环境卫生学饮用水卫生.pptx
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1、第1页/共62页2饮用水与健康饮用水与健康l由饮用水水质不良而引起的疾病称介水疾病或由饮用水水质不良而引起的疾病称介水疾病或水传疾病(水传疾病(water-bornedisease),),包括由病包括由病原体引起的原体引起的介水传染病介水传染病(water-borneinfectiousdisease),),水性地方病水性地方病,化学污染物化学污染物引起的中毒,引起的中毒,及由及由致癌致畸致突变物质和放射致癌致畸致突变物质和放射性物质造成的远期危害和放射病性物质造成的远期危害和放射病。l到目前为止,致病微生物水污染仍是发展中国到目前为止,致病微生物水污染仍是发展中国家突出的问题。家突出的问题。
2、第2页/共62页3介水传染病介水传染病(water-bornecommunicabledisease)l通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病,或食用被这种水污染的食物而传播的疾病。病,或食用被这种水污染的食物而传播的疾病。如如霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。l病原体:病原体:细菌:细菌:如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌等;如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌等;病毒:病毒:如甲肝病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒和如甲肝病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒和腺病毒等;腺病毒等;原虫:原虫:如贾第氏虫、溶组织阿米巴原虫、隐孢子虫等。
3、如贾第氏虫、溶组织阿米巴原虫、隐孢子虫等。蠕虫蠕虫:麦地那龙线虫、血吸虫。麦地那龙线虫、血吸虫。第3页/共62页4l原因原因:当水源受病原体污染后,未经妥善处理和消当水源受病原体污染后,未经妥善处理和消毒即供居民饮用。毒即供居民饮用。处理后的饮用水在输配水和贮水过程中重新处理后的饮用水在输配水和贮水过程中重新被病原体污染。被病原体污染。游泳、劳动、抗洪时接触污染水(钩端螺游泳、劳动、抗洪时接触污染水(钩端螺旋体、血吸虫尾蚴),直接通过皮肤或粘膜旋体、血吸虫尾蚴),直接通过皮肤或粘膜进入机体。进入机体。第4页/共62页5l危险性危险性:饮用同一水源的人较多,特别是集中式给水水源受污饮用同一水源的
4、人较多,特别是集中式给水水源受污染时,影响范围大,发病人数往往很多。染时,影响范围大,发病人数往往很多。病原体在水中生存受多种因素影响,但一般仍能存活病原体在水中生存受多种因素影响,但一般仍能存活数日、甚至数月,有的在适宜条件下还能繁殖。数日、甚至数月,有的在适宜条件下还能繁殖。肠道病毒、原虫包囊不易被常规消毒所杀灭。肠道病毒、原虫包囊不易被常规消毒所杀灭。l流行特点:流行特点:水水源源被被污污染染后后可可呈呈暴暴发发流流行行,短短期期内内出出现现大大量量病病人人,且且多多数数患患者者发发病病日日期期集集中中在在同同一一潜潜伏伏期期内内;若若水水源源经经常受污染,其发病者可终年不断,发病呈地方
5、性特点。常受污染,其发病者可终年不断,发病呈地方性特点。病病例例分分布布与与供供水水范范围围一一致致,大大多多数数患患者者都都有有饮饮用用或或接接触同一水源的历史。触同一水源的历史。一一旦旦对对污污染染源源采采取取净净化化和和消消毒毒措措施施后后,疾疾病病的的流流行行能能迅速得到控制。迅速得到控制。第5页/共62页6化学性污染中毒化学性污染中毒饮用水其他健康问题饮用水其他健康问题第6页/共62页7饮水氯化消毒副产物与健康危害饮水氯化消毒副产物与健康危害氯化副氯化副产物产物挥发性卤挥发性卤代有机物代有机物非挥发性卤非挥发性卤代有机物:代有机物:三卤甲烷类(三卤甲烷类(THMS):CHBr3、CH
6、Br2CI、CHBrCI2、CHCI3卤代乙酸类化合物(卤代乙酸类化合物(HAAS):卤代羟基:卤代羟基呋喃酮(呋喃酮(MX代表)代表)第7页/共62页8l罗马尼亚罗马尼亚巴亚马雷金矿的含氰化钠的污水溢过堤坝,巴亚马雷金矿的含氰化钠的污水溢过堤坝,三百万立方米受污染的水流入邻国匈牙利的蒂萨河,三百万立方米受污染的水流入邻国匈牙利的蒂萨河,在蒂萨河面已收集到在蒂萨河面已收集到100多吨的死鱼多吨的死鱼,还有更多的鱼,还有更多的鱼葬身河底,所幸的是河里氰化物的浓度还不至于使人葬身河底,所幸的是河里氰化物的浓度还不至于使人丧命。丧命。第8页/共62页9l氰化物:氰化物:理化性质:一类含有氰基的化合物
7、,包括简单氰化物、理化性质:一类含有氰基的化合物,包括简单氰化物、氰络合物、有机氰化物。氰络合物、有机氰化物。来源:炼焦、电镀、选矿、化工及合成纤维等工业废来源:炼焦、电镀、选矿、化工及合成纤维等工业废水;泄漏事故等。水;泄漏事故等。转归:转归:第9页/共62页10第10页/共62页11l转归产物转归产物急性毒性急性毒性(大鼠经口大鼠经口LD50)l氰化钠氰化钠:6.4mg/kg,高毒高毒l氰化氢氰化氢:高毒,蒸发,吸入危害:高毒,蒸发,吸入危害l氰酸钠氰酸钠:1500mg/kg,低毒低毒l硫氰酸钠硫氰酸钠:764mg/kg,低毒低毒l硝酸钠硝酸钠:1267mg/kg,低毒低毒l氨氨:浓度低,
8、无实际危害:浓度低,无实际危害l二氧化碳二氧化碳:实际无毒:实际无毒l金属络合物:金属络合物:8g/kg(氰化铁氰化铁)实际无毒,稳定实际无毒,稳定第11页/共62页12l氰化钠易溶于水,水中泄漏的主要危害是水解氰化钠易溶于水,水中泄漏的主要危害是水解形成剧毒的氰化氢(沸点形成剧毒的氰化氢(沸点25)从河面蒸发逸)从河面蒸发逸出。如果河道周围是空旷地带,一般不会造成出。如果河道周围是空旷地带,一般不会造成人生危害。人生危害。如果泄漏地点周围人口密集,必须如果泄漏地点周围人口密集,必须采取紧急疏散措施。采取紧急疏散措施。l残余的氰离子会与水中金属离子形成非常稳定残余的氰离子会与水中金属离子形成非
9、常稳定的金属氰化络合物,沉积于河底,进入缓慢的的金属氰化络合物,沉积于河底,进入缓慢的生物降解过程。也有一部分转化成低毒的氰酸生物降解过程。也有一部分转化成低毒的氰酸钠和硫氰酸钠。钠和硫氰酸钠。第12页/共62页13l氰化钠对淡水鱼类的急性危害水平为氰化钠对淡水鱼类的急性危害水平为0.02ppm(mg/l),河水中氰离子水平达到河水中氰离子水平达到0.20.9ppm时可以造成大批鱼类死亡。时可以造成大批鱼类死亡。l但对人的急性危害则不同,一个但对人的急性危害则不同,一个50公斤体重的人口服公斤体重的人口服氰化钠的最低致死剂量是氰化钠的最低致死剂量是143mg,如按如按美国氰化钠的美国氰化钠的饮
10、水标准(饮水标准(0.2mg/l),他至少要饮用他至少要饮用1公斤超标公斤超标715倍的生河水才会死亡,如以倍的生河水才会死亡,如以我国地面水标准(我国地面水标准(0.05mgl)计算,需要饮用至少计算,需要饮用至少1公斤超标公斤超标2860倍的生河水才倍的生河水才会死亡。会死亡。l氰化钠的蓄积性为阴性,不会在活鱼中残留而氰化钠的蓄积性为阴性,不会在活鱼中残留而引起人中毒。进入动物体内的氰化钠转化成低引起人中毒。进入动物体内的氰化钠转化成低毒的硫氰酸盐的半减期为毒的硫氰酸盐的半减期为20分钟分钟1小时。小时。第13页/共62页14l消除水中氰化钠的应急办法是加消除水中氰化钠的应急办法是加漂白粉
11、漂白粉,一般应立一般应立即在事发水域进行,可使尚未水解的氰化钠氧化即在事发水域进行,可使尚未水解的氰化钠氧化成低毒的氰酸钠,进而氧化成无毒的二氧化碳等。成低毒的氰酸钠,进而氧化成无毒的二氧化碳等。l国外对于氰化物污染事故的处理方法除了发出警国外对于氰化物污染事故的处理方法除了发出警报和短期的用水管制外,也只有依靠氰化钠的自报和短期的用水管制外,也只有依靠氰化钠的自然降解过程。然降解过程。第14页/共62页15毒作用机制:毒作用机制:危害:危害:l急性中毒急性中毒l慢性中毒慢性中毒l在体内酶的作用下,转变成硫氰酸盐,妨碍甲状腺素在体内酶的作用下,转变成硫氰酸盐,妨碍甲状腺素合成,引起甲状腺肿大。
12、合成,引起甲状腺肿大。第15页/共62页16l硝酸盐:硝酸盐:来源:来源:危害:危害:l高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症l与仲胺形成亚硝胺,确认致癌物。与仲胺形成亚硝胺,确认致癌物。第16页/共62页17集中式给水集中式给水centralwatersupplyl供水方式:供水方式:集中式给水集中式给水二次供水二次供水农村小型集中式供水农村小型集中式供水分散式供水分散式供水第17页/共62页18l集集中中式式供供水水:由由水水源源集集中中取取水水,经经统统一一净净化化处处理和消毒后,由输水管网送到用户的供水方式。理和消毒后,由输水管网送到用户的供水方式。l类型:城建部门建设的各级水厂、单位自建类
13、型:城建部门建设的各级水厂、单位自建l优点:优点:有利于水源的选择和防护;有利于水源的选择和防护;易于采取改善水质的措施,保证水质良好;易于采取改善水质的措施,保证水质良好;用水方便;用水方便;便于卫生监督和管理。便于卫生监督和管理。l缺点:水质一旦被污染,危害面广。缺点:水质一旦被污染,危害面广。第18页/共62页19l水源选择原则:水源选择原则:水量充足、水量充足、水质良好、水质良好、便于防护、便于防护、技术经济合理技术经济合理第19页/共62页20水质处理:水质处理:混凝沉淀混凝沉淀(coagulationprecipitation):加入混凝剂进加入混凝剂进行混凝沉淀,去除天然水中的细
14、小颗粒,尤其是行混凝沉淀,去除天然水中的细小颗粒,尤其是胶体胶体颗粒颗粒的过程。的过程。过过滤滤(filtration):是是指指浑浑水水通通过过石石英英砂砂等等滤滤料料层层以以截留水中悬浮杂质和微生物等的净水过程。截留水中悬浮杂质和微生物等的净水过程。l使滤后水的浊度达到水质标准的要求使滤后水的浊度达到水质标准的要求l去除水中大部分病原体去除水中大部分病原体l残残留留的的微微生生物物失失去去悬悬浮浮物物质质的的保保护护,为为滤滤后后消消毒毒创创造条件。造条件。消毒消毒(disinfection):特殊净化:特殊净化:深度净化:深度净化:常规净化:常规净化:第20页/共62页21 加混凝剂加混
15、凝剂加氯加氯水源水源一级泵站一级泵站反应池反应池沉淀池沉淀池快滤池快滤池澄清池澄清池清水池清水池二级泵站二级泵站管网管网图图1地面水净化流程示意图地面水净化流程示意图加氯加氯水源水源一级泵站一级泵站集水井集水井清水池清水池二级泵站二级泵站管网管网图图2地下水净化流程示意图地下水净化流程示意图 第21页/共62页22氯化消毒氯化消毒(chlorination):用氯或氯制剂进行饮水消用氯或氯制剂进行饮水消毒的方法。毒的方法。常用消毒剂:液氯、漂白粉、漂白粉精、氯胺。常用消毒剂:液氯、漂白粉、漂白粉精、氯胺。有效氯:含氯化合物中氯的价数大于有效氯:含氯化合物中氯的价数大于-1者,具有杀菌者,具有杀
16、菌能力的有效成分。能力的有效成分。原理:原理:CI2+H2OHOCI+H+CI-2Ca(OCI)CI+2H2OCa(OH)2+2HOCI+CaCI2消毒消毒(disinfection)体积小,呈中性,易于穿过细胞壁;又是强氧化剂;当水中含有氨时,氨将与当水中含有氨时,氨将与HOCI发生下列反应发生下列反应NH3+HOCINH2CI+H2ONH2CI+HOCINHCI2+H2ONHCI2+HOCINCI3+H2O第22页/共62页23l影响因素:影响因素:加氯量和接触时间:加氯量和接触时间:l氯与细菌作用的同时,还要氧化水中的有机物和还 原 性 无 机 物,其 需 氯 的 总 量 称 为 需 氯
17、 量(chlorinedemand)。l为保证其消毒效果,加氯量必须超过需氯量,使在杀菌和氧化后还能剩余一部分有效氯。l加入氯经过一定时间的接触后,水中所剩余的有效氯称为余氯(residualchlorine)。包包括括游游离离性性余余氯氯(HOCI、OCI-)和和化化合合性性余余氯氯(NH2CI、NHCI2)。)。加氯量加氯量=需氯量需氯量+余氯余氯第23页/共62页24 AB余余 余余氯氯 氯氯量量 量量 cD OM加氯量(加氯量(mg/L)加氯量(加氯量(mg/L)图图3无氨无氨图图4有氨有氨第24页/共62页25水的水的pH值:值:HOCI的杀菌效率比OCI-高约80倍。水温:水温:水
18、的浑浊度:水的浑浊度:1NTU水中微生物的种类和数量:水中微生物的种类和数量:第25页/共62页26l氯消毒方法:氯消毒方法:氯胺消毒法:加氯量控制在氯胺消毒法:加氯量控制在C点前,在水中加入氨,点前,在水中加入氨,使生成一氯胺和二氯胺。(游离氨在使生成一氯胺和二氯胺。(游离氨在0.5mg/L)l优点:氯化副产物明显减少;防止氯酚臭,化合性优点:氯化副产物明显减少;防止氯酚臭,化合性余氯稳定余氯稳定l缺点:氯胺消毒作用弱,加氨操作复杂,对病毒杀缺点:氯胺消毒作用弱,加氨操作复杂,对病毒杀灭效果较差。灭效果较差。折点氯消毒法:加氯量超过折点氯消毒法:加氯量超过D点,形成游离型余氯。点,形成游离型
19、余氯。l优点:消毒效果好;明显降低有机物含量;降低臭优点:消毒效果好;明显降低有机物含量;降低臭味和色度。味和色度。l缺点缺点:产生较多氯化副产物;求折点不明显产生较多氯化副产物;求折点不明显加氯点:滤前加氯;加氯点:滤前加氯;滤后加氯滤后加氯;中途加氯中途加氯加氯方法:液氯加氯方法:液氯第26页/共62页27l近年来,我国北方地区很多城镇也开始改用地表水为近年来,我国北方地区很多城镇也开始改用地表水为供水水源。由于北方降雨量少,河川径流小,水的自供水水源。由于北方降雨量少,河川径流小,水的自净能力远远不及南方地区,加上地表水成分趋于复杂,净能力远远不及南方地区,加上地表水成分趋于复杂,水处理
20、难度越来越高。现行的常规给水处理工艺氯化水处理难度越来越高。现行的常规给水处理工艺氯化消毒,已难以去除水中对人体有害的多种有机污染物,消毒,已难以去除水中对人体有害的多种有机污染物,也难以去除因富营养化、藻类过量繁殖而产生的嗅味也难以去除因富营养化、藻类过量繁殖而产生的嗅味和有害的藻毒素等,还产生大量的氯化消毒副产物和有害的藻毒素等,还产生大量的氯化消毒副产物。l国内外研究人员已在饮用水中检测出国内外研究人员已在饮用水中检测出765种有害于人体种有害于人体健康的有机物,其中致癌物健康的有机物,其中致癌物20种,可疑致癌物种,可疑致癌物23种,种,促癌物促癌物56种,还有引起肝中毒、神经中毒、代
21、谢紊乱种,还有引起肝中毒、神经中毒、代谢紊乱等危害的物质。等危害的物质。第27页/共62页28l氯化消毒副产物氯化消毒副产物(chlorinated disinfectionby-products):氯化副产物(氯化副产物(By-product of chlorination)在饮用水的氯化消毒过程中,氯与水中有在饮用水的氯化消毒过程中,氯与水中有机物反应,产生一系列卤化烃类化合物。机物反应,产生一系列卤化烃类化合物。氯化副氯化副产物产物挥发性卤挥发性卤代有机物代有机物非挥发性卤非挥发性卤代有机物:代有机物:三卤甲烷类(三卤甲烷类(THMS):CHBr3、CHBr2CI、CHBrCI2、CHC
22、I3卤代乙酸类化合物(卤代乙酸类化合物(HAAS):卤代羟基:卤代羟基呋喃酮(呋喃酮(MX代表)代表)第28页/共62页29l影响因素:影响因素:有机前体物(有机前体物(Organicprecursor):通常把水中能通常把水中能与氯形成氯化副产物的有机物,称为有机前体物。主与氯形成氯化副产物的有机物,称为有机前体物。主要是腐殖酸、富里酸、藻类及其代谢物、蛋白质等。要是腐殖酸、富里酸、藻类及其代谢物、蛋白质等。加氯量、溴离子浓度及加氯量、溴离子浓度及pH:l危害:危害:动物试验证明具有致突变性和动物试验证明具有致突变性和/或致癌性,有或致癌性,有的有致畸性和的有致畸性和/或神经毒性。或神经毒性
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