当大量污染物质排人河流、湖泊与水库、地下水等水体，超过了水体的自净能力，造成水质恶化，水体的正常功能遭到破坏，水体及其周围的生态平衡也遭到破坏，影响到人类的经济利益，造成了环境质量、资源质量、人群健康等方面的损失和威胁，称为水体污染。水体污染是物理、化学、生物、物理化学与生物化学的综合作用的结果，在某些条件下也可能以某一种作用为主，其作用机理如下。   

    ①物理作用。污染物质（某种能量，如热能）进入水体后，只影响水体的物理性质、状况、分布而不改变水的化学性质，也不参与生物作用。如污染物质在水中的分子扩散，紊动扩散、迁移，污染物的沉降与积累和重新悬浮等。污染物浓度的变化规律（包括稀释、扩散、混合、沉降和悬浮）是研究水体污染的基本内容。影响物理作用的因素是污染物的物理特性和水体的水力学特性、水体的物理特性（温度、密度等）以及水体的自然条件。

    ②化学与物理化学作用。污染物在水中多以离子或分子状随水流移动，在移动过程中水质有化学性质的变化（不包含生物作用），如酸化或碱化-中和，氧化-还原，分解-化合，吸附-解吸，沉淀-溶解，胶溶-凝聚等，这些化学与物理化学作用能改变污染物质

的迁移、转化能力，改变污染物的毒性，改变水环境化学的反应条件。影响化学与物理化学作用的因素是污染物的化学与物化特性，水体本身的化学与物化特性以及水体的自然条件。

    ③生物与生物化学作用。污染物质在水中受到生物的生理、生化作用和通过食物链的传递过程发生分解作用、转化作用和富集作用。生物与生物化学作用主要是将有害的有机污染物分解为无害物质；这种现象一般又称为污染物的降解。它是水体自净过程中最重要和最普遍的现象。它还分为好氧分解和厌氧分解两种情况，前者是在有氧情况下由好氧性微生物进行的分解；后者是在缺氧情况下由厌氧（或嫌气）性微生物进行的分解，往往是不完全的分解，产生硫化氢、氨、甲烷等臭气。

    在特定情况下，某些微生物可以将水中一种有害物质转化为另一种更有害的物质，例如汞的甲基化过程就是恶性转化所致。此外，水中有许多有害的微量污染物可以通过生态系统的食物链将污染物浓度富集千百倍以上，从而使生物和人体受害。例如某些农药的富集，这种富集作用又称为生物放大作用。

    水体污染水质恶化过程的结果，一是溶解氧下降，由于有机污染物质的分解耗氧，而耗氧的速率大大超过大气复氧的速率，于是水中溶解氧不断下降，甚至降为零，水中厌氧细菌繁殖，对有机物进行不完全种分解，产生恶臭；二是水生生态平衡遭破坏，由于水中溶解氧的缺少或水中的毒污染，热污染等造成水体中原有的水生物无法生存，致使整个生态系统失去平衡而破坏；三是低毒变高毒，某些污染物由低浓度转化为高浓度，某些污染物由低毒变为高毒。这是由于某些微生物对污染物的恶性转化作用和生物富集作用所致。