无机污染是各种有害的金属、盐类、酸、碱性物质及无机
悬浮物等。
污水的一个重要指标是pH值。适宜于生物生存的pH值范围往往是非常狭小，并且也是很敏感的。污水的pH值过高或过低，还会影响生化处理的进行，或使受纳水体变质。酸性污水能够腐蚀排水管道及处理设施与设备，如不经中和处理直接排放到水体中去，还会对渔业生产带来危害，当pH值小于5时，就能使一般的鱼类死亡。
污水中的氮可分为有机氮和无机氮两大类。有机氮，如蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸、偶氮染料等物质中所含的氮；无机氮，有氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮。亚硝酸氮不稳定，它可还原成NH3或氧化成硝酸氮。
污水中的有机氮与无机氮的总和称为总氮。有机氮可通过氨化作用转化为氨氮，氨氮在氧存在的条件下先氧化成亚硝酸氮，然后再进一步氧化成硝酸氮，与此同时要消耗掉氨氮重量4.q#7倍的氧，因此水中氨氮浓度较高时极易引起水体黑臭。水体中氨氮超过lmg/L时，即会使水生物的血液结合氧的能力降低；超过3mg/L时，可在
24～96h内使金鱼、鳊鱼死亡。亚硝酸与氨作用生成的亚硝酸铵有致癌、致畸胎作用。亚硝酸氮对动物的毒性较强，作用机理主要是使血液输送氧气的能力下降，亚硝酸氮能促使血液中的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，失去和氧结合的能力，从而造成缺氧死亡。硝酸盐在人体内也可被还原为亚硝酸盐。
磷的化合物对藻类及其他微生物也是非常重要的，过量的磷化合物会促进有害藻类的繁殖。藻类的死亡分解会消耗水中大量的溶解氧。过多的藻类会使水产生臭味，使水质恶化而无法饮用。污水中常见磷的形式为正磷酸、多聚磷酸盐及有机磷等化合物。
硫化合物水体中常含有硫酸盐，它在厌氧菌的作用下还原成硫化物及硫化氢，产生的硫化氢可能在被生物所氧化而成硫酸，造成对水管的腐蚀，当硫化物浓度大于q#00mg/L时，还会导致生化过程的失败。
其他有毒有害的无机化合物。一般认为，铜、铅、铬、汞、砷、氟、氰等化合物对水体及水生物均有一定毒性。
水中常含有溶解的空气，其中溶解氧浓度越高，表示水质越好。
在一般的污水中，特别是腐化的水中常存在硫化氢及甲烷气体。
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