课件：饮用水安全与卫生.ppt

2019/8/30,1,第二节 饮用水安全与卫生,2019/8/30,2,2009年2月20日江苏省盐城市区大范围停水，20多万市民饮水受到影响。盐城市区居民的饮用水由盐城汇津水务有限公司提供，该公司下辖城西、越河和城东3个水厂。2月20日早晨6点40分，城西水厂的工作人员发现流入管网的自来水有刺鼻异味，7点20分，盐城市紧急关闭在新洋港河取水的城西、越河两家自来水厂，全市大范围停水。调查发现，自来水出现异味是因当地一家化工厂向河里排放含酚工业废水所致。,2019/8/30,3,由于环境污染和饮用水资源的日益破坏，水资源的短缺和污染已成为世界性的重要问题。 我国是一个水资源贫乏的国家，人均水量仅为世界人均水量的1/4，是13个贫水国之一。 我国还是一个水资源严重受污染的国家，饮用水安全问题比较突出。有调查表明，某些城市自来水中可检出数十种微量有机污染物，包括苯酚、烷烃、烯烃、苯系类及三氯甲烷等。 水质性缺水和水源性缺水并存，严重影响到人民群众的身体健康。,2019/8/30,4,为了使人们日常生活维持在一个较高的卫生水平，城乡给水必须充分满足多项用水量。 国际上已经把城市人均耗水量作为衡量一个国家、城市居民生活水平和经济发展的重要标志。 由于环境污染和饮用水资源的日益破坏，饮水资源的短缺和污染已经成为全球性的重要问题。,2019/8/30,5,2019/8/30,6,中国水资源现状,我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为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，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而，中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年，全国淡水取用量达到5497亿立方米，大约占世界年取用量的13%，是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。 中国从20世纪70年代以来就开始闹水荒，80年代以来，中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国，情势越来越严重，对农业和国民经济已经带来了严重影响。 缺水：全面告急 ！,2019/8/30,7,1996年联合国警告：21世纪将面临严重缺水现象,2019/8/30,8,我国水资源有三个主要特点： 一个是水资源短缺，我国水资源人均拥有量仅为世界平均值的四分之一； 第二在时空上分布不均匀，北方严重缺水； 此外，水质污染，据统计，90以上的城市水源受到不同程度的污染。,2019/8/30,9,我国2009年遭遇10年来最严重旱情，连传统多雨湿润的江南、华南、东北等地区也频繁发生严重旱情。“现在全国31个省份没有一个不发生干旱的。”国家防汛抗旱总指挥部一官员说。,2019/8/30,10,广西沿江数公里七八百艘船排队等待过闸,2019/8/30,11,2007年12月4日拍摄的鄱阳湖大桥附近部分裸露的湖床,2019/8/30,12,漓江著名景点象鼻山已难觅昔日“神象饮水”的美丽倒影（2007年12月11日摄）,2019/8/30,13,一、饮用水与健康,2019/8/30,14,（一）水的功能,构成细胞和体液的重要成分，即组成人体的内环境； 参与人体内新陈代谢，人体的一切生理、生化活动都需要水的参与； 调节体温，水可以吸收代谢过程产生的能量，可以通过蒸发散热维持体温恒定； 润滑作用，存在于胸腔、腹腔、胃肠道和关节的水分，对器官、关节、肌肉等起到缓冲、润滑、保护作用。 成人每日生理需水量约为2.5L3L。,2019/8/30,15,饮用淡水的生理作用与饮用饮料诸如果汁、苏打、咖啡和茶中所含水的生理作用不同。某些饮料如咖啡和茶，含有脱水的成分（咖啡因和茶碱），这些成分会刺激中枢神经系统，同时对肾脏产生强烈的利尿作用。 我们的身体每天至少需要6-8杯水（每杯0.23L），酒、果汁、苏打、咖啡和茶不能算作是水。实际上人们通常饮用最多只有3 4杯，这远少于需要的6 8杯。 人体大约由25%的固体物质和75%的水组成，脑组织大约含有85%的水，血液大约含有90%的水。 脱水达到714时，出现严重的症状和体征。脱水15以上时，出现生命危险。,2019/8/30,16,（二）水质不良的危害,我国的饮水卫生现状是饮水的生物性污染和化学性污染并存，以生物性污染为主。 饮用水受病原体污染可引起介水传染病，尤其是肠道传染病的暴发或流行； 化学性污染对人体健康的危害更为严重,可以引起急性中毒、慢性中毒和远期危害。,2019/8/30,17,介水传染病,定义 病原体 发生原因 流行特点 危害较大的原因,2019/8/30,18,介水传染病定义,介水传染病（water-borne communicable disease）是指通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病，又叫水性传染病。 一般以肠道传染病多见，如霍乱、伤寒等。,2019/8/30,19,介水传染病病原体,细菌：如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌、副伤寒杆菌等。 病毒：如脊髓灰质炎病毒、甲肝病毒、柯萨奇病毒、腺病毒等。 原虫：如血吸虫、贾第鞭毛虫、隐孢子虫、溶组织阿米巴原虫等。,2019/8/30,20,蓝氏贾第虫鞭毛虫是一种呈全球性分布的寄生性肠道原虫，主要寄生于人和某些哺乳动物的小肠，引起以腹泻和消化不良为主要症状的蓝氏贾第鞭毛虫病.寄居于十二指肠内的滋养体偶可侵犯胆道系统造成炎性病变。1681年，荷兰学者van Leeuwenhoek（1632-1723）首先在他自己腹泻的粪便内发现本虫。贾第虫感染在旅游者中流行引起的腹泻，也称“旅游者腹泻”。目前，贾第虫病已被列为全世界危害人类健康的十种主要寄生虫病之一。 滋养体寄生在人体的十二指肠和空肠，并能大量繁殖，当体内环境不利时，滋养体会从肠壁脱落并形成包囊，包囊随粪便排出后经粪-口途径感染人体，临床症状有腹痛、腹泻、上腹不适和厌食等。 68月份高发，加热到50即可杀死。,2019/8/30,21,隐孢子虫病是由孢子虫感染所致的一种肠道寄虫病。 20世纪70年代以前，人类仅知道隐孢子虫是一种肠道寄生虫，牛、马、羊、鸭、鹅等数十种动物都可能感染该虫而致病。自1976年起才有隐孢子虫引起人感染患病的报道，其后许多国家相继报告有该病的发生。1984年证实隐孢子虫病可经水传播。1993年美国发生了该病介水传播的暴发流行，病例达40万人，引起了全世界的高度重视。我国自1986年开始有该病的报道，现在已知我国也存在着隐孢子虫的广泛感染。,2019/8/30,22,隐袍子虫病临床上主要表现为急性腹泻，以霍乱样水泻为特点，每天水泻次数多达20余次，持续数天至一个月。此外还可能伴有腹痛、恶心、呕吐、食欲减退、发热及肌肉关节痛等。有少数病例可转为慢性，表现为持续性腹泻或反复发作。免疫功能低下者，特别是艾滋病病人感染隐孢子虫病后病情加重，持续时间长，常因长期腹泻而致营养不良和脱水而死亡。 患隐孢子虫病的病人及动物的粪便中含有大量感染性隐孢子虫卵囊。人主要通过粪便污染的水、食物及器具等经口摄入隐孢子虫卵囊而感染。,2019/8/30,23,介水传染病发生原因,水源受病原体污染后，未经妥善处理和消毒即供居民饮用。 处理后的饮用水在输配水和贮水过程中重新被病原体污染。 我国在19791984年共发生的212起集中式给水污染事故中，水源被污染占70，管网被污染占25，贮水池被污染占4。,2019/8/30,24,介水传染病的流行特点,水源一次严重污染后，可呈暴发流行，短期内突然出现大量病人，且多数患者发病日期集中在同一潜伏期内。若水源经常受污染，其发病者可终年不断。 病例分布与供水范围一致。大多数患者都有饮用或接触同一水源的历史。 一旦对污染源采取处理措施，并加强饮用水的净化和消毒后，疾病的流行能迅速得到控制。,2019/8/30,25,介水传染病危害性大的原因,饮用同一水源的人多，特别是集中式给水源受污染时，影响范围大，发病人数多。 病原体在水中的生存虽受多种因素的影响，但一般仍能存活数日、数月，有的还能繁殖生长。 肠道病毒，原虫包囊不易被常规消毒所杀灭。,2019/8/30,26,1955.12.1 1956.1.20 印度新德里 97000例戊型肝炎,1991年 全球霍乱大流行 59个受害国家和地区 患者594694例，死亡19295例,WHO 每年死亡的1300万儿童中，约1/3腹泻,我国从建国初到1984年共发生伤寒、菌痢的介水流行500余起，累计发病近十万人,举例,2019/8/30,27,化学性中毒,（1）氰化物 污染来源： 氰化物在工业上用途很广，是常见的水体污染物之一。 水源中的氰化物主要来自炼焦、电镀、选矿、化工及合成纤维等工业排放的废水。,2019/8/30,28,理化性质： 是一类含有氰基(CN-)的化合物，包括简单氰化物、氰络合物和有机氰化物。 毒性大小取决于它们在人体内是否易于生成游离氰基(CN-) 。 常见的氰化物是简单氰化物中的氰化氢、氰化钾、氰化钠，都易溶于水，在体内极易解离出游离氰基，对人的毒性很大。,2019/8/30,29,毒作用机制： 氰化物经口进入人体，经胃酸作用形成氢氰酸。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，阻断细胞内氧化代谢过程，造成细胞窒息死亡。,2019/8/30,30,危害： 氰化物急慢性中毒主要表现为中枢神经系统症状。 氰化物急性中毒分为四期：前驱期、呼吸困难期、惊厥期和麻痹期，主要表现为中枢神经系统的缺氧症状和体征，严重者可突然出现昏迷死亡。 慢性中毒主要表现为神经衰弱综合征、运动肌的酸痛和活动障碍等，并可出现头痛、头晕、心悸等神经细胞退行性病变的症状，并可妨碍甲状腺聚碘、合成甲状腺素，引起甲状腺肿大。,2019/8/30,31,（2）硝酸盐 污染来源： 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 土壤中有机物的生物降解等。,2019/8/30,32,作用机制： 硝酸盐本身相对无毒 高铁血红蛋白不具有输氧功能，因而可造成缺氧 亚硝酸盐还能透过胎盘进入胎儿体内，具有致畸作用 硝酸盐在自然界中也可转化为亚硝酸盐，然后与胺合成亚硝胺，亚硝酸盐在胃肠道中也可转化为亚硝胺，而亚硝胺对动物具有致癌、致畸、致突变作用。,2019/8/30,33,（3）酚类化合物 水中酚类化合物以苯酚为代表，主要来源于粪便污水和工业废水，如焦化厂、煤气发生站及化工、造纸、纺织印染厂等排出的废水。 酚类属于原浆毒，能使蛋白质变性、凝固。经消化道吸收后可引起急性中毒，出现腹泻、口腔炎、黑尿等； 慢性危害表现为记忆力减退、头昏、失眠、贫血、皮疹等。 酚对实验动物有致畸胎作用。 酚类污染水体后，可使水出现异臭、异味；还可影响鱼贝类，使其有异味，并引起鱼的死亡；亦可抑制水体微生物生长繁殖而影响水体的自净。,2019/8/30,34,3、其他危害 饮水氯化消毒的同时，会产生一系列氯化消毒副产物，动物实验证明这些氯化副产物具有致突变和（或）致癌作用，有的还有致畸性和（或）神经毒性。,2019/8/30,35,国外曾就氯化饮水与人群癌症的关系进行过许多流行病学调查。多数的结论认为，饮水氯化与癌症的增加有关。有的还指出，长期饮用氯化自来水的人群，其膀胱癌、胃癌、结肠癌、直肠癌的发病率较对照人群高。 目前尚不能确定饮水氯化与人群癌症发病率之间的因果关系。但致突变性试验得出阳性结果；动物致癌试验有一定的证据；许多氯化副产物具有致突变性和或致癌性；多数流行病学调查得出，饮水氯化与人群某些癌症的发病率增加有关。因此，采用氯化消毒时应尽量降低氯化副产物的产生。,2019/8/30,36,可编辑,2019/8/30,37,水体受含氮、磷的生活污水污染，可造成湖泊等的富营养化（eutrophication），引起饮用水感官性状的恶化及藻类大量繁殖，并产生藻毒素，微囊藻毒素已被证实对肝脏有致癌作用。,2019/8/30,38,藻类不但影响常规水处理的处理效果，而且在氯化消毒过程中，会与氯作用生成氯化消毒副产物。增加水的致突变性。 一些藻类（如蓝藻）在代谢过程中，会产生藻毒素直接危害人体健康。其中微囊藻毒素被认为是继肝炎病毒、黄曲霉毒素之后，又一导致肝癌的主要危险因素。,2019/8/30,39,高层建筑二次供水的水质污染：是指供水单位将来自集中式供水或自备水源的生活饮用水，贮存于水箱或贮水池中，再通过机械加压或凭借高层建筑形成的自然压差，二次输送至水站或用户的供水系统。,2019/8/30,40,在厦门市对二次供水设施进行的专项检查中，发现许多大厦的供水设施没有按规定定期清洗，存在给水设施周围环境脏、乱、差，蓄水池盖没有上锁，通气孔和检修口无网罩，溢、泄水管与下水或雨水管线直接联通，无二次消毒设备等状况，有的水池水面上还漂浮着杂质，有的水池内壁长满青苔，池底积满厚厚的淤泥，抽查单位中90%以上现场检测到余氯，抽查结果4项综合合格率平均值低于80%。,2019/8/30,41,许多内分泌干扰物排放到水环境，造成饮用水中内分泌干扰物的污染，其健康危害不容忽视； 天然水环境中某些元素含量过高或过低可导致生物地球化学性疾病。,2019/8/30,42,二、生活饮用水的卫生学评价,2019/8/30,43,（一）生活饮用水水质卫生要求,1.水中不得含有病原微生物和寄生虫卵 2.水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康 3.水的感官性状良好,2019/8/30,44,我国现行的生活饮用水卫生标准（GB 57492006）由卫生部制定，2006年底颁布，2007年7月1日起实施。水质标准项目由1985年的35项增至106项， 分为常规指标和非常规指标。常规指标包括4组，即微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标以及放射性指标；非常规指标有64项（附录6）。,2019/8/30,45,水质综合分析评价方法,1流行病学调查 收集用水地区居民中介水传染病和其他有关疾病与健康的资料，了解居民对饮用水的反映和意见。 2水源卫生学调查 对水源周围的卫生状况进行详细的调查和了解，重点搞清周围有无污染源以及污染源的性质和数量，水源自净的条件以及地形、地质状况。同时，对水源卫生防护措施的具体内容和效果进行详细调查。 3水质检验监测 采集水样，根据生活饮用水检验规定项目和其他反映水源污染情况的指标进行检验。,2019/8/30,46,三、饮用水安全的卫生学措施,2019/8/30,47,（一）水源选择,水量充足，应能满足社区居民饮用、食物加工、个人卫生、洗涤清扫等方面的需要，即满足居民点总用水量的需求； 水质良好，水源水经净化消毒处理后，全面符合饮用水卫生标准的要求； 便于卫生防护，取水点设在城镇和工矿企业的上游，水源周围环境卫生状况良好，易于防护。 应优先选用地下水。,2019/8/30,48,(二) 水源卫生防护,集中式给水是指由水源集中取水，通过输配管网将水送至用户，即自来水； 分散式给水是指居民直接由水源分散取水。,2019/8/30,49,1地表水水源卫生防护 地表水是降水和地表水径流和汇集后形成的水体，包括江河水、水库水、湖泊水等。 要求工业废水、生活污水必须充分无害化处理，按国家标准和规定排放。 取水点周围半径100m的水域内不得从事可能污染水源的任何活动， 取水点上游1000m至下游100m范围为集中式给水卫生防护地带，不得排入废水与污水。 采取分段或分时取水，宜在上游段或清晨取水饮用， 集中式取水的进水口应设在水面以下1.5m和河床以上1m之间，避免进水浑浊。,2019/8/30,50,2地下水水源卫生防护 地下水是降水和地表水经土壤地层渗透到地面以下而形成，分为浅层地下水、深层地下水和泉水。 要求合理选择井址，确定防护范围，取水点影响半径范围内不得有污染源；不得使用污水灌溉或施用难降解或剧毒农药。分散式供水的水井应有井台、井栏、井盖、排水沟，井壁上部密封不透水，井底用砂石铺装；应推广密封水井，用抽水机取水。,2019/8/30,51,(三) 饮水净化与消毒,生活饮用水的净化处理有常规净化、深度净化、特殊净化3种。 常规净化工艺过程包括混凝沉淀过滤消毒，目的是除去原水中的悬浮物质、胶体颗粒和病原微生物等。 为了发展优质饮用水，有些地区或城市对常规水厂的水质进行深度净化处理。 若原水中含铁、锰、氟等，则需特殊处理。,2019/8/30,52,1混凝沉淀,比重大于水的悬浮物质在重力作用下逐渐下沉称自然沉淀。颗粒小的物质其自然沉淀速度极小，特别是胶体颗粒如极细小的黏土颗粒、硅酸腐殖质和蛋白质等，很难自然下沉，需要加入混凝剂,使它们互相黏附聚合成较大的颗粒，然后从水中沉淀下来，此过程称为混凝沉淀。 在天然水中加入混凝剂，使水中的悬浮颗粒和胶体物质互相粘附聚合成较大颗粒，然后从水中沉降下来，此过程称为混凝沉淀。,2019/8/30,53,混凝剂：常用的混凝剂有金属盐类和高分子两类混凝剂。前者如硫酸铝、三氯化铁和硫酸亚铁；后者如聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等。 助凝剂： 有些混凝剂本身在澄清浑水中只起辅助作用，称为助凝剂或助沉剂。 助凝剂的作用 一是调节或改善混凝条件。如原水碱度不足，可加石灰：用氯将亚铁氧化成高铁。 二是改善絮凝体结构。如铝盐产生的絮凝体细小而松散时，可用聚丙烯酰胺或活性硅酸等助凝。,2019/8/30,54,2过滤 过滤（filtration）是以石英砂等多孔滤料层，截留水中杂质，而使水澄清的净水过程。 过滤的作用是去除悬浮物，降低浑浊度；去除大部分病原体；增强消毒效果。,2019/8/30,55,过滤的净水原理，主要有二： 筛 除作用：水通过滤料时，比滤层孔隙大的颗粒被截留；随后，滤层孔隙逐渐变小，较小的颗粒也被截留。 接触凝聚作用：未被沉淀去除的细小絮凝体或脱稳颗粒，因与滤料接触而被吸附；滤料吸附絮凝体后，其吸附作用进一步增强。,2019/8/30,56,滤池的工作周期： 成熟期：此时滤料很清洁,过滤效果不高，常需降低滤速或实行初滤排水； 过滤期：此时滤料表面已吸附了一层絮凝体或已形成生物膜，净水效果良好； 清洗期:在过滤过程中，滤层孔隙不断减小，水流阻力越来越大，终因产水量大减，或出水水质欠佳，而需停止过滤，冲洗滤料。,2019/8/30,57,3消毒 为杜绝介水传染病的发生和流行，饮用水必须经过消毒处理方可供饮用。 饮水消毒可采用物理方法（热、紫外线）、化学方法（氯、一氯胺、二氧化氯、臭氧等）。 目前，使用最广泛的是氯化消毒法。,2019/8/30,58,目前我国饮用水消毒的方法： 氯化消毒 二氧化氯消毒 紫外线消毒 臭氧消毒,2019/8/30,59,氯化消毒,氯化消毒是化学药剂消毒消毒饮用水中一种最普及和最有效的方法。 供饮用水消毒的氯制剂主要有液氯、漂白粉Ca(OCl)Cl)和漂粉精Ca(OCl)2 以及有机氯制剂等。 含氯化合物中具有杀菌能力的有效成分称为有效氯。含氯化合物中分子团中氯的价数大于-1者均为有效氯。漂白粉含有效氮约25%30%，漂白粉精含有效氯60%70%。,2019/8/30,60,氯化消毒原理： HOCl是电中性的小分子，易于穿过细胞壁进入菌体； HOCl又是强氧化剂，能损害细菌的生物膜，使蛋白质、RNA、DNA等物质释出，并影响多种酶系统，而致细菌死亡。 氯对病毒的作用，在于对核酸的致死性损害，因病毒缺乏一系列的代谢酶，对氯的抵抗力较细菌强。 次氯酸根（OCl）也具有杀菌能力，但带负电难于接近细菌，其杀菌力仅为次氯酸的1/80。,2019/8/30,61,(2)氯化消毒方法： 常用氯化消毒方法有普通氯化消毒法、氯胺消毒法、折点氯消毒法、过量氯消毒法、持续氯消毒法。,2019/8/30,62,(3)影响氯化消毒效果的因素： 加氯量和接触时间：一般要求加入氯化消毒剂后，接触30min，水中游离氯不低于0.30.5mg/L。适当增加加氯量和接触时间可提高消毒效果。 pH值：HOCl在水中可解离形成OCl使杀菌力减弱，降低PH值可减少HOCl的解离，提高消毒效果。 水温：水温高时杀菌效果好，故水温低时要适当延长消毒时间。 水的浑浊度：水的浑浊度高，水中有机物等悬浮杂质多，会消耗有效氯，而且细菌包裹在悬浮物内不易被杀灭，同时还会形成较多的氯化副产物 水中微生物种类和数量：肠道病毒、原虫包囊对氯的耐受性高于肠道细菌；水中微生物的数量过多，则消毒效果较难达到卫生标准的要求。,2019/8/30,63,4.饮用水深度净化 饮用水深度净化是指在市政供水原有常规净化的基础上，对水质再进行净化处理。深度净化的目的是获得优质饮用水。目前常用的深度净化处理方法有以下几种。 （1）活性炭吸附法：对水中臭味、腐殖质、天然和合成溶解性有机物、微污染物质、总有机碳（TOC）、总有机卤化物（TOX）和总三卤甲烷（THM）有明显去除作用。 （2）生物滤塔预处理的活性炭深度处理：生物滤塔有自然曝气充氧和生物氧化的双重作用。 （3）膜过滤法：常用的膜技术有微滤（孔径0.22m10m）、超滤和反渗透膜（孔径2nm3nm）等。,2019/8/30,64,5.水质的特殊处理 （1）除氟：常用的方法有活性氧化铝法、磷酸钙法、电渗析法。 （2）除铁和锰：在饮用水中，过量的铁除引起铁锈味外，还可因铁在管道中沉积引起短期“黄水”；锰在管道沉积可引起“黑水”。 （3）除藻和除臭：常用方法有： 物理方法：气浮技术除藻的效果较好； 化学方法：硫酸铝、硫酸铜、铁盐； 生物方法。水中有机污染物、挥发性物质、苯酚等都可能产生臭味，可用O3、曝气法、活性炭吸附等处理方法去除。,2019/8/30,65,(四)饮用水的种类及其特点,各种水源水经过净化/消毒处理后，加热煮沸（100、35min）,即可杀灭一般肠道致病菌和寄生虫卵，还可以沉淀一些矿物质降低水的硬度、使低沸点的有机物蒸发。 煮沸水（白开水）是我国居民最常用、最习惯的饮用水。,2019