环境卫生学水体卫生总结.doc

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：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.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CO2，pH下降。富营养化：光合作用消耗CO2，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CaCO3(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 Oxygen 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 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1ml水在营养琼脂培养基中经37，24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水中总放射性和总放射性含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、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.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，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：污染物从某一地点转移到另一地点，从一种介质转移到另一种介质的过程随水流迁移在重力作用下沉降通过固体颗粒和胶体物质吸附和凝聚而转移或沉淀水生生物吸收代谢及食物链传递生物蓄积（bioaccumulation）:生物体对某物质的摄入量大于排出量，使该物质在体内的绝对量不断增加生物富集（bioenrichment）:生物不断从环境中摄取浓度极低的金属元素或难分解的化合物在体内聚集起来，使该物质在生物体内达到相当高甚至引起其他生物（或人）中毒的浓度。生物放大作用（biomagnification）:因生物个体的富集作用，使得高位营养级生物体内的浓度比低位营养级生物体内的浓度增加的现象2污染物的转化：污染物在水体中所发生的物理、化学、光化学和生物学作用，改变了原有的形态或分子结构，以至改变了污染物固有化学性质、毒性及生态学效应。五、水体污染的危害一、生物性污染的危害 1. 肠道传染病与寄生虫病 2.水体富营养化与藻类毒素 富营养化使藻类大量繁殖，影响水的感观性状。藻类产生的粘液粘附于水生动物的腮上，导致窒息死亡 消耗水中的DO，使水生生物大量死亡 藻类产生的生物毒素和其他有害物质可致水生动物中毒或死亡 影响水体处理和饮用水质量 贝类（蛤、蚶、蚌等）能富集藻类毒素，人食用后可中毒甚至死亡微囊藻毒素（microcystin，MC）由铜绿微囊藻产生，对人类危害最大的藻类毒素之一， MC为一肝毒素，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。MC能破环肝细胞，为迄今发现的同时最强肝癌促癌剂；与AFB1具有协同促癌作用二、化学性污染的危害 1、汞和甲基汞 水俣病特点：从0岁到70岁的人都可发病，无年龄和性别差异； 发病主要为打渔为生的渔家，并有一定的家族聚集性； 当地猫和水鸟也有类似病症的发生； 病人集中在水俣湾沿岸的渔村； 流行病学调查此病与食鱼有关，不是传染病 利用从水俣湾所产鱼、贝类中提取的氯化甲基汞结晶进行的毒理学实验，获得了典型的水俣病“模型”； 鱼汞测定表明，鱼体内汞含量可比水中的汞高出上万倍2酚类化合物：芳香烃中苯环的氢原子被羟基取代所生成的化合物。 酚类化合物的对人的危害多为事故性的急性中毒 使水产生异臭异味，与水中游离氯结合可产生氯苯酚臭（0.002mg/L） 使鱼贝类水产品产生异臭异味；影响水生动植物的生存 高浓度酚抑制水中微生物的生长繁殖，影响水体自净 内分泌干扰作用：干扰女性正常内分泌功能；动物实验显示五氯酚干扰甲状腺素的功能及具有致畸胎作用3多氯联苯（PCBs）：氯置换联苯分子的氢原子而形成的化合物，具极好的稳定性，主要随工业废水和城市污水进入水体，全球性的环境污染物 内分泌干扰：米糠油事件中的男性生育的后代中，男孩占46% 免疫毒性 致癌性 皮肤和内脏器官受损三、物理性污染的危害 1. 热污染（thermal pollution）：现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环境污染，危害：水温每升高10，化学反应速率约增加1倍，水中有毒物质、对水生动物 的毒性也随之增强“（氰化物、锌离子） 水温升高致水中DO含量降低；厌氧菌大量繁殖 水温升高影响某些鱼产卵和孵化，致原有鱼类的种群改变 某些藻类和水生植物生长繁殖加快，加剧原有水体富营养化 某些水草过度生长可阻碍水流和航运 加快水分蒸发2.放射性污染（radioactive pollution）六、水环境标准我国的水环境标准体系，可概括为“六类三级”1. 水环境质量标准（1）我国制订地表水环境质量标准的原则： 防止通过地表水传播疾病 防止通过地表水引起急性或慢性中毒及远期危害 保证地表水感官性状良好 保证地表水自净过程能正常进行（2）地表水环境质量标准的研究方法：实验研究流行病学调查地表水水质卫生标准的计算方法经济、技术可行性研究（3）地表水环境质量标准主要指标及制定依据水温直接影响水体的自净能力，统一规定为周平均最大温升1,周平均最大温降2PH值 水PH值9时,可影响地表水自净过程及鱼类生长繁殖,故规定为6-9 BOD5溶解氧：为保证地表水正常自净过程，限制有机性污染物的排放，并保证鱼类生存条件而规定。水饱和溶解氧约为7.5mg/L粪大肠菌群：水质受粪便污染的重要指示菌。表征水体受病原体污染的程度。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有害物质：集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值规定了80项有害物质的最高限量值。（4）水环境功能区划2.水污染物排放标准 七、水体卫生防护 一、水体卫生防护推行“清洁生产”和“节能减排”，是防止水污染根本性措施。加大对工业废水和生活污水的利用和处理，是保护和改善水体水质卫生状况的重要措施1. 工业废水的回收与利用 中水：对污水进行处理后，达到一定水质要求，可在一定范围内重复使用的再生水，是相对于上水(自来水)和下水(污水)而言的,它可以满足城市绿化、道路喷洒等市政用水，也可以作为热电厂和化工厂的冷却用水等工业用水，达到节约水资源，减少环境污染的目的2. 工业废水的处理 一级处理：预处理，从废水中去除漂浮物和大部分悬浮污染物；调节废水pH值，以减轻腐化程度和后续处理工艺负荷，一般不能达到排放标准二级处理：化学、生物处理，处理有机废水的主体工艺,能去除废水中大量有机污染物，BOD一般可去除80%90% 三级处理：进一步去除二级处理未能去除的污染物，包括微生物未能降解的有机物，及磷、氮和可溶性无机物处理方法有：物理处理：一般用于污水的一级处理化学处理：利用化学反应去除废水中溶解物或胶体物质的处理方法物理化学处理：通过物理和化学的综合作用使废水得到净化处理生物处理：通过微生物的代谢作用使废水中的有机污染物转化为稳定无害的物质a.需氧处理：需氧微生物在水溶解氧充足条件下，废水中有机污染物逐步分解为二氧化碳、硝酸盐和硫酸盐等，包括活性污泥法和生物膜法b.厌氧处理：利用厌氧微生物在缺氧条件下分解有机物，产物是甲烷、硫化氢、氨、氢和二氧化碳等，主用于处理污水的沉淀污泥及高浓度有机废水3.生活污水的处理:常用物理处理（筛网、沉淀池等）和生物处理（活性污泥法、生物滤池法）,其原理设备同工业废水处理4.医疗机构污水的处理 : 常用消毒方法氯化消毒，消毒剂主要有液氯、漂白粉等，排入水体之前要进行脱氯处理，使总余氯氯胺 水温、水的浑浊度、水中微生物的种类和和数量a水温高，杀菌效果好。水温每提高10，病菌杀灭率约提高2-3倍b水浑浊度高，悬浮物质较多，细菌多附着在悬浮颗粒上，氯的作用达不到细菌本身，降低杀菌效果c大肠杆菌抵抗力较低，病毒次之，原虫包囊抵抗力最强 氯消毒方法 a普通氯化消毒法:水质较好、水的浑浊度低，基本上无氨、无苯酚时，b氯胺消毒法c折点氯消毒法d过量氯消毒法加氯地点和加氯设备 (1)滤前加氯 (2)滤后加氯，最常用 (3)中途加氯，2二氧化氯消毒: 灭菌原理：强氧化剂3紫外线消毒: UV-C具有较强杀菌能力，以253nm的紫外线杀菌能力最强4臭氧消毒5碘消毒四、水的净化和消毒1. 常规净化 2. 深度净化 活性炭吸附法、膜过滤法、臭氧氧化3. 特殊净化：海水与苦咸水淡化、除氟、除铁和除锰、除藻和除臭（硫酸铝硫酸铜可五、配水管网的卫生要求 与污水管垂直距离0.5m，水平距离1.53m，供水管设在污水管上方 给水管埋设深度应在当地冻结线以下 生活饮用水管网不应同非饮用水管网连接 经常检查送水管，定期冲洗积垢和死水管段 管线过长应采用中途加氯；管道检修后，应充分消毒 维持一定水压保证用户给水龙头取水第五节 分散式给水 直饮水：对自来水进行深度处理后，再将符合直接饮用标准的自来水通过优质输水管送入用户第六节 涉水产品的卫生要求涉水产品：饮用水生产和供应过程中与饮用水接触的有关产品：管材、管件、防护涂料、水处理剂、除垢剂、水质处理器及其他新材料和化学制剂等。 加强对涉水产品的监测管理，对提高水质和保障人体建康有重要意义第七节 饮用水卫生的调查、监测和监督水质监测 每2万人设一个采样点，超过100万可酌情减少采样点数目；当供水人口少于20万时，需适当增加采样点数目 采样点分别设在水源取水口、出厂水口及居民经常取水点处 所有采样点中应有一定点数选在水质易受污染的地点和管网系统陈旧部分 必测项目：细菌学指标，感官指标研究土壤元素背景值的意义 是评价化学污染物对土壤污染程度的参照值； 是制订土壤中有害化学物质卫生标准的重要依据； 是评价土壤化学环境对居民健康影响的重要依据； 是土地资源开发利用和地方病防治工作的科学依据。Details of green to introduce the art of bonsai concept, plant morphology, leaf color, aromas to create different moods and charms. (B) improving air pollution prevention and control. Air pollution sources in the four areas, a dust pollution and industrial enterprises of coal-burning pollution. A significant proporti