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Environmental Hygiene. 2018
主要内容(4学时)
• 1. 概述
• 2. 水资源的种类及其卫生学特征
• 3. 水质的性状和评价指标
• 4. 水体的污染源和污染物
• 5. 水体的污染、自净和污染物转归
• 6. 水体污染的危害
• 7. 水环境标准
• 8. 水体卫生防护
• 9. 水体污染的卫生调查、监测和监督
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掌握内容
• 水资源的种类及卫生学特征
• 水质评价指标
• 水体污染源和污染物
• 水体自净和污染物转归
• 水体污染对健康的危害
• 地表水环境质量标准制定原则
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水的重要性• 以下哪些说法正确?
• 1.人体生理活动和生化反应所必需
• 2.水份含量约占成人体重的66%,约占大脑重量的75%
• 3.在断水的情况下,通常人最多存活约两周
• 4.在断水的情况下,通常人最多存活一个月
• 5.在生活和生产活动中具有极其重要的作用
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地球水资源分布淡水3%
海水97%
地球水量 淡水 地表淡水(液体)
湿地11%
冰川冰盖68.7%
湖库87%
地下水30.1%
其他0.9% 河流 2%地表水
0.3%
水体资源
从太空看地球
全球可利用淡水资源仅占淡水储量的0.34%
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水资源的种类及其特征
⚫ 降 水(Precipitation )
⚫ 地面水(Surface water)
⚫ 地下水(Underground water)
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水资源的种类及其特征
一、降水
⚫ 即雨雪雹水
⚫ 水质较好、矿物质含量低、水量无保证
⚫ 有明显的地域性和时间性
⚫ 降水水质影响因素
⚫ 水源地:如沿海地区含碘量高等
⚫ 大气质量:如酸雨等
酸雨分布长江以南-云贵高原以东
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水资源的种类及其特征
二、地表水
⚫ 降水在地表径流和汇集后形成的水体
⚫ 包括江、河、湖泊、水库水等
⚫ 丰水期与枯水期
⚫ 水质较软,主要受地质环境和人类活动的影响
⚫ 封闭型 即死水,易发生水体富营养化
⚫ 开放型 即活水,抗污染力较强
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水资源的种类及其特征
孟加拉国地下水砷污染事件
三、地下水
⚫ 浅层地下水
⚫ 是我国广大农村最常用水源
⚫ 水质物理性状较好,细菌数较地表水少
⚫ 硬度增加, 水中溶解氧因消耗而减少
⚫ 深层地下水
⚫ 常被用作城镇或企业的集中式供水水源
⚫ 水质较好,水量较稳定,细菌数较少,但矿化程度高,硬度大
⚫ 地下水水质直接受地表水水质和地质环境的影响
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水质的性状和评价指标
物理性状指标
1.水温:影响水中生物、水体自净等
2.色:有机物的分解和所含无机物
3.臭和味
4.浑浊度(turbidity)
• 定义:水中的悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍程度
• 定量:1L蒸馏水中含相当于1mg标准硅藻土形成的浑浊状况为1度
• 主要取决于胶体颗粒的种类、大小、含量、形状和折射指数
• 由水中含泥沙、粘土、有机物等造成的
• 不浑浊的水不一定未受污染
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
1. pH
• 7.2-8.5之间
• 有机物污染:微生物有氧代谢生成CO2,pH下降
• 富营养化:光合作用消耗CO2,pH上升
2. 总固体---溶解性和悬浮性固体• 水样在一定温度下缓慢蒸发至干后的残留物总量
• 由有机物、无机物和各种生物体组成
• 总固体愈少、水愈清洁
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
3. 硬度 (hardness of water)
• 溶于水中钙镁盐类的总含量,以CaCO3(mg/L)表示。
• 碳酸盐硬度——钙镁的重碳酸盐和碳酸盐
• 非碳酸盐硬度---硫酸盐、氯化物
• 暂时性硬度
• 永久性硬度
• 地表水与地下水
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
4. 含氮化合物• 有机氮、蛋白氮、三氮(NH4-N NO2-N NO3-N)卫生学意义
NH4-N NO2-N NO3-N 污染新旧状况
高 低 低 新近污染
低 低 高 陈旧污染,自净完成
高 高 高 新近+陈旧
粪便等含氮有机物
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
5. 溶解氧(Dissolved oxygen, DO)
• 与氧分压和水温有关
• 水层越深,溶解氧越低
• 藻类繁殖,溶解氧增加;污染物分解,溶解氧下降
• 评价水体受有机污染及其自净程度的间接指标
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
6. 化学耗氧量 (Chemical oxygen demand, COD)
⚫ 在一定条件下,强氧化剂 KMnO4、KCrO4氧化有机物所消耗的氧量
⚫ 有机物和还原性无机物的总量
⚫ 快速,但不能反映化学稳定性和降解的实际情况
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
7. 生化需氧量 (Biochemical oxygen demand, BOD)
⚫ 水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解时消
耗的溶解氧量
⚫ 5日生化需氧量(BOD520):20度培养5天,1L水
减少的溶解氧量
⚫ 反映微生物分解有机物的实际情况
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
8. 氯化物
⚫ 流经含氯化物的地层、受生活污水污染,或受海潮影响
⚫ 人畜粪便、生活污水或工业废水
9. 硫酸盐 长江口咸潮
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水质的性状和评价指标化学性状指标
10. 总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD)总有机碳(total organic carbon, TOC )
•水中全部有机物的含碳量
•评价水体有机需氧污染程度的综合性指标之一
•只能相对表示水中有机物的含量,不能说明有机污染的性质
总需氧量(total oxygen demand, TOD)
•一升水中还原物质(有机物和无机物)在一定条件下氧化时所消耗氧
的毫升数
•是评定水体被污染程度的重要指标
可能取代生化需氧量
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水质的性状和评价指标
化学性状指标
11. 有害物质
⚫ 重金属和难分解的有机物
⚫ 工业废水
汞 镉 砷 铬 铅 酚 氰化物 有机氯 多氯联苯
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水质的性状和评价指标
微生物学性状指标
1. 细菌总数
⚫ 1ml水在普通琼脂培养基中经37℃培养24h后生长的细菌菌落数
⚫ 反映水体受生物性污染的程度,水体污染愈严重,水的细菌总数愈多
⚫ 缺点:只能说明在这种条件下适宜生长的细菌数,不能表示水中所有的细菌数,更不能指出有无病原菌存在
水质的性状和评价指标
微生物学性状指标
2. 总大肠菌群(total coliform)
⚫ 指一群需氧及兼性厌氧的在37℃生长时能使乳糖发酵、在24h内产酸产气的革兰阴性无芽孢杆菌
⚫ 包括人及温血动物粪便内的大肠菌群和其它环境中的大肠菌群
3. 粪大肠菌群
⚫ 即在44.5±0.2℃环境中培养能生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌
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问题
⚫ 封闭型水体、开放型水体各有哪些?卫生学特点有何不同?
⚫ 三氮卫生学意义?
⚫ DO、COD、BOD卫生学意义?
⚫ 水质评价微生物学指标包括哪几项?各自卫生学意义?
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水体污染源和污染物
•水体污染 (water pollution)
—人类活动排放的污染物进入水体,其数量超过水体自
净能力,使水和水体底质的理化特性和水环境中的生物特
性、组成等发生改变,从而影响水的使用价值,造成水质
恶化,乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。主要指
人为污染。
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水体的污染源和污染物——
• 工业废水 (industrial wastewater)
—水污染的主要原因
—冶金、化工、电镀、造纸、印 染、制革等
—特点:水质和水量因生产品种、工艺和生产规模等的不同而有很大差别
水体污染的主要来源
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工业废水污染事件
• 2005年12月,韶关冶炼厂含镉污水直接排入北江
• 2010年7月,紫金矿业紫金山铜矿湿法厂污水池发生渗漏,含铜酸性污水进入汀江(福建)
• 2015年11月,甘肃陇星锑业有限公司尾砂泄漏,嘉陵江锑浓度超标
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水体的污染源和污染物——
• 生活废水 (domestic sewage)
水体污染的主要来源
生活废水
医院污水
洗涤废水
粪尿污水
• 纤维素淀粉 糖类脂肪蛋白质有机物
• 氯化物硫酸盐 磷酸盐铵盐亚硝酸盐硝酸盐无机物
• 肠道细菌、病毒、寄生虫微生物
含磷洗涤剂
水体富营养化
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水体的污染源和污染物——
• 生活废水 (domestic sewage)
水体污染的主要来源
典型合成洗涤剂化学配方
十二烷基苯磺酸钠 1.5-20% 活性剂成份
Na5P3O10 30-50% 助洗、填充剂
Na2SO4 5-15% 防止衣物再污染
Na2SiO3 4-8% 防止衣物再污染
羧甲基纤维素 0.5-1.5% 防止衣物再污染
光学增白剂 微量 颜色明亮
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水体的污染源和污染物——
• 农业废水 (agricultural wastewater)
水体污染的主要来源
农业废水
抗生素
农药化肥 氮磷肥
DDT六六六
抗生素
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水体的污染源和污染物——
• 物理性污染物
—热污染:工业冷却水
—放射性污染
• 化学性污染物
—当今水污染最显著特点
• 生物性污染物
水体污染的主要来源
无机物
有机物2221种
黄浦江(500)长江口(100)松花江多环芳烃
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水体的污染、自净和污染物的转归——
• 河流
—污染程度取决于河流的径污比,径污比大,稀释混合能力强,污染程度小
—污染可殃及下游地区
⚫ 湖泊、水库
—水流缓慢,稀释混合能力差,污染物易于沉积
—水流缓慢,复氧作用降低,对有机物自净能力减弱
—水体富营养化 (eutrophication):定义、水华、赤潮、危害、措施
各种水体污染的特点
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水体富营养化(eutrophication)
• 当湖泊、水库水接纳过多含氮、磷的污水时,可使藻类等
浮游生物大量繁殖形成水体富营养化
——水华(淡水)water blooms
——赤潮(海湾)red tide
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水体富营养化(eutrophication)
• 危害
–死亡后分解,消耗溶解氧,水质恶化,危
及鱼类及其他水生物的生存
–氮、磷重释放,加重污染
• 控制措施:控制磷和氮的排放
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水体的污染、自净和污染物的转归——
⚫ 地下水
—污染过程缓慢
—恢复需较长时间
⚫ 海洋
—污染源多而复杂
—持续性强,危害严重
—污染范围大
各种水体污染的特点
与地表水的关系
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水体的污染、自净和污染物的转归——
•水体自净 (water self-purification)
—水体受污染后,污染物在水体的物理、化学
和生物学作用下,使污染成分不断稀释、扩散、
分解破坏或沉入水底,水中污染物浓度逐渐降
低,水质最终又恢复到污染前的状况。
水体污染的自净及其机制
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水体的污染、自净和污染物的转归——
水体污染自净的特征
•浓度降低
•有毒 低毒、无毒
•重金属:吸附 沉淀 食物链
•有机物:分解
•不稳定 稳定
•溶解氧
•水生物种类和数量变化
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水体的污染、自净和污染物的转归——
水体污染自净的机制
物理净化
•稀释
•混合
•吸附
•沉淀
化学净化
•氧化
•还原
•分解
•化合
生物净化
•生物分解
•生物转化
•生物富集
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水体的污染、自净和污染物的转归——
水体污染自净的机制
物理净化
• 只改变污染物浓度分布
• 不减少污染物绝对量
• 有助于后续化学和生物学净化
化学净化
• 可改变污染物的绝对量和毒性
• 减毒或增毒
生物净化
• 水体自净最重要途径
• 最活跃途径
• 用于污水净化
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氧垂曲线图
正常情况下的溶解氧量
Cp
时间
a
bc
a 有机物分解的耗氧曲线
b 复氧曲线 c 氧垂曲线
•溶解氧变化曲线,呈下垂状
• Cp:耗氧速率=复氧速率
•当Cp>4mg/L时
•当Cp<4mg/L时
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水体的污染、自净和污染物的转归——
水体污染物的转归
⚫ 污染物的迁移
—物理过程:地点、介质
—生物富集作用(bioenrichment)
—生物放大作用(biomagnification)
⚫ 污染物的转化
⚫ 实例: DDT在水生食物链中的迁移和转归分析
量变
质变
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水体的污染、自净和污染物的转归——
水体污染物的转归
•生物富集作用
某些生物从环境中摄取浓度极低的污染物,在体内逐渐聚集,使该物质在生物体内达到相当高、甚至引起其他生物(或人)中毒的浓度。
•生物放大作用
由于食物链上各级生物的生物富集作用,使高位营养级生物体内污染物浓度大大高于低位营养级生物。
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水
(0.3μg/L)
浮游生物
(30μg/kg)
小鱼
(0.3mg/kg)
大鱼
(3mg/kg)
水鸟
(30mg/kg)
100倍 1000倍
10万倍 1万倍
DDT在水生食物链中的迁移和转归分析
警示:
•水体资源的轻微污染会引发危害更大的环境灾害;
•长期残留的脂溶性化学物质具有极大的生物放大作用;
•位于食物链最高端的人类将是环境污染的最大受害者。
DDT
半减期长脂溶性生物富集现象
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• 可致水生物体内污染物浓度呈几何级数增加的是( )
• 1.生物蓄积作用
• 2.生物浓缩作用
• 3.生物放大作用
• 4.水体污染
• 5.水体自净作用
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生物性污染的危害
2.进入水体最常见的病原体
细菌
• 伤寒/副伤寒杆菌
• 痢疾杆菌
• 霍乱弧菌
• 致病性大肠杆菌
病毒
• 甲型 戊型肝炎病毒
• 人类轮状病毒
• 脊髓灰质炎病毒
• 柯萨奇病毒
• 腺病毒
寄生虫
• 溶组织阿米巴原虫
• 贾第鞭毛虫
• 隐孢子虫
• 蛔虫
• 血吸虫
其他
• 沙眼衣原体
• 钩端螺旋体
生物性污染依然是导致健康危害的重要因素
毛蚶 食用习惯 甲肝暴发
• 每只每日过滤40L水
• 甲肝病毒浓缩
• 启东毛蚶丰收
• 受到粪便污染
• 1987.11-1988.1
销往上海
• 喜生食毛蚶
• 开水里浸一下
• 98℃1min甲肝病毒
灭活
• 甲肝潜伏期2-6周
• 1988.1-4月 暴发
• 30万人患病
30余人死亡
甲肝暴发(1988年,上海)
贾第鞭毛虫
临床表现
胃肠道症状:腹泻、腹痛、腹胀、厌食等。
典型病人表现吸收不良综合征等。
感染率
我国 0.48%-10%
包囊 滋养体
包囊
传染阶段
诊断阶段
滋养体可随粪便排出,但在环境中不能存活
被包囊污染的水、食物或手/污物
贾第鞭毛虫生活史
隐孢子虫
临床表现
免疫功能正常者,自限性腹泻,水样便;伴有消化道症状,腹痛、腹胀、呕吐、乏力等症状。
免疫功能异常者,持续性霍乱样水泻,艾滋病主要死因之一。
感染率
发达国家 0.1%-27.1%不发达国家 0.1%-31.5%
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• 水体富营养化可能对人体健康产生的直接危害是( )
• 1.影响水的感观性状
• 2.导致介水传染病
• 3.破坏水生生态环境
• 4.藻类毒素中毒
• 5.可能引起公害病
生物性污染的危害
藻毒素主要危害
• 影响水的感官性状
• 破坏水体生态环境
• 经济损失巨大
• 可引发生物的急慢性中毒甚至死亡
• 降低饮水安全性
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藻类毒素
理化性质
•易溶于水,不易沉淀或被吸附
• 易发生紫外光解或化学反应而丧失毒性
• 热稳定性
•现行自来水处理工艺不能有效去除。
• 水中半衰期约10天
胞内藻毒素与胞外藻毒素
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藻类毒素
微囊藻毒素 节球藻毒素 拟柱孢藻毒素
类毒素-a 高类毒素-a 拟类毒素-a 石房蛤毒素
肝毒素
神经毒素脂多糖内毒素
皮肤毒素
环肽
生物碱 脂多糖
微囊藻毒素单环七肽
X(amino acid 2) Z(amino acid 4)
MC-LR L: Leu R: Arg
MC-RR R: Arg R: Arg
MC-YR Y: Tyr R: Arg
微囊藻毒素结构示意图注:根据2、4位上的氨基酸命名不同
类型的微囊藻毒素
•80多种异构体
•产毒藻属
•微囊藻属
•鱼腥藻属
•颤藻属
•念珠藻属
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微囊藻毒素毒理学研究
• 肝毒性
• 主要作用于肝细胞和肝巨噬细胞
• 病理表现:肝脏出血、坏死、肿胀、瘀血、肝细胞结构破坏
• 血清酶学表现为LDH、γ-GT、ALP等升高,PP1和PP2A 受抑制
• 促癌作用
• MC-LR:最强肝癌促进剂,且与黄曲霉毒素B1等有协同促癌作用
• 肾毒性
• 生殖毒性
• 肠毒性
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微囊藻毒素对人群健康的影响
• 急性中毒
• 皮肤、眼睛过敏,发烧,疲劳以及急性肠胃炎,严重者中毒性肝炎,甚至死亡
• 慢性危害
• 与原发性肝癌发病有关(江苏启东、海门、广西绥远)
• 长期饮用含有较高浓度微囊藻毒素水的人群肝癌发病率显著高于对照组,认为
沟塘水中以微囊藻毒素为代表的藻类毒素可能是人类肝癌的促癌剂
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化学性污染的危害酚的毒性及对人体健康的影响
一般毒性
• 细胞原浆毒物,低浓度时蛋白质变性,高浓度时蛋白
质沉淀。
• 皮肤黏膜刺激腐蚀作用,抑制中枢神经系统或损害肝
肾功能。
• 经皮肤和消化道吸收,其中大部分在肝脏氧化成苯二
酚、苯三酚,并与葡萄糖醛酸等结合而失去毒性,然
后随尿液排出,使尿呈棕黑色(酚尿)。
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化学性污染的危害
特殊毒性
• 内分泌干扰作用
–五氯酚、辛基酚、壬基酚
对人体健康的影响
• 多为急性中毒。表现为大量出汗、肺水肿、吞咽困难、肝及造血系统
损害、黑尿等。
其他
• 使水体感官性状明显恶化,产生异臭和异味。酚与水中游离氯结合产
生氯酚臭,苯酚的氯酚臭阈为0.005mg/L。
酚的毒性及对人体健康的影响
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化学性污染的危害
多氯联苯(PCBs)
理化特性及工业用途
• 易溶于脂质,水溶性差
• 化学稳定性随氯原子数的增加而增高
• 具有低可燃性、低电导率、高热稳定性、化学稳定性
• 工业中主要作为冷却剂、润滑剂和绝缘剂
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化学性污染的危害
环境中的行为及人体暴露方式
• 持久性有机污染物
• 生物富集和生物放大作用
• 主要暴露途径:摄取被PCBs污染的食物、宫内及母乳暴露
多氯联苯(PCBs)
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化学性污染的危害
对健康的危害
内分泌干扰作用
1) 拟雌激素作用
• 降低雄性胎儿睾酮水平,导致胚胎期雄性性腺的分化发
育障碍,子代性行为异常。影响睾丸生精功能。
• 和雌激素受体结合,干扰雌激素代谢,影响雌性生殖系
统的发育和功能。
多氯联苯(PCBs)
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化学性污染的危害
对健康的危害
2)甲状腺素干扰作用
• 母乳中PCBs 水平与儿童血中总甲状腺素( TT4 ) 水平呈负相关,
与TSH水平呈正相关。
• PCBs染毒剂量与甲状腺细胞形态结构、甲状腺激素和甲状腺球
蛋白均呈明显的剂量反应关系,且随剂量的增加,甲状腺细胞凋
亡增加。
• 甲状腺素合成的下降,可造成子代发育期间体重增长缓慢、听力
缺失等。
多氯联苯(PCBs)
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化学性污染的危害
对健康的危害
生殖毒性
• 人类精子数及女性受孕能力下降;
• 早产、流产、死胎率增高;
• 婴儿低出生体重和出生缺陷率增高;
• 男性婴儿出生比例下降,且生殖系统畸形增加(隐睾症、尿道下
裂等)。
致癌作用
• “人类可能的致癌物质”(IARC)
多氯联苯(PCBs)
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化学性污染的危害
对健康的危害
肝毒性
• 肝微粒体酶、肝酶和脂质浓度增高。脂肪肝、肝脏肿大
和肝脏肿瘤等。
• 米糠油事件:慢性肝病和肝硬化标化死亡比明显增高;
胎儿油症。
多氯联苯(PCBs)
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化学性污染的危害
邻苯二甲酸酯类
邻苯二甲酸酯又称酞酸酯(PAEs),如二正丁酯(DBP)
和二异辛酯(DEHP)。
用途
• 主要作为塑料的增塑剂和软化剂。
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化学性污染的危害
环境行为及暴露方式
• 主要来源于工业废水,农用塑料薄膜、驱虫剂以及塑
料垃圾等经雨水淋刷、土壤径流等进入水体;在排入
大气后易吸附于固体颗粒物上,通过沉降或雨水转入
水环境中。
• 主要经饮水和食物摄入。在大气污染严重区域,也可
经呼吸道暴露。
邻苯二甲酸酯类
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化学性污染的危害邻苯二甲酸酯类
对健康的危害
(1)内分泌干扰作用
• 抗雄激素作用:影响睾丸间质细胞的睾酮生成
• 产前及发育早期暴露导致睾丸萎缩、精子数量下降、
尿道下裂、隐睾症等
(2)三致作用
• 诱导肿瘤,造成流产、畸胎或遗传缺陷。
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化学性污染的危害邻苯二甲酸酯类
(3)人群健康效应
• 职业人群:多发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状,
肝肾功能改变和胃肠道过敏反应等。
• 机体脂质过氧化反应,机体过氧化物增生、抗氧化酶
活性降低。
• 男性工人血、尿液中游离睾酮浓度与PAEs暴露浓度成
负相关。
• 人乳PAEs单酯含量与男童体内雄激素水平相关。
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化学性污染的危害邻苯二甲酸酯类
相关法令法规
• 欧盟2005/84/EC 号指令,规定玩具和儿童护理用品中,DEHP、DBP和BBP的含量不得超过0.1%。
• 2008年美国《消费品安全改进法案》,永久性禁止儿童玩具或儿童护理用品中含有超过0.1%的DEHP、DBP和BBP。
• 《中华人民共和国地表水环境质量标准》集中式生活饮用水水源中DEHP和DBP含量分别为0.008 mg/L和0.003 mg/L。
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物理性污染的危害
热污染的危害
主要来源于工业冷却水。主要危害:
• 增加化学反应速度
• 降低溶解氧含量
• 可影响鱼类产卵和孵化
• 加剧水体富营养化
• 加速水体中悬浮物的沉降速度
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物理性污染的危害
放射性污染的危害
主要健康危害:
• 核素本身毒性
• 辐射损伤
• 恶性肿瘤发生率增高
• 致畸及生长发育障碍
• 人体放射性负荷增加
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水环境标准
水环境质量标准
水污染物排放标准 水环境标准的主体
水环境卫生标准 属强制性标准
水环境基础标准
水监测分析方法标准 支持和配套系统,
水环境标准样品标准 属推荐性标准
国家级标准 行业标准 地方标准
“三级六类”
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一、水环境质量标准
《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
主要组成有 《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)
《海水水质标准》(GB3097-1997)
《地下水水质标准》(GB/T14848-1993)
《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
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一、水环境质量标准
(一)地表水环境质量标准
《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)适用
于全国领域内的江河、湖泊、运河、渠道、水库等具
有使用功能的地表水水域。
集中式生活饮用水地表水源地补充项目和特定项
目适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区和
二级保护区。
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一、水环境质量标准
2.地表水环境质量标准的研究方法
(1)制订地表水环境质量标准的原则:
• 防止通过地表水传播疾病;
• 防止通过地表水引起急性或慢性中毒及远期危害;
• 保证地表水感官性状良好;
• 保证地表水自净过程能正常进行。
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一、水环境质量标准
(2)研究方法
① 实验研究:包括有害物质的毒性研究,在水体中的
稳定性,对地表水感官性状影响,及对地表水自净过
程影响等指标测定。
② 流行病学调查:在采样测定有害物质在水体和水生
生物中的含量的基础上,对居民进行生物学指标、人
群发病率、死亡率等健康效应进行监测、分析及正确
评判。
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一、水环境质量标准
(二)水环境功能区划
依据地表水水域环境使用功能和保护目标,按功能高低依次将水环境
功能区划分为五类:
I类:主要适用于源头水、国家自然保护区;
Ⅱ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生
生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;
Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越
冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;
IV类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;
V类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
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二、水污染物排放标准
(一)污水综合排放标准
按地表水水域使用功能要求和污水排放走向,对向地表水水域或城
市下水道排放的污水分别执行一、二、三级标准。
1. 能在环境和动植物体内蓄积,对人体健康产生长远影响者,包括
汞、镉、铬、砷、铅、镍、苯并(a)芘、铍等13种物质为第一类。
含此类污染物的污水不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体
的功能类别,一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许
排放浓度必须达到本标准要求。
2. 二类污染物按年限分别执行不同的排放规定。
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二、水污染物排放标准
(二)医疗机构水污染物排放标准
1. 适用范围
县级及县级以上或20张床位及以上的综合医疗机构和其他医疗机构。
2. 主要检测指标
• 粪大肠杆菌
• 总余氯量
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水体卫生防护一、工业废水的处理
(一)物理处理
一般用于污水的一级处理。其方法有机械阻留、除油池、
沉淀池和膜处理技术等。
(二)化学处理
利用化学反应去除废水中溶解物或胶体物质。
(三)物理化学处理
通过物理和化学的综合作用对污水净化处理。常用吸附、
萃取、离子交换、电渗析等技术。
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一、工业废水的处理
(四)生物处理
通过微生物的代谢作用使废水中的有机污染物转化为稳
定且无害的物质,该法可分为需氧和厌氧两类。
活性污泥法
需氧处理法
生物膜法
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二、生活污水的利用与处理
(一)城镇生活污水的利用与处理
(二)中水回用
• 为缓解水资源危机和紧缺,增加水的利用率,通过对
城市生活或工业污水深度处理,达到一定水质要求,
再行使用,称为中水回用。
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二、医疗机构污水的处理
(一)定义
医疗机构污水指医疗机构门诊、病房、手术室、各
类检验室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平间等处
排出的诊疗、生活及粪便污水。当医疗机构其他污水与
上述污水混合排出时一律视为医疗机构污水。
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二、医疗机构污水的处理
(二)特点
含有大量病菌、病毒、寄生虫卵,以及在诊断、
医疗、化验检测、洗涤消毒等过程中排出的大量有机物
和无机物,甚至放射性物质。
(三)常用的处理方法
氯化消毒(chlorination),其消毒剂主要有液氯、
次氯酸钠、漂白粉等。
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水体污染的卫生调查、监测和监督
一、水体污染的调查
(一)污染源调查
• 了解本地区工业企业的总体布局及企业的生产和废水
排放情况
• 按工业废水排放标准要求,在车间排出口或工厂的总
排出口测定废水流量和水质。未经处理的居民生活污
水和城市地面径流污水也应采样测定。
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一、水体污染的调查
(二)水体污染的调查类型
• 基础调查:用以了解水体的基本状况。
• 监测性调查:
对有代表性的水体断面进行长期定时调查,了解水体中污染
物的变化情况。
• 专题调查:针对某一课题的专门调查。
• 应急性调查:发生严重污染事故时进行的调查。
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一、水体污染的调查
(三)水体污染对居民健康影响的调查
包括现况调查、回顾性调查和前瞻性调查。
• 收集水污染地区居民患病率、死亡率及某些健康损害
的资料,与其他条件类似的非污染区居民健康状况资
料进行对比分析。
• 确定水体污染与居民健康之间的关系,找出影响居民
健康的主要因素。
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二、水体污染的监测
(一)江河水系的监测
1.采样断面、采样点
(1)采样断面:
• 清洁或对照断面:设在污染源的上游,以了解河水未受污
染时的水质状况;
• 污染断面:设在污染源的下游,以了解水质污染状况和程
度;
• 自净断面,设在污染断面下游一定距离,以了解污染范围
及河水的自净能力。
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二、水体污染的监测
(2)采样点:
各断面的采样点数依河道宽度而定。
• 较宽的河道因易在岸边形成浓度较高的污染带,可设5个采
样点(分别距两岸边50m、150m及江心处)。
• 较小的河流可只在河中心点采样。
• 对重要的支流入口也应设置采样。
(3)采样深度:一般在水下0.2~0.5m。
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二、水体污染的监测
2.采样时间和次数
•至少应在平水期、枯水期和丰水期各采样一次,每次连续2~3天。
•采样前数日及采样时应避开雨天,以免水样被稀释。
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二、水体污染的监测
3. 水质监测项目
•基础性调查
应包括能反映水质天然性状的指标如水温、浑浊度、色度、
pH、总硬度等,及一般卫生学指标如溶解氧、生化需氧量、总大
肠菌群等,以及有毒物质指标如酚、氰化物、汞、砷等。
•专题调查
除一般监测项目外,还应选择特异的监测指标,如有机氯农
药等有机污染物。
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二、水体污染的监测
4.水体底质的监测
• 底质是指江河、湖泊、水库等水体底部的淤泥,是水体的
重要组成部分。
• 底质中有害物质(特别是重金属)含量的垂直分布一般能
反映水体污染历史状况。
• 有些污染物在水中含量很低而不易检出,而底质中的含量
有时可比水中高出很多倍。
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二、水体污染的监测
5.水生生物的监测
• 水生生物种群、数量及分布情况的测定,以了解和评价水
体的污染情况;
• 生物体内毒物负荷的测定,可进一步了解水体污染及污染
物在水体中的迁移、消长规律及对人群健康的可能危害;
• 水中污染物对水生生物综合作用的检测,有助于了解污染
对水生生物的总体效应。
• 水中大肠菌群和病原微生物的检测,是查明水体生物性污
染的常用指标。
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二、水体污染的监测
(二)湖泊、水库的监测
监测项目与江河水系基本相似,但应考虑其自身特点:
• 按不同水区设置监测断面设置采样点,同时以远离污染
的清洁区水样作对照。
• 湖(库)水流动缓慢,沉淀作用较强,对水体底质和生
物的监测更有意义。
• 对湖水监测时应增加磷、氮及藻类毒素的测定。
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二、水体污染的监测
(三)海域的监测
• 应根据河水入海流量、流向、地形及污染程度等对河口作
重点调查监测。
• 港湾的调查可根据港湾的大小、地形、潮汐、航道、污染
源分布情况等,设置若干横断面及纵断面采样监测。
• 一般应包括污染区、自净区和对照区。
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二、水体污染的监测
(四)地下水的监测
• 在监测区域应根据地下水流向,在地下水的下游设立若干
监测井,并在地下水上游设置本底对照井。
• 采样时间依具体情况而定。
• 水质检测项目与江河水系基本相同,并根据需要增测碘、
氟、砷、硫化物、硝酸盐等及有关污染物。
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三、水体的卫生监督和管理
•开展水体污染与水体自净调查
•加强医疗机构污水的管理处置
•以污水进行农田灌溉或污水流入的养殖区
•协同环境保护部门开展水污染防治的监督和管理
•开展经常性卫生监督和管理
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水资源紧缺和水质污染的双重负担决定了我国在现阶段的发展中需要充分利用有限的水资源。在此背景下,一些地区的农田被迫采用污水进行灌溉,即利用污水中存在的氮、磷、钾、锌、镁等多种养分和较为丰富的有机质,增加土壤肥力、节约用水。用于灌溉的污水主要来自生活污水和经过处理的工业污水。生活污水水质相对较好、肥分高,对水稻有利。工业污水含有某些重金属污染物和持续性有机污染物,如铅、铬、砷、汞以及氯、硫、酚、氰化物、多氯联苯、邻苯二甲酸酯类化合物等有害成分,污染程度高于生活污水。因此,利用污水灌溉农田必须对污水中的有害成分进行有效处理,方能降低污染物对生态环境和人群健康带来的潜在危害。
思考题:污水灌溉农田中可能引起哪些危害及其解决办法?
案 例