Theo định nghĩa, ô nhiễm phóng xạ là sự tăng thêm các bức xạ ion hóa qua những hoạt động của con người vào môi trường vượt quá quy định. Trong nhiều trường hợp nước có thể bị ô nhiễm phóng xạ do thu nhận các bức xạ ion hóa như bức xạ gama (γ), tia alpha (α), beta (β), chùm neutron, proton, deutron…Về nguồn gốc, các bức xạ ion hóa có thể có nguồn gốc tự nhiên khi được phát ra từ các chất phóng xạ có trong trái đất hoặc có nguồn gốc nhân tạo do việc khai thác các nguyên liệu hạt nhân hay sử dụng các đồng vị phóng xạ vào những mục đích khác nhau, đặc biệt là việc thử nghiệm và sử dụng vũ khí hạt nhân.
Tùy theo mức độ mà các dạng bức xạ ion hóa gây những ảnh hưỏng rất nguy hiểm đối với môi trường nước nói riêng và môi trường nói chung và cả với con người cũng như các sinh vật khác.
Cần chú ý rằng một số trường hợp nước bị ô nhiễm dẫn đến những thay đổi về tính chất vật lý và đặc trưng “sinh lý “ nhưng tác nhân gây ô nhiễm là những tác nhân hóa học. Điển hình là các trường hợp:
• Thay đổi về màu sắc: Hầu hết các trường hợp màu sắc của nước là do các hợp chất hữu cơ gây nên, ví dụ: nước thải từ các nhà máy dệt, nhuộm…Tuy nhiên cũng có một số chất vô cơ có màu đậm là thay đổi màu sắc của thủy vực nhận nước thải, đặc biệt là các hợp chất của Crom và Sắt. Nhìn chung sự thay đổi về màu sắc của nước làm giảm giá trị sự dụng trong nhiều lĩnh vực, gây ảnh hưởng đến các hoạt động như sinh hoạt, du lịch, nuôi trồng thủy sản.
• Thay đổi về độ đục: Một đặc tính vật lý chủ yếu của nước thải sinh hoạt và nước thải công nông nghiệp là sự gia tăng độ đục do các hợp chất lơ lửng gây nên. Những chất này có kích thước rất khác nhau từ cỡ hạt keo (μm) đến các thể phân tán thô (mm), chúng làm giảm khả năng xuyên sâu của ảnh sáng. Việc gia tăng độ đục của nước là giảm giá trị sử dụng của nước, đặc biệt đối với nước sinh hoạt và gây những ảnh hưởng bất lợi cho hệ sinh thái thủy sinh.
•Mùi của nước: mùi thường được tạo ra do những chất có mùi mạnh (phenol, sulfua, chlo, ammonia, các amin, acid béo, các hợp chất liên kết carbonyl…). Mùi của nước gắn liền với sự có mặt của nhiều chất hữu cơ, rong, tảo…đặc biệt là các chất hữu cơ trong quá trình thối rửa. Những mùi hôi thối khó chịu đối với các nguồn nước bị ô nhiễm thường do các hợp chất vô cơ và hữu cơ của nitơ, lưu huỳnh và phospho gây nên. Chúng là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải từ khu dân cư và nước thải công nghiệp. Mỗi một loại sản phẩm có một mùi nhất định.
Bảng 46. Một số chất có mùi gây ô nhiễm nguồn nước
Chất có mùi Công thức hóa học Mùi đặc trưng
Ammonia Phân
Hydrosulfua Sulphit hữu cơ Mecraptan Amin Diamin Chlo Phenol NH3 C8H5NHCH3 H2S (CH3)2S, CH3SSCH3 CH3SH, CH3(CH2)3SH CH3NH2, (CH3)3N NH2(CH2)4NH Cl2 C6H5-OH Ammonia Phân Trứng thối Bắp cải rửa Hôi Cá ươn Thịt thối Nồng Phenol (Nguồn: Lê Trình và các tác giả, 1992)
• Vị của nước: các nguồn nước thải thường chứa nhiều các hợp chất hóa học như muối của sắt và mangan, chlo tự do, sulfua hydro, phenol…Các chất này, đôi khi với một lượng rất nhỏ cũng đủ làm cho nước có vị không tốt. Sự có mặt của các chất gây vị thường gây những ảnh hưởng gián tiếp thông qua quá trình sử dụng nước, đặc biệt là sử dụng nước để chế biến thức ăn.
b. Tác nhân hóa học