[關鍵詞]有機水汙染生物穩定性凈水工藝
隨著社會經濟的快速發展和城市化進程的加快，水危機已經成為繼石油危機之後人類面臨的第二大危機。目前，在我國，隨著工業特別是有機化工、石油化工、醫藥、農藥、殺蟲劑和除草劑的快速發展，有機物的產量和種類日益增多，各種生產廢水和生活汙水不達標直接進入水體，水源水的水質汙染問題日益嚴重。然而，在現有條件下，水廠廣泛采用的傳統制水工藝已難以滿足日益提高的水質標準的要求，飲用水的安全問題已引起廣泛關註。
就飲用水中有機物的去除和控制而言，生物穩定性和凈水工藝對其有所衡量和影響。以飲用水中的有機物為研究對象，從生物穩定性和凈水工藝兩個角度探討了有機物的測定指標、去除機理和規律。
壹、有機物的來源、危害和生物穩定性
從源頭來說，水源水中有機物的來源可以分為兩類。壹類是天然有機物，是自然環境的代謝產物，包括腐殖質、微生物分泌物、溶解的植物組織和動物排泄物等。另壹類是合成有機物，包括農藥和工業廢料。
結果表明，飲用水中的有機物具有多種有害影響:(1)部分有機物為劇毒持久性有機汙染物或內分泌幹擾物，具有致癌性、生殖毒性、性等，對人體健康構成直接威脅；(2)某些有機物是消毒副產物的前體，在氯化消毒過程中可形成有毒的鹵代有機物，危害人體健康；(3)飲用水中可生物降解的有機物會對給水管網和管網水質造成危害。第三種危害成為近年來關註的焦點。
世界衛生組織在1996期間調查了歐洲277例水生疾病。結果表明，管網系統微生物再生長引起的水產病害占43%。占全國供水量42.44%的全國36個城市的調查結果顯示，出廠水中細菌總數僅為6.6個/L，但在管網水中已經上升到29.2個/L。
在常規的凈水工藝中，壹般采用氯氣進行消毒，維持管網中壹定的殘余大氣含量，以控制細菌的生長，但已有研究表明，氯氣消毒後，部分細菌或大腸桿菌可在管網中修復並重新生長；而當出廠水中的營養物質濃度足夠高時，即使加大投氯量，也很難抑制細菌的生長。對給水管網中生物膜生長、細菌再生和大腸桿菌暴發的大量研究表明，出廠水中生物可降解有機物(BOM)的存在是給水管網中異養細菌再次生長的主要原因，並提出了飲用水生物穩定性的概念。
二、生物穩定性的概念和指標以及給水管網中細菌的生長機理
(A)概念和指標
飲用水的生物穩定性是指飲用水中可生物降解的有機物支持異養細菌生長的潛力，即當有機物成為異養細菌生長的限制因子時，飲用水中的有機營養基質是支持細菌生長的最大可能性。目前，可同化有機碳(AOC)和可生物降解溶解有機碳(BDOC)壹般作為飲用水生物穩定性的主要評價指標。越來越多的研究和實驗證明，AOC和BDOC作為衡量飲用水中可生物降解有機物含量的指標，與飲用水管網中細菌的生長密切相關。只有將出廠水中AOC和BDOC的含量控制在壹定限度內，才能有效防止管網中細菌的再生長。
(二)生物穩定性和供水管網中細菌的生長機理
研究表明，飲用水生物穩定性高，說明水中細菌生長所需的有機營養物質含量低，細菌不易在其中生長；相反，飲用水的生物穩定性低，說明水中細菌生長所需的有機營養物質含量高，細菌容易在其中生長。自來水及其管網中細菌的生長(再生長)按來源可分為三類:壹是出廠水含菌較多進入管網，造成自來水中細菌增多；其次，管網中細菌的生長繁殖導致自來水中細菌的增多；最後是管網中外來細菌的進入。但第二點是在出廠水消毒正常、管網狀況良好的情況下，自來水及其管網中細菌滋生的主要途徑。
壹般認為有機基質的含量是影響其生長的主要因素，因此降低水中可生物降解有機物的含量對控制異養菌的生長將起到決定性的作用。
第三，現有凈水工藝中有機物的去除機理
如上所述，由於飲用水中的有機物對管網的破壞、水汙染以及最終對人體健康都有很多危害，所以為了降低飲用水中有機物的含量，減少其危害，人們必須在如何控制和去除有機物上下功夫。其中，凈水工藝是控制和去除有機物的重要環節。這裏列舉了壹些廣泛使用的凈水工藝，並簡要討論了它們相應的去除機理。
(壹)常規及其強化過程
自來水廠現有的常規凈水工藝壹般由混凝、沈澱(澄清)、過濾、加氯組成，形成於上世紀初，已有百年歷史，目前仍在廣泛使用。但常規工藝處理後的水難以保證生物穩定性，有機物去除效果較差。
(2)生物(預)處理
飲用水生物處理是指通過微生物群落的代謝活動，有效去除水中的有機汙染物、氨氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽。生物氧化去除有機物的機理包括:(1)微生物對小分子有機物的直接降解；(2)微生物胞外酶對大分子有機物的分解；(3)生物吸附絮凝。目前，生物氧化(預處理)技術能有效去除溶解性有機物，提高出廠水的生物穩定性，減少後續消毒劑的用量，因此已成為給水處理的工藝方法。
(3)活性炭吸附
活性炭是壹種多孔疏水吸附劑，具有發達的細孔結構和巨大的比表面積。有機物的極性和分子大小是影響活性炭去除有機物的主要因素。溶解性低、親水性差、極性弱、分子小的有機物容易被活性炭吸附。活性炭吸附主要用於飲用水的深度處理。發現活性炭對中小分子量有機物有很強的吸附能力，因此對AOC和BDOC有很好的去除效果。
綜上所述，生物穩定性和凈水技術是關系到飲用水安全的兩個重要方面。為適應經濟發展加快和城市化進程加快的趨勢，應在技術研究方面下大力氣，通過先進凈水技術的研究和應用，提高飲用水的生物穩定性，實現有機營養基質含量低、不會導致供水管網中異養菌再次生長的生物穩定飲用水的開發和處理。