汙水中的汙染物通常可分為三大類，即生物性、物理性和化學性汙染物。生物性汙染物包括細菌、病毒和寄生蟲。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。人類由糞便排出的病毒達100種以上，它們經不同途徑汙染水源。

通過常規的淨化與消毒處理，大部分病毒可被殺滅，但在自來水廠的出水中仍可能有部分存活，主要有脊髓灰質炎病毒、柯薩奇病毒、輪狀病毒、甲型肝炎病毒等。隨著水環境汙染狀況的變化，水體中原有的病毒亦可能發生變化，並出現新的病毒。物理性汙染物包括懸浮物、熱汙染和放射性汙染。其中放射性汙染危害更大，但一般存在於局部地區。化學性汙染物包括有機和無機化合物。隨著痕量分析技術的發展，至今從源水中檢出的化學性汙染物已達2500種以上。

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