按照污染物的种类，水体污染可划分为：重金属污染、有机污染、微生物污染等。
重金属污染 （主要是 Pb、Cd、Hg、As 等） 不仅破坏了水体的自净能力，而且对水域内鱼、虾的正常繁殖和生存造成严重威胁，如果用受重金属污染的水进行农业灌溉，将会导致受灌溉区域土壤重金属含量超标，进而影响作物品质和产量。人们一旦饮用了重金属超标的水，将会引发肾脏和心脑血管损伤，重金属在体内长期存在，将会增大致癌风险。
重金属污染来源
重金属废水的来源广泛，不同行业产生的废水中重金属的种类和含量也不尽相同。重金属废水的主要来源涵盖了能源、医疗、采矿、印染、造纸、油漆以及农药等多个行业，工业废水的过度乱排放和处理不当，是造成水体污染的主要原因。现有的治理技术主要从转变它们的化学形态和存在位置，利用重金属离子能够发生化学沉淀作用，将重金属离子从溶解态转变为难溶性的化合物沉淀态，以降低其迁移性。
重金属污染危害
重金属离子造成的环境危害主要分为对水生动物的直接危害、对水生植物生长的直接影响和对人体的间接威胁三个方面。
例如，过高浓度的重金属将会使海水中的鱼类进入非正常“兴奋”状态，产生挣扎，最后死亡，降低虾类产卵的成活率。
水生植物发达的根部细胞在吸收营养物质的同时将重金属污染物吸收进入水生植物体内，并且通过植物的茎向上运输到达植物体各部分，重金属离子通过抑制水生植物叶片细胞酶系统的正常分泌，进而抑制叶片内叶绿体的正常代谢过程，导致水生植物出现叶片发黄、生长迟缓、植株萎蔫等现象，严重的重金属污染将直接导致植株死亡。
重金属污染物质储存于体内，通过食物链进入人体，长期积累这种无法自行降解的重金属将威胁人体健康，这些贮存的重金属污染物短时间内对人体的危害尚不明显，也不易被发现，但是长期食用受污染的食物，将影响人体免疫力，造成人体内维生素和营养元素的缺乏。据研究发现，当人体内 Cd 的积累达到一定程度后，将造成肝肾功能的病变，引发贫血和高血压等；当人体内 Hg 的积累达到一定量时，会对脑组织成造成伤害。
传统处理重金属办法
传统的重金属废水处理方法包括化学沉淀、电解法、离子交换、反渗透、活性炭吸附等。化学沉淀法通过投加化学反应药剂，使重金属发生氧化还原反应，或絮凝沉淀，从而加以分离。此法操作简单，原料廉价，但会产生大量淤泥，难以处理。
电解法利用直流电进行溶液氧化还原反应，使重金属在阴极还原或析出；
离子交换法利用离子交换树脂上的同性离子与重金属离子发生交换，从而将金属离子从废水中脱去；
反渗透法指在反渗，透膜的废水侧施加压力，使水分子透过膜，将金属离子截留下来。与化学沉淀法相比，这三种方法材料和操作费用都较高。
藻类去除水体重金属应用
和传统方法在水体中微量重金属去除方面存在盲区相比，藻类去除重金属正是由于其低能耗、高吸附量、环境好的特点。
藻类来源广泛，在水体中很容易观察到，常用于水体污染的监测。最早在研究毒理学时，发现藻类对重金属有富集作用。人们通过研究藻类对重金属的耐性机制，提出将藻类用于生物修复重金属污染的水体。同 时，更多研究发 现，死 亡 藻 体 也 能够通过多 种 物 理 化 学 机 制 吸 附 重 金 属，并 且 具 有较高的吸附能力，在 实 际 废 水 中Cu 的吸附 容 量 是 商 品 化 活 性 炭 的 6 倍。
藻类去除重金属原理
一般认为，在宏观吸附过程中，活藻体吸附分为两个阶段：第一阶段与代谢无关，金属离子可能通过配位、络合、离子交换、物理吸附及微沉淀等作用中的一种或几种附着在细胞表面。在这一过程中，金属和生物基质的作用较快，典型的吸附过程数分钟或数小时即完成。第二阶段为生物富集过程，即与细胞代谢直接相关的过程，在此阶段中金属被运送至细胞内，并储存起来。死亡藻体对重金属的吸附则相当于活藻体吸附的第一阶段。当藻体暴露在金属溶液中时，首先与金属离子接触的是细胞壁。细胞壁的化学组成和结构决定着藻与金属离子相互作用的特性。细胞壁功能基团中的氮、氧、磷、硫可以作为配位原子与金属离子配位络合。
生物剂吸附重金属离子过程中，离子交换起着重要作用。未经处理的生物体通常含有轻金属离子，如钾离子，钠离子，钙离子以及镁离子，可以与酸性功能基团结合。重金属离子通过与细胞表面的阳离子交换，结合到细胞表面，被交换下来的阳离子进入溶液中。
