八章水环境毒理学.ppt
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1、八章水环境毒理学 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 水域生态环境概述水域生态环境概述一一.水域生态环境的特点水域生态环境的特点水环境特点:水环境特点:1)水密度大,具有较大的浮力)水密度大,具有较大的浮力2)折射性)折射性3)物质循环比陆地快)物质循环比陆地快4)复杂的垂直分层和流动性)复杂的垂直分层和流动性5)浮游生物代谢率高,繁殖快。)浮游生物代谢率高,繁殖快。1.1我国饮用水卫生现况一级饮用水:(符合卫生标准)一级饮用水:(符合卫生
2、标准)一级饮用水:(符合卫生标准)一级饮用水:(符合卫生标准)0.980.98亿人亿人亿人亿人10%10%二级饮用水:(尚安全卫生水)二级饮用水:(尚安全卫生水)二级饮用水:(尚安全卫生水)二级饮用水:(尚安全卫生水)1.981.98亿亿亿亿20%20%三级饮用水:三级饮用水:三级饮用水:三级饮用水:(不安全)(不安全)(不安全)(不安全)6.826.82亿亿亿亿70%70%饮用水主要问题饮用水主要问题饮用水主要问题饮用水主要问题:1 1、绝大部分未消毒,、绝大部分未消毒,、绝大部分未消毒,、绝大部分未消毒,70%70%以上大肠菌群指标超标。以上大肠菌群指标超标。以上大肠菌群指标超标。以上大肠
3、菌群指标超标。2 2、1/31/3以上饮用水的感官性状有待改善。以上饮用水的感官性状有待改善。以上饮用水的感官性状有待改善。以上饮用水的感官性状有待改善。3 3、污染严重,、污染严重,、污染严重,、污染严重,1.71.7亿人口饮用水受有机物污染。亿人口饮用水受有机物污染。亿人口饮用水受有机物污染。亿人口饮用水受有机物污染。4 4、地氟病,、地氟病,、地氟病,、地氟病,37003700万患氟斑牙,万患氟斑牙,万患氟斑牙,万患氟斑牙,172172万氟骨症。万氟骨症。万氟骨症。万氟骨症。5 5、缺水,、缺水,、缺水,、缺水,47004700人严重缺水。人严重缺水。人严重缺水。人严重缺水。6 6、介水
4、传染病时有发生。、介水传染病时有发生。、介水传染病时有发生。、介水传染病时有发生。1.2可利用水资源状况1、水资源情况:、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。2、我国现状:、我国现状:南北方分布不均:南水北调、引黄入津等;污染严重。长江水源的污染情况长江水源的污染情况滇池的富营养化污染滇池的富营养化污染二、水域生态环境的组成二、水域生态环境的组成非生物:水离子气体微量元素胶体生产者生物消费者分解者三、水中污染物的类型三、水中污染物的类型水体污染水体污染指:1 1、理、化、生、放射性等、理、化
5、、生、放射性等特性改变特性改变。2 2、影响水的有效利用,如、影响水的有效利用,如危害健康危害健康等。等。3 3、超过水体自净能力,、超过水体自净能力,水质恶化水质恶化。水体污染物:水体污染物:1 1、化学性(毒物、有机物等)、化学性(毒物、有机物等)2 2、物理性(热、射线等)、物理性(热、射线等)3 3、生物性(致病微生物等)。、生物性(致病微生物等)。水体污染源1、工业废水污染、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。工业污染源工业污染源水污染对照图水污染对照图2、生活污水污染粪便污水:致病微生物造成介水传染病。洗涤用水:高P洗涤
6、剂造成水体富营养化。富营养化: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。富营养化危害:富营养化危害:1、严重影响水产养殖业(、严重影响水产养殖业(DO下降);下降);2、严重污染饮用水水源(有机物增加)。、严重污染饮用水水源(有机物增加)。典型合成洗掉剂化学配方:十二烷基苯磺酸钠1.520%活性剂成份Na5 5P3 3O10103050%助洗、填充剂Na2 2SO4 4515%防止衣物再污染Na2 2SiO3 348%同上羧甲基纤维素0.51.5%同上光学增白剂微量颜色明亮3、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
7、峰到南极、北极的积雪水中都能检测到有机氯农药。珠穆朗玛峰珠穆朗玛峰南极南极 四、环境污染对水域生态系统的四、环境污染对水域生态系统的损害损害1.水生生物的直接危害(死鱼)2.水生生物群落结构与功能的影响(富营养化)3.生态系统服务功能的影响(合成,多样性,调节,控制,净化,休闲娱乐)第二节第二节 污染物在水体与生物体内污染物在水体与生物体内的迁移转化的迁移转化一.污染物进入水体的途径1.大气沉降地表水2.下渗地下水3.地表径流地表水二.分布和转移(风,吸附,水解,光解)三.生物对污染物的吸收(消化道、呼吸道、皮肤)四.生物富集生物蓄积:生物蓄积:bioaccumulation指同一生物个体对某
8、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。生物浓缩: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、无绝对量的概念。生物放大: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。第三节第三节 污染物的毒性作用及机理污染物的毒性作用及机理一一.分子水平的毒性效应(混合功能氧化酶)分子水平的毒性效应(混合功能氧化酶)二二.细胞与亚细胞水平的毒性效应(线粒体、染色体)细胞与亚细胞水平的毒性效应(线粒体、染色体)三三.个体
9、水平的毒性效应(形态、种子、生长和繁殖个体水平的毒性效应(形态、种子、生长和繁殖)四四.种群和群落水平的毒性效益(藻类)种群和群落水平的毒性效益(藻类)五五.生态系统水平的毒性效应(物质、能流)生态系统水平的毒性效应(物质、能流)六六.不同生态环境因子对污染物毒性的影响不同生态环境因子对污染物毒性的影响1.1.水体温度水体温度2.2.水体水体PHPH3.3.光照光照(反应)(反应)4.4.水流速和流量的影响(混合、沉积)水流速和流量的影响(混合、沉积)Waterisessentialtolife.Waterisessentialtolife.Ourhealthdependsonthequali
10、tyandsafetyofOurhealthdependsonthequalityandsafetyofwater.water.WaterpollutionandpoorwaterresourcesaretheWaterpollutionandpoorwaterresourcesarethebigprobleminChina.bigprobleminChina.ThereareThereare700million700millionpeoplepeopleinChinainChina,whose,whosedrinkingwaterisnotsafe.drinkingwaterisnotsaf
11、e.FreshwateravailabilityFreshwateravailability perpersoninChina,onperpersoninChina,onaverage,average,arelessthanonethirdofthearelessthanonethirdofthe worldworldaverage.average.56%of27rivers,whicharemainsourcesof56%of27rivers,whicharemainsourcesofdrinkingwaterinChina,arepollutedwithdrinkingwaterinChi
12、na,arepollutedwithdifferentdegree.differentdegree.第四节第四节 水体环境污染对人类健康水体环境污染对人类健康的影响的影响1.1.迅速的工业化迅速的工业化迅速的工业化迅速的工业化 向地面水大量排放化学污染物。向地面水大量排放化学污染物。有有毒毒有有害害物物质质增增加加,若若处处理理不不当当或或不不加加处处理理,污污染染水水源源后后,可可造造成成人人群群的的急急急急、慢慢慢慢性性性性中中中中毒毒毒毒,甚甚至至引引起起致致致致突变、致癌和致畸作用。突变、致癌和致畸作用。突变、致癌和致畸作用。突变、致癌和致畸作用。2.2.城市化发展城市化发展城市化发展
13、城市化发展 城市生活污水处理设施贫乏城市生活污水处理设施贫乏 水源受到生活污水的污染,加之饮水消毒设施不水源受到生活污水的污染,加之饮水消毒设施不完善,常可使饮水水质不良,从而导致肠道疾病患病率完善,常可使饮水水质不良,从而导致肠道疾病患病率增加,甚至引起增加,甚至引起介水传染病的流行。介水传染病的流行。介水传染病的流行。介水传染病的流行。3.现代农业发展现代农业发展对水资源的影响大量使用化肥和农药,用未处理的污水进行灌溉,家禽和家畜饲养业迅速发展,带来了大量的废物和污染物,造成水体的富营养化。水体的富营养化。一、水污染对人体健康的影响一、水污染对人体健康的影响1.饮用水污染饮用水污染2.水环
14、境污染水环境污染3.使用受污染的食品(污水灌溉)使用受污染的食品(污水灌溉)1.饮用水污染介水介水传染病染病Water-bornecommunicablediseasesWater-bornecommunicablediseases通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病,通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病,又称水性传染病。又称水性传染病。大致有大致有40多种传染病是通过介水而传播的。多种传染病是通过介水而传播的。常见的介水传染病有霍乱、伤寒、副伤寒、痢疾、常见的介水传染病有霍乱、伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等肠道传染病以及血吸虫、贾第鞭毛病毒性肝炎等肠道传染病以及血吸虫、贾第鞭毛
15、虫、隐孢子虫等寄生虫病和钩端螺旋体病。虫、隐孢子虫等寄生虫病和钩端螺旋体病。主要有三类:主要有三类:Bacteria细细菌菌,如如大大肠肠杆杆菌菌、伤伤寒寒杆杆菌菌、霍霍乱弧菌、痢疾杆菌等。乱弧菌、痢疾杆菌等。Viruses病病毒毒,如如甲甲型型肝肝炎炎病病毒毒、脊脊髓髓灰灰质质炎炎病毒、柯萨奇病毒和腺病毒等。病毒、柯萨奇病毒和腺病毒等。Protozoa原原虫虫,如如隐隐孢孢子子虫虫、贾贾第第氏氏虫虫、溶溶组组织织阿阿米米巴巴原原虫虫、血血吸吸虫虫等等。它它们们主主要要来来自自人人粪粪便便、生生活活污污水水、医医院院以以及及畜畜牧牧屠屠宰宰、皮皮革革和和食品工业等废水。食品工业等废水。Path
16、ogenicPathogenicE Ecolicoli EnterohemorrhagicE.coli(EHEC)EnterohemorrhagicE.coli(EHEC)肠出血性大肠杆菌肠出血性大肠杆菌EColiO157:H7EColiO157:H7(O157(O157型大肠杆菌型大肠杆菌型大肠杆菌型大肠杆菌)O157型大肠杆菌肠道传染病爆发事例肠道传染病爆发事例肠道传染病爆发事例肠道传染病爆发事例:(1)2000inWalkerton,OntarioinCanada(1)2000inWalkerton,OntarioinCanada(渥太华)渥太华)渥太华)渥太华)morethan1,00
17、0peopleilland7ofthemkilledmorethan1,000peopleilland7ofthemkilled townswellwaterwascontaminatedtownswellwaterwascontaminated disinfectionsystemwasbrokendisinfectionsystemwasbroken加拿大爆发了有史以来最严重的大肠杆菌感染加拿大爆发了有史以来最严重的大肠杆菌感染加拿大爆发了有史以来最严重的大肠杆菌感染加拿大爆发了有史以来最严重的大肠杆菌感染(2)1998inAtlanta,USA(2)1998inAtlanta,USA(亚
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