工业废水的特点是水质与水量因生产工艺与生产方式的不同而差别很大。如电力、矿山等部门的废水主要含无机污染物，而造纸与食品等工业部门的废水，有机物含量很高，BOD5（五日生化需氧量）常超过2000毫克／升，有的达30000毫克／升。即使同一生产工序，生产过程中水质也会有很大变化，如氧气顶吹转炉炼钢，同一炉钢的不同冶炼阶段，废水的pH值可在4～13之间，悬浮物可在250～25000毫克／升之间变化。工业废水的另一特点是：除间接冷却水外，都含有多种同原材料相关的物质，而且在废水中的存在形态往往各不相同，如氟在玻璃工业废水与电镀废水中一般呈氟化氢（HF）或氟离子（F-）形态，而在磷肥厂废水中是以四氟化硅（SiF4）的形态存在；镍在废水中可呈离子态或络合态。这些特点增加了废水净化的困难。
工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油化工、电力等工业用水量大，废水量也大，如有的炼钢厂炼1吨钢出废水200～250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率相关。例如循环率高的钢铁厂，炼1吨钢外排废水量只有2吨左右。
（第四节）农业污水
农作物栽培、牲畜饲养、农产品加工等过程排出的、影响人体健康与环境质量的污水或液态物质。
现代化大农业出现前，农业生产规模较小，营养元素等在循环过程中凭借自然净化，尚可维持在环境中平衡，农业污水还不成为环境问题。现代化农业发展以来，为了获得大面积的高产，提高农产品质量，大量地施用化学肥料、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等化学药剂；牲畜饲养、农产品加工等生产规模越来越大，农业污水的污染日趋严重，生态平衡受到影响，甚至遭到破坏。农业污水中含有各种病原体、悬浮物、化肥、农药、不溶解固体物与盐分等。农业污水的数量大，影响面广。美国1977年农业污水引起的水体生化需氧量的增加，比城市污水与工业废水等点污染源所引起的大5～6倍；农业污水影响的水域面积占水域总面积的68％。中国广大农村有使用人粪尿与厩肥等有机肥料的传统。20世纪50年代以来，化肥与农药的用量也迅速增长。无论在农业发达的长江、珠江流域，还是在干旱、半干旱地区与水源无保证的丘陵地区，农业污水污染的现象普遍存在。
一、农田径流雨水或灌溉水流过农田表面后排出的水流，是农业污水的主要来源。农田径流中主要含有氮、磷、农药等污染物。
（1）氮：施用于农田而未被植物吸收利用或未被微生物与土壤固定的氮肥，是农田径流中氮素的主要来源。化肥以硝态氮与亚硝态氮形态存在时，尤其容易被径流带走。农田径流中的氮素还来自土壤的有机物、植物残体与施用于农田的厩肥等。一般土壤中全氮含量为0.075％～0.3％，以表土层厚15厘米计，全氮含量每公顷为1500～6000千克，每年矿化的氮每公顷约30～60千克。不同地区与不同土壤上农田径流的含氮量有较大的差别。如英国田间排水中含铵态氮0.5毫克/升，硝态氮17毫克／升，每年径流量以100毫米计，铵态氮每公顷为0.5千克，硝态氮为17千克。瑞典农田径流中含铵态氮0.09毫克／升，硝态氮4.1毫克/升。有些地区硝态氮为20～40毫克／升，甚至达81.6毫克／升。
（2）磷：土壤中全磷量为0.01％～0.13％，水溶性磷为（0.1～1.0）×10-6。土壤中的有机磷是不活动的，无机磷也容易被土壤固定。荷兰海相沉积粘土农田径流中含磷约0.06毫克／升，河流沉积物粘土农田径流中含磷约0.04毫克／升，从挖掘过泥炭的有机质含量丰富的土壤流出的径流中含磷量约0.7毫克/升，水稻田因渍水可使土壤中可溶性磷量增加，每年失磷较多，每公顷约为0.53千克。
土壤中的氮、磷等营养元素，可随水与径流中的土壤颗粒流失。大部分耕地含磷0.1％、氮0.1％～0.2%、碳1％～2％，因此，农田土壤侵蚀1毫米，每公顷土壤的径流中有磷10千克、氮10～20千克与碳100～200千克。
（3）农药：农田径流中农药的含量一般不高，流失量约为施药量的5%左右。如施药后短期内出现大雨或暴雨，第一次径流中农药含量较高。水溶性强的农药主要在径流的水相部分；吸附能力强的农药（如2，4-D、三嗪等）可吸附在土壤颗粒上，随径流中的土壤颗粒悬浮在水中。
二、饲养场污水牲畜、家禽的粪尿污水是农业污水的第二个来源。饲养场污水可作为厩肥，但是工业发达的国家往往弃置不用，造成环境问题。作为厩肥使用，大都采用面施的方法，如果厩肥中大量可溶性碳、氮、磷化合物还未和土壤充分作用前就出现径流，也能造成比化肥更严重的污染。现今，对于厩肥还没有完善的检测方法确定其营养元素的释放速度，以推算合理的用量与时间。因而，这类的径流污染是难以避免的。
饲养场牲畜粪尿的排泄量大，用未充分消毒灭菌的粪尿水浇灌菜地与农田，会造成土壤污染；粪尿被雨水径流冲到河溪塘沟，会造成饮用水源污染。在饲养场临近河岸与冬季土地冻结的情况下，此种污水对周围水生、陆生生态系统的影响更大。
三、农产品加工污水水果、肉类、谷物与乳制品的加工，以及棉花基本染色、造纸、木材加工等工业排出的污水是农业污水的第三个来源。在发达国家农产品加工污水量相当大，如美国食品工业每年排放污水约25亿吨，在各类污水中居第五位。
四、农业污染的影响农业污水中的氮、磷等营养元素进入河流、湖泊、内海等水域，可引起富营养化；农业污水中的农药、病原体与其他有毒物质能污染饮用水源，危害人体健康；农业污水还可造成大范围的土壤污染，破坏自然生态系统，使生态系统内的物种失去平衡。防治农业污水污染的措施，现今主要是减少农田径流。
（第五节）城市污水
城市污水按来源可分为生活污水、工业废水与径流污水。生活污水主要来自家庭、机关、商业与城市公用设施。其中主要是粪便与洗涤污水，集中排入城市下水道管网系统，输送至污水处理厂进行处理后排放。其水量水质明显具有昼夜周期性与季节周期变化的特点。工业废水在城市污水中的比重，因城市工业生产规模与水平而不同，可从百分之几到百分之几十。其中往往含有腐蚀性、有毒、有害、难以生物降解的污染物。因此，工业废水必须进行处理，达到一定标准后方能排入生活污水系统。生活污水与工业废水的水量以及两者的比例决定着城市污水处理的方法、技术与处理程度。城市径流污水是雨雪淋洗城市大气污染物与冲洗建筑物、地面、废渣、垃圾而形成的。此种污水具有季节变化与成分复杂的特点，在降雨初期所含污染物甚至会高出生活污水许多倍。
城市污水中90％以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物：悬浮物：一般为200～500毫克／升，有时候可超过1000毫克／升。其中无机与胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可通过混凝、沉淀、过滤等方法和水分离，形成污泥而去除。
病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。
需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量（BOD5）来表示。也可用总需氧量（TOD）、总有机碳（TOC）、化学需氧量（COD）等指标结合起来评价。常用BOD5和COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案。城市污水BOD5一般为每升300～500毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。
植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质——氮与磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克，近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的30％～75％，占地面径流污水中磷含量的17％左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流与粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐与一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮与地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内和仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。
城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外，随污染源的不同还可能含有多种无机污染物与有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。
如果城市污水不通过处理就排入地面水体，会使河流、湖泊受到污染。但城市污水水量十分大，如全部进行污水二级处理，投资极大。因此，结合具体情况研究经济有效的处理措施，是环境保护的重大课题之一。
（第六节）污水灌溉
利用城市污水或工业废水灌溉农田、草地、树林或观赏植物园地。
一、沿革污水灌溉有悠久的历史，早在公元前雅典就曾用污水灌溉农田，以利用水与其中的肥分。1559年德国开始用灌溉法处理污水，后来发展成为污水处理与利用相结合的一种措施。20世纪以来，前苏联、美国、澳大利亚等国进一步发展了污水灌溉。中国用人粪尿浇灌田地有悠久的历史，20世纪50年代初中国已有很多城市用污水灌溉土地。1958年中国国务院科学规划委员会确定污水灌溉为国家重点研究项目。1961年颁布了《污水灌溉农田卫生管理试行办法》。1964年中国科学技术协会在北京召开有44个国家与地区参加的关于污水灌溉的国际科学讨论会。1979年底，中国农林部颁布了《农田灌溉水质标准》。
二、效益城市污水一般含有植物营养物质氮15～60毫克／升，钾10～30毫克／升，磷9～18毫克／升，还有多种为植物生长所必需的微量元素。污水灌溉既可利用水资源，节约农业用水，又可利用其营养物质，促进农作物、牧草增产。一些污水灌溉地区农作物增产超过60％。
污水灌溉同时还是一种经济而节省能源的污水处理方法。经过灌溉，一般可去除污水中生物能降解的有机物及氮、磷等90％以上，一些有毒、有害物质也能够被氧化分解，有利于防止水体污染与水体的富营养化。
三、污染物在土壤中的迁移与转化有机与无机污染物随污水进入土壤后发生一系列的迁移与转化。主要作用有：（1）物理化学吸附与吸附交换作用。土壤作为一个松散的多孔结构，一般具有很大的活性表面，砂壤土约为10～14平方米／克，粘土约为150～250平方米／克，能吸附污水中的有机与无机污染物，使污染物脱离食物链，或失去活性，或被微生物降解。土壤胶体还对离子有吸附－交换作用，当吸附一部分离子时，就解析出等当量的其他同电荷离子，这是呈离子态的污染物迁移转化的重要过程之一。
（2）生物氧化作用。土壤作为一个复杂的生态系统，每克耕作土壤往往含有几亿个细菌、几十万个真菌与多种微型动物，这些微生物能够氧化分解多种有机物质。土壤颗粒表面的吸附作用又为生物氧化作用提供了条件。在微生物的作用下，有些污染物得到降解，有些污染物失去毒性，但也有些污染物生成毒性更大的代谢产物。如环状有机物因芳香环被破坏而降解；对硫磷与马拉硫磷农药因酰胺键与脂键水解而失去毒性；稻瘟醇则生成毒性更大的代谢产物三氯苯甲酸与四氯甲酸。
（3）化学降解与光化学降解作用。土壤作为一个化学体系，污染物受土壤中化学过程的控制，水解、氧化、异构化等作用，使一些化学污染物降解。土壤表面受太阳光辐射，特别是紫外线辐射能使DDT、除草剂发生光化降解。
（4）植物的吸收与代谢作用。不同种属的植物对不同的污染物有一定的吸收作用，对有些污染物吸收后还具有代谢降解作用。在植物体内酚能够形成酚糖甙，最后通过代谢分解成为二氧化碳；植物可将进入体内的氰化物转化为丝氨酸等氨基酸，水稻能够将根系吸收的苯并（a）芘输往茎叶，并把它转化为二氧化碳与有机酸。
四、污水灌溉的条件土壤的净化能力是有限度的，而灌溉的污水水质大多很复杂。有的污水含病原体，如沙门氏菌，在土壤中可存活35～70天。工业废水中含有多种有毒、有害物质，特别是重金属，生物不能降解。有些有毒化学物质的性质很稳定，如氯代烃类，生物也不能降解。不通过适当处理，直接用工业废水或城市污水灌溉农田，会造成严重后果：作物的产量与质量下降，土壤盐碱化，水源受污染，环境卫生恶化，传染病与寄生虫病传播等。
污水灌溉必须具有一定条件，主要是：①污水，尤其是工业废水应通过预处理，对其中的污染物特别是重金属与生物难以降解的化学物质加以回收利用或作适当处理，使其达到污水灌溉水质标准。②医院、生物制品厂、兽医站等含有病原体的污水必须严格消毒后才能用于灌溉。③应根据作物及其他灌溉对象的特性、土质、地下水位、气象等情况进行合理规划，确定科学的灌溉方式与管理制度。④控制灌溉水量，防止污水外溢与灌渠渗漏。⑤在水源卫生防护带含水层露头处，地层有裂隙与溶岩地区、易受淹的涝区不能用污水灌溉。⑥污灌区要同居民点维持一定距离。
