第三章给水卫生3

第三章给水卫生

2010级高原医学专业本科高原军队卫生学主要内容水与健康水质改善41生活饮用水水质要求2水源3营区给水(自学）5主要内容水与健康1生活饮用水水质要求2介水传染病的概念、传播途径、发病特点生活饮用水卫生要求；国家生活饮用水水质标准（感官、一般化学指标、毒理学指标、微生物学指标和放射性指标）军队战时饮用水水质标准（7天和90天）

水源的类型及卫生特点1

水源的污染及评价2第三节水源地表水、地下水和降水的卫生学特点有机物污染的评价指标（三氮、三氧、总有机碳）水源选择与卫生防护3

水源的卫生侦察4第三节水源水源选择的原则概念、工作流程特殊水质改善方法4过滤2消毒3野战条件下净水器材(自学）5第四节水质改善混凝沉淀1我国采用明矾降低水的浊度正式文字记载最早见明宋应星在明崇祯10年（公元1637年）刻印的《天工开物》一书。在1744~1746年出版的西班牙教士纳瓦雷特撰写的《中国帝国游记》中，详细记载了当时所看到的，普遍使用的明矾使黄河水变为清水的情况，并说这是自然的秘密，为当时西方所不知。人类一直在寻找改善饮用水的方法人类一直在寻找改善饮用水的方法中国古代将明矾置于带孔木杖中搅动水，使汲取的黄河水澄清。古埃及用捣碎杏仁抹在水池内壁，以澄清尼罗河水。4000年前印度利用木炭对水过滤，并储存在银和铜器中保鲜。17世纪发现了氯并广泛用于水处理。20世纪紫外线、臭氧、反渗透等技术。人类饮用水处理技术发展历程阶段污染问题主要危害处理目标新发展技术普通净化1800-1960粪便污水垃圾介水传染病除浊杀菌沉淀过滤消毒深度净化1960-1990工业废水农业废水微量有机物中毒远期危害除浊杀菌除微量有机物深度净化（活性炭吸附等）全面净化1990-微量有机物抗氯微生物（隐孢子虫、鞭毛虫）远期危害新型介水传染病除浊杀菌除微量有机物除抗氯原虫膜技术（微滤、超滤、纳滤、反渗透等）水源水Waterresource饮用水Drinkingwater水处理净化(purification)改善水的理化性状消毒（disinfection）杀灭水中病原微生物（Watertreatment）水处理：利用各种理化手段将含有杂质的水源水处理成符合人体卫生学要求的饮用水的过程。现代水处理技术主要类型筛除——去除肉眼可见物沉淀—去除颗粒物质(自然沉淀、混凝沉淀)过滤—去除颗粒物及其他杂质消毒—杀灭病原微生物深度处理—去除有机物(活性炭吸附、臭氧、膜分离)符合卫生要求的饮用水特殊处理—去除溶解性无机物(曝气、解析、离子交换)颗粒<1nm颗粒1-1000nm颗粒>1000nm真溶液(透明)不需要沉淀一、沉淀(sedimentation)悬浮液(浑浊)可自然沉淀胶体溶液(浑浊)需要混凝沉淀一、沉淀(sedimentation)粗沙细沙粘土细粘土胶体混凝沉淀自然沉淀1.

自然沉淀（三罐存水应用）总是从第三罐取水用。水至少存放2天后饮用。储水罐要定期清洗和用开水烫洗。混凝沉淀：coagulationsedimentation通过向水中加入一些药剂，让细小颗粒互相吸附成较大的颗粒，从水中沉淀出来，从而使水体澄清。凝聚（coagulation）：混凝剂水解，使胶体脱稳，生成细小矾花的化学过程（粒经<0.5µm），2min内完成。絮凝（flocculation）：矾花逐渐长大并因重力而下沉的物理过程（粒径0.6～1µm），需要10～30min。2.

混凝沉淀混凝沉淀：coagulationsedimentation2.

混凝沉淀水中胶体颗粒带有相同负电荷，互相排斥，形成稳定的悬浮状态不下沉。带正电荷的混凝剂使胶体颗粒凝聚结絮而沉降（电中和）絮状物通过吸附架桥吸收周围的杂质，逐渐增大体积和重量。絮状物下沉，水澄清。3.

混凝沉淀的机理混凝过程中加入的药剂称为混凝剂。有些混凝剂本身只起辅助作用，称为助凝剂。混凝剂的卫生要求混凝效果好对人体健康无害使用方便价廉易得4.混凝剂(coagulant)铝盐：明矾、硫酸铝。铁盐：三氯化铁、硫酸铁和硫酸亚铁。聚合氯化铝聚丙烯酰胺4.混凝剂(coagulant)种类范围优点缺点铝盐家庭价廉易得pH范围较窄澄清时间长铁盐水厂（寒区）絮状物比重大，沉降快；pH值宽(3.5～11)；低温时效果好。易产色味有腐蚀性聚合氯化铝水厂混凝效果好，用量少；絮状物形成快，大而细密，沉淀快；pH6～9。水面常有浮沫沉淀物容积较大聚丙烯酰胺污水处理可作混凝剂，也可作助凝剂；受pH值影响较小。单体有毒混凝剂优缺点比较净水植物量天尺仙人掌木瓜栽种净水植物进行水域净水水的pH值水温水中杂质搅拌方式5.

影响混凝的因素水的pH值铝盐在5.7～7.8范围内较好。铁盐在6.0～8.4（3.5~11）范围内较好。高分子混凝剂受pH值的影响较小。5.

影响混凝的因素水温低温应增大剂量、延长时间、投加高分子助凝剂。水中杂质浑浊或稍浑浊的水比透明的水更易凝聚。悬浮物极少时，要增加剂量或投加粘土或助凝剂。5.

影响混凝的因素搅拌方式凝聚阶段：初加时应迅速充分搅动使快速混和均匀，形成微细絮状物。絮凝阶段：慢速同方向搅拌，以增加絮状物集聚机会形成较大的絮状物下沉。剧烈长时间搅拌或经常改变搅拌方向，都可导致絮状物不可逆的破坏。5.

影响混凝的因素野外估计法：根据透明度估计。6.

混凝剂用量的确定6.

混凝剂用量的确定1L1L1L5%明矾

2ml5%明矾

3ml5%明矾

4ml野外三杯（桶）法：取三杯（桶）水，定量投加混凝剂，以絮状物出现快而大的剂量为合适剂量。6.

混凝剂用量的确定三杯法(三桶法)1L1L1L5%明矾

2ml5%明矾

3ml5%明矾

4ml投加混凝剂后必须先快后慢（同方向）搅动3～5分钟，静置5～10分钟后观察。卫生学意义：对颗粒物（浊度）、有机物、铁锰、微生物都有极好去除效果。野外及乡镇是常用而有效的、甚至是唯一可进行的水处理方式。抗氯微生物的有效处理方式。二.过滤（filtration）过滤：通过多孔介质(滤料)组成的滤层，使水中的悬浮物和微生物被截留去除的净化过程。过滤原理机械筛滤：去除大于滤层孔隙的悬浮物。沉淀：沉积于滤料的表面、空隙。吸附：悬浮物、胶体和溶解杂质被滤材所吸附。生物滤膜：截留的微生物利用粘附在滤科表面的有机物为养料不断繁殖，形成一薄层生物膜。生物膜可以截留细小的颗粒和微生物，分泌生物活性酶，吸附和杀灭微生物，促进有机物、氨和亚硝酸盐等的氧化。二.过滤（filtration）滤料种类颗粒状:

石英砂、无烟煤、木炭、活性炭等。纤维状:

树脂、布、棉花、羊毛等。多孔成型物质:

陶瓷、活性炭等制成管状或板状。薄膜型:

微滤膜和超滤膜等。二.过滤（filtration）二.过滤（filtration）过滤方式水厂：快滤池、慢滤池、生物慢滤池等。家庭：滤缸、滤桶等。个人及小分队：床单、毛巾、军帽、军服等。二.过滤（filtration）生物慢滤池家庭用简易净水器

（WHO推荐，中国农村改水中心在地震灾区推荐）各种各样的陶瓷滤器过滤使用得当，可去除悬浮物90%，细菌去除率可达70%～95%。野外简易过滤野外个人滤水器野外简易过滤污染的原水经沉淀、过滤仍将有一部分微生物未能去除，有可能引发介水传染病。消毒是水处理最重要的一个环节！原则上不论平战时，凡饮用水必需经消毒才能饮用。三.消毒（disinfection）1.水消毒的各种方法物理方法热:煮沸声:超声波辐射:紫外线（UV）、微波、γ射线压力:超滤化学方法卤族元素:氯、碘、溴卤间化合物:氯化溴、氯化碘、溴化碘过氧化物:臭氧、过锰酸钾、高铁酸钾、过氧乙酸金属:银、铜协同方法氯胺与碘化钾、臭氧和紫外线等。最常用的仍然是煮沸氯消毒法2.氯消毒法（chlorination）1774年，瑞典scheele发现氯元素。1785年，氯用于病房消毒降低产褥热。1896年，开始用于饮用水消毒，因效果好、价廉在世界范围内普及。二氧化氯的使用也在逐渐扩大。3.常用氯消毒剂比较名称及化学式形态及产生有效含量优点缺点适用范围液氯

Cl2氯气在常温下加压6～8个大气压即成100%价廉效果可靠产生DBPs强烈急毒水厂漂白粉CaCl(OCl)氯化石灰（含杂质）35%使用方便不稳定少量水漂白粉精Ca(OCl)2片剂（精制氯化石灰）70%较稳定我军常用二氯异氰尿酸钠(C3O3N3NaCl2)粉末、颗粒、片剂62～64.5%稳定消毒效果好我军常用二氧化氯ClO2淡黄绿色气体溶液稳定型固体稳定型氯气的2.63倍效果快而好日渐扩大

4.氯消毒机理氯的水解：Cl2+H20H+

+

Cl-+

HOCl次氯酸的离解：HOClH+

+

OCl-

HOCl是小的中性分子，极易穿过细胞膜进入细菌内部，通过Cl的氧化作用，破坏细菌磷酸丙糖巯基酶活性导致细菌死亡。OCl-带负电，不能靠近带负电的细菌，难起消毒作用。HOCl的杀菌能力比OCl-大80倍。常氯消毒法constantchlorination用于经常性消毒水源良好时，单独用常氯消毒即可。水质污染严重时必须先净化处理再用常量氯消毒。有机物污染严重时也可在混凝前预加氯以分解有机物、防止藻类生长。一般加氯量为1～3mg/L，消毒30min后，应保持游离余氯0.3～0.5mg/L。5.氯消毒的方法超氯消毒法shockchlorination适用于污染严重或紧急情况时行军、野营、战时紧急情况下发生肠道传染病流行生物战时水源受到严重污染新开井用超过正常氯量5～10倍或更大的氯量，消毒10～15min，测定余氯，脱氯（必须）。5.氯消毒的方法计算水量确定加氯量加氯消毒测定余氯7.常氯消毒法的步骤有效氯测定计算水量确定加氯量加氯消毒测定余氯7.常氯消毒法的步骤有效氯测定有效氯(availablechlorine)：凡含氯化合物的分子团中氯的价数大于负一价者均为有效氯。代表氯制剂在氧化还原反应中的当量值（获取电子的能力）。有效氯容易失效，应经常测定消毒剂有效氯含量。计算水量确定加氯量加氯消毒测定余氯7.常氯消毒法的步骤有效氯测定熟悉水井、水池的水量计算方法。记住军队常用容器水桶、行军锅、面盆的容量。计算水量确定加氯量加氯消毒测定余氯7.常氯消毒法的步骤有效氯测定估计法计算法三杯（桶）法7.常氯消毒法的步骤（1）估计法7.常氯消毒法的步骤水质加氯量(mg/L)计算公式透明水（井水）1-2加氯制剂的量=(加氯量×水量)÷有效氯含量微浑水（河水）2-3稍混水（塘水）3-4例如：水源水为保护良好透明无色河水，无污染，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）计算法加氯量为2mg/L，应加漂白粉量为:加漂白粉量（g）＝2×2000/（20%×1000）＝20

7.常氯消毒法的步骤（3）三杯（桶）法在各杯（桶）水内加入不同量漂白粉溶液后30min，用化学试剂或感官测定余氯量，取合适余氯的一杯（桶）的加漂白粉液量，即可计算出每升（m3）应加漂白粉量。计算水量确定加氯量加氯消毒测定余氯7.常氯消毒法的步骤有效氯测定将漂白粉调成浆状或配成溶液加入，充分搅拌，作用30min。7.常氯消毒法的步骤加氯机计算水量确定加氯量加氯消毒测定余氯7.常氯消毒法的步骤有效氯测定保证消毒效果的重要环节。一般要求游离余氯0.3～0.5mg/L。战时或肠道传染病流行时，不低于1～2mg/L。水被生物战剂污染时不低于5mg/L。四、水质深度处理技术（advancewatertreatment）活性炭吸附技术氧化技术（臭氧，高锰酸钾，二氧化氯，过氧化氢等）膜分离技术光化学氧化技术生物预处理技术五、水质特殊改善技术除铁锰：曝气、混凝、过滤、石灰等除砷除氟：化学解析剂、特异净水器等除硬度（软化）：加热、离子交换