第二节水研究生活饮用水与人体健康和疾病的关系,探索水量、水质的变化及其引起的健康效应,为提高给水质量而提出效应措施的一门学科。引言(1):什么水都能喝吗?水与健康一、水的生理学意义组成成份;新陈代谢;体温调节;润滑作用等。二、水的卫生学意义个人卫生;环境卫生;饮食卫生等。三、水的流行病学意义水体遭受污染人与水有关的疾病2009年3月,广西永福县2009年5月,山东胶州村庄2010年4月9日,武汉汉阳龙阳湖2010年7月16日,中石油大连输油管线发生起火爆炸2011年8月7日南京江宁百家湖2011年12月13日,洛阳涧河与水污染有关的疾病流行WHO资料:☆发展中国家每年约有900万人死于介水疾病,每年死亡的1300万儿童中,约有1/3是因饮用污染水。☆感染性腹泻是全球性严重问题,据估计全世界5岁以下儿童每年因急性腹泻死亡人数约500万。与水有关的疾病分类(1)水媒性传染病:介水传播的病原生物性疾病(2)生物地球化学性疾病:地球化学因素引起的地方病(3)中毒性疾病:化学性污染物引起的中毒性疾病(4)其它疾病:水中致癌物质、放射性物质引起的疾病(1)水媒性传染病主要的病原体细菌霍乱和副霍乱;伤寒和副伤寒;痢疾等寄生虫传染性肝炎,脊髓灰质炎,传染性眼结膜炎等病毒阿米巴痢疾,血吸虫病,胃肠炎等例:肝炎病毒介水传播☆1944年美国费城儿童夏令营,因井水受粪便污染,在573名儿童中有350人患病,发病率61%。5名“志愿者”饮井水后,4人得肝炎。☆1955年12月初在印度新德里发生大规模戊型肝炎水型暴发流行,在170万人口中发生黄疸病例29300人,估计感染者占68%,原因是生活污水流入自来水厂的取水泵站。☆1986年9月~1988年4月,新疆南部地区发生戊肝水型大流行,持续20个月,共119280例,罹患率为3.0%。☆1988年1~4月上海地区,因食用被污染海水养殖的毛蚶而发生甲肝大流行,共310746例,平均罹患率为4082/10万人。水媒性传染病流行特点1暴发流行,短期内发生大量病例。也可呈地方性;2病例分布与供水范围一致,患者有饮用同一种水的病史;3对污染水采取有效措施后,流行很快得到控制。(2)生物地球化学性疾病在地球上一定地区,自然界的水和土壤中某种化学元素过多或缺少,使当地的动物、植物和人群中发生特有的疾病。如:地方性氟中毒、碘缺乏症、地方性砷中毒等。地方性氟病1.流行50多个国家。我国病区人口约3.3亿,氟斑牙患者4000余万,氟骨症患者260余万。2.氟的生理作用必需微量元素①维持钙磷代谢,促进牙骨的正常钙化。②防龋作用,氟在牙釉质表面形成氟磷灰石保护层使牙硬度↑,抗酸力↑。同时抑制乳酸杆菌。③对神经传导和代谢酶系统有一定作用。3.氟的毒理作用①破坏钙磷代谢F与血Ca亲和力大→CaF2沉淀;甲状旁腺功能↑→脱Ca。②影响硬组织正常矿化过程使骨盐的羟基磷灰石结晶→氟磷灰石;成釉细胞对F很敏感→成釉质细胞变性→坏死→釉质缺损。③抑制某些糖代谢过程酶的活性4.临床表现①氟斑牙最早、最明显。釉面失去光泽;釉面着色,釉面缺损,牙齿变脆、易磨损。②氟骨症疼痛、神经症状。无特异性,诊断依据流行病学调查X线改变。5.预防措施①改变水源;②降氟除氟。白垩型着色型缺损型与水有关地球化学性疾病特点1地区性明显,流行年代久,症状一致。2疾病或症状与某种化学因素有明显相关性,且成剂量─反应关系,可用现代医学理论解释。3与水有明显关系,通过改水或换水可减轻症状、发病率或起预防该疾病作用。(3)中毒性疾病病因是化学元素引起,但是与地方病不同的是:毒性化学污染物过多是由工农业废水所致,可引起急慢性中毒事故,严重时成为公害病。例:汞中毒─水俣病水俣病日本熊本县水俣湾1949年一化工厂生产氯乙烯用硫酸汞、氯化汞作催化剂,含汞废水→水俣湾。1953年第一例病人就诊,表现为神经系统症状、口齿不清、步态不稳、面部痴呆、耳聋、眼瞎1956年病人增到50人,以后逐年增多,称水俣怪病1959年熊本大学调查发现工厂排污口底质中Hg2010mg/L1962年公司医生细川用猫实验证实是甲基汞中毒,保险公司令其保密1970年细川临终前方说出真相1974年患者558人,出现婴儿先天性汞中毒1978年患者1400人,申请待查4000人1985年患者2200人与水有关中毒性疾病发生特点☆因公害所致地区性疾病,接触者患病。☆长期陆续发病,也可呈急性爆发。☆患者症状、体症相同,无职业、性别、年龄区别。☆消除公害因素,疾病可逐渐控制。☆与水有一定关系,对水采取措施后可控制疾病或改善症状。引言(2):我们该喝什么水?生活饮用水的类别及特点名称类型或处理措施水质特点日常饮用水自来水混凝、沉淀、消毒、分配符合生活饮用水水质标准凉开水自来水+煮沸消毒细菌、病毒、寄生虫卵商业饮用水矿泉水土壤过滤作用及地质条件锂、锶、锌、偏硅酸纯净水多层次过滤、吸附各项指标均明显磁化水人工磁场处理?矿化水人工添加矿物质铁、锰、铜、锌富氧水人工加氧溶解氧口感好特殊可饮用水除氟(铁)水过滤、沉淀去除氟(铁)氟化物海水淡化水蒸馏、树脂等方法除盐盐类蒸馏水加热、减压蒸馏化学、毒理元素、微生物去离子水阴阳离子交换树脂过柱化学指标、毒理学元素水源水降水雨水、雪水受空气清洁度影响,硬度地面水江河、湖泊、池塘、水库有机物污染地下水浅井水、深井水、泉水悬浮物、微生物硬度生活饮用水的基本卫生学要求保证流行病学安全,即要求生活饮用水中不得含有病原微生物,应防止介水传染病的发生和传播;水中所含化学物质和放射性物质不得对人体健康产生危害,不得产生急性或慢性中毒及潜在的远期危害(致癌、致畸、致突变);生活饮用水必须确保感官性状良好,能被饮用者接受。生活饮用水卫生标准(2006)常规指标(42项)微生物指标毒理指标感官性状和一般化学指标放射性指标非常规指标(64项)感官性状和一般化学指标项目影响标准色腐殖质─黄色≯15°污水─不同浑浊度泥土─浅黄色浑浊≯1°,特殊铁盐─黄色浑浊情况下≯3°臭和味氯化物─咸味不能有异臭异味硫酸盐─苦味肉眼可见物树叶、藻类无项目影响标准pH值影响水处理效果、6.5~8.5侵蚀作用、盐类再析出总硬度影响生活、健康450mg/LAl感官性状不良0.2mg/LFe感官性状不良、锈斑0.3mg/LMn呈色,有异味,形成色斑0.1mg/LCu呈色、有异味,形成色斑1.0mg/LZn呈金属涩味,浑浊1.0mg/L项目影响标准挥发酚类氯酚有异臭异味0.002mg/L阴离子合形成泡沫、有异味0.3mg/L成洗涤剂硫酸盐影响味觉、750mg/L致浑作用250mg/L氯化物影响味觉、500mg/L有苦咸味250mg/L溶解性1200mg/L有苦咸味1000mg/L总固体2500mg/L影响胃肠功能耗氧量3mg/L(特殊时5mg/L)毒理指标项目影响标准氟化物(F-)龋齿;氟斑牙、氟骨症1.0mg/L氰化物(CN-)组织内窒息0.05mg/L砷(As)黑脚病0.01mg/L硒(Se)克山病;硒中毒0.01mg/L汞(Hg)水俣病0.001mg/L镉(Cd)痛痛病0.005mg/L铬(Cr6+)氧化损伤0.05mg/L铅(Ab)卟啉代谢障碍0.01mg/L硝酸盐(NO3-)变性血红蛋白症10mg/L(特殊情况20mg/L)……微生物指标1.菌落总数来源水源性或污染性标准100个/1ml依据流行病调查达标时,在流行病学上安全;实验观察达标时,其它相关指标合格。意义①表示一定培养条件下细菌菌落数。②表示水质具备细菌生存繁殖条件。③评价水质,判断水受污染的可能性。2.总大肠菌群来源污染性标准100ml不得检出依据流行病调查;实验证明,但对芽胞菌、病毒、包囊、虫卵不能杀灭。意义①标志水源遭受粪便污染,且是新近污染。因为:大肠杆菌在肠道细菌中数量最多;生存期与肠道致病菌接近;检验技术比致病菌简易。②评价水质、检查净水效果的重要指标。3.耐热大肠菌群来源污染性标准100ml不得检出依据流行病调查;实验证明,但对芽胞菌、病毒、包囊、虫卵不能杀灭。意义①标志水源遭受粪便污染。②评价水质、检查净水效果的重要指标。4.大肠埃希菌来源:污染性标准:100ml不得检出依据:流行病调查、实验证明意义:①标志水源遭受粪便污染。②评价水质、检查净水效果的重要指标。放射性指标标准:总α放射性0.5Bq/L总β放射性1Bq/L饮用水中消毒剂常规指标及要求(4项)生活饮用水常规指标标准的特点一、感官性状指标(4项)浓度、单位:(度、级)感觉器官确定来源:地质、污染制订依据:感官性状生理影响:有的有害(有机物腐败)有的无害(氯化钠等)二、一般化学指标(13项)浓度、单位:除挥发酚外均在mg/L水平来源:地质、污染制订依据:需要量、中毒量、感觉阈浓度生理影响:生理作用带宽、毒性极小。一定浓度产生异味、异色或轻度胃肠功能紊乱三、毒理学指标(15项)浓度、单位:(mg/L,g/L),除NO3-外均为μg/L水平来源:自然本底少,大多属污染制订依据:动物实验、流行病学调查等生理影响:生理作用带窄,易中毒急性或慢性(蓄积性);“三致”四、细菌学指标(4项)浓度、单位:(个/L,mg/L)间接指标来源:有机物、粪便污染制订依据:消毒实验资料生理影响:超过标准说明可能有微生物污染,但不一定是致病微生物;达到标准说明消毒灭菌可靠(除芽胞、病毒灭活外)五、放射性指标(2项)浓度单位:(Bq/L)标准制订:水中浓度调查、水中核素变化资料来源:平时-工业放射性废水污染战时-核爆炸生理影响:持续内照射损伤五、消毒剂常规指标(4项)浓度单位:(mg/L)制订依据:氯化消毒实验来源:加氯消毒后水中剩余量生理影响:水质流行病学安全、氯消毒效果的可靠性、管网内再污染的信号引言(3):饮水思源话给水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一、水资源概况地球上水的总储量很大,但97.3%为海水,淡水只占2.7%,除去两极冰盖和不能开采的地下水等,实际可利用的淡水仅占0.2%。联合国世界水会议上代表们指出:“如果有一个半加仑(1加仑=3.785L)的瓶子装下地球上所有的水,那么可利用的淡水只有半茶匙;在这半茶匙水中,河水只相当于其中的一滴水,余下的部分则是地下水。”近数十年来,人类对水的需要量年平均增长10%,加上人为的污染,可利用的水资源日益减少,到2000年已有1/4的淡水不能利用。第三世界普遍缺水,尤其是非洲,有30多个国家干旱。西欧及北美等地区水源虽较丰富,但也将面临缺水问题。我国年径流量占全球陆地总径流量的5.5%,居世界第6位,但人均径流量只相当于世界人均径流量的1/4,排在世界第88位。我国现有183个城市缺水,40个城市发生供水危机,全国城市每年共缺水36.5亿m3,影响工业产值200亿元!1984年我国颁布了《中华人民共和国水污染防治法》,1988年颁布了《中华人民共和国水法》,1989年国家环保局又颁布了《中华人民共和国水污染防治法细则》。二、水源类型及特点类型种类水质水量使用降水雨、雪较好不定战时地面水江河、湖泊、水库、池塘不好充足城市地下水浅井、深井、泉水很好尚可农村选择的顺序深井→泉水→浅井→江河→湖泊→水库→池塘→雨雪水源的质量与其形成过程和接触条件有关。三、水源的污染来源和途径水源污染人类活动排放的污染物进入水体,其数量超过水体的自净能力,使水和水体底质的理化特性和水环境中的生物特性、组成等发生改变,影响水的使用价值,造成水质恶化,危害人体健康或破坏生态环境的现象。1.污染来源─由于其来源、性质及组成不同对水质影响不同地面迳流─对地面冲刷形成浑浊带入有机物及细菌等生活污水、污物、工业废水─毒物、病原微生物、致癌物质放射性物质、化学或生物战剂─造成水的沾染、染毒和污染2.污染途径─污染源可通过不同途径污染水源地面水─污染后有一定的自净作用,但有限地下水─若受到污染,后果严重,很难处理四、水源污染的