所謂的「五日生化需氧量」（5-day BOD，BOD5）是用來量測五天的期間內廢水污染物的生化氧化作用的總耗氧量。 當生化反應完全進行完成之後的耗氧總量稱為「最終生化需氧量」（Ultimate BOD）。 最終生化需氧量的量測太過於曠日費時，故五日生化需氧量幾乎已經是普遍性地應用在量測相對污染作用上。 水質污染會影響整個生態系，包括水體內的所有動植物。 這類的影響不只是針對個別物種或是特別地區的一些生物，也會對整個自然界造成影響。
- 許多化學物質會衰退或發生化學變化，特別是在地下水中長期留存中會這樣。
- [23] 許多垃圾被海鳥和海魚吃到肚子裏，這阻塞消化系統，導致厭食或餓死。
- 不同於化學污染，熱污染改變了水體的物理性質。
- 例如，地表徑流中的淤泥會阻礙陽光，妨礙水中植物進行光合作用。
- 若污染物沒有經過處理去除有害物質，就直接或是間接的排放到水中，就會引起水質污染，造成環境退化。
一些工業設施產生的廢水類似常見的生活污水，可以通過市政設施處理。 另一些工廠產生的廢水中常見污染物含量很高（如油膩），或含毒（如重金屬、揮發性有機化合物）及其它不常見污染物（如氨），則需要特殊系統處理。 有些工廠安裝預處理系統來除去有毒成分，爾後將部分處理過的廢水排入市政系統。 還有一些工廠重新設計生產工藝，減少或消除污染物，即污染預防。 在海水中一般迅速繁殖的藻類是紅色的，因此叫「赤潮」，在淡水中的藻類可能有各種顏色，所以叫「水華」。 不同於化學污染，熱污染改變了水體的物理性質。
香港水質污染: 香港水質污染處理部門
[36][37] 畜禽糞便在密閉的厭氧塘里處理，爾後撒入操場。 一些畜禽糞便和秸稈、堆肥一起混合後高溫處理，生成無菌鬆脆的肥料，改良土壤。 非點源污染常常是大範圍區域少量污染物累積而成。 [12]富營養的徑流在雨後沖刷農田或林地，成為非點源污染例子。 面對氣候變化、人口及經濟快速增長令食水需求持續增加，以及珠三角地區水資源競爭等挑戰，水務署正致力探索不受氣候變化影響的新水源，包括淡化海水、再造水、中水重用及雨水回收，為本港作周全準備。
事實上，由於人類在喀斯特地形的自然沉洞填放垃圾會使問題惡化。 來自於工業工廠的廢水處理是個困難而且昂貴的問題。 香港水質污染 香港水質污染2023 污水可以在未經處理或是僅少量處理的情形下，直接流進主要的流域之中。 在沒有處理的情形下，污水會對環境的品質與人類的健康產生重大的影響。
香港水質污染: 水污染物流動和化學反應
一些化學物質即使在低濃度的情形下也會具有風險，而且在長時間下因為動物體或是人體的生物累積，它們會持續保持威脅性。 高濃度病原體可能來自就地衛生系統（化糞池、旱廁）或排放未經足夠處理的污水。 [16]這也可能是污水處理廠二級處理不佳所致（多發生在欠發達國家）。 在發達國家，老城破舊的污水系統泄露（管道、泵、閥門）會導致衛生下水系統滿溢。
對地下水污染的分析可以關注土地特徵、場地地質、水文地質或污染物本質等。 生化需氧量與化學需氧量兩種測試都是廢水污染物的相對缺氧作用的量測。 生化需氧量測試用來量測可生物降解的污染物需氧量，而化學需氧量測試則是用來量測可生物降解的污染物需氧量加上不可生物降解卻可氧化的污染物需氧量之總需氧量。
香港水質污染: 水污染
在高降雨量的時期，可能會發生下水道溢流（英語：Sanitary sewer overflow）（簡稱SSO）的現象，造成潛在的公共衛生與生態上的傷害。 多年來多個泳灘已成為受歡迎、安全及令人愉快的游泳場所。 泳灘的水質指標達標率由1986年的74％，跌至1995最低的58％，然後穩步持續改善到由2010年起的100％。 所有憲報公布泳灘均受惠於長期水質改善的趨勢。 而最優質的海灘主要位於香港島南區，西貢及離島。 其中在1980年代末和1990年代推出的一系列改善措施後，河道監測錄得全港各河流的水質已大為改善。
在清理廢水上，根據類型和污穢的程度，有許多方法可以使用。 大多數的廢水可以在工業規模的廢水處理場（Wastewater Treatment Plants，WWTPs）中處理，其中會使用包括物理式、化學式還有生物式的處理程序。 然而，化糞池與其他污水就地處理設施（英語：Onsite sewage facility）（OSSF）普遍在鄉下地區被廣為使用，這其中包括了美國四分之一以上的家庭。 最重要的好氧性處理系統是活性污泥法，這個方法必須維持並再循環可以減少廢水中有機物的微生物總量。
香港水質污染: 污水排放
有的城市有合流下水系統，會因雨水沖刷而排放未經處理的污水。 [17] 淤泥（污水排放帶來的沉積物）也會污染水體。 水質污染是指對水體（湖泊、河流、海洋、含水層及地下水等）的污染。 若污染物沒有經過處理去除有害物質，就直接或是間接的排放到水中，就會引起水質污染，造成環境退化。
在搜集這類數據時，科學家常常使用自動取樣機定時取樣。 大型海洋環流（渦旋）會把漂浮的海洋廢棄物卷進來。 例如，北太平洋環流積存了所謂的「太平洋垃圾帶」，現估計比德克薩斯州大100倍。 塑料垃圾會從海洋污染中吸收有毒化學物質，傷害吞食它的生物。 [23] 許多垃圾被海鳥和海魚吃到肚子裏，這阻塞消化系統，導致厭食或餓死。 受污染的雨水沖刷停車場、道路，成為城市徑流，有時也被列在非點源污染行列中。
香港水質污染: 水質
目前，香港供水系統的3個分支，即本地集水區收集的雨水、從廣東輸入的東江水，以及沖廁用海水，於2021年分別佔13.76億立方米總耗水量（包括沖廁用水需求）的18%、59%及23%。 憑藉這3個水源，本港多年來一直有可靠的用水供應。
對水樣本進行物理或化學測試有許多方法，可根據精準要求和污染物特徵選用。 許多污染時間與時間緊密相連，特別是雨季來臨時。 由此，匆忙搜集的樣本常常不足以確定污染水平。
香港水質污染: 工業廢水處理
厭氧性的處理方法廣泛的被應用在工業廢水與生物污泥的處理上。 生態學取向的廢水處理方式，像是使用蘆葦床處理系統（RBTS）的人工濕地（英語：Constructed 香港水質污染2023 wetland）是可能可以採取的方式。 經過濾膜過濾後，處理過的水和從自然水源得到的水，在飲用的水質上無法分辨。 可以透過微生物的脫硝作用來移除廢水中的硝酸鹽，通常會加入小量的甲醇來防止細菌以廢水當作碳的來源而滋生。 香港水質污染 通過水文運送模型的研究發現在一些地方污染影響到離出海口一百英里開外的地方。 先進的計算機模擬如雨洪管理模式或動態溪流模擬評估模式在世界許多地方得到應用，用以評估水體污染。
水溫上升降低了含氧量，殺死了魚類，改變了食物鏈組成，削減了生物多樣性，為嗜熱生物入侵提供了環境。 [20][21][22]城市徑流也會提升地表水溫度。 生物測試包括利用動植物和微生物作為指標來監控水域生態系統健康。 這些生物的功能、數量和狀況可以揭示生態系統和環境的現狀。 [26]例如，橈腳類和其它小型水生甲殼亞門可以作為生態指標。 觀察這些生物的變化（如生化、生理或行為）可以反映出它們所處的生態系統中的問題。
香港水質污染: 樣本
由於地下水經看不見的含水層遠距離流動，使得地下水污染比地表水污染更難以治理。 無孔含水層如黏土會通過簡單吸附過濾、稀釋、及某些化學反應和生物活動部分淨化水中細菌。 地下水流經開口裂痕和洞穴而未經過濾，可視為地表水。
- 另一些工廠產生的廢水中常見污染物含量很高（如油膩），或含毒（如重金屬、揮發性有機化合物）及其它不常見污染物（如氨），則需要特殊系統處理。
- 值得注意的化學物質是有機氯化合物，如三氯乙烯（用於工業金屬清洗和電子設備生產）和乾洗工業的四氯乙烯。
- 無孔含水層如黏土會通過簡單吸附過濾、稀釋、及某些化學反應和生物活動部分淨化水中細菌。
- 海水水質的整體達標率是以四個主要參數即溶解氧，總無機氮，非離子氨和大腸桿菌(如適用)在所有監測站的達標率作為基準。
- 其中放射性污染危害最大，但一般存在於局部地區。
許多次生問題並非來自最初污染物，而是其衍生副作用。 例如，地表徑流中的淤泥會阻礙陽光，妨礙水中植物進行光合作用。 許多化學物質會衰退或發生化學變化，特別是在地下水中長期留存中會這樣。 值得注意的化學物質是有機氯化合物，如三氯乙烯（用於工業金屬清洗和電子設備生產）和乾洗工業的四氯乙烯。 它們本身都是致癌物質，在部分分解後生成新的有害化學物質（包括二氯乙烯和氯乙烯）。 值得一提的是，在五日生化需氧量與最終生化需氧量之間，沒有普遍化的相互關係。
香港水質污染: 地下水污染
[9]就其本質來說，地下水含水層易受的污染並不一定直接污染地表水體，而點源與否可能相對次要。 漏在土地上的化學物質或放射性同位素雖然遠離水體，並未造成點源或非點源污染，但卻可以污染之下的含水層，造成有毒煙羽。 煙羽的運動叫做羽狀峰，可以通過水文學遷移模式或地下水模型來分析。
儘管人口持續增長，牛尾海及大鵬灣水質一直保持良好。 海水符合水質指標的情況由1986年的76%上升至自2000年以來一直維持在大約80%或以上。 海水水質的整體達標率是以四個主要參數即溶解氧，總無機氮，非離子氨和大腸桿菌(如適用)在所有監測站的達標率作為基準。 香港水質污染2023 在一些都會區，污水與街上的逕流被分別用衛生下水道（英語：Sanitary sewer）及雨水下水道（英語：Storm drain）載運。
香港水質污染: 生物測試
同樣的，在生化需氧量與化學需氧量之間，沒有普遍化的相互關係。 在特定廢水水流中，特定的廢水污染物是有可能發展出上述的相互關係，但是這樣的相互關係不能夠推廣到任何其他的廢水污染物或是其他任何的廢水水流中。 香港水質污染 被引入自然水路中的可氧化之化學物質（如還原物）也會同樣的產生如同上面所述的化學反應。 這些化學反應創造了一個可以在實驗室中量測的化學需氧量（COD）。 因為所有自然水路都包含細菌跟營養素，所以幾乎任何引入這樣的水路的廢化合物都會產生如同上面所述的生化反應。 這些生化反應創造了一個可以在實驗室中量測的生化需氧量（BOD）。
其中放射性污染危害最大，但一般存在於局部地區。 隨着痕量分析技術的發展，至今從源水中檢出的化學性污染物已達2500種以上。 由此，地下水污染並不能簡單地歸為地表水污染。
香港水質污染: 城市徑流控制
整體達標率在1986年和1987年低於50％，其後在1990年代持續穩步向上，終於在2000年突破了80％的水平。 自2009年起，河溪水質達標率一般保持在90%上下。 近年河溪水質的明顯改善，以致有良好的達標率，是實施各項污染管制法規和伸延污水收集網絡的成果。 點源廢水處理 大型牲畜和畜禽農場，如工業化農場，即「集中型動物飼養經營」或「飼養場」在美國受到越來越多的政府監管。
香港水質污染: 有機、無機和可見污染物
水中的污染物通常可分為三大類，即生物性、物理性和化學性污染物。 到目前為止，有關致病細菌和寄生蟲的研究較多，且已有較好的滅活方法。 但對致病病毒的研究尚不夠充分，也沒有公認的病毒滅活要求標準。 香港水質污染2023 物理性污染物包括懸浮物、熱污染和放射性污染。
作為指標，濾食動物，如橈腳類生物被用於研究紐約海灣污染。 毒素最高的地方並非哈德遜河口，而是向南100 km（62 mi）開外，因為摻入浮游生物組織需要幾天時間。 更南地區缺氧是由於化學物質吸收氧氣及水體富營養化導致的水華所致。 小魚吃掉橈腳類後再被大魚吃掉，導致毒素沿食物鏈攀升，造成魚類和貝類死亡。 在食物鏈上每進一步都導致污染物濃度累加，如重金屬（如汞）和持久性有機污染物（如滴滴涕），即生物放大型或生物累積。
