根据水污染的途径来考虑本题，想法切断污染途径即可，还要考虑垃圾处理方法，使用煤作燃料的危害．
【解析】
A、水污染途径有：工业废水的任意排放，农业废水的任意排放，生活污水的任意排放，化肥和农药的任意使用，所以防治方法是：工业废水、农业废水、生活污水经过处理后再排放，合理地使用化肥和农药．故A正确；
B、过量使用化肥和农药会污染环境，故B正确；
C、垃圾的随意堆放会由于垃圾的霉变释放出有害气体污染环境，并且能危害人体健康，对垃圾进行了分类回收处理，故C正确；
D、大量使用煤作燃料可产生大量的一氧化碳、二氧化硫等有害气体，污染空气，故D错误．
故选D．
