水环境与健康

2019/9/141水环境与健康2019/9/142可利用水资源状况水资源情况地球表面70.8%被水覆盖,其中97.5%为海水,淡水仅2.5%;淡水除南北极和地下水部分,只有0.26%为江、河、湖等可利用。我国现状南北方分布不均南水北调、引黄入津等；污染严重。2019/9/143缺水的国家世界淡水资源的65%集中在10个国家里，而占人口40%的80个国家却严重缺水。如果一个国家年人均水量在2000立方米以下，就是缺水的国家。人均水量在1000立方米以下的，是严重缺水国，共有15个：埃及、阿联酋、阿曼、佛得角、布隆迪、阿尔及利亚、也门、约旦、沙特阿拉伯、巴巴多斯、新加坡、巴林、利比亚、科威特、卡塔尔、马耳他(年人均水量仅82立方米)。中国人均水量不富，是缺水国家之一。2019/9/144长江水源的污染情况2019/9/145滇池的富营养化污染2019/9/146第一节Section1水资源种类及其环境健康学特征2019/9/147水体是多种物质组成的复杂体系，其所含有的物质分为三大类：溶解性物质包括钙、镁、钠等无机盐类和氧、二氧化碳等水溶性气体胶体物质硅胶、腐殖质、酸、铝、铁氢氧化物等；非溶解性物质泥沙、细菌、藻类及悬浮物2019/9/148一、降水即雨雪水有明显地域性和时间性且不受人类控制。来源如海水含碘量高等。大气如酸雨等。环境健康学特征水质不稳定，矿物质含量较低，水中微生物较多，水中氯化物或硫酸盐含量较高，水量没有保证。2019/9/149二、地面水即江、河、湖泊水等。类型封闭型：即死水，易污染。开放型：即流水，抗污染力较高环境健康学特征感官性状不好，水质较软，有机物多，细菌含量较高，浑浊度大，受污染机会较大，矿物质含量较低，溶解氧含量高，但自净能力强，水量充足，取用方便。2019/9/1410长江“输液”救太湖新华网南京９月２６日电（记者高峰周东棣）今年，中国的第一大河流长江向第三大淡水湖太湖输送了１０.7亿立方米的江水，用以“治疗”这一中国著名湖泊严重的水污染。2019/9/1411三、地下水即井水、泉水等。类型浅层地下水水质较清洁，悬浮物、有机物较少细菌含量较少，色度较低，含矿物质含量较多，受污染机会较小，溶解氧少，自净能力较差。深层地下水水质透明无色，水温恒定，有机物和细菌含量很少，水的硬度高（含矿物质多），受污染机会极小，溶解氧很少，自净能力很差。泉水水质与浅层或深层地下水相似环境健康学特征相对卫生，但矿化程度高，硬度大，有时水质有异常。2019/9/1412世界三大瀑布：尼亚加拉瀑布2019/9/1413伊瓜苏瀑布2019/9/1414维多利亚瀑布2019/9/1415黄果树瀑布2019/9/1416世界最高的瀑布:安赫尔瀑布2019/9/1417第二节Section2水的性状和评价指标2019/9/1418水温它可影响到水中生物、水体自净和人类对水的利用。色度正常水为无色透明色度不超过15度臭和味清洁水不应有任何臭气和异味。浑浊度turbidity定义水中的悬浮颗粒和胶粒。定量1L蒸馏水中含1mg硅藻土为1度。悬浮物具有吸附污染物和细菌、病毒等影响水质，是一项重要指标。清洁水不应超过3度总固体悬浮和溶解性物质的总称。将水蒸干测量溶解性物质要注意挥发性物质的损失。一、物理和感官性状指标2019/9/1419二、化学性状指标PH1.天然水pH在7.2-8.5之间。2.影响因素有机物污染微生物有氧代谢生成CO2，PH下降。富营养化光和作用消耗CO2，pH上升。3.生活饮用水和地面水水质标准PH均定为6.5-8.5。2019/9/1420硬度hardnessofwater1.它是指溶解于水中的钙、镁等盐类的总量,以CaCO3(mg/L)表示。它可分为碳酸盐硬度（钙、镁的碳酸盐和重碳酸盐）和非碳酸盐硬度（钙、镁的硫酸盐、硝酸盐和氯化物）。规定硬度不得超过450mg/L。2.类型暂时硬度加热可沉淀部分。永久硬度加热不能沉淀部分。3.1德国度1L水中含有10mgCaO。2019/9/1421三氮：NH3NO2NO31.包括有机氮、蛋白氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。水体受含氮有机物或粪便污染后，经微生物有氧代谢，依氧化程度不同的产物2.三者含量不同和变化可提示污染新近或陈旧状况当水中有机氮和蛋白氮显著增高时，说明水体新近受到明显的有机性污染。NH3NO3污染新陈状况高低新近污染低高陈旧污染2019/9/1422溶解氧：dissolvedoxygen1.指溶解在水中的氧含量，简称DO是作为评价水体受有机物污染及其自净程度的间接指标，空气中氧气和水温是影响DO的两大因素。2.参考标准3-4mg/L。3.耗氧过程和复氧过程耗氧过程污染物经微生物有氧代谢而消耗氧过程。复氧过程大气中氧向水中溶解增氧过程2019/9/1423化学耗氧量chemicaloxygendemand1.是指在规定的条件下，用强氧化剂氧化1升水中还原性物质(有机物)所消耗的氧量。COD是评价水中有机物含量的间接指标。2.指标无法区分还原性物质的种类，是一项表观总体指标。2019/9/1424生化需氧量biochemicaloxygendemand1.是指水体中有机物在有氧条件下，被微生物分解时所消耗的溶解氧量。BOD是评价水体污染状况的一项重要指标。影响BOD的因素是水中有机物和水温，一般清洁水中BOD2051mg/L。2.一般测试条件：20℃培养五日，BOD5203.BOD与COD一样，也是一项表观总体指标，只是测试条件不同，其结果的意义也不同。COD反映能被KMnO4氧化的还原性物质总量，BOD反映能被微生物有氧代谢的有机物总量2019/9/1425氯化物氯化物增高表明水可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的污染。硫酸盐地面水中的含量突然升高时，表明水被生活污水，工业废水或硫酸铵化肥等污染的可能。卫生标准为小于250mg/L。2019/9/1426有机碳和总需氧量有机碳TOC只能是相对表示水中有机物的含量，总需氧量TOD评定水体被污染程度的一个重要指标，其数值愈大，污染愈严重。有害物质主要指水体中重金属和难分解的有机物，主要受工业废水的的污染。2019/9/1427三、生物学性状指标指示菌1.具有反映各种致病菌基本状态的菌。2.特征代表性强、易检测细菌总数totalbacteriacount1.1ml水在普通琼脂培养基中经37℃24hrs生长的菌落总数。2.反映水体是否受生物污染及污染程度只可作为水被生物性污染的参考指标。3.生活饮用水水质标准规定小于100个/ml2019/9/1428总大肠菌群totalcoliformgroup1.指一群需氧和兼性厌氧菌在37℃生长时能使乳糖发酵，在24hrs内产酸产气的革兰氏无芽孢杆菌。2.作为粪便污染水体的指示菌的原因①它是肠道中数量多而且较易培养的细菌②它在环境中生存条件与肠道病原菌相似③检验方法较简便。肠道中数量多而且较易培养的细菌有大肠菌群、粪链球菌和厌氧梭菌三类2019/9/14292.两种表示方法大肠菌指数coli-groupindex指1升水中所含的大肠菌群数目。饮用水标准规定小于3个/L水。大肠菌群值是指发现1个大肠菌群的最小水量，即多少毫升水中发现1个大肠菌群。两者关系是大肠菌群指数=1000/大肠菌群值。3.反映水体是否受粪便和植物污染及其污染程度的指标。指示致病菌的污染情况2019/9/1430四、放射性指标主要指同位素的ą和ß射线大剂量接触、内吸入，或小剂量长期接触有致畸、致癌的可能。2019/9/1431第三节Section3水体的污染源和污染物2019/9/1432水体污染是指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体的自净能力，使水及水体底质的理化性质和环境中的生物特性、组成发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。指理、化、生、放射性等特性改变。影响水的有效利用，如危害健康等。超过水体自净能力，水质恶化。2019/9/1433一、水体污染源工业废水污染工业生产未处理或处理不彻底的废水排放，是目前最大污染源。在工业大发展时期，导致公害病。2019/9/1434工业污染源2019/9/1435水污染对照图2019/9/1436生活污水污染1.粪便污水致病微生物造成介水传染病。2.洗涤用水高P洗涤剂造成水体富营养化。3.富营养化向水体排放营养元素后，使水中植物和微生物大量生长，通过有氧代谢而消耗水中DO，水质恶化。危害严重影响水产养殖业（DO下降）；严重污染饮用水水源（有机物增加）。2019/9/1437农业污染农药（有机氯农药）的滥用造成全球性水源污染，从珠穆朗玛峰到南极、北极的积雪水中都能检测到有机氯农药。2019/9/1438珠穆朗玛峰2019/9/1439南极2019/9/1440北极2019/9/1441二、水体污染物化学性（毒物、有机物等）物理性（热、射线等）生物性（致病微生物等）2019/9/1442第四节Section4水体污染的自净和污染物的转归2019/9/1443一、各种水体污染特点河流河流的污染程度取决于河流的径污比、河水混合能力、河水流动的推力作用和河流大小湖泊、水库湖泊、水库水面宽阔、流速缓慢、沉淀作用强，稀释混合能力较差，水交换缓慢。地下水地下水的水质动态与地表水有着密切关系地下水污染过程缓慢，地下水自净能力较差。海洋各种各样的工业废水和生活污水通过江河注入海洋，形成持续性污染。2019/9/1444二、水体污染的自净定义在理、化、生作用下，水体污染物逐渐清除、恢复到原来状态。水体自净过程的特征污染物进入水体后就开始了自净过程，该过程有弱到强，直至水质逐渐恢复到正常状态。2019/9/1445物理自净过程1.稀释如水流作用等。2.吸附和沉降悬浮颗粒的吸附和沉淀。3.物理过程不减少绝对量，但影响浓度分布，对水体自净极为有利。2019/9/1446化学自净过程1.中和酸性废水与盐的中和作用。2.氧化还原亚铁氧化为铁。3.化学过程可改变污染物的绝对量和毒性。2019/9/1447生物自净过程1.有机物降解微生物酶的催化作用，如硝化酶、氧化酶等，终点产物为无害化的无机物。2.病源体死灭生物拮抗等作用，致病源生命终结。3.生物过程通过微生物酶的作用，是水体自净的主要途径，不同于大气自净过程。可作为污水处理的基本原理，加以利用。2019/9/1448三、水体污染物的转归概念1.生物蓄积bioaccumulation指同一生物个体对某种物质的摄入量大于排出量，体内绝对量不断增加。仅指绝对量。2.生物浓缩bioconcentration指同一生物个体摄入某种物质后，在体内由于浓度的分配不均，造成某些部位浓度不断增加。指浓度、无绝对量的念。2019/9/14493.食物链foodchain各生物体以食物形式按摄入和被摄入的关系组成的循环。DDT、甲基汞放大10万倍实例。解释：为什么饮河里水不中毒，吃河里鱼却中毒4.生物放大biomagnification污染物在食物链的高端生物体内比低端生物体内逐渐增加、放大。指不同生物个体，绝对量和浓度均可2019/9/1450污染物的迁移污染物所发生的空间位置的移动及其所引起的富集、分散和消失的过程，称为污染物的迁移。它包括机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移。污染物的转化污染物在水体中通过物理的、化学的、光化学和生物学的作用改变或转变成另一种物质的过程。1.解毒作用大部分污染物在环境中通过转化作用变成无毒或毒性较低的简单化合物，2.活化作用少数毒物通过转化变成毒性更大化合物。2019/9/1451人水鸟大鱼水浮游生物小鱼1100100000≻1000000水生食物链：DDT2019/9/1452正常水生食物链2019/9/1453不正常水生食物链2019/9/1454第五节Section5水污染对人群健康的影响2019/9/1455一、生物性污染的危害水体受生物性污染（含病原体