饮用水安全与卫生（PPT76页)

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1.水是人体构成的主要成分2.水是人体的营养素,提供人体所需矿物质3.水参与体内的生化和生理过程4.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、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：①影响饮水质量，增加处理费用②降低风景区湖泊的旅游价值③引起鱼贝类窒息或中毒死亡④破坏湖泊生态，导致死湖⑤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1.流行病学安全2.化学组成对人体有益无害3.感官性状良好4.水量充足，使用方便（二）生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：6.5~8.5•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）2、毒理学指标3、细菌学指标•细菌总数：1ml水样普通琼脂培养基，37℃24h。–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1.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：1)水量足、取用方便2)水质软3)易污染4)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1.溶解氧（DO）：≧4mg/L2.化学需氧量（COD）：3.生化需氧量（BOD）：BOD5≦2mg/L4.氯化物：粪便或工业废水污染。5.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染或自净出现三氮是不是一定是污染？氨氮亚硝酸盐氮硝酸盐氮卫生学意义+--新鲜污染++-新鲜污染，分解进行中+++一边污染，一边自净-++污染物分解趋向自净--+分解已完成（或来自硝酸盐土层）蛋白质→氨基酸→氨→亚硝酸盐→硝酸盐+—+过去污染基本自净，新污染出现—+—水中硝酸盐还原为亚硝酸盐___清洁(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。1.5m1m水面河床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、饮用水的净化和消毒：（一）饮用水的净化1.自然沉淀2.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1.硫酸铝Al2(SO4)3：腐蚀性小，使用方便，对水质无不良影响2.明矾[Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O]3.三氯化铁FeCl3：对低温低浊水效果较铝盐好1.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2.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80％以上3、水的过滤①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①过滤的原理：筛除作用接触凝聚作用沉淀作用③过滤的方法：砂滤池、砂滤井、砂滤缸④过滤的效果：除去80－90％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①物理消毒法：煮沸、紫外线、超声波和超滤等。②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+H2OHOCl+H++Cl-2Ca(OCl)Cl+2H2OCa(OH)2+2HOCl+CaCl2当水中含有氨时，氨将与HOCl发生如下反应：NH3+HOClNH2Cl+H2ONH2Cl+HOClNHCl2+H2ONHCl2+HOClNCl3+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0.3~0.5mg/L余氯；对化合性余氯要求接触1~2h后，有1~2mg/L余氯水的PH值：当pH值6.0时，HOCl接近100%当pH值=7.5时，HOCl和OCl-大致相等当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2~3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1～5mg/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5～8个，里面一次性放入20~30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10～20d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（haloaceticacids,HAAs）、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:①消毒效果及余氯的稳定性均较氯化消毒效果高②在PH6~8时,不受PH的影响③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④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：自然曝气充氧和生物氧化3、膜过滤法：微滤（孔径0.22~10uμm）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2~3nm，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1—4度。工序六：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