第三章給水衛(wèi)生3

第三章給水衛(wèi)生

2010級(jí)高原醫(yī)學(xué)專業(yè)本科高原軍隊(duì)衛(wèi)生學(xué)主要內(nèi)容水與健康水質(zhì)改善41生活飲用水水質(zhì)要求2水源3營(yíng)區(qū)給水(自學(xué)）5主要內(nèi)容水與健康1生活飲用水水質(zhì)要求2介水傳染病的概念、傳播途徑、發(fā)病特點(diǎn)生活飲用水衛(wèi)生要求；國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（感官、一般化學(xué)指標(biāo)、毒理學(xué)指標(biāo)、微生物學(xué)指標(biāo)和放射性指標(biāo)）軍隊(duì)?wèi)?zhàn)時(shí)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（7天和90天）

水源的類型及衛(wèi)生特點(diǎn)1

水源的污染及評(píng)價(jià)2第三節(jié)水源地表水、地下水和降水的衛(wèi)生學(xué)特點(diǎn)有機(jī)物污染的評(píng)價(jià)指標(biāo)（三氮、三氧、總有機(jī)碳）水源選擇與衛(wèi)生防護(hù)3

水源的衛(wèi)生偵察4第三節(jié)水源水源選擇的原則概念、工作流程特殊水質(zhì)改善方法4過濾2消毒3野戰(zhàn)條件下凈水器材(自學(xué)）5第四節(jié)水質(zhì)改善混凝沉淀1我國(guó)采用明礬降低水的濁度正式文字記載最早見明宋應(yīng)星在明崇禎10年（公元1637年）刻印的《天工開物》一書。在1744~1746年出版的西班牙教士納瓦雷特撰寫的《中國(guó)帝國(guó)游記》中，詳細(xì)記載了當(dāng)時(shí)所看到的，普遍使用的明礬使黃河水變?yōu)榍逅那闆r，并說(shuō)這是自然的秘密，為當(dāng)時(shí)西方所不知。人類一直在尋找改善飲用水的方法人類一直在尋找改善飲用水的方法中國(guó)古代將明礬置于帶孔木杖中攪動(dòng)水，使汲取的黃河水澄清。古埃及用搗碎杏仁抹在水池內(nèi)壁，以澄清尼羅河水。4000年前印度利用木炭對(duì)水過濾，并儲(chǔ)存在銀和銅器中保鮮。17世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了氯并廣泛用于水處理。20世紀(jì)紫外線、臭氧、反滲透等技術(shù)。人類飲用水處理技術(shù)發(fā)展歷程階段污染問題主要危害處理目標(biāo)新發(fā)展技術(shù)普通凈化1800-1960糞便污水垃圾介水傳染病除濁殺菌沉淀過濾消毒深度凈化1960-1990工業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢水微量有機(jī)物中毒遠(yuǎn)期危害除濁殺菌除微量有機(jī)物深度凈化（活性炭吸附等）全面凈化1990-微量有機(jī)物抗氯微生物（隱孢子蟲、鞭毛蟲）遠(yuǎn)期危害新型介水傳染病除濁殺菌除微量有機(jī)物除抗氯原蟲膜技術(shù)（微濾、超濾、納濾、反滲透等）水源水Waterresource飲用水Drinkingwater水處理凈化(purification)改善水的理化性狀消毒（disinfection）殺滅水中病原微生物（Watertreatment）水處理：利用各種理化手段將含有雜質(zhì)的水源水處理成符合人體衛(wèi)生學(xué)要求的飲用水的過程?，F(xiàn)代水處理技術(shù)主要類型篩除——去除肉眼可見物沉淀—去除顆粒物質(zhì)(自然沉淀、混凝沉淀)過濾—去除顆粒物及其他雜質(zhì)消毒—?dú)绮≡⑸锷疃忍幚怼コ袡C(jī)物(活性炭吸附、臭氧、膜分離)符合衛(wèi)生要求的飲用水特殊處理—去除溶解性無(wú)機(jī)物(曝氣、解析、離子交換)顆粒<1nm顆粒1-1000nm顆粒>1000nm真溶液(透明)不需要沉淀一、沉淀(sedimentation)懸浮液(渾濁)可自然沉淀膠體溶液(渾濁)需要混凝沉淀一、沉淀(sedimentation)粗沙細(xì)沙粘土細(xì)粘土膠體混凝沉淀自然沉淀1.

自然沉淀（三罐存水應(yīng)用）總是從第三罐取水用。水至少存放2天后飲用。儲(chǔ)水罐要定期清洗和用開水燙洗?；炷恋恚篶oagulationsedimentation通過向水中加入一些藥劑，讓細(xì)小顆粒互相吸附成較大的顆粒，從水中沉淀出來(lái)，從而使水體澄清。凝聚（coagulation）：混凝劑水解，使膠體脫穩(wěn)，生成細(xì)小礬花的化學(xué)過程（粒經(jīng)<0.5μm），2min內(nèi)完成。絮凝（flocculation）：礬花逐漸長(zhǎng)大并因重力而下沉的物理過程（粒徑0.6～1μm），需要10～30min。2.

混凝沉淀混凝沉淀：coagulationsedimentation2.

混凝沉淀水中膠體顆粒帶有相同負(fù)電荷，互相排斥，形成穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)不下沉。帶正電荷的混凝劑使膠體顆粒凝聚結(jié)絮而沉降（電中和）絮狀物通過吸附架橋吸收周圍的雜質(zhì)，逐漸增大體積和重量。絮狀物下沉，水澄清。3.

混凝沉淀的機(jī)理混凝過程中加入的藥劑稱為混凝劑。有些混凝劑本身只起輔助作用，稱為助凝劑?；炷齽┑男l(wèi)生要求混凝效果好對(duì)人體健康無(wú)害使用方便價(jià)廉易得4.混凝劑(coagulant)鋁鹽：明礬、硫酸鋁。鐵鹽：三氯化鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵。聚合氯化鋁聚丙烯酰胺4.混凝劑(coagulant)種類范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鋁鹽家庭價(jià)廉易得pH范圍較窄澄清時(shí)間長(zhǎng)鐵鹽水廠（寒區(qū)）絮狀物比重大，沉降快；pH值寬(3.5～11)；低溫時(shí)效果好。易產(chǎn)色味有腐蝕性聚合氯化鋁水廠混凝效果好，用量少；絮狀物形成快，大而細(xì)密，沉淀快；pH6～9。水面常有浮沫沉淀物容積較大聚丙烯酰胺污水處理可作混凝劑，也可作助凝劑；受pH值影響較小。單體有毒混凝劑優(yōu)缺點(diǎn)比較凈水植物量天尺仙人掌木瓜栽種凈水植物進(jìn)行水域凈水水的pH值水溫水中雜質(zhì)攪拌方式5.

影響混凝的因素水的pH值鋁鹽在5.7～7.8范圍內(nèi)較好。鐵鹽在6.0～8.4（3.5~11）范圍內(nèi)較好。高分子混凝劑受pH值的影響較小。5.

影響混凝的因素水溫低溫應(yīng)增大劑量、延長(zhǎng)時(shí)間、投加高分子助凝劑。水中雜質(zhì)渾濁或稍渾濁的水比透明的水更易凝聚。懸浮物極少時(shí)，要增加劑量或投加粘土或助凝劑。5.

影響混凝的因素?cái)嚢璺绞侥垭A段：初加時(shí)應(yīng)迅速充分?jǐn)噭?dòng)使快速混和均勻，形成微細(xì)絮狀物。絮凝階段：慢速同方向攪拌，以增加絮狀物集聚機(jī)會(huì)形成較大的絮狀物下沉。劇烈長(zhǎng)時(shí)間攪拌或經(jīng)常改變攪拌方向，都可導(dǎo)致絮狀物不可逆的破壞。5.

影響混凝的因素野外估計(jì)法：根據(jù)透明度估計(jì)。6.

混凝劑用量的確定6.

混凝劑用量的確定1L1L1L5%明礬

2ml5%明礬

3ml5%明礬

4ml野外三杯（桶）法：取三杯（桶）水，定量投加混凝劑，以絮狀物出現(xiàn)快而大的劑量為合適劑量。6.

混凝劑用量的確定三杯法(三桶法)1L1L1L5%明礬

2ml5%明礬

3ml5%明礬

4ml投加混凝劑后必須先快后慢（同方向）攪動(dòng)3～5分鐘，靜置5～10分鐘后觀察。衛(wèi)生學(xué)意義：對(duì)顆粒物（濁度）、有機(jī)物、鐵錳、微生物都有極好去除效果。野外及鄉(xiāng)鎮(zhèn)是常用而有效的、甚至是唯一可進(jìn)行的水處理方式。抗氯微生物的有效處理方式。二.過濾（filtration）過濾：通過多孔介質(zhì)(濾料)組成的濾層，使水中的懸浮物和微生物被截留去除的凈化過程。過濾原理機(jī)械篩濾：去除大于濾層孔隙的懸浮物。沉淀：沉積于濾料的表面、空隙。吸附：懸浮物、膠體和溶解雜質(zhì)被濾材所吸附。生物濾膜：截留的微生物利用粘附在濾科表面的有機(jī)物為養(yǎng)料不斷繁殖，形成一薄層生物膜。生物膜可以截留細(xì)小的顆粒和微生物，分泌生物活性酶，吸附和殺滅微生物，促進(jìn)有機(jī)物、氨和亞硝酸鹽等的氧化。二.過濾（filtration）濾料種類顆粒狀:

石英砂、無(wú)煙煤、木炭、活性炭等。纖維狀:

樹脂、布、棉花、羊毛等。多孔成型物質(zhì):

陶瓷、活性炭等制成管狀或板狀。薄膜型:

微濾膜和超濾膜等。二.過濾（filtration）二.過濾（filtration）過濾方式水廠：快濾池、慢濾池、生物慢濾池等。家庭：濾缸、濾桶等。個(gè)人及小分隊(duì)：床單、毛巾、軍帽、軍服等。二.過濾（filtration）生物慢濾池家庭用簡(jiǎn)易凈水器

（WHO推薦，中國(guó)農(nóng)村改水中心在地震災(zāi)區(qū)推薦）各種各樣的陶瓷濾器過濾使用得當(dāng)，可去除懸浮物90%，細(xì)菌去除率可達(dá)70%～95%。野外簡(jiǎn)易過濾野外個(gè)人濾水器野外簡(jiǎn)易過濾污染的原水經(jīng)沉淀、過濾仍將有一部分微生物未能去除，有可能引發(fā)介水傳染病。消毒是水處理最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)！原則上不論平戰(zhàn)時(shí)，凡飲用水必需經(jīng)消毒才能飲用。三.消毒（disinfection）1.水消毒的各種方法物理方法熱:煮沸聲:超聲波輻射:紫外線（UV）、微波、γ射線壓力:超濾化學(xué)方法鹵族元素:氯、碘、溴鹵間化合物:氯化溴、氯化碘、溴化碘過氧化物:臭氧、過錳酸鉀、高鐵酸鉀、過氧乙酸金屬:銀、銅協(xié)同方法氯胺與碘化鉀、臭氧和紫外線等。最常用的仍然是煮沸氯消毒法2.氯消毒法（chlorination）1774年，瑞典scheele發(fā)現(xiàn)氯元素。1785年，氯用于病房消毒降低產(chǎn)褥熱。1896年，開始用于飲用水消毒，因效果好、價(jià)廉在世界范圍內(nèi)普及。二氧化氯的使用也在逐漸擴(kuò)大。3.常用氯消毒劑比較名稱及化學(xué)式形態(tài)及產(chǎn)生有效含量?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍液氯

Cl2氯氣在常溫下加壓6～8個(gè)大氣壓即成100%價(jià)廉效果可靠產(chǎn)生DBPs強(qiáng)烈急毒水廠漂白粉CaCl(OCl)氯化石灰（含雜質(zhì)）35%使用方便不穩(wěn)定少量水漂白粉精Ca(OCl)2片劑（精制氯化石灰）70%較穩(wěn)定我軍常用二氯異氰尿酸鈉(C3O3N3NaCl2)粉末、顆粒、片劑62～64.5%穩(wěn)定消毒效果好我軍常用二氧化氯ClO2淡黃綠色氣體溶液穩(wěn)定型固體穩(wěn)定型氯氣的2.63倍效果快而好日漸擴(kuò)大

4.氯消毒機(jī)理氯的水解：Cl2+H20H+

+

Cl-+

HOCl次氯酸的離解：HOClH+

+

OCl-

HOCl是小的中性分子，極易穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，通過Cl的氧化作用，破壞細(xì)菌磷酸丙糖巰基酶活性導(dǎo)致細(xì)菌死亡。OCl-帶負(fù)電，不能靠近帶負(fù)電的細(xì)菌，難起消毒作用。HOCl的殺菌能力比OCl-大80倍。常氯消毒法constantchlorination用于經(jīng)常性消毒水源良好時(shí)，單獨(dú)用常氯消毒即可。水質(zhì)污染嚴(yán)重時(shí)必須先凈化處理再用常量氯消毒。有機(jī)物污染嚴(yán)重時(shí)也可在混凝前預(yù)加氯以分解有機(jī)物、防止藻類生長(zhǎng)。一般加氯量為1～3mg/L，消毒30min后，應(yīng)保持游離余氯0.3～0.5mg/L。5.氯消毒的方法超氯消毒法shockchlorination適用于污染嚴(yán)重或緊急情況時(shí)行軍、野營(yíng)、戰(zhàn)時(shí)緊急情況下發(fā)生腸道傳染病流行生物戰(zhàn)時(shí)水源受到嚴(yán)重污染新開井用超過正常氯量5～10倍或更大的氯量，消毒10～15min，測(cè)定余氯，脫氯（必須）。5.氯消毒的方法計(jì)算水量確定加氯量加氯消毒測(cè)定余氯7.常氯消毒法的步驟有效氯測(cè)定計(jì)算水量確定加氯量加氯消毒測(cè)定余氯7.常氯消毒法的步驟有效氯測(cè)定有效氯(availablechlorine)：凡含氯化合物的分子團(tuán)中氯的價(jià)數(shù)大于負(fù)一價(jià)者均為有效氯。代表氯制劑在氧化還原反應(yīng)中的當(dāng)量值（獲取電子的能力）。有效氯容易失效，應(yīng)經(jīng)常測(cè)定消毒劑有效氯含量。計(jì)算水量確定加氯量加氯消毒測(cè)定余氯7.常氯消毒法的步驟有效氯測(cè)定熟悉水井、水池的水量計(jì)算方法。記住軍隊(duì)常用容器水桶、行軍鍋、面盆的容量。計(jì)算水量確定加氯量加氯消毒測(cè)定余氯7.常氯消毒法的步驟有效氯測(cè)定估計(jì)法計(jì)算法三杯（桶）法7.常氯消毒法的步驟（1）估計(jì)法7.常氯消毒法的步驟水質(zhì)加氯量(mg/L)計(jì)算公式透明水（井水）1-2加氯制劑的量=(加氯量×水量)÷有效氯含量微渾水（河水）2-3稍混水（塘水）3-4例如：水源水為保護(hù)良好透明無(wú)色河水，無(wú)污染，水池容量2m3，漂白粉有效氯含量20%，需要加入漂白粉多少克？（2）計(jì)算法加氯量為2mg/L，應(yīng)加漂白粉量為:加漂白粉量（g）＝2×2000/（20%×1000）＝20

7.常氯消毒法的步驟（3）三杯（桶）法在各杯（桶）水內(nèi)加入不同量漂白粉溶液后30min，用化學(xué)試劑或感官測(cè)定余氯量，取合適余氯的一杯（桶）的加漂白粉液量，即可計(jì)算出每升（m3）應(yīng)加漂白粉量。計(jì)算水量確定加氯量加氯消毒測(cè)定余氯7.常氯消毒法的步驟有效氯測(cè)定將漂白粉調(diào)成漿狀或配成溶液加入，充分?jǐn)嚢瑁饔?0min。7.常氯消毒法的步驟加氯機(jī)計(jì)算水量確定加氯量加氯消毒測(cè)定余氯7.常氯消毒法的步驟有效氯測(cè)定保證消毒效果的重要環(huán)節(jié)。一般要求游離余氯0.3～0.5mg/L。戰(zhàn)時(shí)或腸道傳染病流行時(shí)，不低于1～2mg/L。水被生物戰(zhàn)劑污染時(shí)不低于5mg/L。四、水質(zhì)深度處理技術(shù)（advancewatertreatment）活性炭吸附技術(shù)氧化技術(shù)（臭氧，高錳酸鉀，二氧化氯，過氧化氫等）膜分離技術(shù)光化學(xué)氧化技術(shù)生物預(yù)處理技術(shù)五、水質(zhì)特殊改善技術(shù)除鐵錳：曝氣、混凝、過濾、石灰等除砷除氟：化學(xué)解析劑、特異凈水器等除硬度（軟化）：加熱、離子交換