1、 环 境 卫 生 学 Environmental Health,在给水卫生工作中常遇到的 问题： 水不能喝怎么办？,改良饮用水水质的措施,净化与消毒 目的： 将不符合基本卫生要求的水符合水质标准的水 方法： (1)净化沉淀、混凝、过滤(coagulation and precipitation, filtration)去除混悬物质 (2)消毒(disinfection)杀灭致病微生物 (3)特殊水质处理 淡化；软化；氟化；除毒；除沾 染；除氟等 选择依据： 水源水质情况/使用目的/净化设备条件,集中式供水家用饮水净化消毒器实物图,水 质 净 化 地面水中因含有悬浮物质而呈现浑浊，在水流缓慢或静
2、置时，较大颗粒，自然沉淀。但粒径小，比重小的则不易沉淀。 水中的微小颗粒为什么不易下沉？ 因为都带负电荷，互相排斥，水中保持胶体的稳定性。 使水中的微细颗粒迅速下降有什么办法？ 用化学方法破坏胶体的稳定性混凝 常用混凝剂：铝盐、铁盐、聚合氯化铝等。,混凝的基本原理 脱稳: 电荷中和作用，胶粒间排斥力凝聚 （胶体微粒凝聚微粒）低分子电解质的静电作用 架桥: 氢氧化物在脱稳胶粒间架桥再凝聚 （凝聚微粒微细结絮物）凝胶状氢氧化物的粘合作用 吸附网罗: 结絮物吸附微粒体积重量沉降中网罗悬浮物 （微细结絮物絮凝体）高分子聚合物的吸附作用,铝盐在水中的反应： Al2(SO4)33Ca(HCO3)2 2Al
3、(OH)33CaSO46CO2 铁盐在水中的反应： 2FeCl33Ca(HCO3)2 2Fe(OH)33CaCl26CO2,影响混凝效果的主要因素 1.碱度 指水中含有K、Na、Ca、Mg的碳酸盐、 重碳酸盐类以及氢氧化物。 Al2(SO4)36H2O2Al(OH)36H+3SO42 水中有足够的重碳酸盐类时可促使Al2(SO4)迅速水解 Ca(HCO3)2Ca2+2HCO3- H+HCO3-CO2H2O 如果碱度不足则Al2(SO4)3不能完全水解成Al(OH)3,2.pH值 pH过高时Al(OH)3不稳定 pH8.5 Al(OH)3OH- AlO2H2O pH过低时Al(OH)3也不稳定
4、pH5.0 Al(OH)33H+ Al+33H2O 各种混凝剂的混凝作用均要求有适合的pH（6.58.0),3.水温 水温混凝剂水解速度，絮状物形成 水温水粘度絮凝体下降阻力沉降慢 冬季水温低时，适当增加混凝剂用量、延长反应时间或投加助凝剂,4.悬浮物质 影响絮状物形成过程及其大小和稠密度 悬浮物质过少时，不易凝聚结絮 悬浮物质过多时，混凝剂用量增加 5.混凝剂用量 用量不足，效果不佳 用量过度，胶体带相反电荷，效果不佳 剂量选择混凝试验 混凝效果与结絮大小和下降快慢有关,混凝方法对少量水混凝 1.搅拌方法 (1)快搅充分混合促进絮状物形成 (2)慢搅保证结絮防止絮状物破坏结絮是关键 (3)静
5、置加速沉降加速絮状物沉降 2.剂量选择 混凝试验 三杯试验法 3.实际应用 可以用桶、缸、其它容器进行混凝,助凝剂 用铝盐或铁盐混凝效果不佳时可用助凝剂 促进絮状物的形成 作用 加速絮状物的沉淀 减少混凝剂的用量 酸碱类（石灰、烧碱） 絮凝体核心类（粘土、活性硅酸） 氧化剂类（臭氧、二氧化氯） 高分子化合物类（聚丙烯酰胺、净化植物）,混凝效果 除浊98% 混凝效果：除色80% 除细菌、病毒5080% 评价指标 絮状物形成速度 余浊 絮状物颗粒的大小和数量 絮状物沉淀速度,过滤净水 混凝沉淀可除去大部分混悬物质和细菌，但仍留有微小颗粒不能不沉，因此还要过滤。 水滤料澄清 平时砂滤 应急条件下布滤
6、、炭滤,砂滤 集中式给水自来水厂多用快砂滤 分散式给水多用慢砂滤如砂滤桶、缸等。 效果除浊慢砂滤90%以上，良好的装置达99% 除菌9598%,原理 (1)筛滤作用大的阻留于孔隙孔隙小的被阻留 (2)沉淀吸附作用砂层表面积大，微细颗粒沉淀、吸附于滤层。 (3)生物滤膜作用杂质， 细菌表面滤膜 浮游生物和微生物在膜上繁殖膜斑密凝聚 阻留细小颗粒；吸附吞噬微生物；有机物氧化,影响过滤效果的因素 (1)滤料砂大小、均匀程度影响很大 大而不均孔隙大不规则，水质差。 过 小易堵塞，速度慢 (2)滤层分层铺装细粗石 过薄效果不好 过厚滤速慢 (3)滤速滤料组成；滤层厚度；原水水质。 过快、过慢均不好,分散
7、式应急过滤装置 布滤器 棉布或其他纺织品，材料易得，轻便，适用野外条件。孔隙大，细小颗粒不易阻留。可以混凝布滤 炭滤器 活性炭或木炭：吸附性能强色、味、嗅、除毒、致癌物，除菌效果差。 石棉纤维板滤器以及陶磁滤器等,给水技术应用成果,个人饮水净化消毒器实物图,2000A型个人净水器,2000A型个人净水器,全军医药卫生技术成果推广应用重大项目2001年支援广西百色抗洪救灾1.5万支。2005年支援广东赴南亚卫生救援队作卫生保障用。,广西百色洪灾现场帐篷区（2001年）,广西百色洪灾现场灾民（2001年）,广东赴南亚海啸灾区卫生救援队（2005年）,膜净水技术的应用 （进展）,中国专利,饮用水水质
8、的 改善措施,消 毒,水质改善 目的： 将不符合基本卫生要求的水符合水质标准的水 方法： (1)净化(2)特殊水质处理淡化；软化；氟化；除毒；除沾染；除氟等 (3)消毒 。 消毒杀灭致病微生物,饮水卫生的问题： 水的细菌学指标超标，不能喝怎么办？,净化不能完全解决问题 混凝效果：除浊98% 除色80% 除细菌、病毒5080% 砂滤 效果除浊慢砂滤90%以上，良好的装置达99% 除菌9598%,给水技术的应用,2000A型个人净水器,膜净水技术的应用,组合交互重配制式快速净水器,饮用水消毒 意 义 天然水源中都存在各类微生物； 净化处理不能100%去除水中微生物；水质标准要求水中微生物不能超标
9、方 法 物理消毒煮沸、紫外线、微波等 化学消毒氯、碘、臭氧等 协同消毒卤素间、理化协同等,氯化消毒法 1910年前后各国先后使用 第一次世界大战时部分国家使用 第二次世界大战时各国普遍使用 目前作为大多数国家集中式给水的消毒方法 氯消毒广泛应用的原因？,氯化法消毒饮水的优点 优点：1. 制造简便，成本低。 电解 NaClH2ONaOHCl2 H2 Cl2 Ca(OH)2 Ca(OCl)Cl 2. 杀菌力强，效果确实。 3. 用量少(30万3L/d2mg/L1.8kg) 4. 有检查消毒效果的方法。 余氯甲土立丁黄色化合物(由色深浅定量),消毒效果 1、 细菌 大肠杆菌伤寒杆菌志贺痢疾杆菌绿浓杆
10、菌 2 、病毒 Polio1Polio3Cox B1Polio2 Cox 5大肠杆菌 3 、芽胞 较杀灭细菌所需氯量高101000倍 4 、阿米巴胞囊 较杀灭细菌所需氯量高约1000倍,氯消毒的机制 1、 HOCI具有强的氧化能力（1价的Cl，外层E为 7个，易获电子）； 2 、 HOCL具有强的穿透能力（弱酸、分子量小、电荷中性） 与细胞壁上脂蛋白结合 破坏细胞壁； 与含巯基酶（磷酸G脱氢酶） 干扰糖代谢； 3 、与DNA或RNA作用 破坏核酸。 HOCL单位时间生成量 能否进入菌体 影响氯消毒效果 进入速度,常用氯制剂在水中的化学反应 漂白粉 Ca(OCl)Cl + 2H2O 2HOCl
11、+ CaCl2 + Ca(OH)2 漂白粉精 Ca(OCl)2 + 2H2O 2HOCl + Ca(OH)2 氯气 Cl2 + H2O HOCl + HCl 次氯酸纳 NaOCl + H2O HOCl + Na+ + OH- 清水龙 HOOC SO2NCl2 + H2O HOCl + HOOC SO2NHCl,影响消毒效果的因素（及缺点） 1. 影响因素多，如运用不当，则降低杀菌效果。 （包括pH值、浑浊度、温度、微生物种类以及数量、加氯量和接触时间） 2. 性质不稳定，易损失。 Ca(OCl)ClCO2 2H2 OCaCO3 2HCl 光线 HOClHClO2 3. 常用剂量对病毒、芽胞菌、
12、阿米巴包囊杀灭效果差。 4. 氯+有机物转化产物CCl4 、CHCl3 等卤代化合物，经动物实验有致癌作用。,氯消毒的影响因素1 氯的剂量和接触时间2 水的pH值 HClOClO-3 水温4 水的浑浊度5 水中微生物的种类和数量,氯的有关概念（名词） 氯制剂：含氯的无机或有机化合物。 有效氯：氯和氯制剂中具有杀菌能力的有效成份。 有效氯量：氯的氧化还原当量值，表明杀菌能力的大小。 加氯量：实际投入水中氯或氯制剂的量。 耗氯量(需氯量) ：用于杀灭水中细菌、有机物、还原所 消耗的氯量。 总余氯(余 氯)： 氯消毒水时接触一定时间后仍能在水中测定 出来的活性氯。 游离性余氯：水中氯消毒后剩余的HO
13、CI、OCI-。 结合性余氯：水中与氨或有机氨结合形成的NH2CI、NHCI2。,评 价 指 标 游离性余氯 细菌总数 总（粪）大肠菌群 消 毒 方 法 1 . 常量消毒30分钟游离性余氯0.30.5mg/L ； 2 .持续氯消毒：可消毒1020天； 3 .超氯量消毒较常氯量大10倍。,常用氯制剂 液态氯 电解氯 二氧化氯 漂白粉和漂白粉精 有机氯：二氯异氰尿酸、三氯异氰尿酸、清水龙（哈拉宗）、氯胺T（氯亚明）,紫外线消毒优点：所需接触时间短，杀菌效率高，不改变水的物理化学性质；不产生残留物质和不良异味； 缺点：消毒后水中无持续杀菌作用，每支灯管处理水量有限，且需定期清洗更换，(每周应用酒精棉
14、球擦试灯管)，成本也较贵。因此，除单位供水可采用紫外线消毒外，未获得广泛应用。,臭氧消毒的优点是：消毒效果较C102和Cl2好；用量少；接触时间短；PH在68.5范围内均有效；不影响水的感官性状，同时还有除臭、色、铁、锰、酚等多种作用；除水中有溴离子外，不产生三卤甲烷；用于前处理时尚能促进絮凝和澄清，降低混凝剂用量，并因而减少化学污泥量。 缺点是：投资大、费用较氯化消毒高；水中03不稳定，控制和检测O3均需一定的技术，缺乏剩余消毒剂，出厂水无剩余03，因此需用第二消毒剂以防止细菌后生长。,二氧化氯消毒的优点：可减少水中三卤甲烷等氯化副产物的形成；当水中含氨时不与氨反应，其二氧化氯的氧化和消毒作
15、用不受影响；能杀灭水中的病原微生物和病毒；消毒作用不受水质酸碱度的影响；经二氧化氯处理后，水中余氯稳定持久，防止再污染的能力强；因氧化作用强，可除去水中的色和味，不与酚形成氯酚臭；对铁、锰的除去效果较氯强；二氧化氯的水溶液可以安全生产和使用。 其缺点是：二氧化氯具有爆炸性，必须在现场制备，立即使用；制备含氯低的二氧化氯较复杂，其成本较其它消毒方法高；二氧化氯的歧化产物对动物可引起溶血性贫血和变性血红蛋白血症等中毒反应。,集中式给水的概念及流程,水源 水厂 用户,给水环节 - 给水过程 - 给水卫生 - 专业名词, 取水 净水 配水, 水源调查 水调 水质改善 水改 水质检验 水检水质标准 水标,给水卫生的几个问题 (1)什么样的水源可以利用？ 水源卫生调查 (2)不能用怎么办？ 水源利用防护 (3)什么样的水能够喝？ 水质检验、评价 (4)不能喝怎么办？水质处理,公共卫生案例2011年7月16日南方某城镇遭受台风暴雨袭击后引发山洪水暴发，淹没该城镇的自来水供水设施。导致该镇的自来水供应完全瘫痪。目前可供选用的水源初步判断感官性状不良，轻度污染。作为卫生人员，请问如何保障该城镇1000人的饮用水卫生安全：1) 为保障饮用水安全有什么措施？ 2) 为保障1000人的饮用水供应，需要准备的制剂和器材？ 3) 如何开展相关的卫生宣教？,
