Очень перспективной для химии и технологии обработки воды является систематизация всех ее примесей, предложенная Л. А. Кульским. Она основана на их физико-химических характеристиках: фазовом состоянии и дисперсности. По этой классификации примеси воды по их отношению к дисперсионной среде разделены на четыре группы. Примеси первых двух групп (кроме высокомолекулярных соединений) образуют термодинамически неустойчивые гетерогенные системы, а двух других - термодинамически равновесные и обратимые гомогенные системы.

• Первая группа представляет собой нерастворимые в воде взвеси, которые кинетически неустойчивы и удерживаются во взвешенном состоянии динамическими силами водного потока. Они попадают в водоемы в результате размывания окружающих пород и смыва почв. В состоянии покоя взвеси седиментируют. К этой группе относятся также бактерии и планктон.
• Вторая группа примесей объединяет гидрофильные и гидрофобные минеральные и органо-минеральные коллоидные частицы почв и грунтов, недиссоциированные и нерастворимые формы высокомолекулярных гумусовых веществ и детергенты. Кинетическая устойчивость гидрофобных примесей характеризуется соотношением сил гравитационного поля и броуновского движения; агрегативная устойчивость их обусловлена электростатическим состоянием межфазной поверхности и образованием при этом диффузных слоев или созданием на поверхности частиц стабилизирующих слоев. К этой группе относятся также вирусы и другие микроорганизмы, близкие по размерам к коллоидным частицам.
• Третья группа примесей включает молекулярнорастворенные соединения - газы, органические вещества как биологического происхождения, так и вносимые промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. Молекулы этих примесей могут существенно изменять структуру воды и взаимодействовать между собой иначе, чем в чистом компоненте. В водной среде возможно протекание двух процессов: соединение разнородных молекул (гидратация) и соединение однородных молекул (ассоциация). Исключая случай образования химических соединений, эти взаимодействия в основном обусловлены вандерваальсовыми силами, которые включают ориентационное притяжение между молекулами с постоянным диполем и молекулами с наведенным диполем. а также дисперсионное притяжение между молекулами с взаимно наведенными диполями. Молекулярнорастворенные вещества способны за счет водородных связей образовывать с водой непрочные соединения, существующие лишь в растворе. Большое значение эти связи имеют также при ассоциации молекул растворенного вещества, необходимым условием их возникновения является достаточная полярность валентных связей водорода в исходных веществах.
• Четвертая группа примесей включает электролиты - вещества с ионной или сильнополярной связью, которые под влиянием полярных молекул воды распадаются на ионы. Кристаллические структуры этих веществ разрушаются главным образом в результате процесса гидратации. Для катионов наиболее характерно ион-дипольное взаимодействие при гидратации, для анионов со значительным отрицательным зарядом или малым радиусом - присоединение молекул воды за счет образования водородных связей. Устойчивость гидратов ионов металлов возрастает с увеличением их заряда и уменьшением радиуса - гидраты ионов щелочных металлов нестойки, щелочноземельных - более прочные. Гидратированные катионы можно рассматривать как аквакомплексы - комплексные соединения, содержащие в своем составе воду. В ряде случаев гидратная вода настолько прочно связана с растворенным веществом, что при выделении в твердую фазу она входит в состав кристаллов этого вещества.