环境卫生学：第四章 水体卫生 (hygiene of water)1

1、第四章 水体卫生 (hygiene of water)地球上水资源的储量及分布水量（km3） 占总水量%海洋 1370000000 97.30冰川、冰盖 292000000 2.41盐湖、内陆海 104000 0.008地下水 8350000 0.61土壤水、渗透水 67000 0.005大气水汽 13000 0.001淡水湖 125000 0.009河流 1250 0.0001全世界淡水储量及分布水资源类型 水量 （km3） 比例（%） 地下水 10846500 30.96冰雪水 24064100 68.70沼泽水 11470 0.033湖泊水 91000 0.260河水 2120 0.00

2、6大气水 12900 0.037生物水 1120 0.0032 总计 35029210 100 印度水荒第一节 水源的种类及其卫生特征一、 水资源种类（淡水资源） 降水（fall water ）-雨、雪水 地面水（surface water）-江、湖、塘水 地下水（underground water）-土层内的水地下水浅层地下水深层地下水泉水不承压深层地下水承压深层地下水（自流井）（深井）（浅井）二、 水资源的卫生特征各种水源卫生特征的比较项目 降水 地面水 地下水 来源 雨、雪 降水地表径流 降水和地面水渗透水量 少、不稳定 充足、不稳定 充足、较稳定感官性状 良好 浑浊、悬浮物多 无色透明

3、硬度 软 较软 硬 细菌含量 少 多 少溶解氧含量 高 高 低自净能力 强 差防护 受大气污染物影响 不易防护 易防护 用途 特殊地区使用 城乡水源 城乡水源水厂投资 多 少 第二节 水质的性状和评价指标 一、物理性状指标1. 水温 (temperature of water)2. 色 (color)3. 臭 (odor) 4. 味 (taste) 5. 浑浊度 (turbidity) 表示水中悬浮物和胶体物对光线透过时的 阻碍程度 1mg/L sio2(硅藻土)所呈现的浑浊状态为1度二、化学性状指标1. PH-天然水PH 为7.28.52. 总固体 ( total solids ) 溶解性固

4、体 - 水样经过滤后, 将滤液蒸干所 soluble solids 得的残留物 悬浮性固体-水中不能通过滤器的固体物干重 总固体-水样在一定温度下蒸干后的残留物 总量 （总固体愈少，水愈清洁）suspended solids3. 硬度- 溶于水中的钙、镁等盐类的总量 碳酸盐硬度-钙镁的重碳酸盐和碳酸盐 非碳酸盐硬度-钙镁的硫酸盐、氯化物 暂时硬度-水煮沸后可除去的硬度Mg(HCO3)2CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2MgCO3+CO2+H2O 永久硬度-水煮沸后不能除去的硬度(hardness)4. “三氮” （氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）“ 三氮”的形成人畜粪便含氮有机物水体微生

5、物分解氨基酸NH3NH3终产物无O2O2NO2-NO3-O2硝酸菌亚硝酸菌(ammonia nitrogen , nitrite nitrogen , nitrate nitrogen)“三氮”单项指标增高的意义NH3N-新近人畜粪便污染NO2-N - 水体正在自净 NO3-N- 陈旧性污染已自净完毕， 也可能为地质因素所致 水体“三氮”的综合评价三种含氮化合物在水中出现的卫生学意义NH3NNO2-NNO3-N卫生学意义 新近污染, 尚未自净 新近污染, 正在自净 一边污染, 一边自净 陈旧污染已自净完毕 也可能为地质因素 陈旧污染已自净完 目前又有新污染 硝酸盐还原为亚硝酸盐 清洁水5. 溶

6、解氧（dissolved oxygen , DO )DO 是评价水体有机物污染及自净程度的间接指标水体有机物污染需氧微生物分解有机物消耗大量DO如耗氧复氧水中DO不断下降甚至呈缺氧状态厌氧微生物繁殖有机物腐败水质变黑发臭水生生物死亡（DO 34mg/L)南京护城河中的死鱼玄武湖出现大面积死鱼武汉南湖巴西一湖中的死鱼有机物需氧分解与厌氧分解的终产物有机物中主要元素需氧分解厌氧分解终产物臭气终产物臭气 C 二氧化碳 无 甲烷 无 N 亚硝酸盐 无 氨、吲哚 有 硝酸盐 粪臭质 S 硫酸盐 无 硫化氢、 有硫醇（臭蛋臭） P 磷酸盐 无 磷化氢 有 （腐败臭） 6. 化学耗氧量(chemical o

7、xygen demand ,COD) 化学耗氧量-在一定条件下用强氧化剂如高锰 酸钾、重铬酸钾等氧化水中有机 物所消耗的氧量 7. 生化需氧量（biochemical oxygen demand ,BOD) COD 可作为水体有机物污染的间接指标( BOD BOD5 BOD 520) BOD-水中有机物在需氧微生物作用下分解所 消耗的溶解氧量 BOD5 -20培养5日，1升水中减少的溶解氧量8. 氯化物 (chloride)9. 硫酸盐(sulphate)10. 总有机碳(total organic carbon, TOC) 总需氧量 (total oxygen demand ,TOD) TO

8、C-水中全部有机物的含碳总量 TOD-1升水中可氧化物质在一定条 件下氧化所消耗氧的毫升数11. 有害物质Hg 、 Cd、 Cr、 As、 Pb、酚、氰化物等三、微生物学性状指标1. 细菌总数 ( total bacterial count ) 指1毫升水样在普通琼脂培养基中 , 经 3724小时培养所生长的细菌菌落总数 作为水被生物性污染的参考指标 生活饮用水卫生标准: 100 CFU/mlCFU-菌落形成单位（colony forming units) 2 . 总大肠菌群 (total coliforms) 一群需氧和兼性厌氧革兰氏阴性无芽孢杆菌,在 37 24小时培养能使乳糖发酵，产酸产

9、气总大肠菌群(人及温血动物粪便)耐热大肠菌群 - 37、 44.5能生长 繁殖,使乳糖发酵，产 酸产气 大肠菌群（自然环境）- 37生长, 44.5 不生长 耐热大肠菌群是人、畜粪便污染水体的指示菌，提 示可能有肠道致病菌存在 生活饮用水卫生标准（GB 57492006） 总大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL） 不得检出 耐热大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL） 不得检出 大肠埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL） 不得检出第三节 水体的污染源和污染物 水体污染 ( water pollution) -污染物进入水体，其数量超过水体的自净能力， 造成水质

10、恶化，水体生态破坏，危害人体健康一、水体污染源 工业废水-工艺过程用水、机器冷却水、清洗水 生活污水-粪便、洗涤污水 农业污水-作物栽培、牲畜饲养、农产品加工 其他-工业、生活垃圾雨水冲洗、油船事故等水体污染源两条渔船在长江捕捞一天只捕获两条刀鱼黄河上的黑色油污大运河污染被城市垃圾污染的湖泊富含洗涤剂的污水化学工业废水造纸厂废水污水排放在长江近岸形成污染带 2010.4.20美国墨西哥湾石油钻井平台发生爆炸，油井漏油，每天漏油5000桶，海上浮油污染面积达9900平方公里。 用燃烧法处理浮油满身沾油垂死挣扎的海鸟二、水体污染物1、物理性污染物热污染放射性污染2、化学性污染物无机物-重金属、氮、

11、磷、氰化物、酸、碱等有机物-苯、苯酚、有机磷农药、石油等3、生物性污染物病原体藻类第四节 水体的污染、自净和转归一、各种水体污染的特点 水体富营养化(eutrophication) -湖泊、水库污染合成洗涤剂含N、P 污水N、P 化肥水体N、P增加藻类大量生长繁殖水体DO下降水体恶化水生生物死亡 海湾富营养化-赤潮 ( red tide) 湖泊富营养化-水华 (water bloom) 地下水富营养化-肥水 (fertilized water)水体感官性状改变裸甲藻湖泊富营养化水华水华太湖的富营养化鼋头渚南京玄武湖严重富营养化 (2005. 9)海湾富营养化赤潮（卫星遥感照片）二、水体污染的自

12、净及其机制（一）水体自净 (water self-purification) 受污染的水体, 通过物理、化学、生物学作用, 使 污染物浓度逐渐降低，水质恢复到污染前的状态（二）水体自净过程的基本特征 污染物浓度逐渐降低 大多数有毒物转变为低毒或无毒物 重金属可被吸附、沉降或进入食物链 复杂的有机物可被微生物分解为简单的无机物 不稳定物质可转变为稳定物质 DO初期急剧下降, 然后逐渐恢复正常 水生物种群和数量先降后升(三）水体自净的机制1、 物理净化 ( physical purification) 过程 混合、稀释 沉降 挥发、逸散挥发、逸散沉降二次污染混合、稀释底泥大气水 2、化学净化 ( chemical purification) 过程 分解与化合氰化物HCN酸性条件Hg+ S+HgS 中和作用-酸、碱废水相互中和 氧化还原难溶的硫