第三军医大学环境卫生学教研室

第三军医大学环境卫生学教研室舒为群（教授）2005级预防医学专业本科军队环境卫生学2009.03.25第五章给水卫生基础第8次课（3学时）第一节水的生理和卫生学意义第二节水污染对健康的危害第三节水源卫生学第9次课（3学时）第三节饮用水卫生学第四节饮用水处理技术（上）第10次课（2学时）第五节饮用水处理技术（下）水源水Waterresource饮用水Drinkingwater经过处理消除污染物质水处理饮用水的基本卫生要求？怎样才能达到这些要求？（标准、技术）生活饮用水的定义人类饮水+日常生活用水（包括个人卫生用水），但不包括水生物用水及特殊用途的水。人类饮水的种类天然水（naturalwater）指未受到污染的天然水。随着环境污染的加重，绝大部分需经过处理后才能满足人类饮用水的卫生要求。自来水（tapwater）指将原水通过沉淀、过滤、消毒等净水工序，使其达到国家生活饮用水卫生标准后，通过输配水管供给用户的水。人类饮水的种类深度处理水（advancedtreatmentwater）指以符合生活饮用水卫生标准的水为水源，采用蒸馏、超滤、紫外线、活性炭吸附等工艺进一步去除水中杂质后得到的水。有纯净水、蒸馏水、反渗透水等种类。有瓶装、桶装、管道直饮等形式。水中矿物质及有益微量元素大大降低，应避免长期饮用。人类饮水的种类功能水（functionalwater）通过一定的处理，改变水的物理和化学性质，提升水体有益保健功能的新型饮水。如电解水、碱性离子水、磁化水、生态水等。功能水的健康效应目前还未得到公认。生活饮用水卫生要求流行病学安全饮水中不能含有病原体，以防止介水传染病的发生。为此，我国最新生活饮用水卫生标准明确提出，生活饮用水应经消毒处理。对人体无害水中化学物质及放射性物质对人体无害，不会对子孙后代健康产生影响。感官性状良好对人体的感官无不良刺激，使人乐于饮用。其他水量充沛、使用方便、不污染衣物、不使食物变色变质等。生活饮用水水质标准制定原则*：满足生活饮用水卫生要求适用于居民终身饮用要考虑老弱病残孕幼等敏感人群如何满足这些卫生要求？强制性水标是最有力措施GB5749-2006（P415，附录5）标准分类•水质常规指标及限值•饮用水中消毒剂常规指标及限值•水质非常规指标及限值•农村小型集中式供水部分水质指标及限值指标种类•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•消毒剂生活饮用水水质标准分类及指标种类*1、微生物指标（重点掌握内容）从卫生学的角度，病原微生物是水中危险性最高的因子。在饮用水的微生物安全监测中，普遍采用正常的肠道细菌作为粪便污染指示菌（fecalindicatorbacteria,FIB），而不是直接测定肠道致病菌。原因：介水传染病的病原体主要来自人畜粪便。致病菌逐一检测不现实（种类多、量少，检测方法特异），需要指示菌。指标名称单位标准总大肠菌群MPN/100mL或CFU/100mL不得检出耐热大肠菌群MPN/100mL或CFU/100mL不得检出大肠埃希氏菌（E.Coli）MPN/100mL或CFU/100mL不得检出菌落总数（不能写：细菌总数）CFU/mL﹤100MPN表示最可能数；CFU表示菌落形成单位。生活饮用水卫生标准中的微生物指标当水样检出总大肠菌群时，应进一步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群；水样未检出总大肠菌群，不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。新水标增加的指标总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌的性质总大肠菌群(TotalColiform)一群以大肠埃希氏菌为主的、需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌，在37℃、24h内能发酵乳糖并产酸产气。耐热大肠菌群(ThermotolerantColiforms)将培养温度提高到44.5℃后仍然能生长并发酵乳糖的大肠菌群。大肠埃希氏菌(大肠杆菌，E.coli）耐热大肠菌群中只在人类及温血动物粪便出现的菌，是最专一的粪便污染指示菌。总大肠菌群由埃希氏（E.Coli）为主的16种菌属组成。既有粪便来源菌属，也有非粪便来源菌属（自然环境中土壤和植物等）。耐热大肠菌群由埃希氏（E.Coli）为主的4种菌属组成。排出了部分自然来源菌属，但克雷伯、枸橼酸、肠球菌仍有可能是自然来源。大肠埃希氏菌（E.Coli）1种菌属。只在人类及温血动物粪便出现，最专一。但检测方法复杂。当水样检出总大肠菌群时，应进一步检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群；水样未检出总大肠菌群，不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。菌落总数（Totalcolonies）定义1ml水样在营养琼脂培养基中，于37℃、24h、有氧条件下培养所生长的菌落数。是微生物污染的综合指标。卫生学意义菌落总数愈多，说明水污染越严重。但不能直接说明是否有致病菌存在标准≤100(CFU/mL)膜过滤法(MembraneMethod)(单位：CFU)适用于杂质少的水多管发酵法（MultipleTubeFermentationMethod）(单位：MPN)适用于杂质较多时是一种应用概率理论来估算细菌浓度的方法二、毒理学指标定义针对水中毒性化学物质制订的标准。种类砷、镉、汞、铬(六价)、铅、硒、氰化物、氟化物、硝酸盐、四氯化碳、消毒剂副产物等。共同特点天然水中均少或无；对人的毒性影响大于感官性状影响；制定水标时均采取了一定的安全系数：如氰化物的标准是最大无作用阈浓度的1/100，氯仿是1/1000。三、感官性状和一般化学指标种类：感官性状：色、浑浊度、臭和味、肉眼可见物。一般化学指标（毒性较小，但对水的感官性状影响较大）：pH、总硬度、铁、锰、铜、锌、挥发性酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、CODMn制定限值的依据都是感官性状阈浓度色度（colour）定义指真色（非表色），即水中悬浮物质去除后，仅由溶解性物质形成的颜色。卫生学意义影响感官；也提示可能含有有毒物质。标准不得超过15度（色度1度=1L蒸馏水中含铂1mg时的颜色）；不呈现异色。浑浊度（turbidity）定义表示水中悬浮物质含量的多少（包括泥沙、黏土、微生物等1nm~1mm的颗粒）。反映水散射和吸收光的能力。卫生学意义影响感官；影响净化和消毒效果（可以吸附包裹微生物和有毒物）浑浊度标准水厂：不超过1NTU(nephelometricturbidityunit，散射浊度)，特殊情况下不超过5NTU。野外：清晰可见底部标志的水柱高度不应小于30cm。泥沙、黏土——白色、浅黄色浑浊含低铁盐（见空气氧化成高铁）——黄乳状浑浊有机物、藻类、粪污等——浑浊TurbidityismeasuredinunitsreferredtoasNTUs1NTU=Good1-5NTU=FairOver5NTU=PoorDrinkingwaterisusuallybetween1-5NTUs.重庆市和尚山水厂在线监测的水质浊度臭和味（smellandtaste）以及肉眼可见物臭和味产生原因：生物死亡和腐败；有机物污染；工业污染等卫生学意义：影响感官标准：不得有异臭异味肉眼可见物包括浮沫、沉淀物、油膜、水生生物等标准：不得含有（弥补色度和浑浊度的不足）蓝绿藻——鱼腥味腐殖质——霉臭酚、石油——特殊臭味铁盐——涩味镁盐、硫酸盐、氯化物——咸苦味pH值（pHvalue）定义水中H+浓度的负对数（-log(H+)）。是水的基本属性。反映水的酸碱平衡状态。卫生学意义异常时标志着污染发生；酸性：促进管道金属溶解，导致急慢性中毒；碱性：促进水中金属析出、影响水的感官性状；降低氯消毒效果。标准6.5~8.5。大多数天然水pH为7.2～8.0，正常海水pH为8.15，淡水pH为6.0～7.5。总硬度（totalhardness)总硬度定义溶于水中的钙盐和镁盐的含量。总硬度组成：暂时硬度（temporaryhardness）：由重碳酸钙（镁）或碳酸钙（镁）形成，加热煮沸可沉淀去除。永久硬度（permanenthardness）：由钙、镁的硫、硝、磷、硅酸盐或氯化物等形成，经煮沸不能去除。两者之和称为总硬度。溶解性总固体（totaldissolvedsolids,TDS）溶解性总固体的含义TDS的组成中，除了形成硬度的盐类（即钙镁盐）以外，还有非硬度盐类（即非钙、镁盐）。TDS=硬度盐（钙盐镁盐）+非硬度盐（铁盐、锌盐、铜盐……）变化原因自然：降水、地面水低；地下水高。但也有例外。污染：有机物污染CO2溶解土中钙镁等硬度和TDS；硬度较高的工业废水污染也可使硬度。卫生学意义不利：泌尿系统结石、胃肠功能紊乱（初饮者）、刺激皮肤、水垢多有利：一定的硬度和TDS对心血管系统有保护作用；抑制毒物的吸收。硬度和TDS变化及意义标准：硬度不超过450mg/L（CaCO3）TDS不应超过1000mg/L重庆市自来水168mg/L净化水104mg/L凉开水160mg/L纯净水20mg/L1德国硬度=17.857mg/L（CaCO3）1法国硬度=10.0mg/L（CaCO3）1英国硬度=14.286mg/L（CaCO3）铁（iron）存在状况自然界水中普遍存在地下水为二价铁盐Fe(HCO3(溶解、无色)；地面水中二价铁与空气接触氧化成Fe(OH3)(黄棕色沉淀)卫生学意义过多：0.5mg/L可使色度增加,1mg/L可使水带金属味，饮料易发生沉淀标准≤0.3mg/L其它一般化学指标铝：新规范增加的指标，铝盐作为混凝剂广泛使用。锰铜锌挥发酚类阴离子合成洗涤剂硫酸盐：苦水氯化物：咸水耗氧量（COD）：新规范增加的综合性指标消毒剂常规指标及要求消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂（游离氯，mg/L）至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺（总氯，mg/L）至少120min3≥0.5≥0.05臭氧（O3，mg/L）至少12min0.30.02如加氯，总氯≥0.05二氧化氯（ClO2，mg/L）至少30min0.8≥0.1≥0.02游离氯（freechlorine）定义饮水加氯消毒时，经过一定的接触时间后，水中所剩余的氯称为余氯（包括结合性余氯及游离性余氯两部分）总余氯结合性余氯NH2Cl,NHCl2（少）游离性余氯HOCl,OCl-A段：氯被化合物（有机物、杂质、微生物等）消耗B段：有余氯形成（但与有机物形成结合性余氯）C段：结合性余氯被破坏（形成折点）D段：结合性余氯饱和，游离性余氯形成卫生学意义保证氯化消毒效果的基本要求：若接触时间30min以上游离性余氯不小于0.3mg/L，对肠道致病菌有完全杀灭作用，对肠道病毒也有灭活作用二次污染的信号：余氯不能防止二次污染，但余氯耗尽，说明有再污染标准消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂（游离氯，mg/L）至少30min4≥0.3≥0.05消毒剂名称与水接触时间出厂水中限值出厂水中余量管网末梢水中余量氯气及游离氯制剂（游离氯，mg/L）至少30min4≥0.3≥0.05我国现行水标与国际水质标准的比较项目分类中国（GB5749-85）中国（GB5749-2006）WHO2004年美国EPA2004年欧盟1998年日本2004年感官和一般化学152027151117无机物102118171415农药22037242有机物33038291250消毒剂及其副产物110（消毒剂4，副产物6）672微生物26（4+2）7752放射性22242合计35106（38+68）1351024884第四节饮用水处理一、概述二、自然沉淀与混凝沉淀三、过滤四、消毒五、水质深度处理技术六、水质特殊改善技术水源水Waterresource饮用水Drinkingwater经过处理消除污染物质水处理watertreatmen