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1、第四章 水体卫生【掌握】降水、地表水和地下水的卫生学特征；水质物理性状指标、化学性状指标、生物 学性状评价指标；工业、农业和生活污染源及其对水体的污染特征；水体自净的过程、生 物放大在水体污染物转归中的作用；水体污染物对人体健康的影响、汞污染危害及水俣病 的发病机制一 水资源的种类及其卫生学特征（一）水资源种类：降水、地表水、地下水1 降水卫生学特征（1）水质较好，含矿物质少（2）水量无保证，受季节地域影响较大（3）不同地区降水组成不同（4）反应大气物质组成，易被污染（如大气质量好，则可作为饮用水，相反如果大气受SO2 和 NOX 等污染，降水为酸雨）2 地面水卫生学特征（按照水源特征可分为：
2、封闭型：即死水开放型：即活水）（ 1）水质较软，含矿物质较少（ 2）浑浊度大，细菌含量高（ 3）水中溶解氧含量高，利于净化（4）不易防护，易污染3浅层地下水的卫生学特征（ 1）水质物理形状较好（ 2）细菌较地面少（ 3）水质较硬（ 4）溶解氧较低，不利于水体净化4 深层地下水卫生学特征（1）水质较好，水量较稳定（2）不易受污染,细菌数很少（3）盐类含量多，硬度大（4）溶解氧很少，自净能力很差二 水质的性状和评价指标一、物理性状的指标1. 色 清洁净水无色，天然水呈现各种颜色，多是环境有机物的分解及所含无机物造成的2. 水温 可影响水中生物、水体自净和人类对水的利用。随日照、气温及排污情况变化3
3、. 臭和味 清洁水无任何臭气和异味，水体受到污染后，可呈现不同的臭气和异味，其主 要来源： 水生动植物或微生物的繁殖和衰亡； 有机物的腐败分解； 溶解的气体如硫化氢等； 溶解的矿物盐或混入的泥土 （含 Fe过多带涩味；MgSO4过多带苦味，NaCL过多带咸味）4. 浑浊度 ：指悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象，表示水中的悬浮颗粒和胶粒对光 线透过时的阻碍程度，清洁水应是透明的，浑浊度升高表示受到胶体物质的污染定量：1L蒸馏水中含1mg标准硅藻土所形成的浑浊状况，作为一个浑浊度单位，简称1度。 悬浮物具有吸附污染物和细菌、病毒等影响水质，是饮用水生产中的一项重要指标二、化学性状的指标1.pH
4、值 天然水的 PH 值一般在 6.58.5 之间。（有机物污染：经微生物有氧代谢生成 C02, pH下降。富营养化：光合作用消耗C02, pH上升。大量酸性或碱性污水排入水 体， pH 发生不同改变）2总固体（total solid）水中溶解性固体与悬浮性固体的总称，指水样在一定温度下蒸发 至干后的残留物总量，以mg/L表示 卫生学意义 总固体越少，水越清洁3硬度溶于水的钙、镁等盐类的总量，以CaC03（mg/L）表示（地表水受硬度高的工矿 废水污染时，或排入水中的有机物分解释出CO2，使地面水的溶解力增高时，均可使水 的硬度增高）4、含氮化合物（三氮指标:氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮） 有机氮
5、与蛋白氮：增高表明水体新近受到有机性污染 氨氮：水中氨氮增高在排除自然原因干扰（如流经沼泽地、地层中硝酸盐还原的氨氮 等、雷雨干扰及受植物分解氮等）后，表示有人畜粪便污染 亚硝酸盐氮：氨硝化过程的中间产物，增高表示水中无机化过程尚未完成,污染 危害仍然存在 硝酸盐氮：含氮有机物氧化分解的终产物，表示水中无机化过程完成5溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）：溶解在水中的分子氧，水中DO与空气氧分压和水 的温度有关，空气中氧分压越高，水温越低，水中 DO 含量就越高 反映水的清洁度 （是否有有机物污染），反映水体自净能力的间接指标 DO 是地表水有机物氧化分解，水体自净和水生生物生存的
6、必须条件，是水质好坏 的重要标志之一。 地下水的 DO 一般很低，故不宜采用 DO 评价其水质6、化学耗氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）：指在一定条件下，强氧化剂（如 高锰酸钾、重铬酸钾等）氧化水中有机物所消耗的氧量，单位:mg/L。（高锰酸钾指数、 重铬酸钾指数），间接反映水体中有机物的含量。COD越高,间接说明有机物越多，有机 污染越严重缺点：代表水中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量；故COD只是测定水中有 机物含量的间接指标有的有机物降解主要靠生物降解作用，不能反映水中有机物的化 学稳定性及其在水中降解的实际情况.7生化需氧量（Biological Oxy
7、gen Demand， BOD）：水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，单位mg/L。是评价水体有机污染状况的一项重要指 标。水中有机物越多， BOD 越高8氯化物（水中氯化物含量突然增高，表明可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的 污染。）9硫酸盐（水中硫酸盐含量突然增加，表明水可能受到生活污水、工业废水或硫酸铵等 化肥等的污染）10总有机碳（total organic carbon, TOC）指每升水中全部有机物的含碳量，可相对表示 水中有机物的含量，单位mg/L，是评价水体需氧有机物污染程度的综合性指标之一，不 能说明有机污染的性质总需氧量（total oxygen
8、 demand,TOD）指1L水中还原性物质（有机物和无机物）在一 定条件下氧化时所消耗的氧化剂的量，是评定水体污染程度的一个重要指标，数值越大， 污染越严重。11有害物质：主要指水体中重金属和难分解的有机物，如汞、镉、砷、铬、酚、氰化 物、有机氯和多氯联苯等。三、生物学性状的指标指示菌：具有代表微生物污染总体状况的微生物。在一定程度上反映所有病原微生物的污 染状况1、细菌总数：指lml水在营养琼脂培养基中经37C, 24小时培养后所生长的细菌菌落总 数。水体受生物性污染越严重，细菌总数越多缺点： 人工培养基上的细菌菌落，只能说明在该实验条件下适宜生长的细菌数，不能 表示水中所有的细菌数。不能
9、指示出有无病原菌的存在，只能作为水被微生物污染的参 考指标，反映地表水受微生物污染的总体情况.2、总大肠菌群：包括人及温血动物粪便内的大肠菌群和其它环境中的大肠菌群。限值为每100ml水样中不得检出。可作为粪便污染的指示菌3、粪大肠菌群：是水质粪便污染的重要指示菌。 检出表明饮水已被粪便污染，有可能存 在肠道致病菌和寄生虫等病原体的危险。限值为每100ml水样中不得检出。 所以地表水的指示菌是细菌总数和大肠菌群。前者反映地表水受微生物污染的总体情况， 后者反映受病原微生物污染的情况。4、其他指示微生物：蓝绿藻毒素；粪链球菌；大肠杆菌噬菌体：四、放射性指标常以测定1L水中总a放射性和总B放射性含
10、量作为水质的放射性性状指标。三、水体的污染源和污染物水体污染: 指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体的自净能力，使水及水体 底质的理化性质和水环境中的生物特性、组成发生改变，从而影响水的使用价值，造成水 质恶化，乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。一、水体污染的主要来源（一）工业废水:世界范围内水污染的主要原因特点：水质和水量因生产工艺和规模的不同而不同 含污染物种类多、成分复杂，在水中不易净化，处理困难（二）生活污水 人们日常生活的洗涤废水、粪尿污水、医院污水，由于水体受含磷、氮 等污水污染是造成湖泊水质富营养化的主要原因。特点：成分复杂多样、来源多、分布广。通常含有多种有机物
11、、病原微生物、寄生虫 卵和大量无机物（氯化物、磷酸盐、硝酸盐等）（三）农业污水：主要含有氮、磷、钾等化肥、农药有机物（有机氯、有机磷、有机砷、 有机汞）及人畜肠道病原体等。（四）其他：工业生产过程中产生的固体废弃物、城市垃圾、海上泄漏事故造成水体污染二、水体污染物物理性污染物、化学性污染物、生物性污染物四、水体的污染、自净和污染物的转归一、各种水体污染特点（一）河流污染特点1. 污染程度随径流变化：排放污染物强度相同条件下，河流污染程度取决于河流 的径污比（径流量与排入河流中污水量的比值）2. 污染影响范围广3. 污染危害大：主要作为饮用水水源4. 自净能力较强5. 污染易于控制（二）湖泊、水
12、库污染特点1. 湖泊污染来源广、途径多、种类复杂2. 湖水稀释和搬运污染物质的能力弱：湖泊的相对封闭性使污染物进入后不易被 湖水稀释混合而易沉入湖底，发生量的累积和质的变化。3. 湖泊对污染物的生物降解、累积和转化能力强：流动缓慢的湖水，利于湖泊生 物对污染物降解转化水体富营氧化：相对静止的水体接纳过多含氮、磷元素的废水后，水中藻类等浮游生物 大量繁殖，因占优势的浮游生物颜色不同，水面呈现红、绿、蓝、棕色等不同颜色，浮 游生物异常增长、死亡、分解过程中，大量消耗DO,使水质极度恶化危及鱼类及其他水 生物的生存，藻类及其他生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的磷、氮等营养物质释 放到水中，供新一代
13、藻类利用，一旦发生，再截断外界含氮磷元素的废水，也不能阻止 其进程。出现在湖泊时称为水华，发生在海湾时称为赤潮（三）地下水污染特点1、污染过程及其缓慢2、污染渠道多：除污染源直接排放外，地表水污染物下渗过程中，与其他物质作 用形成新的污染物3、自净能力差：DO含量低，微生物较少4、污染难以治理：一旦地下水受到明显污染，地下水水质仍需较长时间才能恢 复。这是因为被地层阻留的污染物还会不断释放到地下水中，且污染难以治理（四）海洋污染特点1. 海洋的污染源多而复杂。各种工业废水和生活污水注入海洋，污染物很难再转 移出去，不易分解的污染物便在海洋中积累起来，或者被海洋生物富集，形成 海洋的持续性污染2
14、. 污染范围大二、水体污染物的自净1水体自净（selfpurification）：水体污染后，污染物在水体的物理、化学和生物学作用下， 使污染成分不断稀释、扩散、分解破坏或沉入水底， 浓度逐渐降低，水质最终又恢复到 污染前的状况。影响因素：受纳水体的地形、水文条件微生物种类与数量水温和复氧能力污染物 性质和浓度2 水体自净的机制 物理净化作用：包括稀释、混合、扩散、挥发、吸附沉淀等过程。（沉入底泥的污染物可 因降雨流量增大或其他原因搅动河底泥而使已沉入底泥的污染物再次悬浮于水中，造成水体二次污 染。） 化学净化作用：a.纯化学作用b.有生命的物体及其酶系统引起的化学反应（如氨转变为亚 硝酸盐，
15、再氧化成硝酸需细菌参与）c.光化学作用（光解反应和光氧化反应） 生物净化作用：水体中的细菌、真菌、藻类、水草、原生动物、贝类、昆虫幼虫、鱼类 等生物，通过它们的代谢作用分解水中污染物，使其数量减少，直至消失的过程。水体自 净的主要途径，作为污水处理的基本原理加以利用水体复氧过程：微生物分解有机物、消耗DO的同时，空气中的氧可通过水面不断溶解补 充到水中，水生植物的光合作用释放的氧也补充到水体的过程。水中DO含量即为耗氧与 复氧相互作用的结果，因此，可把DO作为水体自净的一个指标。水体有机污染物自净过程中，DO变化可用氧垂曲线表示。 若Cp点DO含量大于地表水卫生标准数值（4mg/L）,表明水中耗氧有机物的排放未 超过水体自净能力；若Cp点DO含量4mg/L,表明耗氧有机物污染严重,超过河流的自 净能力，此时水中厌氧菌对有机物进行厌氧分解，产生硫化氢。甲烷等，水质严重恶化、 变黑发臭。 溶解氧最低点，此点之前，耗氧作用大于复氧作用，水中溶解氧逐渐降低，水质逐渐 恶化；Cp点以后，复氧作用大于耗氧作用，溶解氧逐渐恢复，水质逐渐好转三、水体污染的转归指污染物在水环境中的空间位移和形态改变1、污染物的迁移：污染物从某一地
