對環境產生危害的化學污染物可分為九類：
（1）元素包括鉛、鎘、鉻、汞、砷等重金屬元素和準金屬、鹵素、氧（臭氧）、黃磷等。
（2）無機物包括氰化物、一氧化碳、氮氧化物、鹵化氫、鹵素化合物（如ClF、BrF3、IF5、BrCl、IBr等）、次氯酸及其鹽硅的無機化合物（如石棉）、磷的無機化合物（如PH3、PX3、PX5）、硫的無機化合物（如H2S、SO2、H2SO3、H2SO4）等。
（3）有機烴化合物包括烷烴、不飽和烴、芳烴、多環芳烴等。
（4）金屬有機和準金屬有機化合物如四乙基鉛、羰基鎳、二苯鉻、三丁基錫、單甲基或二甲基胂酸、三苯基錫等。
（5）含氧有機化合物包括環氧乙烷、醚、醇、酮、醛、有機酸、酯、酐和酚類化合物等。
（6）有機氮化合物包括胺、腈、硝基甲烷、硝基苯和亞硝胺等。
（7）有機鹵化物包括四氯化碳、飽和或不飽和鹵化烴（如氯乙烯）、鹵代芳烴（如氯代苯）、氯代苯酚、多氯聯苯和氯代二噁英類等。
（8）有機硫化合物如烷基硫化物、硫醇、巰基甲烷、二甲砜、*等。（9）有機磷化合物主要是磷酸酯類化合物，如磷酸*酯、磷酸三乙酯、磷酸三鄰甲苯酯、焦磷酸四乙酯、有機磷農藥、有機磷軍用毒氣等。
污染物質的種類繁多，性質各異，可歸納如下：
（1）自然性長期生活在自然環境中的人類，對于自然物質有較強的適應能力。有人分析了人體中60多種常見元素的分布規律，發現其中絕大多數元素在人體血液中的百分含量與它們在地殼中的百分含量極為相似。但是，人類對人工合成的化學物質的耐受力則要小得多。所以區別污染物的自然或人工屬性，有助于估計它們對人類的危害程度。
（2）毒性環境污染物中的氰化物、砷及其化合物、汞、鈹、鉛、有機磷和有機氯等的毒性都很強。其中部分具有劇毒性，處于痕量級就能危及人類和生物的生存。決定污染物毒性強弱的主要因素除了其性質、含量，還和其存在形態密切相關。例如簡單氰化物（氰化鉀、銳化鈉等）的毒性強于絡合氰化物（鐵氰絡離子等），又如鉻有二價、三價和六價三種形式，其中Cr6+的毒性很強，而Cr3+則具有生物化學效應，是人體新陳代謝的重要元素之一
（3）時空分布性污染物進入環境后，隨著水和空氣的流動被稀釋擴散，可能造成由點源到面源更大范圍的污染，而且在不同空間位置上，污染物的濃度分布隨著時間的變化而不同，這是由污染物的擴散性和環境因素所決定的，如水溶解性好的或揮發性強的污染物，常能被擴散輸送到更遠的距離。
（4）活性和持久性表明污染物在環境中的穩定程度。活性高的污染物質，在環境中或在處理過程中易發生化學反應生成比原來毒性更強的污染物，構成二次污染，嚴重危害人體及生物。垃圾焚燒過程中產生的二噁英就是典型的例子。
與活性不同，持久性表示有些污染物質能長期地保持其危害性，如持久性有機污染物（POPs）和重金屬鉛、鎘和鈹等都具有毒性且在自然界難以降解，并可產生生物蓄積，長期威脅人類的健康和生存。
（5）生物可分解性有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，后生成無害的穩定物質。大多數有機物都有被生物分解的可能性。如苯酚雖有毒性，但經微生物作用后可以被分解無害化。但也有一些有機物長時間不能被微生物作用而分解，屬難降解有機物，如二噁英等。
（6）生物累積性有些污染物可在人類或生物體內逐漸積累、富集，尤其在內臟器官中長期積累，由量變到質變引起病變發生，危及人類和動植物健康。如鎘可在人體的肝、腎等器官組織中蓄積，造成各器官組織的損傷；水俁病則是由于甲基汞在人體內蓄積而引起的。
（7）對生物體作用的加和性在環境中，只存在一種污染物質的可能性很小，往往是多種污染物質同時存在，考慮多種污染物對生物體作用的綜合效應是必要的。根據毒理學的觀點，混合物對生物體的相互作用有兩類:一類是使其對環境的危害比污染物質的簡單相加更為嚴重，稱其為協同作用，如倫敦煙霧事件的嚴重危害就是由煙塵顆粒物與二氧化硫之間的協同作用所造成的；另一類是污染物共存時反而使危害互相削弱，這類相互作用稱為拮抗作用，如有毒物質硒可以抑制甲基汞的毒性。
在研究環境容量和制定各種污染物質的排放標準時，首先要了解各種環境污染物的性質，這對于確定目標監測污染物，合理進行采樣點的布設，準確評價污染物對環境的影響都是十分有必要的。
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