水是生命之源。可是，随着城镇化、工业发展以及人口数量的不断膨胀，我国面临十分严峻的水污染形势，部分地区水质甚至出现持续恶化的状况。部分专家学者惊呼，地下水污染问题已经到了无以复加的程度。一些地区癌症呈现高发态势，甚至出现“癌症村”，即被认为与长期水污染关系密切。
砷
砷是饮用水中一种重要的污染物，来源于天然矿物溶蚀、冶炼和电子制造工业废水，杀虫剂。通常饮用水中砷超标主要来源于地下水为原水的供水。
三价无机砷比五价无机砷有较强的活性和*性，一般认为，三价砷是致癌物。然而，对致癌机理以及在低摄入量时的剂量-反应曲线尚有很大的不确定性及争议。因为无机砷化合物对人有致癌作用已有足够证据，对动物的致癌作用也有少量证明，国际癌症研究中心（IARC）化学致癌物分组：将无机砷分在第1组（对人致癌的物质，对人致癌性证据充分）。
中国有近两千万人可能受含砷*污染的水源的危害。为此，我国的饮用水标准也改为0.01mg/L，小型水厂和分散式供水可暂执行0.05mg/L。
镉
饮用水中镉的污染可能来自镀锌管中锌的杂质和焊料及某些金属配件，美国在公共供水中镉的平均浓度为1.3μg/L，我国饮用水中镉的浓度通常均低于1μg/L。
镉的*性很大，摄入后最初在肾脏累积，生物半衰期约10～35年。食用镉污染的食物可能造成慢性中*，在日本发生的“痛痛病”就是典型例子。GB-镉的水质限值为0.mg/L。
铬
六价铬的*性远大于三价铬，在我国用大鼠试验，三价铬长期经口致癌性试验没有发现肿瘤发病率的增加，而大鼠用六价铬经吸人途径染*实验显示有致癌性，但是没有经口染*的致癌性实验证据。一些流行病学研究发现了吸人暴露六价铬与肺癌之间的联系。
铅
天然水中很少含有铅，自来水的铅主要来自含铅的管道系统，如输水管、焊料、管件及其接头，聚氯乙烯水管材、管件可能含铅，因为铅作为稳定剂用于生产该种塑料管，当水在此类管道中存放过久时，就会有铅释放水中。从管道系统溶出铅的量与几个因素有关，包括自来水的pH、温度、水的硬度和水在管道中停留时间。软水、酸性水是管道中铅溶出的主要因素。
铅是一种全身性*物并在骨骼中蓄积。美国近日爆发的水污染事件就是铅超标。婴儿、6岁以前的儿童以及孕妇是铅危害的最易感者。铅还会直接干扰钙的代谢，或通过干扰维生素D的代谢而间接起作用。铅没有阈值。铅对中枢和周围神经系统两者都是有*的，引发脑下部神经和行为影响。
汞
在未污染的饮用水中几乎所有的汞可看作是无机二价汞（Hg2+），只有在淡水和海水中无机汞才会甲基化，所以不大可能有从饮水摄入有机汞化合物的直接风险，特别是烷基汞化合物。
不论是人还是实验动物，经过短期和长期暴露于无机汞化合物，它的*性作用主要是对肾脏而不是神经系统。对大鼠的影响是增加肾脏的绝对和相对重量，肾小管坏死，蛋白尿和血红蛋白减少。对人口服急性中*主要是造成出血性胃炎和结肠炎，最后造成肾损伤。
世界上最典型的公害病之一——“水俣病”，就是由于甲基汞中*引起。
硒
硒是人体必需的微量元素之一。硒缺乏时可患克山病和大骨节病，使人体免疫力降低，癌症患病率升高等。但人和动物摄入过量的硒，可发生硒中*。人的地方性硒中*临床表现为食欲不振、四肢无力、头皮瘙痒、斑齿、毛发和指甲脱落。牲畜的硒中*表现为食欲减退、脱毛、脱蹄、*胆、贫血等。食用含高硒的植物后，可在短期内致死。
氰化物
氰化物主要来自工业废水，有剧*，作用于某些呼吸酶，引起组织内窒息。首先影响呼吸中枢及血管舒缩中枢。慢性氰化物中*时，甲状腺激素生成量减少。
氟化物
氟化物在自然界广泛存在，适量的氟被认为是对人体有益元素。摄入量过多对人体有害，可致急、慢性中*（慢性中*主要表现为氟斑牙和氟骨症）。
现今全国饮用水氟化物超过1.0mg/L的供水人口仍有6千余万人，氟化物是通过饮用水对人体健康构成威胁最大的地球化学物质。也是我国饮用水水质改良的重点工作。
我国在流行病学方面进行过大量调查资料表明，在一般情况下，饮用含氟量0.5mg/L～1.0mg/L的水时，氟斑牙的患病率为10%～30%，多数为轻度斑釉；1.0mg/L～1.5mg/L时，多数地区氟斑牙患病率已高达45%以上，且中、重度患者明显增多。当水中氟化物超过2.0mg/L时，学龄儿童（以8～15岁计）约为60%～70%；当水中氟化物浓度达到4mg/L时，几乎所有当地成长儿童均出现氟斑牙症状，成人氟骨症患者明显增多。
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