「微量汚染」は、近年になって我が国で使われるようになった水処理用語です。微量汚染水源とは、物理的、化学的、微生物学的指標が飲料水源としての「地表水環境水質基準」の水質要件を満たさなくなった水を指します。しかし、人々は微量汚染という言葉を口にするとき、水域の汚染物質の具体的な単一の指標が何であるかを知りません。それは非常に一般的な概念です。微量汚染物質には、濁り、色、臭気、硫化物、窒素酸化物、有害物質、有毒物質（重金属（水銀、マンガン、クロム、鉛、ヒ素など）など）、病原性微生物などが含まれます。基準を超えていますが、ほとんどの場合は有機物によって微量に汚染された水源です。水域における微量汚染現象は、飲料水処理プロセスの選択に大きな困難を引き起こしています。
1. 近年の微量汚染水源の水質の特徴
①COD、BOD、TOC等の有機物の総合指標が値上がり。原水中のこれらの指標の値が大きいほど、水中の有機物が多くなり、汚染がより深刻になります。例えば、原水の溶存酸素量は一般に５～１０ｍｇ／Ｌである。 5 mg/L を下回ると、飲料水源として適さなくなります。溶存酸素量が1mg/L未満になると有機物の分解により原水が異臭を発する場合があります。たとえば、原水の BOD が 3 mg/1 未満であれば水質は良好です。 7.5 mg/L に達すると、水質が悪化します。 10mg/Lを超えると水質が非常に悪くなり、水中の溶存酸素はゼロに近くなります。
② アンモニア性窒素（NH3-N）の濃度が増加します。
③匂いがはっきりしている。
④ エームズ試験の変異原性検査の結果は陽性ですが、水質の良い水源は陰性であるはずです。
2. 微量汚染水の危険性
先進国における微量汚染水処理の中心課題は、飲料水の生物学的安定性を得るために同化可能な有機炭素（AOC）とアンモニアを主成分とする微量汚染物質を除去することである。私の国の微量汚染水源の汚染物質の濃度は、先進国の微量汚染物質の濃度よりもはるかに高いです。近年の我が国の微量汚染水処理研究における水質に関しては、「地表水環境水質基準」(GB3838-2002)のクラスIVの主な水質指標が通常使用されている。評価基準、すなわちCODn<8mg/L, Kjeldahl ammonia<2mg/L, and BOD<6mg/1. The properties and hazards of micro-pollutants are summarized as follows.
(1) 有機物 微量汚染水中の有機物は、天然有機物（NOM）と合成有機物（SOC）に分けられます。天然有機物とは、自然循環の中で動植物の腐敗・分解によって生成される物質を指し、酸素消費有機物とも呼ばれます。合成有機物のほとんどは有毒な有機汚染物質です。水中に有機物が存在すると粒子が安定化し、凝集剤の量と活性炭吸着剤の負荷が増加します。有毒で有害な汚染物質の中には、分解が難しいだけでなく、生物濃縮や「3 つの危険」(発がん性、催奇形性、変異原性) の影響を及ぼし、公衆衛生に非常に有害なものもあります。
さらに、水域中の可溶性有機物 (DOM) は、飲料水の浄化プロセスにおいてさまざまな酸化剤や消毒剤と容易に反応します。最も一般的な反応は液体塩素との反応で、トリハロメタン (THMS)、ハロ酢酸 (HAAS)、その他のハロゲン化消毒副産物が生成されますが、そのほとんどが実験動物に癌を引き起こすことがわかっています。
(2) 窒素アンモニアは水中に有機窒素、アンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩の形で存在します。金属アルミニウム塩を凝集剤として使用した場合のアンモニア態窒素の除去速度は非常に遅い。水プラントのプロセスおよび配水システムでは、硝化バクテリアが増殖するには、アンモニア濃度 0.25 mg/L で十分です。硝化菌から放出される有機物やアンモニアは臭気の問題を引き起こします。また、アンモニアは大量の塩素を消費してクロラミンを形成するため、消毒効率が低下し、塩化シアンの消毒副産物が生成され、水中の有機物の酸化効率に影響を与える可能性があります。アンモニアは水中で酸化されて亜硝酸塩と硝酸塩になります。亜硝酸塩の蓄積により赤血球内の酸素の位置が置き換えられ、最終的には窒息につながります。高濃度の硝酸塩は摂取後に中毒を引き起こす可能性があります。
(3) 臭いや味：臭いや味が強い飲料水は、浄水場で処理しても味が悪くなります。
（4）三有害物質：飲料水を塩素処理すると、人の健康を脅かす「三有害物質」が生成される可能性があります。
(5) 鉄とマンガン: 鉄とマンガンを多く含む飲料水は赤茶色の沈殿物を生成し、洗濯された衣類を汚し、金属的な味がします。さらに、鉄とマンガンの含有量が多すぎる水は、鉄やマンガンのバクテリアが増殖し、パイプの詰まりや腐食を引き起こしやすくなります。
(6) フッ素とヒ素: 一部の水源には地質条件や産業汚染によりフッ素やヒ素が含まれる可能性があり、フッ素やヒ素は人間の病気を引き起こす可能性があります。
(7) 藻類と藻類の毒素: アンモニアとリンが豊富な一部の栄養水域では、水温が適切な場合に藻類が激しく成長します。藻類細胞から分泌される藻類毒素は、水の臭い、味、吐き気を引き起こすだけでなく、有毒でもあります。重症の場合は飲むことも使用することもできなくなります。重大な結果と悪影響が発生しました。
3. 原水の微量汚染に対する深部処理技術
水道水源水の微量汚染に対する主な深層処理技術は以下のとおりです。
3.1.オゾン生物活性炭プロセス
原理: このプロセスは、オゾン酸化と生物活性炭吸着という 2 つの技術を組み合わせています。まず、水中の有機物をオゾンで酸化して部分分解または分解しやすい物質に変え、さらに生物活性炭を使ってこれらの物質を除去します。
効果: オゾン生物活性炭の深部処理は、過マンガン酸指数、全有機炭素 (TOC)、UV254 などの指標の除去率を大幅に向上させることができ、多環芳香族炭化水素 (PAH) などの難分解性有機物に対しても良好な除去効果をもたらします。有機塩素系殺虫剤（OCP）とハロ酢酸（HAA）。
3.2.ナノ濾過プロセス
原理: ナノ濾過は、逆浸透膜と限外濾過膜の間の孔径範囲を持つ膜分離技術で、相対分子量が 300 ～ 500 の小さな有機分子の分離に適しています。
効果: ナノ濾過は、従来の水質指標や微量有機物、特に消毒副生成物前駆体や有機塩素系殺虫剤などの相対分子量が大きい有機物に対して優れた除去効果を発揮します。ただし、相対分子量が小さい多環芳香族炭化水素に対する除去効果は限られています。
3. 3. プレオゾン＋従来処理＋本オゾン・生物活性炭プロセス
原理: これは、オゾン前酸化、従来の凝集沈殿ろ過、および主要なオゾン生物活性炭処理を含む複数の技術を統合した深層処理プロセスです。
効果: このプロセスにより、CODMn、TOC、UV254 などの汚染物質の除去率が大幅に向上すると同時に、消毒副生成物前駆体 (DBPFP) の含有量が減少し、排水の生物学的安定性が向上します。
要約すると、一般に、水源水の微量汚染については、飲料水の安全と人々の健康を確保するために、関係部門が長期的に水源汚染を効果的に管理し、劣悪な水質の現状を変える必要がある。深部処理技術については、それぞれの手法に適用性と限界があり、具体的な水質や処理要件に応じて適切な深部処理プロセスを選択する必要があります。