A、泥水中含有水、泥沙等物质，属于混合物，故A错误；

B、空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故B错误；

C、钢是由铁、碳等物质组成的，属于混合物，故C错误；

D、干冰是固态的二氧化碳，是由二氧化碳一种物质组成的，属于纯净物，故D正确．

故选D．