1、第二节 饮用水安全与卫生,一、水的分布 二、生活饮用水与健康的关系 三、水体污染对健康的影响,水的分布 ：,97%以上是海水3 / 4 南北极冰川、冰帽不足3%淡水1 / 4 江、河、湖、水库、地下水、水蒸气等* 水量有限：每年3月22日庆祝世界水日。2007年的主题是“缺水”。 * 时空分布不均 back,生活饮用水与健康的关系,水是人体构成的主要成分 水是人体的营养素,提供人体所需矿物质 水参与体内的生化和生理过程 水对维持个人卫生与环境卫生的意义back,三、水体污染对健康的影响,（一）水体污染的含义:由于人类活动，排放的污染物进入江、河、湖、海、水库或地下水等水体，使水质、底泥的理化性
2、状和生物种群发生变化，降低了水体的使用价值，直接或间接危害人体健康,（二）水体污染物的种类 1、 物理污染物：热、放射性物质 2、化学性污染物:无机物 汞、镉、铅、铬、砷等。有机物 酚、氰、苯、油等。 3、 生物性污染物：病原体及其他微生物,（三）水体污染的来源：1）工业废水2）生活污水3）农业污水,黄河原油泄漏污染,松花江污染,（四）水体污染的危害 1、肠道传染病 、肠道寄生虫病（介水传染病） 2、急、慢性中毒（包括地方病） 3、远期危害（“三致”） 4、破坏生态平衡，影响工农业生产。如水体富营养化,水体的富营养化 1、含义：在人类活动的影响下，生物所需的N、P 等营养物质大量进入湖泊、海口
3、、海湾等缓流水体，引起藻类和浮游生物迅速繁殖，水中溶解氧下降，水质恶化，鱼类和其它生物大量死亡的现象。,2、富营养化危害 ： 影响饮水质量，增加处理费用 降低风景区湖泊的旅游价值 引起鱼贝类窒息或中毒死亡 破坏湖泊生态，导致死湖 近海赤潮,水华与赤潮由于水体的富营养化使水中藻类等浮游生物大量繁殖、漂浮于水面，从而使水体因优势浮游生物不同而呈现不同颜色。这种现象出现在湖泊称“水华”或“水花”，在海湾中叫“赤潮”。,填满河道的水葫芦,云南滇池蓝藻爆发,四、生活饮用水的基本卫生要求和评价 （一）生活饮用水的基本卫生要求 流行病学安全 化学组成对人体有益无害 感官性状良好 水量充足，使用方便,（二）生
4、活饮用水的水质标准四类35项（1985年）现增至106项（常规的四类，非常规的64项见附录6）,生活饮用水水质标准（GB5749-85）,水质指标,感官性状 一般化学指标,感官性状良好,毒理学,放射性,不产生毒性和潜在危害,细菌学,流行病学安全,四类指标 35项,1、感官性状和一般化学指标,PH值： 酸性水：腐蚀输水管道影响水质 碱性水：降低加氯消毒效果 标准：6.58.5 总硬度：指溶于水中的钙、镁等盐类的总量，以CaCO3(mg/L)表示。硬度过高：胃肠功能紊乱、生活不便硬度过低：心血管疾病标准：450mg/L（以CaCO3计）,说明,2、毒理学指标,3、细菌学指标,细菌总数：1ml水样普
5、通琼脂培养基，3724h。 标准：细菌总数限值为100CFU/ml 评价水质清洁度和考核净化效果的指标 总大肠菌群： 来源：人和温血动物粪便、植物、土壤 粪便污染的指示菌 游离性余氯： 用氯消毒时接触一定时间后，水中所剩余的氯量 标准：用氯消毒时接触30min，不低于0.3mg/L，管网末梢不低于0.05mg/L,说明细菌学指标 间接指标。,菌落形成单位,每100m1水样中不得检出,注意：病毒学上是否安全？,4. 放射性指标：,五、水源种类、选择及卫生防护 （一）水源水的种类 降水：主要指雨雪水，量少，不稳定， 特易污染 。 2、地面水：江河、水库、湖泊、池塘 其特点是： 水量足、取用方便 水
6、质软 易污染 自净力强,3、地下水： 1）分类 浅层地下水 指潜藏在地表下第一个不透水层上的地下水。 深层地下水 指在第一个不透水层以下的地下水。泉水 是由浅层或深层地下水通过地表缝隙自行涌出的地下水。,2）卫生特征 不易污染 水质硬，尤其是深层地下水。自净力弱,（二）水源选择的基本原则 1、水量充足 2、水质良好 3、环境清洁，便于防护 4、技术可行，经济合理,（三）水源水卫生质量评价指标 溶解氧（DO）：4mg/L 化学需氧量（COD）： 生化需氧量（BOD）：BOD 52mg/L 氯化物：粪便或工业废水污染。 氮：总氮：三氮：氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,有机物污染指标,自净能力的指标,污
7、染或自净,出现三氮是不是一定是污染？,表4-2 三氮在水中出现的卫生学意义,蛋白质氨基酸氨亚硝酸盐硝酸盐,(四) 水源的卫生防护 1、以地面水为水源的卫生防护 （1）执行环保法规，防止水体污染 （2）设立饮用水源防护带 （3) 加强水源水质的监测和管理,地面水的防护：河水取水点上游1000m，下游100m不得排入废水和污水。集中式供水取水口设在水面下1.5m和河床上1m之间，避免进水混浊。 地下水的防护：周围30m内不得有污染源。,2、以地下水为水源的卫生防护 （1）井址选在污染源的上游，地势高，不易积水，周围30米内不得有污染源。 （2）完善水井结构 （3）加强水井管理,六、饮用水的净化和消
8、毒： （一）饮用水的净化 自然沉淀 混凝沉淀 （1）混凝沉淀的原理（见图） （2）混凝沉淀的方法：,混凝沉淀原理,混凝剂水中重碳酸盐水中细小悬浮颗粒（带负电荷） 胶状物（带正电荷）絮状物絮状物吸附水中悬浮物、细菌、杂质下沉水澄清、脱色,常用混凝剂：金属盐高分子混凝剂,硫酸铝Al2(SO4)3：腐蚀性小，使用方便，对水质 无不良影响 明矾Al2(SO4)3 K2SO424H2O 三氯化铁FeCl3 ：对低温低浊水效果较铝盐好,聚合氯化铝或碱式氯化铝：对低温低浊高浊水效果均较好，成本较低 聚丙烯酰胺：为非离子型聚合物,（3）混凝沉淀的效果：使水的混浊度降低99，色度减少80以上，细菌和大肠菌数减少
9、80以上,3、水的过滤 过滤的含义：浑水通过石英砂等滤料以截留水中悬浮杂质和微生物等的净水过程 过滤的原理：,筛除作用 接触凝聚作用 沉淀作用,过滤的方法：砂滤池、砂滤井、砂滤缸 过滤的效果：除去8090以上的细菌及99左右的悬浮物,利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质,活性炭不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。,（二）饮用水的消毒： 1、 饮水消毒的意义：保证饮水在流行病学上的安全。2、饮水消毒方法 物理消毒法：煮沸、紫外线、超声波和超滤等。 化学消毒法：如用氯、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾 等。,氯化消毒（chlorination）（1）含义： 是指应用氯或氯制剂
10、进行饮水消毒的方法。 （2）有效氯：凡含氯化合物中分子团中氯的价数大于-1者均为有效氯，具有杀菌作用。,（3）氯化消毒原理：氯和漂白粉加入水中都能水解生成次氯酸：Cl2+H2O HOCl + H+ + Cl- 2Ca(OCl)Cl + 2H2O Ca(OH)2 + 2HOCl + CaCl2当水中含有氨时，氨将与HOCl发生如下反应： NH3+ HOCl NH2Cl+H2O NH2Cl + HOCl NHCl2+H2O NHCl2+ HOCl NCl3+H2O,（4）影响氯化消毒效果的因素 加氯量和接触时间：加氯量指加入水中的总氯量，它除了满足需氯量外，尚应有一定的余氯量，即加氯量=需氯量+余
11、氯量,需氯量：指因灭菌、以及氧化有机物和还原性无机物所消耗 的氯量。 余氯： 游离性余氯指HOCl和OCl- 化合性余氯指NH2Cl和NHCl2,对游离性余氯而言，要求接触30min后，有0.30.5mg/L余氯； 对化合性余氯要求接触12h后，有12mg/L余氯,水的PH值： 当pH值9时， OCl-接近100%根据大肠杆菌杀菌试验HOCl杀菌效果比OCl-高80倍，因此消毒时水的pH值不宜太高。,水温：水温高，杀菌效果好。水温每提高10，病菌杀灭率约提高23倍。 水的浑浊度 病原微生物,（5）常用氯化消毒方法 余氯量 常量氯化消毒 不低于0.3mg/l 适用于水源水质变动小，污染轻，不含酚
12、的水 加氯量多少以余氯量来衡量,过量氯化消毒 1-5mg/l 用于污染严重的水 加氯量为常量的10倍以上，余氯达到15mg/L 消毒后需用SO2, 硫代硫酸钠或活性炭脱氯,持续氯化消毒 不低于0.3mg/l 用竹筒、塑料袋、广口瓶等，上面打孔58个，里面一次性放入2030倍的漂白粉，将其悬吊余水中，容器中的消毒剂借水的震荡从小孔中漏出 井水缸水，可持续消毒1020d,氯化副产物有两类： 挥发性卤代有机物如三卤（Trihalomethanes,THMs）; 三卤甲烷包括氯仿、溴仿、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷共四种化合物。,非挥发性卤代有机物如卤代乙酸类（haloacetic acids,HAAs
13、）、卤代腈、卤代酮等。 其中以三卤甲烷类和卤代乙酸类化合物最常见，它们中很多在动物实验中具有致突变性和/或致癌性，有的还有致畸性和/或神经性毒性。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。,二氧化氯消毒: 优点: 消毒效果及余氯的稳定性均较氯化消毒效果高 在PH68时,不受PH的影响 不与氨反应,不产生三卤甲烷和致突变物,可防止氯化副产物的形成 氧化能力强,对铁、锰、臭味和色度的去除效果高于氯,缺点：二氧化氯具有爆炸性，必须在现场随时制备，含氯低的二氧化氯设备教复杂，成本较氯和臭氧高，其歧化物可引起溶血性贫血和变性血红蛋白症,
14、臭氧消毒 优点：用量少，消毒效果比氯气消毒和二氧化氯好；接触时间短；PH适应范围宽；不影响水的感官性状，不产生三氯甲烷；有除臭、色、铁、酚等多种作用,缺点：因其不稳定，需临时制备立即投入水中；技术要求高，投资费用大；缺乏剩余消毒剂，因此需用第二消毒剂，否则容易导致细菌后生长。,（三）饮用水的深度净化是对市政供水原有常规净化的基础上，对水质再进行净化处理。,水源污染,常规净化,有害物质,配水管网的缺陷,深度净化的目的是获取优质饮用水,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、有机碳、有机卤化物和总三卤甲烷有明显去除作用。,2、生物塔预处理的活性炭深度处理：自然曝气
15、充氧和生物氧化 3、膜过滤法：微滤（孔径0.2210um）去除10微米以上的悬浮物、有机大分子和微生物超滤：去除分子量500的化合物反渗透膜：孔径23nm，分离1nm以下的无机离子,（四）水质的特殊处理 1、除氟 2、除铁和锰 3、除藻和臭（物理、化学、生物）,自来水厂净水过程示意图,从自然水到能直接饮用的自来水，其制作过程可谓工序繁杂、要求精密。一般制水的过程分为：取水配水沉砂混合絮凝沉淀过滤消毒出水几个阶段，而且每个阶段的顺序完全不能颠倒。,工序一：取水绵阳的水源来自涪江和地下水。据了解，每年水厂都要对河流进行岁修检查，以此保证水源安全。,工序二：配水水源进入水厂后，要通过配水来进一步调节
16、水量，并将原水分配到12组工艺池进行分组制水。据了解，该厂每天要制20万吨水，在这一环节上，水质仍是最初的原水状态。,工序三：沉砂沉砂池的作用是将水中的大颗粒去除。在这一环节上，水的颜色和原水没有任何区别，但水中的杂质被去除了部分。,工序四：混合絮凝这个工艺环节，就是通过加入混凝剂，使水中的小颗粒逐步凝聚变成大颗粒，便于后续工艺过程将它们去除掉。据介绍，混凝剂学名叫碱式氯化铝，每天投入的剂量并不是固定不变的，而是根据原水的水质情况随时变化。,工序五：沉淀在沉淀池中，进出水浑浊度明显发生了变化，沉淀池的出水已经变得很清澈了。在这一环节上，按照水公司企业标准要求的浊度指标，应该是14度。,工序六：
17、过滤沉淀池出水进入过滤池后，通过池子中部的由无烟煤和石英砂构成的滤床，进一步去除水中更加细小的颗粒。而经过此工序后的出水，水中的杂质已被彻底滤清除掉了。,工序七：消毒消毒工序的作用是杀灭水中的微生物和细菌，目前使用的消毒剂是氯气。前面的所有环节都是在露天进行的，但进入消毒阶段后水就被封闭了，一切都在地面下的消毒间进行。这是为了避免二次污染。,出水,讨论： 1、自来水、矿泉水、纯净水、活性水的区别？ 2、喝什么样的水有益于健康？,纯净水 饮用纯净水是以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，通过电渗析法、离子交换、蒸馏法及其他适当的加工方法制得的，密封于容器中且不含任何添加物可直接饮用的水,优缺点：没
18、有细菌、没有病毒、干净卫生，但大量饮用会带走人体内有用的微量元素，从而降低人体的免疫力，容易产生疾病 ，长期饮用纯净水还会增加钙的流失。小瓶装（毫升左右）纯净水偶尔喝喝可以，但不宜作为家庭桶装水长期饮用 。对于老年人，特别是患有心血管病、糖尿病的老年人，儿童、孕妇更不宜长期饮用。,自来水（天然水） 是经过水厂加工的天然水，经加氯消毒或净化处理后加氯消毒供作生活饮用的水源水。未经处理的水源水不是自来水，不可饮用。 自来水要煮开来喝。这样可以杀灭其中的细菌，同时也可以将大多数挥发性的有机物（如三卤甲烷）在煮沸后除去,矿泉水 是从地下深处自然涌出的或经人工采集的、未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物
19、盐、微量元素或二氧化碳气体 。 为了提高矿泉水的质量，在不改变天然矿泉水中原有矿物元素成分的同时，应该保持水的“活性”，维持水的生理功能 。,矿泉水一般不应加热，可以稍微加温，最好不要煮沸。因为矿泉水含有钙、镁等宏量元素呈较多，有一定硬度，在常温下呈离子状态，加温煮沸后钙、镁等离子易与碳酸根生成水垢析出，所以矿泉水最佳饮用方法是在常温下直接饮用。,活性水 是将普通饮用水经过砂滤、炭滤、膜滤等多层过滤后,再经过具有纳米技术的电生离子交换设备,将水中对人体有害的酸性物质分离出去,而保留水中的矿物质离子,具有弱碱性、小分子团特征的新一代饮用水. 它除去了水中的有机物和细菌,保留了水中的微量元素,具有了原天然水的风味,这种水是值得推荐的饮用水.,直饮水是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道输入用户，供居民直接饮用。,喝什么水有利于健康 ? 健康水的3个主要标准：净水、整水、活水 第一：必须符合国家饮水卫生标准。 第二：不受污染的水。 第三:含适量微量元素的矿物质的水。 矿泉水优于天然水，天然水优于纯净水，矿泉水是健康饮水之冠。,
