水土流失進(jìn)入水中的。懸浮物質(zhì)的存在造成水質(zhì)混濁、外觀惡化，改變水的顏色。

③ 放射性污染

污水中的放射性物質(zhì)主要來自鈾、鐳等放射性金屬的生產(chǎn)和使用過程，如放射性礦藏、核試驗(yàn)、核電站以及醫(yī)院的同位素實(shí)驗(yàn)室等。放射性物質(zhì)的衰變釋放出放射性核親(α、β、r射線)構(gòu)成一種特殊的污染，即放射性污染，對人體進(jìn)行慢性輻射并可以長期蓄積，引起潛在效應(yīng)，誘發(fā)貧血、癌癥等。

(2)化學(xué)性污染可分為以下幾個方面：

①無機(jī)無毒物污染

無機(jī)無毒物主要指無機(jī)酸、無機(jī)堿、一般無機(jī)鹽以及氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)。酸性、堿性污水要來自礦山排水、化工、金屬酸洗、電鍍、制堿、堿法造紙、化纖、制革、煉油等多種工業(yè)污水。酸堿污水排入水體后會改變受納水體的pH值，從而抑制或殺滅細(xì)菌或其他微生物的生長，削弱水體的自凈能力，破壞生態(tài)平衡。此外，酸、堿污染還能逐步地腐蝕管道、船舶和地下構(gòu)筑物等設(shè)施。    一般無機(jī)鹽類是由于酸性污水與堿性污水相互中和以及它們與地表物質(zhì)之間相互反應(yīng)產(chǎn)生的。無機(jī)鹽量的增多導(dǎo)致水的硬度增加，給工業(yè)用水和生活用水帶來許多不利因素。

污水中的氮、磷是植物和微生物的主要營養(yǎng)物質(zhì)。氮主要來源于氮肥廠、洗毛廠、制革廠、造紙廠等；磷的主要來源是磷肥廠和含磷洗滌劑。施用氮肥和磷肥的農(nóng)田排水也會有殘余的氮和磷。

當(dāng)水體中氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)增多時，可導(dǎo)致水體，特別是湖泊、水庫、港灣、內(nèi)海等水流緩慢的水域中的藻類等浮游植物及水草大量繁殖。這種現(xiàn)象稱之為水體的“富營養(yǎng)化”。“富營養(yǎng)化”污染可導(dǎo)致水中溶解氧減少，魚類的生活空間減少，且有些藻類還帶有毒性，危害魚類及水生動物的生存。更有甚者，過多的藻類殘體可使湖泊變淺，后形成水體老化和沼澤化。

②無機(jī)有毒物污染

無機(jī)化學(xué)毒物包括金屬和非金屬兩類。金屬毒物主要為汞、鉻、鎘、鉛、鋅、鎳、銅、鈷、錳、鈦、釩、鉑和鉍等，特別是前幾種危害更大。如汞進(jìn)入人體后被轉(zhuǎn)化為甲基汞，在腦組織內(nèi)積累，破壞神經(jīng)功能，無法用藥物醫(yī)治，嚴(yán)重時造成死亡。鎘中毒時引起全身疼痛，其中的鎘取代了骨質(zhì)中的鈣，使骨骼軟化自然折斷所致，腰關(guān)節(jié)受損、骨節(jié)變形，有時還會引起心血管病。

金屬毒物具有以下特點(diǎn)：

a.不能被微生物降解，只能在各種形態(tài)間相互轉(zhuǎn)化、分散。

b.其毒性以離子態(tài)存在時嚴(yán)重，金屬離子在水中容易被帶負(fù)電荷的膠體吸附，吸附金屬離子的膠體可隨水流遷移，但大多數(shù)會迅速沉降，因此重金屬—般都富集在排污口下游一定范圍內(nèi)的底泥中。

c.能被生物富集于體內(nèi)，即危害生物，又通過食物鏈危害人體。

d.重金屬進(jìn)入人體后，能夠和生理高分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)和菌等發(fā)生作用而使這些生理高分子物質(zhì)失去活性，也可能在人體的某些器官積累，造成慢性中毒，其危害有時需10—20年才能顯露出來。

重要的非金屬毒物有砷、硒、氰、氟、亞硝酸根等。如砷中毒時能引起中樞神經(jīng)紊亂，誘發(fā)皮膚癌等。亞硝酸鹽在人體內(nèi)還能與仲胺生成亞硝胺，具有強(qiáng)烈的致病作用。

③有機(jī)無毒物污染(需氧有機(jī)物污染)

有機(jī)無毒污染物主要包括生活污水、牲畜污水和某些工業(yè)污水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物。這類合機(jī)物是不穩(wěn)定的，它們在微生物作用下，借助于微生物的新陳代謝進(jìn)行分解，向穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。在分解過程中需要消耗氧氣，故又稱之為需氧污染物或耗氧有機(jī)物。在有氧條件下，經(jīng)好氧微生物作用進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而消耗大量的溶解氧，產(chǎn)生CO2、H2O等穩(wěn)定物質(zhì)；水中溶解氧耗盡后，則在厭氧微生物作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生H2O、CH4、CO等穩(wěn)定物質(zhì)，同時放出硫化氫、硫醇等難聞氣體。使水質(zhì)變黑變臭，造成環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步惡化。這一類污染物質(zhì)是目前水體中大量、經(jīng)常和普遍的一種污染物。

④有機(jī)有毒物污染

污染水體中的有機(jī)有毒物質(zhì)種類很多，這類污染物質(zhì)多屬于人工合成的有機(jī)物質(zhì)，(如DDT、六六六)、多環(huán)芳烴、芳香胺等污染物；這類污染物質(zhì)的主要特征是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，很難被微生物分解，其另一特征是它們以不同的方式和程度都有害于人類健康致畸、致突變物質(zhì)，有些還被認(rèn)為是致癌物質(zhì)。。

⑤油類物質(zhì)污染

有機(jī)油類污染物質(zhì)包括“石油類”和“動植物油類”兩項。它們進(jìn)人水體后漂浮在水面上，形成油膜，隔絕陽光、大氣與水體的，破壞水體的復(fù)氧條件，從而影響水生物、植物的生長。

(3)生物性污染可分為以下幾個方面：

生物污染物主要是指廢水中的致病性微生物，它包括致病細(xì)菌、病蟲卵和病毒。未污染的天然水小細(xì)菌含量很低，當(dāng)城市污水、垃圾淋溶水、醫(yī)院污水等排入后將帶入各種病原微生物。如生活污水中可能含有能引起肝炎、傷寒、霍亂、痢疾、腦炎的病毒和細(xì)菌以及蛔蟲卵和鉤蟲卵等。生物污染物污染的特點(diǎn)是數(shù)量大，分布廣，存活時間長、繁殖速度快。