第三軍醫(yī)大學(xué)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教研室

第三軍醫(yī)大學(xué)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教研室舒為群（教授）2005級預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)本科

軍隊環(huán)境衛(wèi)生學(xué)

2009.03.25第五章給水衛(wèi)生基礎(chǔ)第8次課（3學(xué)時）第一節(jié)水的生理和衛(wèi)生學(xué)意義第二節(jié)水污染對健康的危害第三節(jié)水源衛(wèi)生學(xué)第9次課（3學(xué)時）第三節(jié)飲用水衛(wèi)生學(xué)第四節(jié)飲用水處理技術(shù)（上）第10次課（2學(xué)時）第五節(jié)飲用水處理技術(shù)（下）水源水Waterresource飲用水Drinkingwater經(jīng)過處理消除污染物質(zhì)水處理飲用水的基本衛(wèi)生要求？怎樣才能達(dá)到這些要求？（標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)）生活飲用水的定義人類飲水+日常生活用水（包括個人衛(wèi)生用水），但不包括水生物用水及特殊用途的水。人類飲水的種類天然水（naturalwater）指未受到污染的天然水。隨著環(huán)境污染的加重，絕大部分需經(jīng)過處理后才能滿足人類飲用水的衛(wèi)生要求。自來水（tapwater）指將原水通過沉淀、過濾、消毒等凈水工序，使其達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)后，通過輸配水管供給用戶的水。人類飲水的種類深度處理水（advancedtreatmentwater）指以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為水源，采用蒸餾、超濾、紫外線、活性炭吸附等工藝進(jìn)一步去除水中雜質(zhì)后得到的水。有純凈水、蒸餾水、反滲透水等種類。有瓶裝、桶裝、管道直飲等形式。水中礦物質(zhì)及有益微量元素大大降低，應(yīng)避免長期飲用。人類飲水的種類功能水（functionalwater）通過一定的處理，改變水的物理和化學(xué)性質(zhì)，提升水體有益保健功能的新型飲水。如電解水、堿性離子水、磁化水、生態(tài)水等。功能水的健康效應(yīng)目前還未得到公認(rèn)。生活飲用水衛(wèi)生要求流行病學(xué)安全飲水中不能含有病原體，以防止介水傳染病的發(fā)生。為此，我國最新生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)明確提出，生活飲用水應(yīng)經(jīng)消毒處理。對人體無害水中化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)對人體無害，不會對子孫后代健康產(chǎn)生影響。感官性狀良好對人體的感官無不良刺激，使人樂于飲用。其他水量充沛、使用方便、不污染衣物、不使食物變色變質(zhì)等。生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定原則*：滿足生活飲用水衛(wèi)生要求適用于居民終身飲用要考慮老弱病殘孕幼等敏感人群如何滿足這些衛(wèi)生要求？強(qiáng)制性水標(biāo)是最有力措施GB5749-2006（P415，附錄5）標(biāo)準(zhǔn)分類水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)及限值飲用水中消毒劑常規(guī)指標(biāo)及限值水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo)及限值農(nóng)村小型集中式供水部分水質(zhì)指標(biāo)及限值指標(biāo)種類微生物指標(biāo)毒理指標(biāo)感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)放射性指標(biāo)消毒劑生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分類及指標(biāo)種類*1、微生物指標(biāo)（重點(diǎn)掌握內(nèi)容）從衛(wèi)生學(xué)的角度，病原微生物是水中危險性最高的因子。在飲用水的微生物安全監(jiān)測中，普遍采用正常的腸道細(xì)菌作為糞便污染指示菌（fecalindicatorbacteria,FIB），而不是直接測定腸道致病菌。原因：介水傳染病的病原體主要來自人畜糞便。致病菌逐一檢測不現(xiàn)實(shí)（種類多、量少，檢測方法特異），需要指示菌。指標(biāo)名稱單位標(biāo)準(zhǔn)總大腸菌群MPN/100mL或CFU/100mL不得檢出耐熱大腸菌群MPN/100mL或CFU/100mL不得檢出大腸埃希氏菌（E.Coli）MPN/100mL或CFU/100mL不得檢出菌落總數(shù)（不能寫：細(xì)菌總數(shù)）CFU/mL﹤100MPN表示最可能數(shù)；CFU表示菌落形成單位。生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的微生物指標(biāo)當(dāng)水樣檢出總大腸菌群時，應(yīng)進(jìn)一步檢驗大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢出總大腸菌群，不必檢驗大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群。

新水標(biāo)增加的指標(biāo)總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌的性質(zhì)總大腸菌群(TotalColiform)一群以大腸埃希氏菌為主的、需氧及兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢桿菌，在37℃、24h內(nèi)能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣。耐熱大腸菌群(ThermotolerantColiforms)將培養(yǎng)溫度提高到44.5℃后仍然能生長并發(fā)酵乳糖的大腸菌群。大腸埃希氏菌(大腸桿菌，E.coli）耐熱大腸菌群中只在人類及溫血動物糞便出現(xiàn)的菌，是最專一的糞便污染指示菌?？偞竽c菌群由埃希氏（E.Coli）為主的16種菌屬組成。既有糞便來源菌屬，也有非糞便來源菌屬（自然環(huán)境中土壤和植物等）。耐熱大腸菌群由埃希氏（E.Coli）為主的4種菌屬組成。排出了部分自然來源菌屬，但克雷伯、枸櫞酸、腸球菌仍有可能是自然來源。大腸埃希氏菌（E.Coli）1種菌屬。只在人類及溫血動物糞便出現(xiàn)，最專一。但檢測方法復(fù)雜。當(dāng)水樣檢出總大腸菌群時，應(yīng)進(jìn)一步檢驗大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢出總大腸菌群，不必檢驗大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群。

菌落總數(shù)（Totalcolonies）定義1ml水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于37℃、24h、有氧條件下培養(yǎng)所生長的菌落數(shù)。是微生物污染的綜合指標(biāo)。衛(wèi)生學(xué)意義菌落總數(shù)愈多，說明水污染越嚴(yán)重。但不能直接說明是否有致病菌存在標(biāo)準(zhǔn)≤100(CFU/mL)膜過濾法(MembraneMethod)(單位：CFU)適用于雜質(zhì)少的水多管發(fā)酵法（MultipleTubeFermentationMethod）(單位：MPN)適用于雜質(zhì)較多時是一種應(yīng)用概率理論來估算細(xì)菌濃度的方法二、毒理學(xué)指標(biāo)定義針對水中毒性化學(xué)物質(zhì)制訂的標(biāo)準(zhǔn)。種類砷、鎘、汞、鉻(六價)、鉛、硒、氰化物、氟化物、硝酸鹽、四氯化碳、消毒劑副產(chǎn)物等。共同特點(diǎn)天然水中均少或無；對人的毒性影響大于感官性狀影響；制定水標(biāo)時均采取了一定的安全系數(shù)：如氰化物的標(biāo)準(zhǔn)是最大無作用閾濃度的1/100，氯仿是1/1000。三、感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)種類：感官性狀：色、渾濁度、臭和味、肉眼可見物。一般化學(xué)指標(biāo)（毒性較小，但對水的感官性狀影響較大）：pH、總硬度、鐵、錳、銅、鋅、揮發(fā)性酚類、陰離子合成洗滌劑、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、CODMn制定限值的依據(jù)都是感官性狀閾濃度色度（colour）定義指真色（非表色），即水中懸浮物質(zhì)去除后，僅由溶解性物質(zhì)形成的顏色。衛(wèi)生學(xué)意義影響感官；也提示可能含有有毒物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)不得超過15度（色度1度=1L蒸餾水中含鉑1mg時的顏色）；不呈現(xiàn)異色。渾濁度（turbidity）定義表示水中懸浮物質(zhì)含量的多少（包括泥沙、黏土、微生物等1nm~1mm的顆粒）。反映水散射和吸收光的能力。衛(wèi)生學(xué)意義影響感官；影響凈化和消毒效果（可以吸附包裹微生物和有毒物）渾濁度標(biāo)準(zhǔn)水廠：不超過1NTU(nephelometricturbidityunit，散射濁度)，特殊情況下不超過5NTU。野外：清晰可見底部標(biāo)志的水柱高度不應(yīng)小于30cm。泥沙、黏土——白色、淺黃色渾濁含低鐵鹽（見空氣氧化成高鐵）——黃乳狀渾濁有機(jī)物、藻類、糞污等——渾濁TurbidityismeasuredinunitsreferredtoasNTUs>1NTU=Good1-5NTU=FairOver5NTU=PoorDrinkingwaterisusuallybetween1-5NTUs.重慶市和尚山水廠在線監(jiān)測的水質(zhì)濁度臭和味（smellandtaste）以及肉眼可見物臭和味產(chǎn)生原因：生物死亡和腐?。挥袡C(jī)物污染；工業(yè)污染等衛(wèi)生學(xué)意義：影響感官標(biāo)準(zhǔn)：不得有異臭異味肉眼可見物包括浮沫、沉淀物、油膜、水生生物等標(biāo)準(zhǔn)：不得含有（彌補(bǔ)色度和渾濁度的不足）藍(lán)綠藻——魚腥味腐殖質(zhì)——霉臭酚、石油——特殊臭味鐵鹽——澀味鎂鹽、硫酸鹽、氯化物——咸苦味pH值（pHvalue）定義水中H+濃度的負(fù)對數(shù)（-log(H+)）。是水的基本屬性。反映水的酸堿平衡狀態(tài)。衛(wèi)生學(xué)意義異常時標(biāo)志著污染發(fā)生；酸性：促進(jìn)管道金屬溶解，導(dǎo)致急慢性中毒；堿性：促進(jìn)水中金屬析出、影響水的感官性狀；降低氯消毒效果。標(biāo)準(zhǔn)6.5~8.5。大多數(shù)天然水pH為7.2～8.0，正常海水pH為8.15，淡水pH為6.0～7.5。

總硬度（totalhardness)總硬度定義溶于水中的鈣鹽和鎂鹽的含量。總硬度組成：暫時硬度（temporaryhardness）：由重碳酸鈣（鎂）或碳酸鈣（鎂）形成，加熱煮沸可沉淀去除。永久硬度（permanenthardness）：由鈣、鎂的硫、硝、磷、硅酸鹽或氯化物等形成，經(jīng)煮沸不能去除。兩者之和稱為總硬度。溶解性總固體（totaldissolvedsolids,TDS）溶解性總固體的含義TDS的組成中，除了形成硬度的鹽類（即鈣鎂鹽）以外，還有非硬度鹽類（即非鈣、鎂鹽）。TDS=硬度鹽（鈣鹽鎂鹽）+非硬度鹽（鐵鹽、鋅鹽、銅鹽……）變化原因自然：降水、地面水低；地下水高。但也有例外。污染：有機(jī)物污染CO2溶解土中鈣鎂等硬度和TDS；硬度較高的工業(yè)廢水污染也可使硬度。衛(wèi)生學(xué)意義不利：泌尿系統(tǒng)結(jié)石、胃腸功能紊亂（初飲者）、刺激皮膚、水垢多有利：一定的硬度和TDS對心血管系統(tǒng)有保護(hù)作用；抑制毒物的吸收。硬度和TDS變化及意義標(biāo)準(zhǔn)：硬度不超過450mg/L（CaCO3）

TDS不應(yīng)超過1000mg/L重慶市自來水168mg/L凈化水104mg/L涼開水160mg/L純凈水20mg/L1德國硬度=

17.857mg/L（CaCO3）1法國硬度=

10.0mg/L（CaCO3）1英國硬度=14.286mg/L（CaCO3）鐵（iron）存在狀況自然界水中普遍存在地下水為二價鐵鹽Fe(HCO3(溶解、無色)；地面水中二價鐵與空氣接觸氧化成Fe(OH3)(黃棕色沉淀)衛(wèi)生學(xué)意義過多：>0.5mg/L可使色度增加,>1mg/L可使水帶金屬味，飲料易發(fā)生沉淀標(biāo)準(zhǔn)≤0.3mg/L其它一般化學(xué)指標(biāo)鋁：新規(guī)范增加的指標(biāo)，鋁鹽作為混凝劑廣泛使用。錳銅鋅揮發(fā)酚類陰離子合成洗滌劑硫酸鹽：苦水氯化物：咸水耗氧量（COD）：新規(guī)范增加的綜合性指標(biāo)消毒劑常規(guī)指標(biāo)及要求消毒劑名稱與水接觸時間出廠水中限值出廠水中余量管網(wǎng)末梢水中余量氯氣及游離氯制劑（游離氯，mg/L）至少30min4≥0.3≥0.05一氯胺（總氯，mg/L）至少120min3≥0.5≥0.05臭氧（O3，mg/L）至少12min0.30.02如加氯，總氯≥0.05二氧化氯（ClO2，mg/L）至少30min0.8≥0.1≥0.02游離氯（freechlorine）定義飲水加氯消毒時，經(jīng)過一定的接觸時間后，水中所剩余的氯稱為余氯（包括結(jié)合性余氯及游離性余氯兩部分）總余氯結(jié)合性余氯NH2Cl,NHCl2（少）游離性余氯HOCl,OCl-A段：氯被化合物（有機(jī)物、雜質(zhì)、微生物等）消耗B段：有余氯形成（但與有機(jī)物形成結(jié)合性余氯）C段：結(jié)合性余氯被破壞（形成折點(diǎn)）D段：結(jié)合性余氯飽和，游離性余氯形成衛(wèi)生學(xué)意義保證氯化消毒效果的基本要求：若接觸時間30min以上游離性余氯不小于0.3mg/L，對腸道致病菌有完全殺滅作用，對腸道病毒也有滅活作用二次污染的信號：余氯不能防止二次污染，但余氯耗盡，說明有再污染標(biāo)準(zhǔn)消毒劑名稱與水接觸時間出廠水中限值出廠水中余量管網(wǎng)末梢水中余量氯氣及游離氯制劑（游離氯，mg/L）至少30min4≥0.3≥0.05消毒劑名稱與水接觸時間出廠水中限值出廠水中余量管網(wǎng)末梢水中余量氯氣及游離氯制劑（游離氯，mg/L）至少30min4≥0.3≥0.05我國現(xiàn)行水標(biāo)與國際水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的比較第四節(jié)飲用水處理

一、概述二、自然沉淀與混凝沉淀三、過濾四、消毒五、水質(zhì)深度處理技術(shù)六、水質(zhì)特殊改善技術(shù)水源水Waterresource飲用水Drinkingwater經(jīng)過處理消除污染物質(zhì)水處理watertreatment凈化(purification)改善水的物理化學(xué)性狀消毒（disinfection）殺滅水中病原微生物人類有史以來就一直在尋找改善飲用水的途徑和技術(shù)中國古代將明礬置于帶孔木杖中攪動水，使汲取的黃河水澄清古埃及用搗碎杏仁抹在水池內(nèi)壁，幫助池中尼羅河水澄清4000年前的印度利用木炭對水過濾，并儲存在銀和銅器中保鮮17世紀(jì)發(fā)現(xiàn)氯，用于大規(guī)模水處理20世紀(jì)臭氧、紫外線、反滲透等技術(shù)…………人類飲用水處理技術(shù)發(fā)展歷程階段主要污染問題危害處理目標(biāo)主要發(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（人工合成物質(zhì)；DBPs）中毒遠(yuǎn)期危害除濁殺菌去除微量有機(jī)污染物深度凈化工藝全面凈化（1990-）微量有機(jī)物（POPs,EDs等）；抗氯微生物（隱孢子蟲、鞭毛蟲等）遠(yuǎn)期危害新型介水傳染病除濁殺菌去除微量有機(jī)污染物去除抗氯原蟲膜技術(shù)（微濾、超濾、納濾、反滲透等）現(xiàn)代水處理技術(shù)主要類型篩除——去除肉眼可見物沉淀（主要去除顆粒物質(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锷疃忍幚恚ㄈコ袡C(jī)物）活性炭吸附、臭氧氧化、膜分離技術(shù)等符合衛(wèi)生要求的飲水特殊處理（去除溶解性無機(jī)物）曝氣、解析、離子交換等顆粒小于1nm顆粒1nm-1000nm顆粒大于1000nm真溶液(透明)不需要沉淀懸浮液(渾濁)可自然沉淀膠體溶液(渾濁)(有布朗運(yùn)動難自然沉淀)需要混凝沉淀沉淀