水中有机物是指存在于水体中的各种含碳化合物，其特性可从以下方面进行专业且清晰的阐述：
一、组成与分类
- 天然有机物
- 来源：主要包括动植物残体分解产物（如腐殖质）、微生物代谢物、藻类分泌物等。
- 代表物质：腐殖质（占水中溶解性有机物的95%以上，含腐殖酸、富里酸等）、蛋白质、氨基酸、糖类。
- 特性：多为大分子弱酸性物质，具有离子交换和络合能力，可增强污染物迁移性。
- 人工合成有机物
- 来源：工业废水（如染料、塑料、农药）、生活污水（洗涤剂、药品）、农业排水（农药、化肥）。
- 代表物质：多氯联苯（PCBs）、多环芳烃（PAHs）、有机氯农药、邻苯二甲酸酯类。
- 特性：多数具有生物毒性、难降解性或致癌性，易在环境中持久存在。
二、物理化学性质
- 溶解性与挥发性
- 天然有机物（如腐殖酸）易溶于水，形成胶体；部分人工合成物（如苯系物）具挥发性，可通过蒸气扩散。
- 表面活性
- 油脂类有机物可在水面形成油膜，阻碍水气交换，导致水体缺氧。
- 化学稳定性
- 天然有机物（如腐殖质）在常规条件下较稳定，但可与氯消毒剂反应生成致癌物（如三氯甲烷）。
- 氧化分解特性
- 有机物生物降解需消耗溶解氧（DO），缺氧时转为厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等有毒物质。
三、环境与健康影响
- 水体缺氧与生态破坏
- 有机物分解耗氧导致水体缺氧，引发鱼类死亡、水质恶化（黑臭现象）。
- 有毒副产物生成
- 消毒过程中，腐殖质与氯反应生成三卤甲烷（THMs）等致癌物。
- 生物累积与食物链传递
- 持久性有机物（如DDT、多环芳烃）易在生物体内富集，通过食物链威胁人类健康。
- 内分泌干扰效应
- 某些有机物（如邻苯二甲酸酯）可模拟激素，干扰人体生殖、免疫系统。
四、检测与分析技术
- 常规指标
- 化学需氧量（COD）：衡量水中有机物总量的指标。
- 生物需氧量（BOD）：反映可生物降解有机物含量，BOD/COD比值用于评估污水可生化性。
- 仪器分析方法
- 气相色谱-质谱联用（GC-MS）：适用于挥发性有机物（VOCs）分析。
- 高效液相色谱（HPLC）：用于复杂有机物（如农药）的定量分析。
- 紫外-可见光谱法（UV-Vis）：快速筛查水中有机物浓度。
- 预处理技术
- 固相萃取（SPE）：富集痕量有机物，提高检测灵敏度。
- 吹扫捕集法：用于挥发性有机物的动态顶空分析。
五、控制与治理方向
- 源头减排：加强工业废水预处理，减少合成有机物排放。
- 生物处理技术：利用活性污泥法降解可生化有机物。
- 高级氧化工艺：如臭氧氧化、光催化，破坏难降解有机物结构。
- 生态修复：通过人工湿地、水生植物净化天然有机物。
水中有机物因其来源广泛、成分复杂、危害多样，已成为水环境治理的重点领域。通过源头控制、过程拦截与末端治理相结合，可有效降低其环境风险。
