اصولا مقدار آب در جهان ثابت می باشد ولی به طور یکنواختی توزیع نشده به طوری که در بعضی از نقاط جهان آب مناسب به اندازه کافی و در بعضی مناطق به مقدار کم وجود دارد که تکافوی نیاز جوامع بشری را نمی کند، از این رو آبهای طبیعی را طی یک سری عملیات برای مصارف مختلف مناسب می نمایند.
اگرچه آب یک اجتماع اغلب از یک منبع تهیه می شود ولی در مواردی که آب یک منبع برای رفع نیازهای مردم کافی نباشد ، از آب چند منبع ، مانند آبهای سطحی و زیرزمینی ، استفاده می شود.
آبهای سطحی از رودخانه های بزرگ یا دریاچه ها تأمین می گردند حتی ممکن است آب یک رودخانه کوچک نیز برای مصرف مناسب باشد در این صورت آب آن را به وسیله سد جمع آوری و ذخیره می نمایند.
آبهای سطحی کیفیت متفاوتی دارند و حاوی میکروارگانیسم ها ، مواد معدنی و آلی محلول و معلق می باشند. همچنین ، این آبها ممکن است رنگ ، مزه و بوی نامطبوع نیز داشته باشند. آبهای سطحی در معرض آلودگی با فاضلاب شهرها ، زوائد صنعتی ، سیلابهای کشاورزی و پس مانده های حیوانات و گیاهان قرار دارند. درجه حرارت آبهای سطحی متناسب با هوای منطقه تغییر می کند.
با اینکه آبهای زیر زمینی نیز در معرض آلودگی قرار دارند ولی اغلب صاف و بی رنگ بوده و مقدار مواد آلی و میکروارگانیسم های آهنا کمتر از آبهای سطحی است زیرا که آب ضمن عبور از لایه های مختلف خاک تا حدی تصفیه می شود. بر عکس ، مواد معدنی ( مانند یون های کلسیم و منیزیم ) که عامل اصلی سختی آب می باشند ، ممکن است در آبهای زیرزمینی بیشتر از آب های سطحی مجاور آن باشند. به طور کلی ، مقدار و نوع مواد معدنی در آبهاب زیرزمینی منعکس کننده اختصاصات مواد معدنی زمین آن منطقه می باشد. در طول زمان ، معمولا کیفیت آبهای زیرزمینی ثابت تر از کیفیت آبهای سطحی است.
درجه حرارت آبهای زیرزمینی ثابت تر از حرارت آبهای سطحی می باشد و معمولا نزدیک به میانگین سالانه درجه حرارت هوای منطقه است ، در حالی که درجه حرارت آبهای سطحی متناسب با حرارت منطقه تغییر می کند. آبهای زیرزمینی ممکن است فقط با تصفیه میکروبی برای مصارف عمومی مناسب شوند و بر حسب نوع آلودگی ، بعضی از ترکیبتی که باعث شکایت مصرف کنندگان می گردند باید از آب خارج شده یا مقدار آنها به حدی تقلیل داده شود که برای مصرف کنندگان قابل تحمل بوده و اثر سوء بر سلامتی آنها نداشته باشد.
معمولا آبهای سطحی در مقایسه با آبهای زیرزمینی تصفیه بیشتری لازم دارند تا برای مصارف عمومی آماده شوند.
رشته های مهندسی و علوم محیط زیست در نیمه دوم قرن نوزدهم بدین سبب ایجاد گردید که یافته ها نشان داد که آب می تواند عامل بعضی از بیماری های خطرناکی که انسانها به آن مبتلا می شوند ، باشد. مهندسینی که در تأمین آب شرب نقش داشتند در صدد یافتن راه هایی برای اطمینان از سالم و گوارا بودن آب تأمین شده برآمدند.
از اقدامات اساسی ،انعقاد و فیلتراسیون در اواخر قرن وزدهم و سپس ضدعفونی با کلر در اوایل قرن بیستم بود.
علی رغم این اقدامات اساسی شیوع بیماری های مرتبط با آب هنوز در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه متداول است و عامل اساسی بیماری می باشد.
علاوه بر این ، بعضی از بیماری های ناشی از آب در کشورهای پیشرفته توسط موجوداتی صورت می گیرد که قبلا دغدغه ای ایجاد نمی کردند . پاتوژنهای جدیدی بوجود آمدند که سابقه ای که بر آن اساس اقدامات پیشگیرانه طراحی شود وجود ندارد و در بعضی از موارد ، روشهای مناسبی یرای ردیابی عوامل مؤثر موجود نمی باشد.
با توجه به اهمیت اساسی میکروارگانیسم های بیماری زا مرتبط با آب ، مهندسین و دانشمندانی که در تصفیه آب و فاضلاب درگیر هستند باید به میکروارگانیزم های بیماری زایی که از طریف مواد مدفوعی یا غذایی منتقل می شوند آگاهی داشته باشند.
آزمایش آب برای یافتن ارگانیسم های نشانه روش عملی تعیین آلودگی میکروبی آب می باشد. ارگانیسم هایی به عنوان نشانه آلودگی به کار می روند که دارای مشخصات زیر باشند :
1.همیشه در آبهای آلوده وجود داشته باشند.
2.در آبهای غیر آلوده دیده نمی شوند.
3.در آب بیش از عوامل بیماری زا زنده می مانند.
4.به آسانی مشخص می شوند.
کلی فرم ها از یک گروه باکتری ها هستند که تمام اختصاصات فوق را داشته و به عنوان نشانه آلودگی میکروبی آب استفاده می گردند. معمولا کلی فرم ها بیماری زا نبوده همراه با میکروب های عفونی در آب پیدا می شوند.
ضمناً ، تعداد کلی فرم ها خیلی زیادتر از میکروب های بیماری زا می باشد و اغلب زمان بیشتری در آب زنده می مانند . میکروب های کلی فرم به آسانی در آزمایشگاه تشخیص داده می شوند.
طبق یک قاعده ، در صورت وجود کلی فرم ها در آب فرض بر این است که ممکن است میکروب های بیماری زا نیز در آب وجود داشته و آب از نظر میکروبی ناسالم می باشد.اگر باکتری های کلی فرم در آب نباشند، عکس قاعده فوق صادق است یعنی که میکروب های بیماری زانیز در آب نمی باشند.