水质理化性状指标有水温、色度、浑浊度、臭和味、pH值、总固体、电导率、酸碱度、硬度、氯化物、硫酸盐、硫化物、含氮化合物、溶解氧、生化需氧量、耗氧量、碳氯仿提取物、总有机碳及有毒物质等。水的理化性状与评价是根据各项水质指标的检测结果来阐明水质是否符合卫生要求，是否被污染以及污染的来源、性质和程度，从而判断其对人体健康可能产生的危害。在水质卫生评价中除检测水的理化性状外，还应有微生物学指标的检测(见“水体粪便污染指示菌”条)，并结合环境流行病学调查，进行综合的动态分析。

水质物理性状与评价 根据水的物理性状可判断水质的感官性状是否良好，也可说明水质是否受到污染。

(1)水温：地面水的温度随日照、气温和降雨量等变化而改变。深层地下水的温度比较恒定。水温改变超过一般变动范围时，表示有污染的可能。大量工业冷却废水排入水体时，可造成地面水的热污染。地下水的温度如突然发生改变，可能是地面水的大量流入所致。

水温可以影响水中溶解氧含量、微生物的生长繁殖及自然净化过程。

(2)颜色： 清洁的水无色，某些自然因素可以使水呈色。如流经沼泽地带的地面水因含腐植质呈棕黄色; 水中大量藻类生长时呈绿色、红色或黄绿色;含低铁盐的深层地下水，汲出后因低铁被氧化而呈现黄褐色。水体受工业废水污染后，可呈现该工业废水所特有的颜色。

水色通常用铂钴标准测定，1L水中含1mg铂所呈的颜色为1度。水受工业废水污染呈现各种颜色时，除用文字描述外，可以稀释法测定颜色，结果以在10cm水柱高度下刚辨认出颜色的稀释倍数表示。

(3)臭： 清洁水无臭气。地面水流经沼泽地或有大量藻类生长和死亡分解时，均可出现异臭，流经含硫地层的深层地下水可带硫化氢臭。工业废水中，有许多发臭物质，有些物质在水中的浓度低到化学方法难以检出时已能嗅到。

可用文字对水臭的性质加以描述如泥土臭、芳香臭等。

我国采用六级强度法评价水臭和水味(表1)。

表1 臭和味的强度等级

(4) 味： 清洁的水无异味。天然水出现异味常与过量盐类的溶入有关。水受到人为污染时，可产生难尝的异味。味与臭的强度分级相同(见表1)。

(5) 浑浊度：简称浊度，由水中的泥沙、有机物、浮游生物和微生物等造成。水的浊度是指光线通过水样时被吸收和散射的程度，主要取决于悬浮颗粒的数量、大小、形状和折射指数，而与水中悬浮物含量(重量)的关系较小。

地面水常因地面径流的汇入，流速湍急和遭受污染等而浑浊。地下水的浊度往往很低，但如含有大量亚铁、亚锰离子的深井水汲出后，因铁、锰离子氧化成氢氧化物而呈黄浊色。地下水受到污染后，也可出现浑浊。

浊度常用硅藻土标准比浊法测定，1L蒸馏水中含有1mg硅藻土所呈现的浊度为1度。

水质化学性状与评价 水质化学性状可用于阐明水受人畜粪便、有机物质及无机物质污染的情况，并由此判断可能带来的危害。水质化学性状极为复杂，因而采用较多指标分析检验。

(1) pH值：天然水的pH值多在7.2～8.6之间。当水体受大量有机物污染时，因有机物氧化分解产生游离二氧化碳，可使水的pH值降低。当大量酸、碱废水污染水体时，水的pH值可发生明显的改变。

(2) 总固体： 是水样在一定温度下蒸发至干后的残留物总量(蒸发残渣)，是溶解性固体与悬浮性固体 (包括胶状体)的总称，由有机物、无机物及各种生物体组成。总固体愈少，水愈清洁。

溶解性固体是水样经过滤后，再将滤液烘干的残留物，其含量主要取决于溶解在水中矿物盐类的多少，也包括溶解性有机物。

悬浮性固体(悬浮物)是水中不能通过过滤器的固体物干重，它不包括能通过过滤器的某些固体微粒，但可包括被悬浮物吸附的少量溶解物质。水被污染或出现混浊时，水中悬浮物含量增加。

水中总固体经烧灼后，其中有机物全部分解挥发，剩下矿物质，从烧灼后的损失量(烧灼减重)可大致说明水中有机物含量。

(3) 电导率：是指水的导电能力，单位为微姆欧/厘米。在一定的温度下，电导率的大小与水中离子化物质的总浓度有关。溶于水中的多数无机盐类、酸碱类都是良导体，而有机物一般不导电或微弱导电。因此，电导率在一定条件下能说明水中溶解性矿物质的总量。

(4)酸、碱度：水的酸、碱度是以碱、酸标准溶液滴定至一定pH值(8.3和4.4)时的用量，表示单位为mEq/L(毫克当量/升)。

水的酸度主要由游离二氧化碳、酸性盐类和有机酸形成;水的碱度主要由碳酸盐、重碳酸盐、氢氧化物等形成。天然水常呈弱碱性。如水的酸碱度偏离水源本底范围，说明已受污染。

(5)硬度：是指溶于水中钙、镁盐类(碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯化物等)的总含量，有时水中存在铁、锰、铝等盐类也会造成硬度。

水的硬度可分为碳酸盐硬度(钙、镁的碳酸盐和重碳酸盐)和非碳酸盐硬度(钙、镁的硫酸盐和氯化物等)，两者之和称总硬度。也可分为暂时硬度和永久硬度。水经煮沸后能除去的那部分硬度称暂时硬度; 反之即为永久硬度。水煮沸时，水中重碳酸盐分解，形成碳酸盐而沉淀。但由于钙、镁的碳酸盐并不完全沉淀，故暂时硬度往往小于碳酸盐硬度。

水的硬度可以“度”表示，硬度1度即1L水中所含的钙、镁离子量相当于10mg CaO的量。我国以往的《生活饮用水卫生标准》 中即采用此种硬度单位。为与多数国家取得一致，以便于进行比较，在修订的 《生活饮用水卫生标准》中硬度改用mg/L (以CaCO₃计)。

各地天然水的硬度，因地质条件不同差异很大。地下水在渗滤过程中，吸收了土壤中有机物分解释出的CO₂，可使地层中的碳酸钙、碳酸镁溶解，而使地下水的硬度增高。地面水仅河床、湖底部分与地表接触，且水中的CO2含量较低，故地面水的硬度通常较地下水低。地面水的硬度可有明显的季节变化，雨季它的硬度降低;干旱季节，因蒸发和接受地下水补给，它的硬度升高。当地面水受硬度高的工矿废水污染时，或排入水中的有机污染物分解释出CO2，使地面水的溶解力增大时，均可使水的硬度增高。因此，硬度也可作为水质污染的评价指标。硬度与人体健康和日常生活有密切关系(见“硬度与健康”条)。

(6)氯化物： 天然水体中均含有氯化物，其含量各地不同。主要来源有： ①水源流经含氯化物的地层。②水源受生活污水和某些工业废水污染。③接近海边的江河水或井水，受潮水和海风的影响，水中氯化物含量较高。通常在同一地区内，除洪水季节外，水体中氯化物含量相当恒定。当其突然增加时，表示水有人畜粪便、生活污水或工业废水污染的可能; 如水中含氮化合物同时增高时，则污染的可能性更大。此外，地下水中氯化物显著增高时，往往表示该水体新近被大量有机物污染。

氯化物含量过高使水产生咸味，但咸味的产生与其它化学成分有关。当同时含有钠离子时，含250mg/L氯化物的水即有明显咸味;如水中存在较多的钙、镁离子，则氯化物虽高达1000mg/L，也没有典型的咸味。

(7)硫酸盐： 天然水体均含有硫酸盐，其含量受地质条件的影响很大。水中硫酸盐含量突然增加表明水有被生活污水、工业废水或化肥硫酸铵等污染的可能。

硫酸钠和硫酸镁有致泻作用，并可使饮用水带苦涩味。

(8)硫化物：水中的硫化物指硫化氢及硫化钠等盐类。地面水中出现硫化物，除因工业废水污染外，也可能由于生活污水污染及地面水中的有机物分解进入腐败状态。地下水中的硫化物还可能来自地层。某些矿泉水常含有一定数量的硫化物。

(9)含氮化合物：水中的含氮化合物包括：有机氮、蛋白性氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。有机氮是有机性含氮物质的总称; 蛋白氮是指已经分解成较简单的有机氮。

水中含氮有机物的分解过程有二：一是无机化过程，即含氮有机物在微生物的作用下逐渐分解成氨的过程。二是硝化过程，含氮有机物分解成氨后，若无氧存在，氨即为最终产物; 若有氧存在，则氨在亚硝酸菌和硝酸菌作用下氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，此即氨的硝化过程。当后一过程完成时，随人畜粪便进入的病原微生物往往也已死灭。根据上述过程，有助于判断水体污染和自净情况。

①有机氮和蛋白氮： 主要来源于动植物体的有机物，如粪便、污水、植物死后腐败、藻类和原生动物等。当水中的有机氮和蛋白氮显著增高时，说明水体新近有明显的有机性污染。②氨氮： 人畜粪便中的含氮有机物很不稳定，易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高时，表示有人畜粪便污染的可能，且污染时间不久。但是水中氨氮来源很多，例如： 流经沼泽地带的地面水，其氨氮的含量较高;地层中的硝酸盐可在厌氧微生物的作用下，还原成亚硝酸盐和氨，所以流经此类地层的地下水其含氨量亦高;当工业废水(如焦化、氮肥等工业废水)和农田水中的氮肥污染水体时，可使水中的氨氮增高。因此水中氨氮含量增高时须判明其来源。③亚硝酸盐氮： 水体中的亚硝酸盐不稳定，易氧化成硝酸盐。水中出现大量亚硝酸盐时，往往表明有机污染相当严重。但是，水中亚硝酸盐含量增加的因素很多。如雷电作用可使空气中的氧和氮化合成氮氧化合物，遇雨后部分成为亚硝酸盐;又如水中的硝酸盐在厌氧情况下可还原成亚硝酸盐。④硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的最终产物，如水体中仅有硝酸盐氮含量增加，表示该水体过去曾受有机物污染，现已自净。

在对水质进行评价时，需要根据水中“三氮”(氨氮、亚硝酸氮及硝酸氮)的变化情况进行综合分析。例如三氮均增加时，可能是该水体过去和新近均有污染，也可能是过去曾受污染，目前自净还在进行中; 如水中硝酸盐氮含量甚微，而氨氮和亚硝酸盐氮均明显增高时，表示该水体新近被大量有机物污染。

(10)溶解氧：溶解于水中的氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与水温、大气中的氧分压有密切关系，在自然情况下，同一地区，大气压变化不大，水温是影响水中溶解氧含量的主要因素。水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。例如： 在标准大气压力下，水中溶解氧的饱和量(O2mg/L)：水温0℃时为14.62，10℃时为11.33，20℃时为9.17;30℃时为7.63;40℃时为6.60。

清洁地面水的溶解氧量接近饱和状态。水层越深，溶解氧含量往往越低，特别是湖、塘等静止的水则更是如此。水中有大量藻类植物时，由于植物的光合作用放出氧，可使溶解氧呈过饱和状态。流水经过坝堰时，也可因曝气作用，使水中溶解氧含量过饱和。

溶解氧对水体的自净作用有重要意义。有机物污染水体后，若水中有足够的氧，则有机物在需氧微生物作用下能较迅速的分解，使水获得自净。

有机物污染严重，水中溶解氧可被急剧消耗尽。若消耗速度超过氧从空气中扩散入水的速度，水中溶解氧含量就会降低。溶解氧降至3～5mg/L以下时，水中多数鱼类的生存受到威胁。溶解氧进一步降低时，水体进入厌氧状态。此时不但影响有机物的自净过程，而且会引起大量水生物的死亡和厌氧微生物的繁殖，有机物进入厌氧分解，水质腐败发臭。因此，水中溶解氧的含量是有机污染的间接指标，并能说明有机污染所造成的部分后果。

由于水的自净及其他因素(包括污泥分解、夜间植物呼吸、水中还原性物质等)的作用，常使水中溶解氧的含量处于不饱和状态。在一定大气压力和温度下，水中饱和氧量与实际含氧量之差，称为溶解氧饱和差，也可用饱和百分率表示。水中溶解氧量不饱和时，大气中的氧通过水面不断溶于水中，称为“复氧作用”。复氧作用的快慢与溶解氧饱和差的大小、河床形状、水流速度、水体水层的深浅以及水温等因素有关。污水排入地面水后，耗氧与复氧过程往往同时进行。不同河道断面上的溶解氧含量可说明水体水流过程中的污染与自净状况。

地下水中溶解氧常被土壤中的有机物和还原性无机物所消耗，又不易由空气得到补给。地下水溶解氧含量的卫生意义不大。

(11)生化需氧量：水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解时所消耗的氧量称为生化需氧量(BOD)。水中有机物愈多，水的生化需氧量愈高。水中微生物分解有机物的过程与水温有密切关系。在一定范围内，温度越高，微生物的生物氧化作用愈剧烈，分解全部有机物所需要的时间愈短。但是，有机物生物氧化过程很复杂，这一过程全部完成需要相当长的时间。因此，在实际工作中，都以20℃培养5天后，1L水中消耗的溶解氧来表示，称为5日生化需氧量(20℃)。

5日生化需氧量(20℃)间接表示水中易氧化的有机物含量，在卫生上有它特殊的意义。因为人畜粪便中有机物所含有的不稳定成分一般较植物性有机物为多，不稳定的有机物易消耗水中溶解氧，对水体一般卫生状况影响较大。

此外，当有机物进入地面水不久或地面水的温度过低，使有机物的生物氧化过程进展缓慢，此时水中溶解氧的含量可能仍较高，而生化需氧量的结果则可说明有机物的污染情况。

(12) 耗氧量： 也称化学需氧量(COD)，是在一定条件下，氧化水中有机物所消耗的氧化剂(高锰酸钾、重铬酸钾……等)的量，以氧的mg/L表示。它是间接反映水中有机物含量的一项指标。

耗氧量测定快速，它与生化需氧量有一定的相关。但水中有机物成分复杂，对不同有机物氧化程度不同; 氧化剂在氧化有机物的同时，亦氧化了水中的无机性还原物质，所以用耗氧量来估计水中有机物对溶解氧的消耗，往往不如生化需氧量正确。

(13)碳氯仿提取物： 水样中有机物经活性炭吸附后，再用氯仿提取，所得提取物的干重称为碳氯仿提取物，单位以μg/L表示。

碳氯仿提取物是直接反映有机物含量的一项指标。它所表示的只是既能为碳所吸附又能被氯仿提取的有机物量，而不是水中有机物的总量。但活性炭和氯仿能有效地吸附和提取大多数有机物质，所以它能在一定程度上反映出水中有机物的含量。

当水中工业性有机污染物如烃类、腈类、硝基苯类、芳香烃类、有机农药等有机合成物等的含量甚微，应用其它检验方法难以进行定量测定时，利用碳氯仿提取物可对它们作出总的估量，而且还可以进一步分析所得的提取物，有利于确定污染物的种类和来源。但测定所需时间过长;对易于吸附的物质，其回收率亦仅50～90%;只适用于测定相当清洁的水质。

(14)总有机碳：水样中全部有机物所含碳的总量称为总有机碳，以碳的mg/L表示。总有机碳只能相对表示水中有机物的含量，在判断水中有机污染的总负荷上，它较碳氯仿提取和烧灼减量为正确，而且测定方法(用燃烧红外线法)快，但不能说明有机污染的性质。在水质评价中应结合生化需氧量和含氮化合物等指标进行综合分析。

(15)有害物质： 水中有害物质如： 锰、铁、铜、酚、汞、镉等超过一定量时，有些会恶化水的感官性状 (如铁、锰等)，有些影响地面水的一般卫生状况(如铜、酚等)，有些损害人体健康(如汞、镉等)。有害物质的来源，除少数有害物质如氟、铁、锰、砷和汞等可能与地层有关外，主要是受工矿废水的污染。随着工业生产的发展，工业废水排入水体的有害物质种类和数量将不断增加。

在调查水的理化性状和评价时，还应根据水的利用情况，按照国家颁布的有关保证生态平衡和保护人体健康的水环境质量标准，例如生活饮用水卫生标准，地面水水质卫生要求和水中有害物质最高容许浓度，地面水环境质量标准，农田灌溉用水的水质标准，渔业水质标准等进行详尽的评价。