第二节 饮水与健康

Water is essential to life. Our health depends on the quality and safety of water. Water pollution and poor water resources are the big problem in China. There are 700 million people in China, whose drinking water is not safe. Fresh water availability per person in China, on average, are less than one third of the world average. 56% of 27 rivers, which are main sources of drinking water in China, are polluted with different degree.

一、水资源种类及其卫生学特征 降水(fall water)：指雨雪雹水。 降水特点：水质较好。矿物质含量少，但易污染，且水量没有保证。 地表水（surface water）：是降水经地表径流汇集后形成的水体，包括江河，湖泊，水库等。 特点：溶解氧含量较高，水质较软，含盐量少，浑浊度大，细菌含量高。 地下水：是由降水和地面水经土壤 地层渗透到地面以下而形成。

地下水可分为： 浅层地下水 特点：水质感官性状较好。但含菌量少，水硬度增加，溶解氧减少。 深层地下水：水质水量较稳定，细菌数少，盐类高，硬度大，溶解氧少。 泉水

我国江河流域普遍遭到污染，且呈发展趋势。 对全国55000km的河段调查表明，水质污染严重而不能用于灌溉的河段约占23.3%，45%的河段鱼虾绝迹，85%的河段不能满足Ⅲ类水质标准，生态功能严重衰退。 近30年污染呈迅速增长趋势。大型湖泊普遍受到污染。 　

Biologic contamination Chemical contamination 二、水污染及对健康的影响 Health hazards of contamination of water Biologic contamination water-born diseases Chemical contamination poisoning diseases

I. Diseases caused by contamination of drinking water Water-borne communicable diseases Toxic diseases caused by chemical pollution

环境中污染物种类？…… 污染物的来源可以分为哪几类？ 环境污染物的来源 水体污染的来源有： 生物性污染、化学性污染和物理性污染其中化学性污染对水体的污染较为 严重。

富营养化（eutrophication）: 富营养化可引起:水华（alga bloom）, 大量含氮、磷等营养物质的污水进入 缓流水体，引起藻类及其他浮游生物大 量繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化， 引起鱼类及其他生物大量死亡的现象。 富营养化可引起:水华（alga bloom）, 赤潮（red tide）。

二、水体污染对人健康的影响 1．Main sources of waterborne pathogens Human and animal fecal wastes, domestic waste water, and waste water of agriculture and industry. (人畜粪便、生活污水、医院、农业以及畜牧屠宰、皮革和食品工业等废水)

1.介水传染病是指通过饮用或接触受病原体污染的水，或食用被这种水污染的食物而传播的疾病，又称水性传染病。 其流行原因有二：①水源水受病原体污染后，未经妥善处理和消毒即供居民饮用。②处理后的饮用水在输配水和贮水过程中，由于管道渗漏、出现负压等原因，重新被病原体污染。

介水传染病（water-born communicable disease） 特点： ①水源受病原体污染后可呈爆发流行。 ②病例分布与供水范围一致。 ③一旦对污染源采取措施后，疾病能迅 速得到控制。

Legionella (军团菌) Sources: -- naturally in water; multiplies in heating systems (e.g. air conditioning, cooling towers, showers) Potential Health Effects: -- Legionnaire‘s Disease (军团病), a type of pneumonia，

Outbreak case: (1) 1976 in USA，the first outbreak -- an outbreak of the pneumonia-like diesease in a hotel in Philadelphia -- infected 221 individuals and killing 34 (2) 1985 in England, the second largest outbreak -- 101 people infected and 28 died at the Stafford hospital . (3) 1987, first found in Beijing -- infection rate: 9.9 % in people who oft stay in hotel.

Hepatitis A Virus Outbreak case: (1) Jan – Mar 1988 in Shanghai -- more than 10000 cases / day from Jan 30 – Feb 14 -- jaundice (黄胆) in more than 90% of cases -- total cases: 310746 (until May 13) -- died cases: 31 (2) 1983 – 1989, based on analysis of hepatitis A casesreported to CDC of USA -- the incidence of hepatitis A increased 58% (from 9.2 to 14.5 cases per 100,000 population). -- 7.3% of hepatitis A cases were associated with foodborne or waterborne outbreaks.

Cryptosporidium (隐孢子虫) Outbreak case: 1993 in USA， Waterborne Cryptosporidium Infection in Milwaukee -- At least 50 people died, and some 400,000 people became ill, 4400 badly enough to be hospitalized. -- The municipal water supply was contaminated by Cryptosporidium.

2.藻类及其毒素污染 蓝藻（blue-green algae）是富营养化水域里生长较为普遍的藻类。 我国一些地区作为饮用水源的地表水微囊藻毒素浓度达到了0.0046mg/L，最高可达0.053mg/L，我国生活饮用水水质新标准中，其限值为0.001mg/L。将微囊藻毒素-LR增补为非常规指标。

主要污染对人体健康的危害 当前，水中危害较大的有机污染物主要有酚类化合物、苯类化合物、卤烃类化合物、苯并(a)芘、农药等。无机性污染物主要包括汞、镉、铅、铬、及砷等重金属，氰化物和氟化物等。

水 俣 病 患 者

水俣病案例： 1956年，水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫”。1956年4月，一名5岁11个月的女孩被送到水俣工厂附属医院就诊，其主要症状为脑障碍：步态不稳，语言不清，面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。在以后的五周内，病儿的妹妹和近邻中的四人也出现了同样的症状。1956年5月1日，该院院长向水俣市卫生当局作了报告，说“发生了一种不能确诊的中枢神经系统疾病的流行”。当地人称这为“猫舞蹈病”或“奇病”。

水俣病毒性及其发病机制： 生物体表吸收 血液 红细胞 血红蛋白 循环 与巯基结合 胎盘组织、脑组织等 氯化甲基汞 甲基汞 ??

1）甲基汞的毒性及其发病机理 ①吸收：呼吸道和消化道吸收率为95%-100%，与Hb、RBC的巯基结合，可透过血脑、胎盘屏障。 ②排泄：t1/2 （全身）70d，（脑组织）180~245d 损伤CNS，不可逆。

2）慢性甲基汞中毒的临床表现 ①原因是长期摄入小剂量甲基汞。 ②主要靶器官是CNS，最突出的症状是神经精神 症状。 ③症状：感觉障碍共济失调、视野缩小、听力 障碍、语言障碍 全身瘫痪、精神错乱死亡。 症状出现的顺序为感觉障碍→共济失调→语言障 碍→视野缩小→听力下降等。

④Hunter-Russel症侯群：水俣病最典型特异性体征，包括末梢感觉减退，视野向心性缩小，共济运动,失调及听力和语言障碍。

我国1986年11月颁布了《水体污染慢性甲基汞中毒诊断标准及处理原则》（GB6989-86）的国家标准。诊断标准如下所述： ①甲基汞吸收：头发中总汞值超过10μg/g，其中甲基汞值超过5μg/g者，即为甲基汞吸收。 ②观察对象：在汞吸收的基础上，出现下列3项体征当中的1～2项阳性体征者即为观察对象。

3项体征： Ⅰ 四肢周围型（手套、袜套型）感觉减退 Ⅱ 向心性视野缩小15～30度 Ⅲ 高频部感音神经性听力减退11～30dB

2.铬 毒性：六价铬毒性大，干扰多种酶的活性。 中毒：恶心、呕吐、腹痛、腹泻、血便以及脱水等。 伴有其他症状，致死剂量为5g. 3.氰化物 毒性：最大的是氢氰酸、氰化钾和氰化钠。 无机氰化物在环境中不稳定； 来源：炼焦、电镀、洗矿、染料、医药、塑料 中毒：长期超标可使人出现头痛、头晕、心悸 等神经细胞退行性变化，急性中毒时出现组织、 细胞缺氧。急性表现为呼吸困难、痉挛、呼吸衰竭。 标准：生活饮用水<0.05mg/L.

（2）危害 Ⅰ氰化物污染水体引起人群、家畜及鱼类急性中毒的事例，国内外均有报道。 Ⅱ长期饮用被氰化物污染的水（浓度大于0.14mg/L）可出现头痛、头昏、心悸等症状。 Ⅲ 摄入体内的氰化物，可与硫代硫酸盐在酶促下生成硫氰化物，后者在体内过量蓄积时，能抑制甲状腺激素的合成，造成甲功低下，使甲状腺增生、肿大。

4.酚类化合物 挥发性酚具有较强毒性，具有特殊的臭味， 来源：炼焦、炼油、造纸、制革、印染等行业 毒性：是一种化学原浆毒物，主要为急性毒性。 中毒症状：大量出汗、肺水肿、吞咽困难及造血功能 损害；可引起慢性中毒，有促癌作用；有些有抗内 分泌干扰的作用。 地表水<0.01mg/L 5.多氯联苯 来源：变压器的绝缘液体，生产润滑油，油漆，粘胶剂等。 症状：皮疹、色素沉着、眼分泌物增多、胃肠功能紊乱。严重导致肝损伤和死亡。<2.0*10-5mg/L

  案例： 1968年3月，日本的九州、四国等地区的几十万只鸡突然死亡。经调查，发现是饲料中毒，当年6－10月，有4家人因患原因不明的皮肤病到九州大学附属医院就诊，患者初期症状为痤疮样皮疹，指甲发黑，皮肤色素沉着，眼结膜充血等。此后3个月内，又确诊了112个家庭325名患者，之后在全国各地仍出现。1978年，确诊患者累计达1684人。通过尸体解剖，在死者五脏和皮下脂肪中发现了多氯联苯，这是一种化学性质极为稳定的脂溶性化合物，可以通过食物链而富集于动物体内。多氯联苯被人畜食用后，多积蓄在肝脏等多脂肪的组织中，损害皮肤和肝脏，引起中毒。初期症状为眼皮肿胀，手掌出汗，全身起红疹，其后症状转为肝功能下降， 全身肌肉疼痛，咳嗽不止，重者发生急性肝坏死、 肝昏迷等，以至死亡。

多氯联苯中毒患者

水中不得含有病原微生物和寄生虫卵，以保证不发生和传播介水传染病 三、生活饮用水卫生要求 一）、生活饮用水卫生要求 水中不得含有病原微生物和寄生虫卵，以保证不发生和传播介水传染病 水中所含化学物质及放射性物质不得对人体健康产生危害 水的感官性况良好。 应经处理消毒并消毒剂和余氯 达标。

物理性状指标 水温 色 常用水体水质指标 臭和味 浑浊度 化学性状指标 PH 值 总固体 硬度 含氮化合物 溶解氧 化学耗氧量 生化需氧量 微生物学性状指标

常规指标是反映生活饮用水水质基本状况的指标， 非常规指标是根据地区、 时间或特殊情况需要实施的生活饮用水水质指标。 常规指标分为四组，水质非常规指标分为三组。

生活饮用水 卫生标准 感官性状和一般 化学指标 毒理学指标 常规检验项目 放射性指标 （总α 、总β 放射性） 细菌学指标： 细菌总量 、总大肠菌群、 粪大肠菌群 、游离性余氯

饮用水中消毒剂常规指标及要求 消毒剂名称 与水接触时间 出厂水中限值 （mg/L） 出厂水中余量 管网末梢水中余量 1. 氯气及游离氯制剂（游离氯） ≥30min 4 ≥0.3 ≥0.05 2. 一氯胺（总氯） ≥120min ≥0.5 3. 臭氧（O3） ≥12min 0.3 — ≥0.02 如加氯,总氯≥0.05 4. 二氧化氯（ClO2） 0.8 ≥0.1

四、保证生活饮用水卫生措施 水源选择及卫生防护 水源选择及 卫生要求 水质良好 水量充足 便于防护 技术经济合理

水源的卫生防护 集中式给水卫生防护； 分散式给水的卫生防护

？ 水的净化与消毒 有关饮用水的净化与消毒, 你有哪些问题?

自来水厂消毒

2.水的净化（包括混凝)

常规的给水净化工艺包括混凝沉淀(或澄清),过滤和消毒。如原水中含铁、锰、氟或有臭味等则还需采取特殊处理。介绍混凝沉淀（coagulation）和过滤(filtration)。 混凝原理： 压缩双电层作用、电中和作用、吸附 架桥作用。 混凝沉淀 (coangulation)

m 一胶核中的分子数 n 一被吸附在胶粒上的负电位形成离子数 n-x一吸附层中束缚正离子数 x 一扩散层内的自由正离子数

混凝剂和助凝剂： 可分为铝系、铁系、有机高分子及生物混凝剂。 常用的Al2（SO4）3.K2SO4.24H2O,Na3AlO3,AlCl3, FeCl3，FeSO4。 聚丙烯胺则为常用的有机混凝剂。 其中铝系混凝剂和聚丙烯酰胺有毒性效应。 影响因素 过滤（filtration ）

滤池工作分为三周期：成熟期、过滤期、清洗期

过滤的净化原理 （1）筛除作用； （2）接触凝聚作用。 (3) 沉淀作用 普通滤池

3.水的消毒（disinfection） 自读提示： 饮用水的消毒方法有哪些，常用的有什么 ？ 消毒的效果与哪些因素有关？ 物理法：煮沸、紫外线和超声波消毒 化学法：氯化消毒和臭氧消毒

1、氯化消毒： 是指用氯或氯制剂进行饮水消毒的一种方法。 氯制剂有漂白粉Ca（OCl）Cl，漂白粉精Ca（OCl）2凡含氯化合物中氯的化合价大于-1者 称为有效氯，具有杀菌作用。 如Cl2、Ca(OCl)Cl。 机理：次氯酸（hypochlorous acid）体积小。电荷中性，是一种强氧化剂，能破坏酶系统，对病毒的作用在于对核酸的致死性伤害。

余氯：饮水加氯消毒，经过一定的接触时间后， 水中所剩余的氯称为余氯。 总余氯 NH2Cl, NHCl2, HOCl, OCl- 游离性余氯 HOCl, OCl- 化合性余氯 NH2Cl, NHCl2

当水中含有氨时，氨将与HOCl发生下列反应 NH3 + HOCl=NH2Cl +H2O NH2Cl + HOCl=NHCl2 +H2O NHCl2 + HOCl=NCl3 +H2O 上述反应为可逆反应。此时的杀菌作用仍是HOCl作用，只有在HOCl消耗完后反应才向左进行。氯胺杀菌作用不如HOCl强。

（2）影响氯化消毒的因素 加氯量和接触时间 水的pH值 水温:水温高、杀菌作用快。水温每提高10倍，病菌杀灭率提高2～3倍。 水的混浊度 水中微生物的种类和数量

水中的余氯又两种，一为游离性余氯即自由性余氯（指HOCl和OCl-），另一种为化合性余氯（指NH2Cl和NHCl2）。 氯加入水中后所需余氯量，以及接触时间与余氯性质有关。对游离性余氯而言，要求接触30 min后，有0.3～0.5mg/L 余氯，而对化合性余氯则要求接触1～2h后有1～2mg/L余氯。

当水中存在较多氨时，氯与氨发生反应，产生氯胺(NH2CI 和 NHCl2 ),随着加氯量增加,氯胺与HOCl反应导致余氯减少，随后再增加，产生折点D. 2NH2Cl+HOCl —N2+3HCl+H2O NHCI2+HOCl —NC13+H2O 原水游离氨在0.5mg/L以下时,加氯量可控制在折点后。在0.5mg/L以上时,产生的化合性余氯已够消毒,加氯量可控制在C点前。

水的pH值: HOCl== H++OCl- 当pH〈6.0时HOCI接近 100%;pH =7.5 时,HOCI和OCl-大致相等;pH〉9 时,OCl-接近100%,根据大肠杆菌杀菌试验HOCl杀菌效率比ocl-高80倍。 因此,水的pH值不宜太高。用漂白粉消毒时,同时产生Ca(OH)2,可使pH升高,影响消毒效果。故当漂白粉含有效氯偏低(<15%)时,不宜用于消毒。

氯化消毒的副产物的产生及其危害 挥发性卤代有机物：主要为THMS; 非挥发性卤代有机物：主要为卤代乙酸类； 影响氯化消毒副产物生成的因素： 有机前体物质； 加氯量、溴离子浓度及pH等因素。 氯化消毒副产物与人群健康的关系：

(3)氯消毒方法 普通氯化消毒: 水浊度低，有机污染轻，加少量氯的方法； 氯胺消毒法 ：加氯量控制在C点前再加入氨； 折点消毒法 ：加氯量超过D点； 过量氯消毒法：水污染严重时，使余氯量达1～5mg/L。

2.二氧化氯消毒 优点:消毒效果好,不产生氯化副产物;剩余的C1O2 较自由性余氯稳定;氧化作用强,同时还能除臭去色,除铁、锰以及防止藻类生长。 缺点:成本高;制备含氯低的CI02 较复杂, 且不安全;此外动物实验指出C102、Cl02- 和 Cl03-均能引起溶血性贫血和变性血红蛋白症。美国水厂协会建议,管网中Cl02和C103-总浓度不应大于0.5mg/L。

3 臭氧消毒 优点:消毒接触时间短,不影响水的感官性状,尚有除臭、去色、除锰、铁、酚等多种作用;不产生三卤甲烷; 消毒的投加量一般不大于1mg/L,要求接触10～15min;剩余O3 0.02mg/L。 缺点：成本较氯和氯胺高;在水中不稳定，消毒后对输配水管有腐蚀作用,故出厂水中不允许有03 存在;为防网管中细菌生长需使用第二消毒剂。

4.紫外线消毒 优点:杀菌效率高,所需接触时间短;处理后的水无色无味。 缺点:消毒后无持续杀菌作用,价格贵。

The End