2.3.3 水体的有机化合物污染
水体的有机化合物污染主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造成的污染。这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，需消耗大量溶解氧，一旦水体中氧气供应不足，会使氧化作用停止，引发有机物的厌氧发酵，散发出恶臭，污染环境，毒害水生生物。
1.有机物污染程度的指标
（1）生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）
地面水体中微生物分解有机物的过程中消耗水中的溶解氧的量，称生化需氧量。BOD反映水体中可被微生物分解的有机物总量，以每升水中消耗溶解氧的毫克数来表示。BOD小于1毫克/升表示水体清洁；大于3毫克/升，表示已受到有机物的污染。但BOD的测定时间长，毒性大的废水因微生物活动受到抑制，BOD值难以准确测定。
（2）化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）
水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，称化学需氧量，以每升水样消耗氧的毫克数表示。水中各种有机物进行化学氧化反应的难易程度是不同的，因此化学需氧量只表示在规定条件下，水中可被氧化物质的需氧量的总和。
（3）总有机碳（Total Oxygen Carbon，TOC）与总需氧量（Total Oxygen Demand，TOD）
它们都是用化学燃烧法测定。前者测定结果以碳表示；后者则以氧表示需氧有机物的含量。由于测定时耗氧过程不同，而且各种水中有机物成分不同，生化过程差别也较大，所以各种水质之间，TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。
（4）溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）
水中溶解氧是水质重要指标之一。水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是使DO下降的耗氧作用，包括耗氧有机物降解的耗氧、生物呼吸耗氧等；另一种是使DO增加的复氧作用，主要有空气中氧的溶解、水生植物的光合作用等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现出时空变化。
2.有机物的降解反应
各类有机污染物的共同特点是降解。所谓降解就是相对分子质量较大的有机物分解成相对分子质量较小的物质，最后变成简单化合物（如CO2和H2O）的过程。有机物的降解过程包括化学降解、生物降解和光化学降解。有机物的化学降解可通过氧化、水解、还原等反应完成。有机物生物降解的基本反应可分为两大类，即水解反应和氧化反应。实验证明，DDT、辛硫磷、三硝基甲苯、苯并（a）蒽等均可发生光化学反应。
3.有机物的挥发、吸附、生物富集
美国环保局确定的114种优先有机污染物中，具有挥发作用的为31种，约占27%。虽然这些有机物也能被细菌不同程度地降解，但在流速较快的河流中，自水体挥发至大气是它们的主要迁移途径。排入水体的有机污染物除发生各种降解及挥发以外，形成沉淀也是其重要的迁移途径之一。迁移的主要机理是通过水体悬浮颗粒物、沉淀物的表面吸附，将有机污染物从水相转移至底泥。
4.水体中主要有机污染物的降解
水体中有些物质（如碳水化合物、脂肪、蛋白质等）比较容易降解；有些物质（如有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等）较难降解。
（1）碳水化合物的降解
碳水化合物又称糖类，其组成中只含有碳、氢和氧。糖类的降解是指多糖水解为单糖后，再经生物氧化生成丙酮酸的过程。糖类的降解主要有两条途径：一是有氧条件下，单糖被氧化为二氧化碳和水；二是无氧条件时不能被完全氧化，可在各种细菌帮助下充当受氢体进行所谓的发酵，产生各种有机酸、醇、酮等化合物。
上述发酵产物可在甲烷菌（污水和污泥中大量存在）促成下继续无氧氧化，产生甲烷。这过程称为甲烷发酵。甲烷发酵是有机物在无氧条件下降解的最终阶段。
（2）脂肪与油的降解
脂肪与油也是只含碳、氢和氧三种元素的有机物。它们的降解也是首先发生水解，生成甘油及各种脂肪酸。
（3）蛋白质的降解
蛋白质分子中除碳、氢、氧外，还有氮、磷、硫等元素。它的降解首先是在水解酶作用下，蛋白质分子中肽键断开形成氨基酸，然后氨基酸在有氧或无氧条件下进行分解，其反应形式有多种，大致是通过氧化还原、水解等反应，单独发生或同时发生脱氨、脱碳、脱羧反应。
（4）合成洗涤剂的降解
最初投入使用的合成洗涤剂，其主要成分是烷基苯磺酸盐ABS型合成物。由于烷基上有支链，特别是含有极难降解的季碳，因而很难为环境降解。目前使用的烷基苯磺酸盐LAS型化合物，在好氧条件下能被微生物降解，成为含有5～6条碳链的不发泡的物质。
（5）石油的降解
石油是由链烃、环烷烃、芳香烃和杂环化合物等结构不同、相对分子质量不等的物质组成的混合物。排入水体的石油浮在水面，水面油膜在光和微量元素的作用下发生光化学氧化反应，这是石油降解的主要途径。水中微生物在降解石油烃方面起着重要作用。
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