第五章水土壤(改)

1、第五章第五章 水、土壤卫生水、土壤卫生是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰是河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川和海洋等川和海洋等“贮水体贮水体”的总称。同时也是一个的总称。同时也是一个完整的生态系统，包括水、悬浮性物质、溶解完整的生态系统，包括水、悬浮性物质、溶解性物质、底质和水生生物。性物质、底质和水生生物。尼亚加拉瀑布尼亚加拉瀑布维多利亚瀑布维多利亚瀑布第一节第一节 水环境水环境75%75%， 这些淡水资这些淡水资源几乎无法利用。源几乎无法利用。22.6%22.6%，但一半的地下水资，但一半的地下水资源处于源处于800800米以下的深度，米以下的深度，难以开采，而且过量开采地难以开采，而

2、且过量开采地下水会带来诸多问题。下水会带来诸多问题。地球总水地球总水量的量的2.8%2.8%0.6%0.6%，是陆地上，是陆地上的植物、动物和的植物、动物和人类获得淡水资人类获得淡水资源的主要来源。源的主要来源。二、水资源及其卫生学特征二、水资源及其卫生学特征 水资源水资源是指全球水量中对人类生存、发展可用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的水量，主要指逐年可以得到更新的那部分淡水。部分淡水。溶溶解解性性物物质质胶胶体体物物质质悬悬浮浮物物质质 天天然然水水所所含含物物质质（一）水资源种类（一）水资源种类降水降水(precipitation）由地表蒸发至大气的

3、水汽随着气流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、雹等形式降落下物，并以雨、雪、雹等形式降落下来，统称为降水。来，统称为降水。地表水地表水(surface water)降水在地面径流和汇集后形成的水降水在地面径流和汇集后形成的水体。体。包括江河水、湖泊水、水库水包括江河水、湖泊水、水库水等。等。 地下水地下水(underground water)降水和地表水经土壤地层渗降水和地表水经土壤地层渗透到地表以下而形成。透到地表以下而形成。卫生学特征：卫生学特征：( (1 1

4、) )水水 质质 较较 好好 ， 含含 矿矿 物物 质质 少少(2)水 量 无 保 证 ， 受 季 节 、 地 域 影 响 较 大( (3 3) )不不 同同 地地 区区 降降 水水 组组 成成 不不 同同(4)能 反 映 大 气 物 质 组 成 ， 易 被 污 染降降 水水 卫卫 生生 学学 特特 征征卫生学特征：卫生学特征：类型：类型：封闭型：湖水、水库水封闭型：湖水、水库水开放型：江水、河水等开放型：江水、河水等地层地层不透不透水层水层透透水水层层 由颗粒细小、致密的由颗粒细小、致密的黏土及岩石构成黏土及岩石构成 由颗粒较大的沙、砾由颗粒较大的沙、砾石组成，能渗水与存水石组成，能渗水与存

5、水 地下水地下水：卫生学特征：卫生学特征：（一）（一） 物理性状指标物理性状指标 水温水温 : 色、臭、味色、臭、味 : 浑浊度浑浊度 (turbidity): 水的浑浊度是指悬浮于水中的胶体颗粒产水的浑浊度是指悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象，表示水中悬浮物和胶体物生的散射现象，表示水中悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍程度。对光线透过时的阻碍程度。浑浊度取决于浑浊度取决于胶体颗粒的种类、大小、形状和折射指数，胶体颗粒的种类、大小、形状和折射指数，而与水中悬浮物含量的关系较小。而与水中悬浮物含量的关系较小。 常把常把1L水中含有水中含有1mg标准硅藻土形成的标准硅藻土形成的浑浊状况，称作浑浊

6、状况，称作1个浑浊度单位，简称个浑浊度单位，简称1度。度。不浑浊的水不一定未受污染。不浑浊的水不一定未受污染。消毒的功效：高浊度保护病原微生物免受消毒剂消毒的功效：高浊度保护病原微生物免受消毒剂影响，促进管网系统中细菌的生长繁殖，增加需影响，促进管网系统中细菌的生长繁殖，增加需氧量。因此消毒前水的浊度一般不应超过氧量。因此消毒前水的浊度一般不应超过1NTU1NTU。 注意注意总固体（总固体（Total solid）: 水样在一定温度下缓慢蒸发至干后的残留物水样在一定温度下缓慢蒸发至干后的残留物总量，包括水中的溶解性固体和悬浮性固体。总量，包括水中的溶解性固体和悬浮性固体。 溶解性固体（溶解性固

7、体（TDS）:主要有钙、镁、钠、钾等阳离子及碳酸盐、碳酸主要有钙、镁、钠、钾等阳离子及碳酸盐、碳酸氢盐、氯化物、硫酸盐和硝酸盐阴离子。氢盐、氯化物、硫酸盐和硝酸盐阴离子。作用：影响水的味道；水管热水器家用设备锅炉作用：影响水的味道；水管热水器家用设备锅炉等结垢。使饮用者不快。等结垢。使饮用者不快。目前还没有摄入水中目前还没有摄入水中TDS可能对健康有影响的可可能对健康有影响的可靠数据。靠数据。1200 mg/L及过低都无法接受溶解氧溶解氧 （DO）: 指溶解在水中的氧含量。其指溶解在水中的氧含量。其含量与空气中的氧分压、水温有关。含量与空气中的氧分压、水温有关。化学耗氧量（化学耗氧量（COD）

8、: 指在一定条件下，用强指在一定条件下，用强氧化剂如高锰酸钾或重铬酸钾等氧化水中有机氧化剂如高锰酸钾或重铬酸钾等氧化水中有机物所消耗氧的量。物所消耗氧的量。 - CODcr; 高锰酸盐指数高锰酸盐指数 生化需氧量（生化需氧量（BOD）: 指水中有机物在有氧条指水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解时消耗的溶解氧量。件下被需氧微生物分解时消耗的溶解氧量。 工作中，规定以工作中，规定以20培养培养5日后日后1L水中减少的溶解水中减少的溶解氧量为五日生化需氧量氧量为五日生化需氧量总有机碳总有机碳（total organic carbon, TOC ） ： 水中全部有机物的含碳量。单位水中全部有机物的

9、含碳量。单位:mg/L 评价水体有机需氧污染程度的综合性指标之一；评价水体有机需氧污染程度的综合性指标之一；只能相对表示水中有机物的含量，不能说明有机只能相对表示水中有机物的含量，不能说明有机污染的性质。污染的性质。总需氧量（总需氧量（total oxygen demand, TOD）: 一升水中还原物质（有机物和无机物）在一定条一升水中还原物质（有机物和无机物）在一定条件下氧化时所消耗氧的毫升数。件下氧化时所消耗氧的毫升数。 是评定水体被污染程度的重要指标。是评定水体被污染程度的重要指标。总氮和总磷总氮和总磷： 水中能被过硫酸钾氧化的有机氮和无机氮化合物水中能被过硫酸钾氧化的有机氮和无机氮化

10、合物的总量。的总量。 水中可被强氧化剂转变成磷酸盐的各种形态磷的水中可被强氧化剂转变成磷酸盐的各种形态磷的总量。总量。评价和控制水体富营养评价和控制水体富营养化的主要指标。化的主要指标。（三）微生物学性状指标（三）微生物学性状指标细菌总数细菌总数(Bacterial Count)：指指1ml水在水在普通琼脂培养基中经普通琼脂培养基中经370C培养培养24h后生长的细菌菌落后生长的细菌菌落数。数。卫生学意义：卫生学意义：评价水质清洁度和考核净化效果评价水质清洁度和考核净化效果。饮用水卫生饮用水卫生标准标准：限值为限值为 100 CFU/ml缺点缺点1.在实验条件下，人工培养基上生长的在实验条件下

11、，人工培养基上生长的细菌菌落，只能说明在该实验条件下适细菌菌落，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宜生长的细菌数，不能表示水中所有的细菌数。细菌数。2.不能指示出有无病原菌的存在。只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。能作为水被微生物污染的参考指标。选选择择水水的的指指示示菌菌的的条条件件(1)人类粪便中普遍存在，且数量较多的细菌人类粪便中普遍存在，且数量较多的细菌(2)在水中存活的时间比致病菌的稍长或差不多在水中存活的时间比致病菌的稍长或差不多(3)在粪便污染的水中可均匀分布且稳定在粪便污染的水中可均匀分布且稳定(4)适合在各种水体中生存适合

12、在各种水体中生存(5)对氯或其它因素的抵抗力比病原菌强或相当对氯或其它因素的抵抗力比病原菌强或相当(6)生物学特性稳定，检验方法简单易行生物学特性稳定，检验方法简单易行总大肠菌群总大肠菌群(total coliforms) 指一组需氧及兼性厌氧的在指一组需氧及兼性厌氧的在370C生长时生长时能使乳糖发酵、在能使乳糖发酵、在24h内产酸产气的革内产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌。兰氏阴性无芽孢杆菌。卫生标准：卫生标准：限值为每限值为每100ml水样中不得检出。水样中不得检出。包括人及温包括人及温血动物粪便血动物粪便内的大肠菌内的大肠菌群和其它环群和其它环境中的大肠境中的大肠菌群。菌群。卫生学意义：

13、卫生学意义： 可作为粪便污染的指示菌。可作为粪便污染的指示菌。近年来发现，水样大肠菌群符合标准，近年来发现，水样大肠菌群符合标准，但仍可检出病毒，故其作为水质评价指但仍可检出病毒，故其作为水质评价指标的安全性已受到考验。标的安全性已受到考验。粪大肠菌群粪大肠菌群( (耐热大肠菌群，耐热大肠菌群，fecal coliforms) )： 培养于培养于44.50.2的温水浴内能生长繁的温水浴内能生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌。殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌。卫生标准：卫生标准：每每100ml水样中不得检出水样中不得检出。 来自人及温血动物粪便的大肠菌群主要是粪大来自人及温血动物粪便

14、的大肠菌群主要是粪大肠菌群，而自然环境中存活的大肠菌群在肠菌群，而自然环境中存活的大肠菌群在44.544.5下培养时，不能生长。下培养时，不能生长。 是水质粪便污染的重要指示菌。检出表明饮水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。等病原体的危险。大肠菌群指数大肠菌群指数：指：指1L水中所含有大肠菌群的数目；水中所含有大肠菌群的数目；大肠菌群值大肠菌群值：指含有一个大肠菌群的最小水量；：指含有一个大肠菌群的最小水量；大肠菌群在肠道内数量最多，生活条件与肠病原菌大肠菌群在肠道内数量最多，生活条件与肠

15、病原菌相似，检测技术简单，可作为水质卫生指标用以反相似，检测技术简单，可作为水质卫生指标用以反应水体受人畜粪便污染的情况。应水体受人畜粪便污染的情况。规定生活用水规定生活用水3个个/L水。水。2 2生活污水生活污水(Domestic Sewage) :(Domestic Sewage) :来自家来自家庭、机关、商业和城市公用设施及城市庭、机关、商业和城市公用设施及城市径流的污水统称为生活污水。径流的污水统称为生活污水。 特点特点：生活污水的水量具有明显：生活污水的水量具有明显的昼夜和季节性的周期变化，且来源多，的昼夜和季节性的周期变化，且来源多，分布广，治理较苦难。分布广，治理较苦难。 3.3

16、.农业污水农业污水(Agricultural Sewage): (Agricultural Sewage): 指农指农牧业生产排出的污水及降水或灌溉水流牧业生产排出的污水及降水或灌溉水流过农田或经农田渗漏排出的水。过农田或经农田渗漏排出的水。 4、其、其 他他 : 固体废弃物、城固体废弃物、城市垃圾、海上石油开采、大市垃圾、海上石油开采、大型运油船只泄漏事故及航海型运油船只泄漏事故及航海船只产生的废弃物。船只产生的废弃物。（二）水体中主要污染物质（二）水体中主要污染物质（二）水体中主要污染物质（二）水体中主要污染物质d 农药：农药：一般使用时。粘附在作物上只约一般使用时。粘附在作物上只约10%

17、。其余其余90%则通过各种途径扩散到土壤、大气及水则通过各种途径扩散到土壤、大气及水体，长期积存于水体、土壤和生物内，互相吸收体，长期积存于水体、土壤和生物内，互相吸收转移。转移。e 酚类化合物，氰化物，放射性污染物质等酚类化合物，氰化物，放射性污染物质等：主：主要来源于工业生产，如炼焦，电镀，治炼等。要来源于工业生产，如炼焦，电镀，治炼等。f 病原微生物，病菌，寄生虫卵病原微生物，病菌，寄生虫卵g 畜产污水畜产污水：含有机物多。含病原微生物和寄生：含有机物多。含病原微生物和寄生虫卵。通过人、畜粪便可能污染，水体的病原微虫卵。通过人、畜粪便可能污染，水体的病原微生物和寄生虫卵有多种。生物和寄生

18、虫卵有多种。a 引起介水性传染病流行引起介水性传染病流行 水体如果受到病原微生物的污染，则可能通过饮水，水体如果受到病原微生物的污染，则可能通过饮水，饲料或接触的方式导致介水传染病的流行。如炭疽，布氏饲料或接触的方式导致介水传染病的流行。如炭疽，布氏杆菌病，钩端螺旋体病，结核，口蹄疫，猪瘟，猪丹毒，杆菌病，钩端螺旋体病，结核，口蹄疫，猪瘟，猪丹毒，禽霍乱等。禽霍乱等。b 引起急、慢性中毒引起急、慢性中毒 有毒物质对机体的危害程度，取决于毒物性质有毒物质对机体的危害程度，取决于毒物性质,浓度浓度和作用时间等因素的影响。如果水源受污染，水中含量较和作用时间等因素的影响。如果水源受污染，水中含量较低

19、的毒物通过饮用水可以长期作用于机体，往往导致慢性低的毒物通过饮用水可以长期作用于机体，往往导致慢性中毒，在日本水俣病地区有鸡，猪，狗、人等因甲基汞中中毒，在日本水俣病地区有鸡，猪，狗、人等因甲基汞中毒而发病毒而发病(北海道的爱知县北海道的爱知县)。色彩斑斓的七彩太湖。 太湖水-有营养。 典型合成洗涤剂化学配方：典型合成洗涤剂化学配方：十二烷基苯磺酸钠十二烷基苯磺酸钠 1.520% 活性剂成份活性剂成份Na5P3O10 3050% 助洗、填充剂助洗、填充剂Na2SO4 515% 防止衣物再污染防止衣物再污染Na2SiO3 48% 同上同上羧甲基纤维素羧甲基纤维素 0.51.5% 同上同上光学增白

20、剂光学增白剂 微量微量 颜色明亮颜色明亮中国各海区赤潮发生情况（中国各海区赤潮发生情况（1952-1998）空间位置的相空间位置的相对移动对移动两个概念：两个概念：农药（有机氯农药）农药（有机氯农药）的滥用造成全球性的滥用造成全球性水源污染，从珠穆水源污染，从珠穆朗玛峰到南极、北朗玛峰到南极、北极的积雪水中都能极的积雪水中都能检测到有机氯农药。检测到有机氯农药。警示：警示：水体资源的轻微污染会引发危害更大的环境灾害；水体资源的轻微污染会引发危害更大的环境灾害；长期残留的脂溶性化学物质具有极大的生物放大作用；长期残留的脂溶性化学物质具有极大的生物放大作用；位于食物链最高端的人类将是环境污染的最大

21、受害者。位于食物链最高端的人类将是环境污染的最大受害者。五五 水的净化与消毒水的净化与消毒为了使饮用水的水质符合卫生要求，保证为了使饮用水的水质符合卫生要求，保证饮用安全，一般水源水质需净化和消毒处饮用安全，一般水源水质需净化和消毒处理。理。净化的目的：净化的目的：主要时除去悬浮物质和部分主要时除去悬浮物质和部分病原体，改善水质的物理性状。病原体，改善水质的物理性状。消毒的目的：消毒的目的：主要是杀灭水中的病原体，主要是杀灭水中的病原体，防止介水传染病。防止介水传染病。1 1 混凝沉淀混凝沉淀1) 1) 原理原理 水中的微小胶体粒子多带有负电荷，胶水中的微小胶体粒子多带有负电荷，胶体粒子之间彼

22、此互相排斥，可长期悬浮而不沉淀。体粒子之间彼此互相排斥，可长期悬浮而不沉淀。这时，必须加入一定的混凝剂，使水中的微小胶这时，必须加入一定的混凝剂，使水中的微小胶体粒子生成带正电荷的胶状物，与水中原有的带体粒子生成带正电荷的胶状物，与水中原有的带负电荷的胶体粒子互相吸引，凝聚形成较大的絮负电荷的胶体粒子互相吸引，凝聚形成较大的絮状物而沉淀，即混凝沉淀。这种絮状物表面积和状物而沉淀，即混凝沉淀。这种絮状物表面积和吸附力较大，可吸附一些不带电荷的悬浮微粒及吸附力较大，可吸附一些不带电荷的悬浮微粒及病原体共同沉降，因而使水的物理性状大大改善。病原体共同沉降，因而使水的物理性状大大改善。2) 2) 方法

23、方法 硫酸铝法和碱式氯化铝法硫酸铝法和碱式氯化铝法2 过滤过滤过滤，使水通过滤料得到净化。其原理一过滤，使水通过滤料得到净化。其原理一种是隔滤作用，即水中悬浮物粒子大于滤种是隔滤作用，即水中悬浮物粒子大于滤料的孔隙者，不能通过滤层而被阻留。另料的孔隙者，不能通过滤层而被阻留。另一种是沉淀和吸附作用，即水中的微小物一种是沉淀和吸附作用，即水中的微小物质如细菌质如细菌,胶体粒子等，当通过滤层时即沉胶体粒子等，当通过滤层时即沉淀在滤料表面上，同时滤料表面因胶体物淀在滤料表面上，同时滤料表面因胶体物质和细菌的沉淀而形成胶质生物滤膜，吸质和细菌的沉淀而形成胶质生物滤膜，吸附水中的微小粒子和病原体。附水中

24、的微小粒子和病原体。常用的方法是砂滤常用的方法是砂滤。（二（二) ) 消毒消毒常用的消毒方法有两大类常用的消毒方法有两大类物理消毒法物理消毒法(如煮沸消毒，紫外消毒法如煮沸消毒，紫外消毒法)化学消毒法化学消毒法(如常用的氯化消毒法如常用的氯化消毒法)。 氯化消毒法所用消毒剂：氯化消毒法所用消毒剂： 常用的有漂常用的有漂白粉白粉,漂白粉精和液态氯。漂白粉精和液态氯。 原理及影响因素请参阅参考书原理及影响因素请参阅参考书第二节第二节 土壤环境土壤环境一一 土壤的作用，质地及与畜禽健康的关系土壤的作用，质地及与畜禽健康的关系（一（一) 土壤的作用土壤的作用1 是生物生存的主要环境，直接或间接影响生物

25、是生物生存的主要环境，直接或间接影响生物的繁殖，生长，采食，休息，生产等活动；的繁殖，生长，采食，休息，生产等活动；2 直接影响畜舍内部的温、湿条件和畜牧场的小直接影响畜舍内部的温、湿条件和畜牧场的小气候；气候；3 土壤中的化学元素可通过饲料，水和空气进入土壤中的化学元素可通过饲料，水和空气进入生物体内，影响动物机体的正常生理功能。生物体内，影响动物机体的正常生理功能。（二（二) 土壤质地土壤质地（三（三) 土壤的化学组成与家畜疾病土壤的化学组成与家畜疾病当土壤中某种元素缺乏或过量时，就会使生长于当土壤中某种元素缺乏或过量时，就会使生长于该地区的生物相应地缺乏或含有过量的某种元素，该地区的生物

26、相应地缺乏或含有过量的某种元素，引起家畜发生不良反应，甚至发生疾病。引起家畜发生不良反应，甚至发生疾病。 例如，缺钙土壤上生长的植物含钙量低，饲喂缺钙饲例如，缺钙土壤上生长的植物含钙量低，饲喂缺钙饲料会引起笼养母鸡鸡蛋壳粗糙，脆弱易破，产蛋量和孵化率料会引起笼养母鸡鸡蛋壳粗糙，脆弱易破，产蛋量和孵化率下降，翅骨易折断等，缺碘地区的甲状腺肿大等。下降，翅骨易折断等，缺碘地区的甲状腺肿大等。（一）土壤的自净（一）土壤的自净进入土壤的污染物，能够同土壤物质和土壤生物进入土壤的污染物，能够同土壤物质和土壤生物发生极其复杂的物理或物理化学吸附作用，化学发生极其复杂的物理或物理化学吸附作用，化学结合或沉淀作用，生物吸收代谢作用以及经过各结合或沉淀作用，生物吸收代谢作用以及经过各种微生物的破坏或降解作用，经过一定时间后，种微生物的破坏或降解作用，经过一