水污染概述
人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了55万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。
1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中为“水污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。
水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。根据被污染水的地理分布可以分为海水污染、地表水污染、地下水污染。
化学性污染
污染杂质为化学物品而造成的水体污染。化学性污染根据具体污染杂质可分为6类：
（1）无机污染物质：污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。酸碱污染使水体的PH值发生变化，妨碍水体自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业。
（2）无机有毒物质：污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质，主要有汞、镉、铅、砷等元素。
（3）有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成的物质，化学性质很稳定，很难被生物所分解。
（4）需氧污染物质：生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气，故称之为需氧污染物质。
（5）植物营养物质：主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质，以及农田排水中残余的氮和磷。
（6）油类污染物质：主要指石油对水体的污染，尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。
物理性污染
物理性污染包括：
（1）悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫塑料等。它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水体外观，妨碍水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。
（2）热污染：来自各种工业过程的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象，从而危及鱼类和水生生物的生长。
（3）放射性污染：由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采，核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用，使放射性废水、废物显著增加，造成一定的放射性污染。
生物性污染
生活污水，特别是医院污水和某些工业废水污染水体后，往往可以带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌，如伤寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传播。一些病毒，如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病，如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染也是保护环境，保障人体健康的一大课题。
海水污染
污水、废渣、废油和化学物质源源不断地流入大海。在许多海域，倾倒混有石油的污水是非法的，但这种事仍时有发生，而真正的石油灾难是在巨型油轮泄漏或沉没时发生的。如今我们设法用化学品使水中石油沉淀以达到清除石油的目的。
向海洋倾倒化学和放射性废物的做法已持续多年。容器总有一天会腐蚀掉，有害物质便将进入海水中。我们对深层水与表层水的循环情况还了解不多，其过程或许比我们以前所想的要快。因此有害物质就会扩散到生物活动的水层中去。
地表水污染
五百多年以前，人们就认为饮用流经大城市的河水是危险的，而工业化、人口增长以及新的有毒化学品，使情况愈来愈糟。
排水系统的铺设和清洁剂的使用有增无减，使我们的水道和湖泊中磷酸盐含量日益增多。这种过度营养导致藻类迅猛繁殖，消耗水中的氧，使鱼类死亡，生态系统恶化。由于工业上不妥善处理汞化合物和其他重金属，也造成严重的水污染。汞通过食物链的进程逐渐集中，最后对吃鱼的鸟或人类造成严重的神经损坏。
地下水污染
与地表水一样，地下水也受到了污染的威胁，主要来自于地表或土壤水的下渗，农用氮肥以及垃圾中的油、酚污染着地下水，氮肥中的硝酸盐一旦进入地下，便转变为亚硝酸盐，它在人体中能够转变成致癌物质。地面植被的破坏和湿地的排水减少了地表水的渗透，从而降低了潜水面。由于城市和工业的过度需要，淡水不断被抽出作为生活和工业用水，然后作为地表污水重新排放，因而还会导致潜水面的进一步下降。另一方面，大量频繁的灌溉可以增强渗透作用，使潜水面一直升到地表。而在干旱地区，被水渗透的土地由于异常的蒸发作用，引起地下水中盐类的沉淀，迟早会变成不能耕作的盐碱地。
淡水资源危机
水是世界上最普遍的物质之一，总体积为141亿立方公里。这些水如果均匀分布在地球表面，地球水深将近3000米，其中只有2％是淡水。淡水的87%又被封冻在两极及高山的冰层和冰川中，难以利用。便于人类利用的淡水资源只有21000平方公里左右。这些资源在时空上分布不均，加上人类的不合理利用，使世界上许多地区面临着严重的水资源危机，其主要表现在以下几个方面。
淡水资源短缺
由于人口增长和经济发展所导致的人均用水量的增加，在过去的3个世纪里，人类提取的淡水资源量增加了35倍，1970年达到了3500平方公里。20世纪的后半叶，淡水提取量每年增加4~8％，其中农业灌溉和工业用水占了增长的主要部分（见表1），特别是20世纪70年代“绿色革命”期间，灌溉用水翻了一番。
根据国际经验，每人每年1000立方米可重复使用的淡水资源是一个基本指标，低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。目前，世界上有20个左右的国家已低于这一指标，大部分位于西亚和非洲。据有关国际组织预测，生活在缺水国家的人口将从1990年的132亿增加到2025年的653亿（按照低人口增长预测）和904亿（按照高人口增长预测）之间。到2050年，预测生活在缺水国家中的人口将增加到106亿和243亿之间，约占全球预测人口的13~20％。这尚不包括中国西北部、印度西部和南部、巴基斯坦和墨西哥的大部分地区、美国和南美西海岸这些干旱缺水的地区。因此，全世界实际上受水资源短缺影响的人口比上述预测数字更多一些。
与淡水资源短缺相对应的是水资源的大量浪费。农业消耗了全球用水量的70％左右，但农业灌溉用水效率普遍比较低，许多灌溉系统60％以上的水在浇灌庄稼前就渗漏和蒸发掉了，并带来土壤盐渍化。
淡水污染
水污染有3个主要来源，生活废水、工业废水和含有农业污染物的地面径流。另外，固体废物渗漏和大气污染物沉降也造成对水体的交叉污染。水体污染大大减少了淡水的可供量，加剧了淡水资源的短缺。
从世界各国的情况来看，属于经济合作与发展组织（OECD）的发达国家生活和工业污水一般得到了有效控制，但污染物泄漏和污染事故仍有发生，有时造成严重危害，如1986年莱茵河化学品泄漏事故就造成了莱茵河水的长期污染。另外，城市和农村地区的地面径流污染和大气污染物的沉降仍未得到有效解决。
非经济合作与发展组织的工业化国家，包括前苏联和东欧国家及其他工业比较发达的发展中国家，生活、工业和农业污染都相当严重，尤其是工业污染非常突出，使为数不少的工业城市成为环境污染重灾区。
在发展中国家，工业和生活污水排放量不断增长，大多数未经处理就直接排放。化肥和农药需求的日益增长和不合理使用，使农业的地表径流污染也发展成为一个比较严重的问题，成为湖泊等地表水体富营养化的一个重要来源。
据世界银行的报告估计，由于水污染和缺少供水设施，全世界有10亿多人口无法得到安全的饮用水。
争夺淡水资源
随着对淡水需求量的不断增长，在许多干旱和半干旱地区，淡水成为决定经济发展的重要限制因素，部门之间、地区之间和国家之间争夺淡水资源的情况越来越突出。在水资源比较丰富的地区，不同功能用途之间的矛盾和冲突也越来越显著。
过去，农业部门是用水增长最快的一个部门，灌溉用水往往优先保证。但是，随着工业和城市生活用水的不断增长，在干旱和半干旱地区，已经开始同农业争夺有限的水源。美国西部及一些发展中国家工业和城市较集中的地区，这种矛盾已日趋明显。
地区之间水资源利用上的矛盾往往表现为上下游之间的矛盾，不少地区由于上游用水量增加，来水减少，甚至出现断流，干旱季节得不到稳定供水，以致不得不季节性减少工业生产。世界上许多重要河流往往由两个或多个国家所有。据估计，全世界有200多条国际河流和湖泊，这些跨界河流的流域面积几乎占全球陆地面积的一半以上，生活在这些流域的人口至少占世界人口的40％。因此，全球跨国的水资源管理是国际环境与资源保护的重要领域。在西亚和北非等一些干旱和半干旱地区，水贵如油，各国在跨国河流和地下蓄水层开发利用上的矛盾往往十分尖锐，有时甚至引发军事上的对峙，成为国际冲突的导火索。
海洋资源破坏和环境污染
海洋环境和海洋生态系统在维持全球气候稳定和生态平衡方面起着极其重要的作用。海洋生物资源及海洋鱼类是人类食物的一个重要组成部分，据估计，全世界有95亿人，大部分在发展中国家，是把鱼作为蛋白质的主要来源。但近几十年来，海洋生物资源过度利用和海洋污染日趋严重，有可能导致全球范围的海洋环境质量和海洋生产力的退化。
海洋生物资源过度利用
世界渔业生产由海洋捕捞、内陆捕捞和水产养殖（包括淡水和海水养殖）所组成。1993年，在全世界捕获的101亿吨鱼中，海洋捕捞占777％，内陆捕捞占68％，水产养殖占155％。在1950~1990年期间，海洋捕捞量差不多翻了5番，达到8600万吨，但到1993年下降到了8400万吨。联合国粮农组织1993年估计，2/3以上的海洋鱼类被最大限度或过度捕捞，特别是有数据资料的25％的鱼类，由于过度捕捞，已经灭绝或濒临灭绝，另有44％的鱼类的捕捞已达到生物极限。从世界各重要捕捞区的情况看，大西洋和太平洋11个重要捕捞区中的6个捕捞区，占所有商业渔业资源的60％强，不是已经枯竭，就是捕捞超过了极限。
海洋鱼类过度捕捞不仅使海洋捕捞量陷于停滞，也使捕捞结构发生变化，高价值鱼类减少，处于食物链低层次的低价值鱼类增多。20世纪70年代以来，正是这些低价值鱼类维持着渔业生产的增长。
海洋污染
人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋，海洋污染越来越趋于严重。目前，每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流每年也将近百亿吨的淤泥和废物带人沿海水域。海洋污染的主要来源有：城市污水和农业径流、空气污染、船舶、倾倒垃圾等（见图3）。
图3海洋污染的主要来源（1990）
从总体上看，海洋污染主要表现在以下几个方面：
（1）世界沿海水域大部分已遭受污染，公海则相对清洁。
（2）分布最广、影响最大的污染源是排放的污水和土地开垦及侵蚀的沉积物。
（3）污染和沿海开发对湿地、红树林、珊瑚礁和沙丘的破坏，改变了沿海生境，使动物的栖息地和繁殖地遭到破坏，威胁到许多地区鱼类和其他野生生物。
（4）船舶、钻井平台原油泄漏和农药等有机合成物的倾倒，造成区域性污染。
（5）海洋垃圾中的塑料、废弃渔网和石油泄漏形成的焦油团等对海鸟和海洋哺乳动物造成很大危害。
世界各国，主要是欧美等发达国家对排入海洋的部分污水进行了处理，但从全球来看，有大量污水经河流直接排入了海洋，造成世界许多沿海水域，特别是一些封闭和半封闭的海湾和港湾出现富营养化，过量的氮、磷等营养物造成藻类和其他水生植物的迅速生长，有可能发生由有毒藻类构成的赤潮。赤潮往往很快蔓延，造成鱼类死亡，贝类中毒，给沿海养殖业带来毁灭性影响。
控制国际水域和海洋环境污染的国际行动
在控制国际水域和海洋资源危机和环境污染方面，国际社会采取了大量行动，制订了大量双边和多边国际条约，在有关国际组织和有关国家的共同参与下，采取了一些重要的国际合作行动。
欧洲是国际河流湖泊制度的发源地，19世纪初就宣布莱茵河等几条河流国际化。20世纪50年代以后，有关国际河流的条约遍及各大洲，除缔结了大量有关国际河流的双边条约外，还产生了一些重要的多边条约，涉及航行、分配用水、控制污染和保护流域生态资源等各个方面。例如，1976年法、德、荷、瑞士等国签订了《保护莱茵河不受化学污染公约》；1978年亚马逊流域8国签订《亚马逊河合作条约》，宣布为保护亚马逊河地区的生态环境而共同努力。
保护海洋环境的国际行动是从防止海洋石油污染开始的。1954年制订了第一个保护海洋环境的全球性公约《国际防止海上油污公约》。20世纪60年代以后，先后制订了《国际干预公海油污事故公约》、《国际油污损害民事责任公约》、《国际防止船舶造成污染公约》等，完善了控制船舶造成污染的国际法律制度及污染损害赔偿制度。1972年，在伦敦通过了第一部控制海洋倾废的全球性公约，即《防止倾倒废弃物及其他物质污染海洋的公约》。在海洋资源保护方面，1946年制订了《国际捕鲸管制公约》，规定设立了国际捕鲸委员会。1958年在日内瓦召开的第一次联合国海洋法会议通过了《捕鱼与养护公海生物资源公约》，对海洋生物资源保护作了比较全面的规定。1982年4月，第三次联合国海洋法会议经过近10年的讨论，以压倒多数通过了《联合国海洋法公约》，其中对海洋环境保护作了全面系统的规定。