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1、第二节 水环境与健康 公共卫生学院环境卫生学教研室 李得加 E mail dejiali2007 2012年3月 环境卫生学 2005 6 水是人类生存的重要的外环境之一 同时也是我们机体的 重要的组成成分 水中常含有多种无机盐类 是供给机体所需盐类的重要来 源之一 水的比热和蒸发潜热很高 能存储和吸收多量的热 有调 节体温的作用 环境卫生学 2005 6 关于水的基本概念 conception of water 第一部分 关于水的基本概念 水 分子式为H2O 在自然界以水体的方式存在 水 有宇宙血液和生命源泉之称 引 言 introduction 环境卫生学 2005 6 水厂采取了两项措施
2、 即缩短沉淀池内的 排泥周期 在国家标准允许范围内加大投 氯量 确保自来水消毒达标 水务集团认为 白沙洲水厂水源地水质变 差 疑上游排放污水所致 居民家中的自 来水有异味 应是源水的味道 水厂无法 彻底消除 因地处白沙洲水厂上游约3公里的陈家山闸 大量排放污水 影响取水质量 水厂加大 投氯量 自来水出现异味 环境卫生学 2005 6 环境卫生学 2005 6 1 水体 water body 地球表面水覆盖地段的自然综合体 包括水 水中溶解物 悬浮物 水生动物 植物 微生物及 底泥 环境卫生学 2005 6 环境卫生学 2005 6 3 5 海水 96 5 海水 淡水 淡水 环境卫生学 2005
3、 6 3 我国水资源概况 相对贫乏 分布不均 中国是一个干旱缺水严重的国家 淡水 资源总量为28000亿立方米 占全球水 资源的6 仅次于巴西 俄罗斯和加拿 大 居世界第四位 但人均只有2300立 方米 仅为世界平均水平的1 4 美国的 1 5 在世界上名列121位 是全球13个 人均水资源最贫乏的国家之一 我国大部分地区的降水 因受太平洋的东 南季风影响而形成季节性雨水 所以 在 地理上出现东南多雨 西北干旱的地理性 差异 致使90 的地面径流和70 的地下 径流分布在面积不到全国50 的南方 南水北调工程示意图 环境卫生学 2005 6 二 水资源种类及其卫生学特 征 3 悬浮物质 环境卫
4、生学 2005 6 二 水资源及其卫生学特征 水资源 是指全球水量中对人类生存 发展可 用的水量 主要指逐年可以得到更新的 那部分淡水 环境卫生学 2005 6 1 水资源种类 降水 precipitation 由地表蒸发至大气的水汽随着气 流传播各处 在特定条件下 遇 冷凝结成高度分散的液态和固态 的凝结物 并以雨 雪 雹等形 式降落下来 统称为降水 地面水 surface water 降水在地面径流和汇集后 形成的水体 地下水 underground water 降水经土壤 地层渗 透形成的水体 环境卫生学 2005 6 地层 不透 水层 透 水 层 由颗粒细小 致 密的黏土及岩石构成 由
5、颗粒较大的沙 砾 石组成 能渗水与存水 环境卫生学 2005 6 地 下 水 潜藏在地表与第一个不透水层之间 的水 位于第一个不透水层以下的水 浅层 地下水 深层 地下水 由地表裂隙自行涌出的地下水 泉水 环境卫生学 2005 6 水源的种类及其卫生学特征 1 降水 水质较好但不稳定 矿物质含量较 低 水中微生物较多 水中氯化物或硫酸 盐含量较高 水量没有保证 容易被污染 2 地表水 surface water 是降水的地表径流和降水汇集 后形成 包括江河水 湖泊水 塘水 水库水等 地表水以降水为主要来源 与地下水也有互补关系 特点 感官性状不好 溶解氧含量高 因主要来自降水 地面水水质一般较
6、软 含盐量较少 有机物多 细菌含量较高 浑浊度大 受污染机会较大 但自净能力强 水量充足 取 用方便 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 16 江 河水卫生特征 在涨水期或暴雨后 水中常含有大量泥沙及其他杂质 使水 浑浊或带色 细菌含量增高 但盐类含量 较低 湖 水卫生特征 由于流动较慢 湖岸冲 刷较少 水中杂质沉淀较完全 因此水质 一般较清 但往往有大量浮游生物生长 繁殖 使水着色并带有臭味 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 17 塘水卫生特征 塘水容量较小 自 净能力差 受地表生活性污物污染的机 会多 因而是地面水中水质较差的水源 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 1
7、8 3 地下水 underground water 是由于降水 和地表水经土壤地层渗透到地面以下而形成 地下水是比较理想的饮用水源 其感官性状好 细 菌含量少 但硬度比较大 一旦受到污染 很难自 净 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 19 浅层地下水 是指潜藏在地表下第一个 不透水层上的地下水 浅井是我国广大农村最 常用的水源 卫 生 特 征 因经地层的渗滤 其中大部 分悬浮物和微生物已被阻留 致使浅层地下水 的水质物理感官性状较好 细菌含量较少 但 可溶解土壤中各种矿物盐类使水质硬度增加 水中溶解氧因被土壤中生物化学过程消耗而减 少 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 20 深
8、层地下水 是指在第一个不透水层以下的地下水 往往潜藏在两个不透水层之间 常作为城镇集中式供水 的水源之一 卫生特征 因距地表较深 覆盖的地层厚 不易受到 地面的污染 水质及水量都比较稳定 其水质透明无色 水温恒定 细菌数很少 但盐类含量高 硬度大 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 21 泉水 是通过地表缝隙自行涌出的地 下水 因地质构造不同 泉水分为靠重力 流出的和靠压力流出的两种 卫生特征 前者多来自浅层地下水 故 水质与浅层地下水相似 较易受污染 水 量不稳定 后者来自深层地下水 水质与 深层地下水相似 泉水在农村常用作分散 式给水的水源 第二节 水质的性状和评价指标 v 一 物理
9、性状的指标 v二 化学性状的指标 v三 生物学性状的指标 物理性状的指标 一 水温 它可影响到水中生物 水体自净和人类对水的 利用 二 色 清洁水应是无色 色度不超过15度 三 臭和味 清洁水不应有任何臭气和异味 四 浑浊度 清洁水应是透明 不应超过3度 化学性状的指标 一 pH值 生活饮用水和地面水水质标准pH均定为6 5 8 5 二 总固体 总固体愈少 水愈清洁 化学性状的指标 三 总硬度 它是指溶于水中的钙 镁等盐类的 总量 以 CaCO3 L 表示 它可分为碳酸 盐硬度 钙 镁碳酸盐和重碳酸盐 和非 碳酸盐硬度 钙 镁的硫酸盐 硝酸盐 和氯化物 规定硬度不得超过450mg L 化学性状
10、的指标 四 含氮化合物 包括有机氮 蛋白氮 氨氮 亚硝酸 盐氮和硝酸盐氮 当水中有机氮和蛋白 氮显著增高时 说明水体新近受到明显 的有机性污染 水中三氮的卫生学意义 氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮 卫生学意义 水被粪便新近污染 水被粪便污染 分解在进行 水已污染 分解在进行 有新污染 旧污染要完成 又有新污染 旧的污染就要完成 危害小 污染物已有氧分解 未完成 无新污染 污染物已有氧分解 自净过程正在进行 清洁水 化学性状的指标 五 溶解氧 dissolved oxygen DO 指溶解于水中的氧量 它是作为评价水体 受有机物污染及其自净程度的间接指标 空 气中氧气和水温是影响DO的两大因素 参考
11、标准 3 4mg L 化学性状的指标 六 化学耗氧量 chemical oxygen demand COD 是指在规定的条件下 用强氧化剂 氧化1升水中有机物所消耗的氧量 是 评价水中有机物含量的间接指标 化学性状的指标 七 生化需氧量 biochemical oxygen demand BOD 是指水体中的有机物在有氧条件下 被微生物分解时所消耗的溶解氧量 BOD是评价水体污染状况的一项重要指标 影响BOD的因素是水中的有机物和水温 一般清洁水中BOD2050 001mg L 可形 成氯酚 使感觉阈显著增高 引起记忆力减退 头昏 失眠 贫血 皮疹 皮肤搔痒等症状 尿 酚明显升高 酚污染事件
12、环境卫生学 2005 6 1 美国威斯康星州南部农村地区 1974年7月曾 因装有37900L酚的一节车厢脱轨溢出 渗漏到周 围水井中 以致造成酚污染中毒事件 2 1980年12月湖北省鄂城县梁子湖 因捕鱼投 入五氯酚钠 造成水源污染 引起1223人中毒 3 1984年5月苏州市沙州县一水井 因受附近化 工厂苯酚的污染 导致该水井的饮用者全部中毒 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 78 四 多氯联苯 1 污染来源 多氯联苯 polychlorobiphenyl PCB 是 一组由氯置换联苯分子中的氢原子而形成的化合 物 为无色或淡黄色油状液体或树脂状 性质稳 定 基本不溶于水 不易水解
13、和氧化 工业上常 用作增型剂 绝缘剂 高温润滑剂 橡胶软化剂 以及油漆的添加剂等 如未经处理任意排放 可 造成水源污染 我国规定 多氯联苯的限值为 2 0 10 5mg L PCBs在水中极为稳定 而且易附 着在颗粒物上 沉积于底泥中 或通过水生物摄取进入食物链系统 发生生物富集作用 其他 环境卫生学 2005 6 PCBs 危 害 对肝微粒体酶有 诱导作用 因而 对机体的甾族化 合物 脂肪酸和 脂溶性维生素等 重要物质的氧化 代谢有促进作用 对机体造成不良影响 引起明显的肝肿大 及脂肪肝 胸腺和脾 脏萎缩 体重下降 肝卟啉升高 长期持续 其它方面破坏钙的代谢 导致骨骼 牙齿的损害 雌激素样作
14、 用可明显干 扰机体的内 分泌状态 严重痤疮 色 素沉着 浮肿 疲劳 恶心 呕吐等 子代的发育 及出生后行 为异常 卫生学 第7版 第二章 生活环境和健康 80 多氯联苯中毒患者 环境卫生学 2005 6 五 氰化物 污染 来源 理化 性质 是一类含有氰基 CN 的化合物 毒性大小取决于它们在 人体内是否易于生成游离氰基 炼焦 电镀 选矿 化工及合成纤维等工业排放的废水 毒 作用 机制 危 害 急慢性中毒主要表现为中枢神经系统症状 急性中毒 分为四期 氰化物经口进入人体 氢氰酸 游离氰离子与细 胞色素氧化酶中的Fe3 结合 形成高铁细胞色素氧化 酶 使Fe3 失去传递电子的能力 中断呼吸链 阻
15、断 细胞内氧化代谢过程 造成细胞窒息死亡 麻痹期 卫生学 第7版 第二章 生 活环境和健康 82 慢性危害 长期饮用被氰化物污染的水 浓度大于0 14mg L 可出现头痛 头昏 心悸等症状 摄入体内的氰化物 可与硫代硫酸盐在酶促下生成 硫氰化物 后者在体内过量蓄积时 能抑制甲状 腺激素的合成 造成甲功低下 使甲状腺增生 肿大 环境卫生学 2005 6 六 硝酸盐 污染来源 除来自土层 主要来源于生活污水和工 业废水 施肥后的径流和渗透 大气中的硝 酸盐沉降及土壤中有机物的生物降解等 毒作用机 制与危害 硝酸盐 胃肠道细菌 亚硝酸盐 血红蛋白 高铁血红蛋白 机体缺氧 甚至窒息死亡 透过胎盘进 入
16、胎儿体内 致畸 3 物理性危害 1 热污染 thermal pollution 水体热污染主要来源于工业冷却水 发电厂排出的冷却水 水体水温增加 可导致以下几个方面 环境卫生学 2005 6 水 体 水 温 增 加 导致 4 降低水中溶解氧含量 5 水温升高对藻类生长的影响 6 水温增加对鱼类的影响 2 放射性污染 radioactive pollution 环境卫生学 2005 6 天然放射性物质 一部分是在地球形成时结合在地球中的放射性元 素及其衰变产物 另一部分来自宇宙射线的作用 它 们主要有40K 14C 238U 232Th等 这些物质可通过 降雨 岩石风化 采矿和选矿等过程进入水体 人工放射性物质 主要来源于各种核试验 核战争 核舰艇 核 燃料再生及各种含放射性的药剂 可通过降雨 地 面水的径流 废水排放等方式进入水体 水体中放射性可通过饮水或摄入被水污染的食物进 入体内 环境卫生学 2005 6 环境卫生学 2005 6 环境卫生学 2005 6 四 饮用水安全的保证措施 集中式给水 一 水源选择 基本要求 1 水量充足 水源水量应能满足城镇居民点的设计总用水量 并考虑到
