जल गुणवत्ता विश्लेषण में प्रयोग में आने वाले साम

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1. कार्बनिक रसायन विज्ञान संबंधी सूचकांक – घुला हुआ ऑक्सीजन (Dissolved Oxygen, संक्षेप में DO) से तात्पर्य पानी में घुले हुए ऑक्सीजन अणुओं (O2) से है; इसे संक्षेप में DO कहा जाता है। जल में घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा, वायुमंडलीय दबाव, जल का तापमान एवं लवणता जैसे कारकों पर निर्भर है। वायुमंडलीय दबाव में कमी, पानी के तापमान में वृद्धि, एवं लवणता में वृद्धि – ये सभी कारक घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर देते हैं। सामान्य रूप से स्वच्छ नदियों में, घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा उस नदी के तापमान के अनुसार संतृप्त मान के करीब होती है। जब वहाँ बड़ी मात्रा में शैवाल पैदा होते हैं, तो घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा अत्यधिक हो जाती है। जब जल में कार्बनिक/अकार्बनिक पदार्थ मौजूद होते हैं, तो घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है; कभी-कभी यह शून्य तक भी पहुँच जाती है। ऐसी स्थिति में अवायवीय बैक्टीरिया तेजी से विकसित होते हैं, जिससे जल की गुणवत्ता खराब हो जाती है। जब पानी में घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा 3–4 मिलीग्राम/लीटर से कम हो जाती है, तो कई मछलियों को सांस लेने में कठिनाई होती है, जिसके कारण वे मर जाती हैं। घुलनशील ऑक्सीजन, जल प्रदूषण की स्थिति को दर्शाने वाले महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक है। रासायनिक ऑक्सीजन मांग (Chemical Oxygen Demand, संक्षेप में COD) का अर्थ है, पानी में मौजूद अपचयकारी पदार्थों को ऑक्सीकृत करने हेतु प्रयोग में आने वाले ऑक्सीकारकों की मात्रा। ऐसे ऑक्सीकारकों में पोटैशियम पेरोक्साइड (K2Cr2O7) या पोटैशियम मैंगनीज ऑक्साइड (KMnO4) शामिल हैं। इस मात्रा को ऑक्सीजन की मात्रा में व्यक्त किया जाता है (मिलीग्राम/लीटर में)। जल में अपचयकारी पदार्थों में कार्बनिक पदार्थों के साथ-साथ सब-ऑक्साइड लवण, सल्फाइड, आयरन सब-ऑक्साइड जैसे अकार्बनिक पदार्थ भी शामिल हैं। रासायनिक ऑक्सीजन आवश्यकता, पानी में अपचयकारी पदार्थों के प्रदूषण की मात्रा को दर्शाती है। चूँकि जल का कार्बनिक पदार्थों से प्रदूषित होना एक आम घटना है, इसलिए इस सूचकांक को कार्बनिक पदार्थों की सापेक्ष मात्रा को मापने हेतु एक समग्र सूचकांक के रूप में भी उपयोग में लाया जाता है। जल-गुणवत्ता से संबंधित विभिन्न कानूनों में भी इसे नियंत्रण हेतु एक महत्वपूर्ण मापदंड के रूप में शामिल किया गया है। नोट: हमारे देश द्वारा वर्ष 1988 में जारी किए गए पर्यावरणीय जल गुणवत्ता मानकों में, एसिडिक पोटैशियम डाइक्रोमेट विधि से मापे गए COD मान को “रासायनिक ऑक्सीजन आवश्यकता” कहा गया है; इसे संक्षेप में CODCr कहा जाता है। जबकि, पोटैशियम परमैंगनेट विधि से मापे गए COD मान को “परमैंगनेट सूचकांक” कहा गया है; इसे संक्षेप में CODMn कहा जाता है। परक्लोरेट सूचकांक, ऑक्सीजन खपत (CODMn): परक्लोरेट सूचकांक, जिसे ऑक्सीजन खपत भी कहा जाता है, यह जल में मौजूद कार्बनिक एवं अकार्बनिक ऑक्सीकरणीय पदार्थों के प्रदूषण को दर्शाने हेतु उपयोग में आने वाला एक महत्वपूर्ण सूचक है। इसकी परिभाषा यह है: निश्चित परिस्थितियों में, पोटैशियम पेरमैंगनेट का उपयोग करके जल नमूनों में मौजूद कुछ कार्बनिक एवं अकार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकृत किया जाता है; तथा प्रयोग में आए पोटैशियम पेरमैंगनेट की मात्रा से ही संबंधित ऑक्सीजन की मात्रा की गणना की जाती है। यह, पानी में निलंबित एवं घुले हुए, उन अकार्बनिक एवं कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को दर्शाता है, जिन्हें पोटैशियम पेरमैंगनेट द्वारा ऑक्सीकृत किया जा सकता है। पारंपरिक जल गुणवत्ता निरीक्षण एवं विश्लेषण में, पोटैशियम पेरमैंगनेट विधि को “रासायनिक ऑक्सीजन आवश्यकता” के रूप में भी जाना जाता है। लेकिन, चूँकि इस विधि में निर्धारित परिस्थितियों में जल में मौजूद कार्बनिक पदार्थ केवल आंशिक रूप से ही ऑक्सीकृत हो पाते हैं; इसलिए यह सैद्धांतिक रूप से आवश्यक ऑक्सीजन मात्रा नहीं है, और न ही यह जल में मौजूद कुल कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को दर्शाने वाला सूचक है। इसलिए, जल की गुणवत्ता को मापने हेतु “पेरमैंगनेट इंडेक्स” नामक सूचक का उपयोग करना, पोटैशियम डाइक्रोमेट विधि द्वारा प्राप्त “रासायनिक ऑक्सीजन आवश्यकता” से अलग होने हेतु, अधिक उचित है। आम तौर पर, CODcr, CODMn का 2 से 5 गुना होता है। हमारे व्यावहारिक अध्ययनों में प्राप्त आंकड़े भी लगभग इसी सीमा में ही हैं।
**जैव-रासायनिक ऑक्सीजन मांग (Biochemical Oxygen Demand, संक्षेप में BOD)** – जैव-रासायनिक ऑक्सीजन मांग, उस मात्रा को दर्शाता है जितनी ऑक्सीजन, घुलनशील ऑक्सीजन की उपस्थिति में, अवायवीय सूक्ष्मजीवों द्वारा जल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने की प्रक्रिया में खपत होती है। इसमें सल्फाइड, आयरन जैसे अपचयकारी अकार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण हेतु आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा भी शामिल है; लेकिन यह हिस्सा आमतौर पर बहुत ही कम होता है। सूक्ष्मजीवों की क्रिया से कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीजन-उपस्थिति में विघटन मुख्य रूप से दो चरणों में होता है। 1) कार्बनयुक्त पदार्थों के ऑक्सीकरण का चरण – इस चरण में, कार्बनयुक्त कार्बनिक पदार्थ कार्बन डाइऑक्साइड एवं जल में परिवर्तित हो जाते हैं।
2) नाइट्रीकरण का चरण – इस चरण में, नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक यौगिक, नाइट्रीफाइंग बैक्टीरियों की मदद से नाइट्राइट एवं नाइट्रेट में विघटित हो जाते हैं। यह लगभग 5-7 दिनों के बाद ही महत्वपूर्ण रूप से शुरू होता है। अतः, वर्तमान में उपयोग में आने वाली 20℃ पर पाँच दिनों तक की कल्चरिंग विधि (BOD5 विधि) के द्वारा BOD मान निर्धारित करते समय नाइट्रिफिकेशन चरण को आमतौर पर शामिल नहीं किया जाता है। BOD, जल क्षेत्रों में कार्बनिक पदार्थों के प्रदूषण की मात्रा को दर्शाने वाला एक समग्र सूचकांक है। यह अपशिष्ट जल की जैव-अपघटनीयता, जैव-उपचार की प्रभावशीलता, तथा अपशिष्ट जल के जैव-उपचार हेतु आवश्यक प्रक्रियाओं एवं उनकी गतिशीलता संबंधी अध्ययनों में भी एक महत्वपूर्ण मापदंड है। कुल फॉस्फोरस (Total Phosphorus, संक्षेप में TP) – जलमंडलों में पोषक तत्वों की अतिरिक्त मात्रा को नियंत्रित करने हेतु कुल फॉस्फोरस एक महत्वपूर्ण संकेतक है। यह, पानी में मौजूद उन विभिन्न रूपों के फॉस्फोरस की कुल मात्रा है, जो शक्तिशाली ऑक्सीकारक पदार्थों द्वारा ऑक्सीकृत होकर फॉस्फेट में परिवर्तित हो जाते फॉस्फोरस, पौधों की वृद्धि हेतु आवश्यक पोषक तत्व है; साथ ही, यह जीवन हेतु भी अपरिहार्य है। यदि पानी में फॉस्फोरस की मात्रा सीमा से अधिक हो जाती है, तो इससे जलीय पौधों की वृद्धि बढ़ जाती है; जिसके परिणामस्वरूप “शैवाल” उत्पन्न हो जाते हैं, एवं जल क्षेत्र अतिपोषित हो जाता है। फॉस्फोरस, विभिन्न माध्यमों से जलमार्गों में पहुँचता है; जैसे कि फॉस्फोरस युक्त यौगिकों वाले अपशिष्ट जल का निकास, कृषि भूमियों से आने वाला सतही जल, एवं पशुपालन केंद्रों से आने वाला जल। हाल के वर्षों में, फॉस्फोरस युक्त डिटर्जेंटों एवं अन्य दैनिक उपयोग में आने वाली फॉस्फोरस युक्त सामग्रियों के उपयोग के कारण फॉस्फोरस के उत्सर्जन में भी वृद्धि हुई है। अमोनिया नाइट्रोजन (Ammonia Nitrogen, संक्षेप में NH3-N) – पानी में उपस्थित अमोनिया नाइट्रोजन, वह नाइट्रोजन है जो मुक्त अमोनिया NH3 (जिसे गैर-आयनिक अमोनिया भी कहा जाता है) एवं आयनिक अमोनिया NH4+ के रूप में मौजूद होता है। भूमिगत जल में, अक्सर गैर-आयनिक अमोनिया की मात्रा जाँचने की आवश्यकता होती ह दोनों का अनुपात, पानी के pH मान एवं तापमान पर निर्भर है। जब pH मान अधिक होता है, तो मुक्त अमोनिया का अनुपात अधिक होता है; वहीं, जब pH मान कम होता है, तो अमोनियम लवणों का अनुपात अधिक होता है। जल में अमोनिया नाइट्रोजन का मुख्य स्रोत, घरेलू सीवेज में मौजूद नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक पदार्थों के सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटन होने के परिणामस्वरूप उत्पन्न पदार्थ, कोकिंग, सिंथेटिक अमोनिया आदि औद्योगिक अपशिष्ट जल, तथा कृषि भूमियों से निकलने वाला जल ह जब अमोनिया नाइट्रोजन की मात्रा अधिक होती है, तो यह मछलियों के लिए विषाक्त साबित होता है; साथ ही, मनुष्यों के लिए भी इसके विभिन्न स्तरों पर हानिकारक प्रभाव होते हैं। कुल नाइट्रोजन (Total Nitrogen, संक्षेप में TN), जल में मौजूद विभिन्न रूपों में मौजूद अकार्बनिक एवं कार्बनिक नाइट्रोजन की कुल मात्रा है। इसमें NO3-, NO2- एवं NH4+ जैसे अकार्बनिक नाइट्रोजन, तथा प्रोटीन, अमीनो एसिड एवं कार्बनिक अमीन जैसे कार्बनिक नाइट्रोजन भी शामिल हैं; इसकी गणना प्रति लीटर पानी में मौजूद नाइट्रोजन की मात्रा के रूप में की जाती है। इसका उपयोग आमतौर पर जल-निकायों में पोषक तत्वों के प्रदूषण की मात्रा को दर्शाने हेतु किया जाता है। पानी में उपस्थित कुल नाइट्रोजन की मात्रा, जल-गुणवत्ता को मापने हेतु एक महत्वपूर्ण संकेतक है। इसके मापन से जल क्षेत्रों में प्रदूषण की मात्रा एवं उनकी स्वच्छता की स्थिति का आकलन करने में मदद मिलती ह जब सतही जल में नाइट्रोजन एवं फॉस्फोरस की मात्रा सीमा से अधिक हो जाती है, तो सूक्ष्मजीवों की संख्या में वृद्धि हो जाती है, एवं जलजीवों की वृद्धि भी तेज हो जाती है; इसके परिणामस्वरूप जल में पोषक त कुल कार्बनिक कार्बन (Total Organic Carbon, संक्षेप में TOC), जल में मौजूद कार्बन की मात्रा के आधार पर, जल में उपस्थित कार्बनिक पदार्थों की कुल मात्रा को दर्शाने वाला एक सूचकांक है। चूँकि TOC का मापन दहन विधि द्वारा किया जाता है, इसलिए कार्बनिक पदार्थों को पूरी तरह ऑक्सीकृत किया जा सकता है। इस प्रकार, TOC, BOD5 या COD की तुलना में कार्बनिक पदार्थों की कुल मात्रा को बेहतर ढंग से दर्शाता है। कुल ऑक्सीजन आवश्यकता (Total Oxygen Demand, संक्षेप में TOD) से तात्पर्य जल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा से है; इसका मापन O2 के मिलीग्राम/लीटर के रूप में किया जाता है। TOD केवल उस ऑक्सीजन की मात्रा को ही दर्शा सकता है, जो लगभग सभी कार्बनिक पदार्थों के दहन के बाद CO2, H2O, NO, SO2 आदि में परिवर्तित होने हेतु आवश्यक होती है। यह, BOD एवं COD की तुलना में, सैद्धांतिक ऑक्सीजन आवश्यकता के मान के अधिक निकट है। 2. अकार्बनिक रसायन विज्ञान संबंधी सूचकांक – कठोरता (Hardness): पहले कठोरता का अर्थ पानी में साबुन के झाग बनने की मात्रा से होता था। लेकिन अब, रसायन विज्ञान में पानी में मौजूद Ca एवं Mg आयनों की मात्रा को, उनके समकक्ष CaCO3 की मात्रा में परिवर्तित करके कठोरता का मापन किया जाता है; इसे mg/L में व्यक्त किया जाता है। कठोरता को व्यक्त करने हेतु कुल कठोरता, कैल्शियम-आधारित कठोरता, मैग्नीशियम-आधारित कठोरता, कार्बोनेट-आधारित कठोरता (अस्थायी कठोरता), एवं गैर-कार्बोनेट-आधारित कठोरता (स्थायी कठोरता) जैसे शब्दों का उपयोग किया जाता है। pH मान, पानी में अम्लता/क्षारता की मात्रा को दर्शाता है। इसे घोल में हाइड्रोजन आयनों की सक्रियता के ऋणात्मक लॉगरिथ्म के रूप में व्यक्त किया जाता है: pH = -lgαH⁺। pH, पानी का सबसे महत्वपूर्ण गुण है; यह पानी में मौजूद कमजोर अम्लों/क्षारों के विघटन की दर को नियंत्रित करता है। इसके अलावा, यह क्लोराइड, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड आदि के विषाक्त प्रभावों को कम करता है, एवं तलछट में मौजूद भारी धातुओं के निकलने को रोकता है। यह जल की गुणवत्ता में होने वाले परिवर्तनों, जैविक प्रजनन प्रक्रियाओं, क्षारीयता, जल शोधन की प्रभावशीलता आदि पर प्रभाव डालता है; इसलिए यह जल की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने हेतु एक महत्वपूर्ण मापदंड है। प्राकृतिक जल का pH मान आमतौर पर 6-9 के बीच होता है; पीने योग्य जल का pH मान 6.5-8.5 के बीच होता है। कुछ औद्योगिक उद्देश्यों हेतु उपयोग में आने वाले जल का pH मान 7.0-8.5 के बीच ही रखना आवश्यक है, ताकि धातु से बने उपकरणों एवं पाइपों को क्षरण से बचाया जा सके। चालकता (Conductivity): पानी की चालकता, उसमें मौजूद अकार्बनिक अम्लों, क्षारों एवं लवणों की मात्रा से संबंधित होती है। इस सूचकांक का उपयोग, पानी में आयनों की कुल सांद्रता या लवणता का अनुमान लगाने हेतु किया जाता है। विभिन्न प्रकार के जलों में विद्युत चालकता अलग-अलग होती है। ऑक्सीकरण-अपचयन विभव (Oxidation Reduction Potential): ऑक्सीकरण-अपचयन विभव, पानी में मौजूद विभिन्न ऑक्सीकारक एवं अपचयक पदार्थों के बीच होने वाली ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाओं का समग्र परिणाम है। यद्यपि इस सूचकांक का उपयोग किसी ऑक्सीकारक/अपचयक पदार्थ की सांद्रता मापने हेतु नहीं किया जा सकता, लेकिन यह हमें जल के विद्युत-रासायनिक गुणों को समझने एवं जल के गुणों का विश्लेषण करने में मदद करता है; अतः यह एक व्यापक सूचकांक है। जल के ऑक्सीकरण-अपचयन विभव को तो स्थल पर ही मापा जाना आवश्यक है। 3. भौतिक गुणों संबंधी सूचकांक – घनत्व (Turbidity): घनत्व, पानी में मौजूद अवक्षेपों के कारण प्रकाश के पार जाने में होने वाली बाधा को दर्शाता है। जब पानी में कीचड़, मिट्टी, कार्बनिक/अकार्बनिक पदार्थ, जलजीव एवं सूक्ष्मजीव जैसे अवक्षेपित पदार्थ होते हैं, तो ये प्रकाश को विक्षेपित या अवशोषित कर देते हैं; जिससे पानी गंदा हो जाता है। पानी की गंदगी की मात्रा, न केवल पानी में मौजूद कणों की मात्रा से संबंधित है, बल्कि इसका संबंध कणों के आकार, आकृति, एवं कणों की सतहों द्वारा प्रकाश के प्रसरण की विशेषताओं से भी है। घुलनशीलता के स्तर से आम तौर पर जल की गुणवत्ता के बारे में सीधे निष्कर्ष नहीं निकाला जा सकता, लेकिन घुलनशीलता में वृद्धि से यह संकेत मिलता है कि जल की गुणवत्ता खराब हो रही पारदर्शिता (Transparency), पानी की स्वच्छता/स्पष्टता को दर्शाती है; स्वच्छ पानी पारदर्शी होता है। पारदर्शिता, अपारदर्शिता के विपरीत है। पानी में जितने अधिक अवक्षेप एवं कोलॉइडल कण होते हैं, उतनी ही पारदर्शिता कम हो जाती है। पारदर्शिता मापने की विधियों में टाइपफॉन्ट विधि, सेज़ डिस्क विधि, क्रॉस विधि आदि शामिल हैं। अवसादित ठोस पदार्थ (Suspended Solids, संक्षेप में SS): जल में मौजूद ठोस प्रदूषक, मुख्य रूप से अवसादित अवस्था, कोलॉइडल अवस्था एवं घुलनशील अवस्था में ही जल में मौजूद रहते हैं। घुलनशील अवस्था में मौजूद ठोस प्रदूषकों को आमतौर पर “अवक्षेप” कहा जाता है; इनमें अशुद्धियाँ, कीचड़ जैसे अकार्बनिक पदार्थ, जीव-जंतुओं से उत्पन्न कार्बनिक पदार्थ, एवं जलजीव भी शामिल हैं। ठोस अवक्षेप, जो जल की सतह की सुंदरता को खराब करते हैं, जल की घनत्व को बढ़ा देते हैं, एवं जल के रंग में परिवर्तन लाते हैं। तरल पदार्थ नदी के तल पर जमा हो जाते हैं, जिससे नदी के तल पर रहने वाले जीवों के प्रजनन पर प्रभाव पड़ता है, एवं मत्स्यपालन पर भी असर पड़ता है। जब ये तरल पदार्थ सिंचाई हेतु उपयोग में आने वाली भूमि में जमा हो जाते हैं, तो यह मिट्टी की केशिकाओं को अवरुद्ध कर देता है; इससे मिट्टी की पारगम्यता प्रभावित होती है, एवं मिट्टी सख्त हो जाती है, जिससे फसलों की वृद्धि प्रभावित होती है। 4. सामान्य धातु संबंधी मापदंड – कैडमियम (Cadmium) (Cd)
कैडमियम का गलनांक 320.9℃ है, जबकि उबलनांक 765℃ है। यह एक लचीली एवं नरम धातु है; यह पतले अम्लों में घुल जाता है। कैडमियम बहुत ही विषैला पदार्थ है; यह मनुष्य के जिगर, गुर्दे आदि ऊतकों में जमा हो सकता है, जिससे विभिन्न अंगों को नुकसान पहुँचता है। खासकर गुर्दों को गंभीर नुकसान पहुँचता है। इसके अलावा, यह ऑस्टियोपोरोसिस एवं हड्डियों के कमजोर होने का कारण भी बन सकता है, जिससे दर्द होता है। अधिकांश मीठे पानी में कैडमियम की मात्रा 1 μg/L से कम होती है। प्रकृति में कैडमियम आमतौर पर सल्फाइड कैडमियम रूप में पाया जाता है, एवं यह अक्सर जिंक, सीसा, तांबा, मैंगनीज आदि खनिजों के साथ ही मौजूद रहता है। इसलिए, इन धातुओं के शोधन की प्रक्रियाओं के दौरान बड़ी मात्रा में कैडमियम निकल जाता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, रंजकों, बैटरियों एवं रासायनिक उद्योगों से निकलने वाला अपशिष्ट जल भी कैडमियम के मुख्य प्रदूषण स्रोत है। क्रोमियम (छह-वैलेंसीय) (Chromium) (Cr6+) एक चमकदार, चाँदी-जैसे रंग का ठोस धातु है। यह जंग प्रतिरोधी एवं ऊष्मा प्रतिरोधी है। यह मनुष्य के शरीर के लिए आवश्यक सूक्ष्म तत्वों में से एक है। क्रोमियम यौगिकों की सामान्य वैलेंसीयाँ तीन-वैलेंसीय एवं छह-वैलेंसीय होती हैं। क्रोमियम की विषाक्तता, उसकी आयनीकरण अवस्था पर निर्भर है। धात्विक क्रोमियम हानिरहित होता है, जबकि षड्विमीय क्रोमियम अत्यंत विषाक्त होता है; यह कैंसर पैदा करने वाला पदार्थ है, एवं मानव शरीर द्वारा आसानी से अवशोषित होकर शरीर में जमा हो जाता है। आम तौर पर माना जाता है कि षड्विमीय क्रोमियम की विषाक्तता, त्रिविमीय क्रोमियम की तुलना में 100 गुना अधिक होत ट्राइवैलेंट क्रोमियम एवं हेक्सावैलेंट क्रोमियम यौगिक, आपस में परिवर्तित हो सकते हैं। क्रोमियम से होने वाले औद्योगिक प्रदूषण के मुख्य स्रोत, क्रोमियम अयस्क के प्रसंस्करण, धातुओं की सतहों की संसाधना, चमड़े के शोधन, रंगाई-छपाई, फोटोग्राफिक सामग्रियों आदि उद्योगों से निकलने वाला अपशिष्ट जल है। क्रोमियम, जल गुणवत्ता नियंत्रण हेतु एक महत्वपूर्ण संकेतक है। तांबा (Copper) (परमाणु चिह्न: Cu) – तांबे में लचीलापन होता है; इसे आसानी से प्रसंस्कृत किया जा सकता है। यह ऊष्मा एवं विद्युत का अच्छा चालक है। तांबा, मनुष्य के शरीर के लिए आवश्यक एक सूक्ष्म तत्व है। शरीर में तांबे की कमी होने पर एनीमिया, दस्त जैसी बीमारियाँ हो सकती हैं। लेकिन तांबे का अत्यधिक सेवन भी हानिकारक हो सकता है। तांबा, जलीय जीवों के लिए काफी हानिकारक है। तांबे के आयनों से प्रदूषित पानी में, ऑयस्टरों के शरीर में तांबे की मात्रा बढ़ जाती है। जापान के येनगाओ खाड़ी एवं ताइवान की एरेन नदी में भी हरे रंग के ऑयस्टर पाए गए हैं। जलीय जीवों के लिए तांबे की विषाक्तता, उसके रूप पर निर्भर है; मुक्त तांबा आयनों की विषाक्तता, संयुग्मित अवस्था में तांबे की तुलना में कहीं अधिक होती है। तांबे के प्रमुख प्रदूषण स्रोत, इलेक्ट्रोलिसिस, धातु शोधन, लोहा-पीतल संबंधी उत्पादन, खनन, पेट्रोकेमिकल एवं रासायनिक उद्योगों द्वारा उत्सर्जित अपशिष्ट जल हैं। लोहा (Iron) (परमाणु चिह्न: Fe) – लोहा, प्राकृतिक जल स्रोतों में पाया जाने वाला एक सूक्ष्म तत्व है। जल में इसकी मात्रा, उस क्षेत्र की भौगोलिक स्थिति एवं जल में मौजूद अन्य रासायनिक तत्वों पर निर्भर है। द्विमूल्यीय एवं त्रिमूल्यीय आयरन आयन, जलीय वातावरण में लोहे के मूलभूत रूप हैं। द्विमूल्यीय लोहा, उन जलाशयों में पाया जाता है जहाँ घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा कम होती है; या फिर ऐसी स्तरबद्ध झीलों के गहरे हिस्सों में, जहाँ अवायवीय परिस्थितियाँ होती हैं। जब जल में घुलनशील ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ जाती है, या ऑक्सीकारक पदार्थों की उपस्थिति होती है, तो द्विमूल्यीय लोहा तेजी से त्रिमूल्यीय लोहा आयनों में परिवर्तित हो जाता है। यह त्रिमूल्यीय लोहा, हाइड्रॉक्साइड ऑफ आयरन के रूप में, या अन्य ऋणायनों के साथ मिलकर जल के तल पर जमा हो जाता है। वास्तव में, त्रिमूल्यीय लोहे के ऑक्साइड अघुलनशील होते हैं। यदि कीचड़ में हाइड्रोजन सल्फाइड मौजूद हो, तो इसके परिणामस्वरूप सल्फाइड आयरन बनता है, और इस तरह काले रंग के अकार्बनिक पदार्थ उत्पन्न हो जाते हैं। लोहा, पौधों एवं जानवरों के लिए आवश्यक एक सूक्ष्म तत्व है। कुछ जलाशयों में, लोहा शैवालों एवं अन्य पौधों की वृद्धि में बाधा डालने वाला कारक हो सकता है। कशेरुकी जानवरों एवं कुछ अकशेरुकी जानवरों के रक्त में, लोहा ऑक्सीजन पहुँचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। लोहे का मानव स्वास्थ्य पर कोई विषाक्त प्रभाव नहीं पड़ता; यह केवल पानी के उपयोग पर ही प्रभाव डालता है। लोहा, पीने वाले पानी के स्वाद को स्पष्ट रूप से प्रभावित करता है; साथ ही, यह कपड़ों को भी दूषित कर सकता है। जिंक (Zinc) (Zn) – जिंक एक ऐसा धातु है जिसका उपयोग रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से किया जाता है। इसका गलनांक 419.5℃ है, एवं यह अम्लों एवं गाढ़े क्षारों में घुल जाता है। यह अक्सर अन्य धातुओं के सल्फाइडों के साथ, विशेष रूप से सीसा, तांबा, कैडमियम एवं लोहे के सल्फाइडों के साथ मिलकर रहता है। जिंक, मनुष्य के शरीर के लिए आवश्यक तत्व है; लेकिन यह मछलियों एवं अन्य जलीय जीवों पर गंभीर प्रभाव डालता है। मछलियों के लिए जिंक की सुरक्षित सांद्रता लगभग 0.1 मिलीग्राम/लीटर है। इसके अलावा, जिंक, जल के स्व-शुद्धीकरण प्रक्रम पर कुछ हद तक प्रतिबंधात्मक प्रभाव डालता है। इसके मुख्य प्रदूषण स्रोत, इलेक्ट्रोलिसिस, धातुविज्ञान, रंगों एवं रासायनिक उद्योगों से निकलने वाला अपशिष्ट जल है। जल में, सेलेनियम (Selenium) उप-सेलेनेट या सेलेनेट के रूप में मौजूद होता है। जल में सेलेनियम की प्राकृतिक सांद्रता, मिट्टी में सेलेनियम की मात्रा के अनुपात में ही होती है। सेलेनियम, मनुष्य के शरीर के लिए आवश्यक तत्व है; लेकिन इसका अत्यधिक सेवन करने से विषाक्तता हो सकती है। धात्विक सेलेनियम की विषाक्तता कम होती है, जबकि द्विमूल्यक सेलेनियम की विषाक्तता बहुत अधिक होती है। यह आमतौर पर आंतों के माध्यम से शरीर में प्रवेश करता है, एवं यकृत एवं गुर्दों में ज इसके प्रदूषण के मुख्य स्रोत, खनन, धातु निर्माण एवं सेलेनियम उत्पादन संबंधी कारखानों से निकलने वाला अपशिष्ट जल है। भारी धातुएँ (Heavy metals): रसायन विज्ञान में, धातुओं को उनके घनत्व के आधार पर भारी धातुओं एवं हल्की धातुओं में विभाजित किया जाता है। आम तौर पर, उन धातुओं को भारी धातुओं कहा जाता है, जिनका घनत्व 4.5 ग्राम/सेमी³ से अधिक होता है। जैसे: सोना, चाँदी, तांबा, सीसा, जिंक, निकल, कोबाल्ट, क्रोमियम, पारा, कैडमियम आदि – लगभग 45 प्रकार। जल में मौजूद कुछ भारी धातुएँ, मानव स्वास्थ्य हेतु आवश्यक मात्रा में पाई जाने वाली धातुएँ हैं; जबकि कुछ धातुएँ मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं, जैसे – पारा, कैडमियम, क्रोमियम, सीसा, तांबा, जिंक, निकल, बेरियम, वैनेडियम, आर्सेनिक आदि। दूषित भूजल एवं औद्योगिक अपशिष्ट जल में हानिकारक धातु संयुगों की मात्रा आमतौर पर काफी बढ़ जाती है। जब हानिकारक धातुएँ शरीर में प्रवेश करती हैं, तो ये कुछ एंजाइमों की क्रियाशीलता को नष्ट कर देती हैं; जिससे विभिन्न स्तरों पर विषाक्तता के लक्षण दिखाई देते हैं। इसकी विषाक्तता की मात्रा, धातु के प्रकार, उसके भौतिक-रासायनिक गुणों, सांद्रता, एवं उसकी उपस्थिति की अवस्था/रूप पर निर्भर है। उदाहरण के लिए, पारा, कैडमियम, क्रोमियम (छह-मूल्यीय), सीसा एवं इनके यौगिक, मानव स्वास्थ्य पर दीर्घकालिक प्रभाव डालने वाले हानिकारक धातुएँ हैं। पारा, सीसा, आर्सेनिक जैसी धातुओं के कार्बनिक यौगिक, उनके अकार्बनिक यौगिकों की तुलना में कहीं अधिक विषैले होते हैं। घुलनशील धातुएँ, कणों के रूप में मौजूद धातुओं की तुलना में अधिक विषैली होती हैं। छह-मूल्यीय क्रोमियम, तीन-मूल्यीय क्रोमियम की तुलना में अधिक विषैला होता है।