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第三單元水環(huán)境與健康1[目的要求]
掌握水體、飲用水、安全飲用水的概念;了解水的衛(wèi)生學(xué)意義,掌握飲用水的基本衛(wèi)生要求;了解飲用水的調(diào)查與評(píng)價(jià);掌握安全飲用水的保證措施;掌握廢水與生活污水處理的主要原則和基本方法。[教學(xué)組織與方法]理論課講授18學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課12學(xué)時(shí)。234水環(huán)境與健康第一部分關(guān)于水的基本概念
·怎樣認(rèn)識(shí)水·水體、飲用水、廢水之間的關(guān)系一、水的概況
二、水的衛(wèi)生學(xué)意義三、水及涉水產(chǎn)品的基本要求5水環(huán)境與健康第二部分水質(zhì)的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、監(jiān)督及評(píng)價(jià)
一、水體(一)調(diào)查和監(jiān)測(cè)目的(二)調(diào)查指標(biāo)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)二、飲用水一)飲用水的調(diào)查、監(jiān)測(cè)和監(jiān)督二)飲水安全性評(píng)價(jià)三、應(yīng)急事件的處理
(一)水體發(fā)生嚴(yán)重污染事故的應(yīng)急性調(diào)查原則(二)飲用水應(yīng)急事件的調(diào)查和處理6水環(huán)境與健康第三部分飲用水安全的保證措施·集中式給水(一)水源選擇(二)飲用水的水質(zhì)處理常規(guī)處理:凈化、消毒特殊處理:除氟、除鐵和除錳、除藻和除臭、海水和苦咸水的淡化(三)做好水源、水廠、輸水管網(wǎng)及供管水人員的衛(wèi)生防護(hù)與管理7水環(huán)境與健康第三部分飲用水安全的保證措施·分散式給水(一)水源選擇及常用凈化消毒方法和效果評(píng)價(jià)(二)泉水衛(wèi)生(三)地表水衛(wèi)生(四)雨雪水衛(wèi)生(五)桶裝水衛(wèi)生·農(nóng)村飲水1.特點(diǎn)2.要求3.注意事項(xiàng)8水環(huán)境與健康第四部分工業(yè)廢水與生活污水處理9●關(guān)于水的基本概念(conceptionofwater)第一部分關(guān)于水的基本概念水,分子式為H2O,在自然界以水體的方式存在。引言(introduction)101、水體(waterbody):地球表面水覆蓋地段的自然綜合體。包括水、水中溶解物、懸浮物、水生動(dòng)物、植物、微生物及底泥。112、生活飲用水(drinkingwater)(1)集中式供水單位直接供給居民的;(2)包括供居民飲用的飲水及生活用水(淘米、做飯、個(gè)人衛(wèi)生等);(3)飲用水是居民終生飲用的,與飲料水不同。123、純凈水純水是以市政自來(lái)水為原水,經(jīng)初步凈化、軟化(視原水硬度而定),主要采用反滲透、電滲析、蒸餾等工藝使水中溶解的礦物質(zhì)以及其他有害物質(zhì)全部去除,其電導(dǎo)率小于10μs/cm2,濁度≤1度,即除水分子外,基本上沒(méi)有其他化學(xué)成分。用于電子工業(yè)、航天工業(yè)的純水其電導(dǎo)率小于5μs/cm2或更低,其商品名稱為純凈水、太空水、蒸餾水等。凈水是以市政自來(lái)水為原水通過(guò)吸附(多為活性炭或加入銅鋅合金)、超濾(多用中空纖維膜或素?zé)蔀V芯)以去除水中有害物質(zhì)而保留原水的化學(xué)特征,即保留原水中的溶解性礦物質(zhì)。134、礦泉水(mineralwater)天然礦泉水是儲(chǔ)存于地下深處自然涌出或人工揭露的未受污染且含有偏硅酸、鍶、鋅、溴等一種或多種微量元素達(dá)到限量值的泉水,經(jīng)過(guò)過(guò)濾等工藝而成。它除含有上述特定的元素外,還含有較多的溶解性礦物質(zhì)。人工礦化水是在純水中加了某些微量元素,使其某一微量元素達(dá)到天然礦泉水的限量值。145、安全飲用水(safedrinkingwater)符合我國(guó)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水。156、廢水(wastewater)亦稱污水。在人類生活及生產(chǎn)活動(dòng)中,凈水被使用后,其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都要發(fā)生變化,其水質(zhì)受到了不同程度的污染,稱之。16●水體、飲用水、廢水之間的關(guān)系:1718地球蘊(yùn)水總量約14億Km3,地球表面約有70%以上被水覆蓋,所以,地球素有水的行星之稱。3.5%海水96.5%海水淡水淡水19
由于太陽(yáng)輻射和大氣環(huán)流的影響,降水在地球表面的時(shí)空分布很不均勻,加上地表水分蒸發(fā)量受氣候、地表植被的影響,地表蘊(yùn)水量差異很大,某些地區(qū)水資源缺乏,第三世界國(guó)家普遍缺水(尤非洲),有30多個(gè)國(guó)家干旱。
202.水循環(huán)(Watercirculation)自然界的水在太陽(yáng)熱力作用下發(fā)生形態(tài)變化,蒸發(fā)的水分隨著氣流運(yùn)行而轉(zhuǎn)移,遇冷凝結(jié)成云或以降水的形式到達(dá)地表,到達(dá)地表的水又重新蒸發(fā)、凝結(jié)、降落,這種循環(huán)過(guò)程持續(xù)不斷,稱之。21水循環(huán)小循環(huán)
僅在局部地區(qū)(陸地或海洋)完成的循環(huán)大循環(huán)
自海洋蒸發(fā)的部分水汽,隨氣流轉(zhuǎn)移至陸地上空,并以降水形式到達(dá)地面后,經(jīng)過(guò)江河湖泊或滲入地下,再歸入海洋的這種復(fù)雜的水循環(huán)。22·圖解江河湖海雨雪雹蒸氣雨雪雹海水地下水蒸汽大循環(huán)示意圖233、我國(guó)水資源概況相對(duì)貧乏分布不均地球上的淡水總量?jī)H為3500多萬(wàn)KM3,且分布不均。我國(guó)人均水資源占有量只有2500m3,約為世界人均水量的1/4,在世界排第110位。我國(guó)大部分地區(qū)的降水,因受太平洋的東南季風(fēng)影響而形成季節(jié)性雨水。所以,在地理上出現(xiàn)東南多雨,西北干旱的地理性差異,致使90%的地面徑流和70%的地下徑流分布在面積不到全國(guó)50%的南方。
24南水北調(diào)工程(補(bǔ)充內(nèi)容,了解)
從五十年代提出“南水北調(diào)”的設(shè)想后,經(jīng)過(guò)幾十年研究,南水北調(diào)的總體布局確定為:分別從長(zhǎng)江上、中、下游調(diào)水,以適應(yīng)西北、華北各地的發(fā)展需要,即南水北調(diào)西線工程、南水北調(diào)中線工程和南水北調(diào)東線工程。中國(guó)大陸地勢(shì)形成三個(gè)階梯。西線工程在最高一級(jí)的青藏高原上,地形上可以控制整個(gè)西北和華北,因長(zhǎng)江上游水量有限,只能為黃河上中游的西北地區(qū)和華北部分地區(qū)補(bǔ)水。中線工程從第三階梯西側(cè)通過(guò),從長(zhǎng)江中游及其支流漢江引水,可自流供水給黃淮海平原大部分地區(qū)。東線工程位于第三階梯東部,因地勢(shì)低需抽水北送。
25南水北調(diào)工程示意圖
264、我省的水資源概況
我省屬于喀斯特地質(zhì)(主要是碳酸鈣巖石),巖石圈結(jié)構(gòu)不完整,地面水滲漏嚴(yán)重。故有“地下水滾滾流,地面水貴如油”之說(shuō)。貴陽(yáng)市人均水資源量低于全國(guó)平均水平。27(二)水資源種類及其衛(wèi)生學(xué)特征(3)懸浮物質(zhì)(二)水資源及其衛(wèi)生學(xué)特征
水資源是指全球水量中對(duì)人類生存、發(fā)展可用的水量,主要指逐年可以得到更新的那部分淡水。281、水資源種類降水(precipitation)由地表蒸發(fā)至大氣的水汽隨著氣流傳播各處,在特定條件下,遇冷凝結(jié)成高度分散的液態(tài)和固態(tài)的凝結(jié)物,并以雨、雪、雹等形式降落下來(lái),統(tǒng)稱為降水。地面水(surfacewater)降水在地面徑流和匯集后形成的水體。地下水(undergroundwater)降水經(jīng)土壤、地層滲透形成的水體。29地層不透水層透水層由顆粒細(xì)小、致密的黏土及巖石構(gòu)成
由顆粒較大的沙、礫石組成,能滲水與存水30地下水潛藏在地表與第一個(gè)不透水層之間的水。位于第一個(gè)不透水層以下的水。淺層地下水深層地下水由地表裂隙自行涌出的地下水。泉水31322、衛(wèi)生學(xué)特征33343536常作為城鎮(zhèn)或企業(yè)的集中式供水水源。泉水衛(wèi)生學(xué)特征:與相應(yīng)層的地下水相似。371.對(duì)淡水的需求急劇增長(zhǎng)2.水資源污染嚴(yán)重
二)水資源利用現(xiàn)狀3839(二)水的不利作用A、原有水質(zhì)不良或受到污染均會(huì)造成危害:1、物理方面1)熱污染(thermalpollution)冷卻水是水體熱污染的主要來(lái)源。水體水溫增加導(dǎo)致402)放射性污染(radioactivepollution):
天然放射性物質(zhì)一部分是在地球形成時(shí)結(jié)合在地球中的放射性元素及其衰變產(chǎn)物,另一部分來(lái)自宇宙射線的作用。它們主要有40K、14C、238U、232Th等。這些物質(zhì)可通過(guò)降雨、巖石風(fēng)化、采礦和選礦等過(guò)程進(jìn)入水體。人工放射性物質(zhì)主要來(lái)源于各種核試驗(yàn)、核戰(zhàn)爭(zhēng)、核艦艇、核燃料再生及各種含放射性的藥劑??赏ㄟ^(guò)降雨、地面水的徑流、廢水排放等方式進(jìn)入水體。危害412、化學(xué)方面水體的化學(xué)性污染可分為有機(jī)性和無(wú)機(jī)性污染。1)無(wú)機(jī)污染(inorganicpollution)主要來(lái)源于工礦業(yè)的廢水和生活污水。(1)汞和甲基汞·公害事件:水俁病事件
水俁?。杭谆芤鹇怨卸?。最典型的實(shí)例是發(fā)生在日本九州島水俁地區(qū)因長(zhǎng)期食用受甲基汞污染的魚貝類而引起的慢性甲基汞中毒,即水俁病。
42①發(fā)病經(jīng)過(guò)地點(diǎn):日本熊本縣水俁灣附近首先,動(dòng)物出現(xiàn)異?,F(xiàn)象隨后,病例出現(xiàn)43②病因?qū)W研究:1956年開始,至1968年日本政府才斷定水俁病是甲基汞所致。44③發(fā)病機(jī)理無(wú)機(jī)汞甲基汞氯化甲基汞水體人體水生食物鏈胃酸隨血流進(jìn)入各器官主要侵犯腦45·我國(guó)汞污染情況自60年代以來(lái),松花江受上游吉林化工廠所排的含汞廢水的影響,其水質(zhì)、底泥和江中魚貝類均受到了甲基汞的污染,松花江上游肇源江段水中甲基汞為本底值的30~70倍,魚汞值如用WHO的標(biāo)準(zhǔn)0.4mg/kg評(píng)價(jià),第二松花江則有53.6%,松花江(黑龍江省境內(nèi))有24%的魚汞值(1977年)超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)。漁民及沿岸居民體內(nèi)也出現(xiàn)汞蓄積。46(2)痛痛病(補(bǔ)充)發(fā)生在日本富山縣神通川流域的一種含鎘廢水污染農(nóng)田而引起的公害病,患者全身疼痛,日夜呼叫,故名痛痛病。發(fā)病主要機(jī)制腎臟腎小管上皮細(xì)胞鎘中毒后,其重吸收功能受損,鈣離子等經(jīng)尿液排泄過(guò)多,造成血鈣低下,反饋性引起骨鈣釋放過(guò)多,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,引發(fā)骨骼持續(xù)性、針刺樣疼痛。概念472)有機(jī)性污染(organicpollution)占70%主要來(lái)源48(1)酚指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的化合物。(天然水體中含有一定量的酚,水中的酚主要來(lái)自工業(yè)廢水的污染。)①污染來(lái)源煉焦、煉油、制取煤氣、造紙、印染等部門,以及纖維、塑料、橡膠、炸藥、農(nóng)藥的生產(chǎn)等。工業(yè)廢水的含酚量可達(dá)500~5000mg/L。②體內(nèi)代謝1)吸收可通過(guò)皮膚和胃腸道吸收。2)分布肝、血、腎、肺3)代謝大部分在肝臟氧化成苯二酚、苯三酚,并同葡萄糖醛酸結(jié)合而失去毒性,然后隨尿液排出。吸收后的酚在24小時(shí)內(nèi)可排泄完畢,不在體內(nèi)蓄積,因此,酚類化合物的中毒多發(fā)生于各種事故中。49③危害50④酚污染事件1)美國(guó)威斯康星州南部農(nóng)村地區(qū),1974年7月曾因裝有37900L酚的一節(jié)車廂脫軌溢出,滲漏到周圍水井中,以致造成酚污染中毒事件。2)1980年12月湖北省鄂城縣梁子湖,因捕魚投入五氯酚鈉,造成水源污染,引起1223人中毒。3)1984年5月蘇州市沙州縣一水井,因受附近化工廠苯酚的污染,導(dǎo)致該水井的飲用者全部中毒。51
PCBs在水中極為穩(wěn)定,而且易附著在顆粒物上沉積于底泥中,或通過(guò)水生物攝取進(jìn)入食物鏈系統(tǒng),發(fā)生生物富集作用。
(2)多氯聯(lián)苯(PCBs)又稱氯化聯(lián)苯,是由一些氯置換聯(lián)苯分子的氫原子而形成的化合物。①污染來(lái)源生產(chǎn)潤(rùn)滑油、切削油、農(nóng)藥等;在油漆、復(fù)印紙、粘膠劑及封閉劑的生產(chǎn)過(guò)程中作為添加劑。52②PCBs危害對(duì)肝微粒體酶有誘導(dǎo)作用,因而對(duì)集體的甾族化合物、脂肪酸和脂溶性維生素等重要物質(zhì)的氧化代謝有促進(jìn)作用。對(duì)機(jī)體造成不良影響,引起明顯的肝腫大及脂肪肝、胸腺和脾臟萎縮,體重下降,肝卟啉升高。長(zhǎng)期持續(xù)其他雌激素樣作用可明顯干擾機(jī)體的內(nèi)分泌狀態(tài)嚴(yán)重痤瘡、色素沉著、浮腫、疲勞、惡心、嘔吐等。子代的發(fā)育及出生后行為異常其他53包括中國(guó)在內(nèi)的90個(gè)國(guó)家的環(huán)境部長(zhǎng)和高級(jí)官員于2001年在瑞典代表各自政府簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》。表明要消除12種對(duì)人類健康有害的持久性污染物,其中包括PCB。除非得到特別豁免,各締約國(guó)都應(yīng)停止生產(chǎn)和使用,并盡快開采出替代品。(《科學(xué)時(shí)報(bào)》)54(3)氰化物污染來(lái)源理化性質(zhì)是一類含有氰基(CN-)的化合物。毒性大小取決于它們?cè)谌梭w內(nèi)是否易于生成游離氰基。煉焦、電鍍、選礦、化工及合成纖維等工業(yè)排放的廢水。毒作用機(jī)制危害急慢性中毒主要表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。急性中毒分為四期氰化物經(jīng)口進(jìn)入人體氫氰酸。游離氰離子與細(xì)胞色素氧化酶中的Fe3+結(jié)合,形成高鐵細(xì)胞色素氧化酶,使Fe3+失去傳遞電子的能力,中斷呼吸鏈,阻斷細(xì)胞內(nèi)氧化代謝過(guò)程,造成細(xì)胞窒息死亡。55(4)硝酸鹽污染來(lái)源除來(lái)自土層,主要來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水;施肥后的徑流和滲透;大氣中的硝酸鹽沉降及土壤中有機(jī)物的生物降解等。毒作用機(jī)制與危害硝酸鹽胃腸道細(xì)菌亞硝酸鹽血紅蛋白高鐵血紅蛋白機(jī)體缺氧,甚至窒息死亡透過(guò)胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)致畸563、生物方面生物性污染的危害引起介水傳染病的暴發(fā)流行,對(duì)人體健康造成危害。最常見(jiàn)的疾病包括霍亂、傷寒、痢疾、肝炎等腸道傳染病及血吸蟲病、賈第蟲病等寄生蟲病。介水傳染病流行特點(diǎn)57B、水體污染Ⅰ概念Ⅱ污染源及污染物指人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入水體,其數(shù)量超過(guò)了水體的自凈能力,使水和水體底質(zhì)的理化特性和水環(huán)境中的生物特性、組成等發(fā)生改變,從而影響水的使用價(jià)值,造成水質(zhì)惡化,乃至危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。按污染物的物質(zhì)屬性分類物理性化學(xué)性生物性58
湖泊、水庫(kù)污染的主要現(xiàn)象是水體富營(yíng)氧化。Ⅲ水體的污染、自凈和轉(zhuǎn)歸1、各種水體污染的特點(diǎn)(1)河流污染程度取決于河流的徑污比(徑流量與排入河流中污水量的比值),河流的徑污比大,稀釋能力強(qiáng),河流受污染的可能性和污染程度較小。(2)湖泊、水庫(kù)水面廣闊、流速緩慢、沉淀作用較強(qiáng),稀釋混合能力差,是水交換較緩慢的水體。進(jìn)入湖中的污染物,常因流速慢、流量小而長(zhǎng)期停留湖中,發(fā)生量的累積和質(zhì)的變化。59水體富營(yíng)氧化(eutrofication)水華赤潮相對(duì)靜止的水體接納過(guò)多含氮、磷元素的廢水后,水中藻類等浮游生物大量繁殖,可形成水體富營(yíng)氧化。由于占優(yōu)勢(shì)的浮游生物顏色不同,水面呈現(xiàn)紅、綠、藍(lán)、棕、乳白色等,浮游生物異常增長(zhǎng)、死亡、分解的過(guò)程中,大量消耗溶解氧,使水中溶解氧耗竭,水體受無(wú)氧酵解產(chǎn)物影響而水質(zhì)極度惡化的現(xiàn)象。出現(xiàn)在湖泊時(shí)稱為發(fā)生在海灣時(shí)稱為一旦發(fā)生,再截?cái)嗤饨绾自氐膹U水,也不能阻止其進(jìn)程。60Ⅲ水體的污染、自凈和轉(zhuǎn)歸1、各種水體污染的特點(diǎn)(3)地下水污染多發(fā)生在工業(yè)發(fā)達(dá)且人口密集的城市及其郊區(qū)。污染后不易查清污染來(lái)源和途徑,水體自凈作用較差,污染難以治理。(4)海洋持續(xù)性長(zhǎng),危害性也較大;另一特點(diǎn)是污染范圍大。61總的來(lái)說(shuō),我國(guó)水體污染不斷加劇。但是,由于我國(guó)國(guó)土遼闊,氣候差異很大,降水分布極不均勻,加之各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,水體污染情況也有明顯的區(qū)域性差別。2、我國(guó)水體污染的概況623、水體污染的自凈及機(jī)制(1)水體自凈(self-purification)是指水體受污染后,污染物在水體的物理、化學(xué)和生物學(xué)作用下,使污染成分不斷稀釋、擴(kuò)散、分解破壞或沉入水底,水中污染物濃度逐漸降低,水質(zhì)最終又恢復(fù)到污染前的狀況。影響因素63有機(jī)物的自凈過(guò)程分三階段64水體自凈過(guò)程的特征65(3)水體自凈的機(jī)制水體中的污染物濃度得以降低。但沉入底泥的污染物可因降雨時(shí)流量增大或其他原因攪動(dòng)河底泥而使已沉入底泥的污染物再次懸浮于水中,造成水體的二次污染。光氧化反應(yīng)光解反應(yīng)包括稀釋、混合、擴(kuò)散、揮發(fā)、沉淀等過(guò)程。66③生物凈化作用
在河流、湖泊、水庫(kù)等水體中生存的細(xì)菌、真菌、藻類、水草、原生動(dòng)物、貝類、昆蟲幼蟲、魚類等生物,通過(guò)它們的代謝作用分解水中污染物,使其數(shù)量減少,直至消失,稱之。a.生物凈化作用b.水體復(fù)氧過(guò)程微生物分解有機(jī)物、消耗溶解氧的同時(shí),空氣中的氧可通過(guò)水面不斷溶解補(bǔ)充到水中,水生植物的光合作用釋放的氧也補(bǔ)充到水體,這一過(guò)程稱之。67
在水體有機(jī)物污染過(guò)程中,溶解氧變化可用氧垂曲線表示。
有機(jī)物進(jìn)行生物凈化的過(guò)程中,復(fù)氧與耗氧同時(shí)進(jìn)行,水中溶解氧含量即為耗氧與復(fù)氧兩過(guò)程相互作用的結(jié)果。
因此,可把溶解氧作為水體自凈的一個(gè)指標(biāo)。6869氧垂曲線上Cp點(diǎn)的意義
是溶解氧最低點(diǎn)。在此點(diǎn)之前,耗氧作用大于復(fù)氧作用,水中溶解氧逐漸降低,水質(zhì)逐漸惡化;Cp點(diǎn)以后,復(fù)氧作用大于耗氧作用,溶解氧逐漸恢復(fù),水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn)。
若Cp點(diǎn)溶解氧含量大于地面水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值(4mg/L),表明水中耗氧有機(jī)物的排放未超過(guò)水體的自凈能力;若Cp點(diǎn)溶解氧含量低于地面水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值,表明耗氧有機(jī)物污染嚴(yán)重。70
(前者表現(xiàn)為量的變化,后者則是質(zhì)的轉(zhuǎn)化。)4、水體污染物的轉(zhuǎn)歸是指污染物在水環(huán)境中的空間位移和形態(tài)改變。71.轉(zhuǎn)歸形式
污染物的遷移(1)污染物的遷移是指污染物從某一地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一地點(diǎn),從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種介質(zhì)的過(guò)程。72生物富集(bioenrichment):指某些重金屬或有毒物質(zhì)在環(huán)境中起始濃度不一定很高,但是隨食物鏈逐級(jí)傳遞的過(guò)程中,該物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度逐漸升高的現(xiàn)象.·濃集系數(shù)=Cb/CeCe表示某污染物在環(huán)境中的濃度;Cb表示某污染物在生物體內(nèi)的濃度;73發(fā)生濃集作用的必備條件74(2)污染物的轉(zhuǎn)化
主要指污染物在水體中所發(fā)生的物理、化學(xué)、光化學(xué)和生物學(xué)作用。通過(guò)此等作用,污染物改變了原有的形態(tài)或分子結(jié)構(gòu),以至改變了污染物固有化學(xué)性質(zhì)、毒性及生態(tài)學(xué)效應(yīng)。主要通過(guò)揮發(fā)、吸附、凝聚及放射性元素的蛻變等作用來(lái)完成。水解、化合、氧化還原等。是指有機(jī)化合物在水中吸收輻射大于290nm的光能而發(fā)生的分解反應(yīng)。一般是指水中某些有毒污染物在生物作用下轉(zhuǎn)變成無(wú)毒或低毒化合物。75自學(xué)內(nèi)容3.DDT在水生食物鏈中的遷移和轉(zhuǎn)歸分析76三、水及涉水產(chǎn)品的基本要求一)水體二)飲用水三)涉水產(chǎn)品A、水質(zhì)的性狀及評(píng)價(jià)指標(biāo)B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)77(一)物理性狀指標(biāo)1、水溫地面水的溫度隨日照與氣溫而變化,地下水的溫度較恒定。2、色清潔水無(wú)色。3、臭清潔水無(wú)臭。4、味清潔水無(wú)味。計(jì)量方法:
相當(dāng)于1mg鉑在1L水中所具有的顏色,稱為1度。78(一)物理性狀指標(biāo)5、渾濁度水的渾濁度是懸浮于水中的膠體顆粒產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。計(jì)量方法:
1L水中含有相當(dāng)于1mg標(biāo)準(zhǔn)硅藻土(主要成分是二氧化硅)所形成的渾濁狀況,作為一個(gè)渾濁度單位,簡(jiǎn)稱1度。79(二)化學(xué)性狀指標(biāo)1、PH值天然水的PH值一般在7.2~8.5之間。
2、總固體水樣在一定溫度下蒸發(fā)至干后的殘留物總量,是水中溶解性固體與懸浮性固體的總稱。水樣經(jīng)過(guò)濾后,再將濾液蒸干所得。水中不能通過(guò)濾器的固體物干重。分類(1)溶解性固體(2)懸浮性固體其含量主要取決于溶解在水中的礦物性鹽類和溶解性有機(jī)物的多少。衛(wèi)生學(xué)意義總固體=有機(jī)物+無(wú)機(jī)物+各種生物體總固體越少,水越清潔。當(dāng)水被污染時(shí),總固體增高。80(二)化學(xué)性狀指標(biāo)3、硬度指溶于水的鈣、鎂等鹽類的總量,以CaCO3(mg/L)表示。分類碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度鈣、鎂的重碳酸鹽和碳酸鹽鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等暫時(shí)硬度永久硬度水經(jīng)煮沸可去除的硬度水經(jīng)煮沸不能去除的硬度第一種第二種81(二)化學(xué)性狀指標(biāo)硬度衛(wèi)生學(xué)意義硬度增高的危害(1)對(duì)不適應(yīng)的人可引起暫時(shí)性腸道功能紊亂,如消化不良、腹瀉等;(2)使茶變味,蔬菜魚肉不易煮熟;(3)皮膚干燥、粗糙;(4)費(fèi)肥皂并損害衣服的色澤和柔韌性等;
有研究報(bào)道,硬度與心血管病呈負(fù)相關(guān)。地下水的硬度高于地面水。地面水受硬度高的工礦廢水污染時(shí),或排入水中的有機(jī)物分解釋出二氧化碳,使地面水的溶解力增高時(shí),均可使水的硬度增高。824、含氮化合物(二)化學(xué)性狀指標(biāo)有機(jī)氮蛋白性氮氨氮亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮有機(jī)含氮物質(zhì)的總稱已經(jīng)分解成比較簡(jiǎn)單的有機(jī)氮。三氮指標(biāo)排除自然原因引起地空氣氮(雷雨)、植物氮(水流經(jīng)沼澤地)污染后,水中氮含量的增加主要是受到人、畜糞便中的蛋白氮污染,其分解產(chǎn)物為氨氮,且在環(huán)境中能進(jìn)一步無(wú)機(jī)化分解,產(chǎn)生亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮,此過(guò)程可用于分析水體受到人畜糞便污染的現(xiàn)況及預(yù)后用于判斷水體受人畜糞便污染情況。這兩項(xiàng)指標(biāo)增高,說(shuō)明水體新近受到明顯的有機(jī)性污染83把由氨轉(zhuǎn)化成硝酸鹽的過(guò)程稱為氨的硝化過(guò)程。a、氨氮:
氨氮增高在排除自然原因干擾(如雷雨干擾、流經(jīng)沼澤地的徑流受植物分解氮及地層中硝酸還原的氨氮等)后,表示有人畜糞便污染。b、亞硝酸鹽氮:增高表示水中無(wú)機(jī)化過(guò)程尚未完成。c、硝酸鹽氮:表示水中無(wú)機(jī)化過(guò)程完成。84三種含氮化合物在水中出現(xiàn)的衛(wèi)生學(xué)意義注:+表示超過(guò)規(guī)定的含量-表示沒(méi)有出現(xiàn)85(二)化學(xué)性狀指標(biāo)5、溶解氧(DissolvedOxygen,DO)
溶解于水中的分子氧。
水中DO與空氣氧分壓和水的溫度有關(guān),空氣中氧分壓越高,水溫越低,水中DO含量就越高。衛(wèi)生學(xué)意義(1)反映水的清潔度;(是否有有機(jī)物污染)(2)反映水體自凈能力。DO是有機(jī)物氧化分解,水體自凈和水生生物生存的必須條件,是水質(zhì)好壞的重要標(biāo)志之一。86五類水域的化分源頭水,國(guó)家自然保護(hù)區(qū)。集中式生活飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū),珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場(chǎng)集中式生活飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū),一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域注:生活飲用水水源水相當(dāng)于環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水,相應(yīng)標(biāo)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)按環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。Ⅰ類水Ⅱ類水Ⅲ類水Ⅳ類水Ⅴ類水87(二)化學(xué)性狀指標(biāo)5、溶解氧(DissolvedOxygen,DO)飽和率≥90%(或7.5)
飽和率≥6mg/L飽和率≥5mg/L飽和率≥3mg/L飽和率≥2mg/L衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(單位:mg/L)Ⅰ類水Ⅱ類水Ⅲ類水Ⅳ類水Ⅴ類水《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)88(二)化學(xué)性狀指標(biāo)6、化學(xué)耗氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)指在一定條件下(如測(cè)定溫度等),強(qiáng)氧化劑(如高錳酸鉀、重鉻酸鉀等)氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量,單位:mg/L。衛(wèi)生學(xué)意義:代表水中可被氧化的有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物的總量,可間接反映水體中有機(jī)物的含量。有機(jī)物越多,COD越高。89(二)化學(xué)性狀指標(biāo)(1)代表水中可被氧化的有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物的總量;(2)有的有機(jī)物降解主要靠生物降解作用,不能反映水中有機(jī)物在水中降解的實(shí)際情況。COD缺點(diǎn)90(二)化學(xué)性狀指標(biāo)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅰ類水≤15mg/LⅡ類水≤15mg/LⅢ類水≤20mg/LⅣ類水≤30mg/LⅤ類水≤40mg/LCOD衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(單位:mg/L)917、生化需氧量(BiologicalOxygenDemand,BOD)
水中需氧性微生物分解有機(jī)物時(shí)所消耗的溶解氧量,能準(zhǔn)確反應(yīng)水體受到有機(jī)物污染的程度,單位mg/L。(二)化學(xué)性狀指標(biāo)衛(wèi)生學(xué)意義
水中有機(jī)物越多,生化需氧量越高。92(二)化學(xué)性狀指標(biāo)
生化需氧量與溫度、時(shí)間有關(guān),故常用BOD520表示。BOD520:一定水樣在20℃培養(yǎng)5天后,1L水中減少的溶解氧量,稱五日生化需氧量。Ⅰ類水<3mg/LⅡ類水≤3mg/LⅢ類水<4mg/LⅣ類水<6mg/LⅤ類水<10mg/LBOD520衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(單位:mg/L)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)9394(二)化學(xué)性狀指標(biāo)8.氯化物天然水中均含氯化物,各地水中含量不同。同一區(qū)域水體中氯化物含量相對(duì)穩(wěn)定。
水中氯化物含量突然增高,表明可能受到人畜糞便、生活污水或工業(yè)廢水的污染。9.硫酸鹽
天然水中均含硫酸鹽,含量主要受地質(zhì)條件的影響。
水中硫酸鹽含量突然增加,表明水可能受到生活污水、工業(yè)廢水或硫酸銨等化肥等的污染。95
由于目前生化需氧量測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng),不能迅速反映水體被需氧有機(jī)物污染的程度,因此,TOC和TOD的檢測(cè)可能代替生化需氧量測(cè)定。(二)化學(xué)性狀指標(biāo)是指水中全部有機(jī)物的含碳量,相對(duì)表示水中有機(jī)物的含量,單位mg/L,是評(píng)價(jià)水體有機(jī)需氧污染程度的綜合性指標(biāo)之一,不能說(shuō)明有機(jī)污染的性質(zhì)。指一升水中還原性物質(zhì)(有機(jī)物和無(wú)機(jī)物)在一定條件下氧化時(shí)所消耗的氧的毫克數(shù),是評(píng)定水體污染程度的一個(gè)重要指標(biāo),數(shù)值越大,污染越嚴(yán)重。10.總有機(jī)碳(totalorganiccarbon,TOC)總需氧量(totaloxygendemand,TOD)96(二)化學(xué)性狀指標(biāo)11.有害物質(zhì)主要指水體中重金屬和難分解的有機(jī)物,如汞、鎘、砷、鉻、酚、氰化物、有機(jī)氯和多氯聯(lián)苯等。
來(lái)源除少量如汞、砷等可能與地層有關(guān)外,主要受工業(yè)廢水的污染。97(三)微生物學(xué)性狀指標(biāo)1、細(xì)菌總數(shù)
指1ml水在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中經(jīng)37℃,24小時(shí)培養(yǎng)后所生長(zhǎng)的細(xì)菌菌落總數(shù)。衛(wèi)生學(xué)意義:水體受污染越嚴(yán)重,水的細(xì)菌總數(shù)越多。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):限值為100CFU/ml(1)在實(shí)驗(yàn)條件下,人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的細(xì)菌菌落,只能說(shuō)明在該實(shí)驗(yàn)條件下適宜生長(zhǎng)的細(xì)菌數(shù),不能表示水中所有的細(xì)菌數(shù)。(2)不能指示出有無(wú)病原菌的存在。只能作為水被微生物污染的參考指標(biāo)。國(guó)家衛(wèi)生部2001年頒發(fā)的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》細(xì)菌總數(shù)缺點(diǎn)Colonyformationunit98(三)微生物學(xué)性狀指標(biāo)2、總大腸菌群是一群存在于人和動(dòng)物腸道內(nèi)的需氧及兼性厭氧的,在37℃,24小時(shí)內(nèi)能使乳糖發(fā)酵、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的G-無(wú)芽孢桿菌。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值為每100ml水樣中不得檢出。包括人及溫血?jiǎng)游锛S便內(nèi)的大腸菌群和其它環(huán)境中的大腸菌群。衛(wèi)生學(xué)意義可作為糞便污染的指示菌。(國(guó)家衛(wèi)生部《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》2001)近年來(lái)發(fā)現(xiàn),大腸菌群符合標(biāo)準(zhǔn),但可檢出病毒,故其作為水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全性已受到考驗(yàn)。但迄今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)比它更好的糞便污染指示微生物。99
目前最好的指示菌是大腸菌群、糞鏈球菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌。選擇水的指示菌的條件(1)人類糞便中普遍存在,且數(shù)量較多的細(xì)菌(2)在水中存活的時(shí)間比致病菌的稍長(zhǎng)或差不多(3)在糞便污染的水中可均勻分布且穩(wěn)定(4)適合在各種水體中生存(5)對(duì)氯或其它因素的抵抗力比病原菌強(qiáng)過(guò)與其相當(dāng)(6)生物學(xué)特性穩(wěn)定,檢驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行100(三)微生物學(xué)性狀指標(biāo)3、糞大腸菌群培養(yǎng)于44.5±0.2℃的溫水浴內(nèi)能生長(zhǎng)繁殖使乳糖發(fā)酵而產(chǎn)酸產(chǎn)氣的大腸菌群細(xì)菌,
來(lái)自人及溫血?jiǎng)游锛S便的大腸菌群主要是糞大腸菌群,而自然環(huán)境中存活的大腸菌群在44.5℃下培養(yǎng)時(shí),不能生長(zhǎng)。是水質(zhì)糞便污染的重要指示菌。檢出表明飲水已被糞便污染,有可能存在腸道致病菌和寄生蟲等病原體的危險(xiǎn)。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):限值為每100ml水樣中不得檢出。(國(guó)家衛(wèi)生部《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》2001)101B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1.水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系是對(duì)水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)工作全面規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)相互關(guān)系,明確其作用、功能、適用范圍而逐步形成的一個(gè)完整的管理體系。102B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)2.我國(guó)的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系及水環(huán)境功能區(qū)劃(1)我國(guó)的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系,可概括為“六類三級(jí)”水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
水環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)水環(huán)境基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)水監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)六類強(qiáng)制
(主體)性推
薦(支持)性國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)103環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是以保護(hù)人群健康和生存環(huán)境,防止生態(tài)環(huán)境遭受破壞、保證環(huán)境資源多方面利用為目的,對(duì)污染物(或有害因素)容許含量(或要求)所作的規(guī)定,并考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素綜合分析而制訂,由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)關(guān)批準(zhǔn)發(fā)布。它體現(xiàn)國(guó)家的環(huán)境保護(hù)政策和要求,是衡量環(huán)境是否受到污染的尺度,是環(huán)境規(guī)劃、管理和制訂污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是以保護(hù)人群身體健康為直接目的,對(duì)生活環(huán)境中與人群健康有關(guān)的多種因素所作的限制性規(guī)定,即以環(huán)境衛(wèi)生基準(zhǔn)為依據(jù),并考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素,經(jīng)過(guò)綜合分析而制訂,由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)關(guān)批準(zhǔn)發(fā)布。是評(píng)價(jià)環(huán)境污染對(duì)人群健康危害的尺度。是制訂環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)之一。104B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(2)水環(huán)境功能區(qū)劃.五類水域的劃分自然保護(hù)區(qū)、飲用水水源保護(hù)區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、工農(nóng)業(yè)用水區(qū)、景觀娛樂(lè)用水區(qū)、混合區(qū)、過(guò)度區(qū)等管理區(qū)。.水資源劃定的功能區(qū).標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的保護(hù)思想
高功能水域高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)、低功能水域低標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)。(已提前在“水質(zhì)的性狀及評(píng)價(jià)指標(biāo)”中介紹)2.我國(guó)的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系及水環(huán)境功能區(qū)劃105劃定功能區(qū)時(shí)遵循的指導(dǎo)原則B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(1)既充分考慮地表水環(huán)境現(xiàn)實(shí)狀況和現(xiàn)實(shí)功能的需要,也考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)地表水環(huán)境功能的需要。(2)同一水域兼有多類功能的,依最高功能劃分類別。(3)跨地區(qū)的河流、湖泊(水庫(kù))、輸水渠道,其上游地區(qū)不得影響下游地區(qū)飲用水水源保護(hù)區(qū)對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)水環(huán)境功能區(qū)劃2.我國(guó)的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系及水環(huán)境功能區(qū)劃106包括《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和系列標(biāo)準(zhǔn)如《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》、《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》、《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》、《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》等。B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)3、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)107B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)3、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)
是一項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),適用于全國(guó)領(lǐng)域內(nèi)的江河、湖泊、運(yùn)河、渠道、水庫(kù)等具有使用功能的地表水水域。108B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)3、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)●地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)及其制定的依據(jù)(1)水溫:直接影響水體的自凈能力,任何人為擾亂水環(huán)境溫度都視為對(duì)水環(huán)境的物理污染。統(tǒng)一規(guī)定為周平均最大溫升≤10C,周平均最大溫降≤20C。
(2)PH值:水的PH值<6或>9時(shí),可影響地表水的自凈過(guò)程及魚類的生長(zhǎng)繁殖,故規(guī)定為6~9。(3)五日生化需氧量(BOD520):
此項(xiàng)指標(biāo)是為了限制有機(jī)污染物的排放而規(guī)定的。在3mg/L以下屬優(yōu)質(zhì)水源,10mg/L表明水源已受污染。109B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)3、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)●地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)及其制定的依據(jù)(4)溶解氧:
是為保證地表水的正常自凈過(guò)程,限制有機(jī)性污染物的排放,并保證魚類生存條件而規(guī)定的。水飽和溶解氧約為7.5mg/L。
(5)糞大腸菌群:表征水體受病原體污染的程度。(6)有害物質(zhì):集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定了80項(xiàng)有害物質(zhì)的最高限量值。110B、水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)●地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究方法A.制定原則(1)防止通過(guò)地表水傳播疾?。?)防止通過(guò)地表水引起急慢性中毒及遠(yuǎn)期效應(yīng)(3)保證地表水感官性狀良好(4)保證地表水自凈過(guò)程能正常進(jìn)行B.制定方法采用實(shí)驗(yàn)研究和環(huán)境流行病學(xué)調(diào)查相結(jié)合的方法,制定水中有害物質(zhì)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
111①實(shí)驗(yàn)研究包括毒性研究、穩(wěn)定性研究、感官性狀影響測(cè)定、自凈過(guò)程影響測(cè)定等。.毒性研究
大鼠或其他溫血?jiǎng)游?小鼠、豚鼠、家兔等)經(jīng)口染毒慢性毒性實(shí)驗(yàn),求得測(cè)試物的最大無(wú)作用劑量(閾劑量),按體重60Kg,每天攝水量3L,推算該物質(zhì)在水中對(duì)人體的最大無(wú)作用濃度,作為標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)(基準(zhǔn))。112.水中穩(wěn)定性的測(cè)定水中有害物質(zhì)的穩(wěn)定性:是指該物質(zhì)在地面水中的存留時(shí)間和消失速率。研究常在模擬水體中進(jìn)行。穩(wěn)定性強(qiáng)的有害物質(zhì)在水體中停留時(shí)間長(zhǎng),不僅可以隨水流遷移至遠(yuǎn)處,而且還易于進(jìn)入食物鏈中。因此,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為該物質(zhì)安全系數(shù)大小的選擇提供依據(jù)。113.感官性狀影響測(cè)定色覺(jué)實(shí)驗(yàn):
是以在10cm水柱高度下不呈現(xiàn)顏色的有害物質(zhì)濃度為制定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。最后取色、臭、味實(shí)驗(yàn)的最低濃度作為該物質(zhì)對(duì)水體感官性狀影響的限制依據(jù)。臭味實(shí)驗(yàn):選擇適宜的健康者,對(duì)含有有害物質(zhì)不同濃度的溶液進(jìn)行臭、味強(qiáng)度評(píng)定,找出二級(jí)臭和味強(qiáng)度時(shí)的有害物質(zhì)濃度,作為制定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。114.對(duì)地面水自凈過(guò)程影響的測(cè)定
以地表水中有害物質(zhì)明顯影響生化耗氧過(guò)程和硝化過(guò)程為依據(jù)。當(dāng)?shù)乇硭杏泻ξ镔|(zhì)超過(guò)一定濃度時(shí),可影響水中微生物的生長(zhǎng),防礙自凈過(guò)程的進(jìn)行,因此該項(xiàng)目也可通過(guò)觀察水中微生物的繁殖情況加以判斷。115②流行病學(xué)調(diào)查是從宏觀上了解水中有害物質(zhì)的濃度與人群健康關(guān)系的重要手段。內(nèi)容:·采樣
測(cè)定有害物質(zhì)在水體和水生生物中的含量?!と巳赫{(diào)查
重污染區(qū)、中等污染區(qū)、輕污染區(qū)及對(duì)照區(qū)居民健康狀況(發(fā)病率、死亡率、人群健康效應(yīng)等)及生物材料中有害物質(zhì)測(cè)定?!の赐度牖蛐峦度胧褂玫奈镔|(zhì):
借鑒其他地區(qū)已有資料或類似物質(zhì)資料。116③地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的計(jì)算方法.根據(jù)有害物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化常數(shù)及毒性大小估算同時(shí)此種方法只能作為初步推算,不能代替常規(guī)研究。.多種有害物質(zhì)同時(shí)污染地表水時(shí),其標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法:·相加作用時(shí),可用以下兩種方法推算混合污染物的容許濃度:方法一:C1/M1+C2/M2+……+Cn/Mn≤1C為各有害物質(zhì)在地面水中的實(shí)測(cè)濃度,M為相應(yīng)物質(zhì)的最高容許濃度,若計(jì)算結(jié)果大于1,說(shuō)明地面水中混合污染物已超過(guò)了容許濃度,應(yīng)采取積極措施降低有害物質(zhì)的含量,以保證安全。方法二:將各有害物質(zhì)的最高容許濃度除以有害物質(zhì)種類數(shù),得出各自的最高限量值?!せ旌衔廴疚锏淖饔梅绞讲粚儆谙嗉幼饔?則需通過(guò)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)確定。117④經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性研究水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),既要從科學(xué)的角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和流行病學(xué)調(diào)查,同時(shí)又要從社會(huì)學(xué)上兼顧方案的可行性。1184、水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(1)標(biāo)準(zhǔn)主要組成部分《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和系列標(biāo)準(zhǔn)如《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《磷肥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。(2)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)適用范圍:明確了與行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行的原則,除造紙工業(yè)等12個(gè)行業(yè)所排放的污水執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外,其他一切排放污水的單位一律執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)有單位水污染物的排放管理,以及建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其投產(chǎn)后的排放管理。119二)飲用水A、安全飲用水:符合我國(guó)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水。安全飲用水的基本要求120B、生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):1.制定原則:
水質(zhì)在流行病學(xué)上安全;所含化學(xué)物質(zhì)及放射性物質(zhì)對(duì)人體健康無(wú)害;確保水的感官性狀良好。此外,在選擇指標(biāo)和確定標(biāo)準(zhǔn)限量值時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的可行性。2.指標(biāo)及制定依據(jù)P148~152C、生活用水量標(biāo)準(zhǔn)P153課后自學(xué)121三)涉水產(chǎn)品的衛(wèi)生要求(一)存在的衛(wèi)生問(wèn)題1.水質(zhì)處理器A.主要組成部分成型部件、過(guò)濾材料B.存在的問(wèn)題·成型部件:若無(wú)足夠的穩(wěn)定性,一些化學(xué)成分會(huì)溶解到飲水中,產(chǎn)生危害?!み^(guò)濾材料:活性炭:使用時(shí)間久,易繁殖細(xì)菌碘樹脂:出水中碘含量難以控制KDF:使水中鋅含量增加其他材料:影響飲水成分含量及感官性狀和安全性1222.生活飲用水輸配水設(shè)備(1)給水用塑料管材、管件:毒性及有害物質(zhì)向飲水遷移。(2)玻璃鋼及其制品:所使用材料遷移到飲水中。(3)橡膠制品:所用助劑和裂解產(chǎn)物向飲水遷移。3.涂料加工中所用助劑的毒性4.水處理劑產(chǎn)品原料、配方、生產(chǎn)工藝決定其安全性。其他材料:影響飲水成分含量及感官性狀和安全性。123(二)涉水產(chǎn)品的衛(wèi)生監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)1.生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料必須按安全性評(píng)價(jià)的規(guī)定進(jìn)行浸泡試驗(yàn),浸泡水的檢驗(yàn)結(jié)果必須符合P171~P172表5-1和表5-2的規(guī)定。2.飲用水化學(xué)處理劑應(yīng)進(jìn)行采樣檢驗(yàn)和安全性評(píng)價(jià)。3.水質(zhì)處理器所用材料必須進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定,符合要求的產(chǎn)品方可使用。參見(jiàn)課本表5-3124(三)涉水產(chǎn)品的衛(wèi)生毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序
無(wú)相關(guān)規(guī)定時(shí),按下列程序和方法確定其在飲用水中的限值:1.水平I有害物質(zhì)在飲用水中的濃度<10μg/L。毒理學(xué)試驗(yàn)包括以下遺傳毒性試驗(yàn)各一項(xiàng):基因突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn))和哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)(體外哺乳動(dòng)物細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)、小鼠骨髓細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)和小鼠骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn))。2.水平II有害物質(zhì)在飲用水中的濃度≥10μg/L
<50μg/L。毒理學(xué)試驗(yàn)包括水平I全部試驗(yàn)和大鼠90天經(jīng)口毒性試驗(yàn)。3.水平III有害物質(zhì)在飲用水中的濃度≥50μg/L
<1000μg/L毒理學(xué)試驗(yàn)包括水平II全部試驗(yàn)和大鼠致畸試驗(yàn)。4.水平IV有害物質(zhì)在飲用水中的濃度≥1000μg/L毒理學(xué)試驗(yàn)包括水平III全部試驗(yàn)和大鼠慢性毒性試驗(yàn)。125第二部分水質(zhì)的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、監(jiān)督及評(píng)價(jià)一、水體一)調(diào)查和監(jiān)測(cè)目的:了解某一地區(qū)或流域水污染情況及其對(duì)居民健康可能產(chǎn)生的危害,并為采取治理對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。內(nèi)容:污染源、水、底質(zhì)、水生生物污染狀況及其對(duì)沿岸居民健康的影響。126(一)污染源的調(diào)查(了解)調(diào)查內(nèi)容:1.企業(yè)的種類、性質(zhì)、規(guī)模及布局情況2.企業(yè)各車間所用原料、生產(chǎn)的半成品、成品、副產(chǎn)品的名稱和生產(chǎn)廢水的工藝流程等。3.工業(yè)用水量、水源、水質(zhì),各車間排放廢水量、廢水中含有害物質(zhì)的種類及其濃度。4.廢水排放方式(經(jīng)常性或間歇性)及排放點(diǎn)的位置。5.廢水的回收、綜合利用情況,凈化設(shè)施的類型及效果。6.工廠廢水流經(jīng)地區(qū)對(duì)周圍環(huán)境造成的污染危害及居民的反映。7.采樣測(cè)定未經(jīng)處理的居民生活污水和城市地面徑流污水。8.對(duì)沿岸使用農(nóng)藥、化肥等的農(nóng)田,應(yīng)調(diào)查其施用農(nóng)藥、化肥的種類及數(shù)量,并對(duì)土壤的污染情況及是否用污染水進(jìn)行農(nóng)田灌溉等方面進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查監(jiān)測(cè)所得結(jié)果,應(yīng)以每個(gè)污染源為單位逐個(gè)建立技術(shù)檔案。127(二)水體污染調(diào)查和監(jiān)測(cè)1.水體污染調(diào)查分類(按目的)(1)基礎(chǔ)調(diào)查(目的是了解水體的基本狀況,調(diào)查范圍可大可小。)(2)監(jiān)測(cè)性調(diào)查(根據(jù)基礎(chǔ)調(diào)查結(jié)果,選擇有代表性的水體斷面,進(jìn)行長(zhǎng)期定時(shí)調(diào)查,了解水中污染物的消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和變化規(guī)律。)(3)專題性調(diào)查(是為深入開展某一課題研究進(jìn)行的專門調(diào)查。)(4)應(yīng)急性調(diào)查(在水體發(fā)生嚴(yán)重污染事故時(shí)對(duì)事故的原因、時(shí)間、可能造成的短期或長(zhǎng)期危害等情況進(jìn)行的調(diào)查。)1282.水體污染對(duì)居民健康影響的調(diào)查(1)一般采用流行病學(xué)調(diào)查方法(包括現(xiàn)況/回顧性/前瞻性調(diào)查)·收集污染區(qū)居民患病率、死亡率及某些健康損害資料·與非污染區(qū)對(duì)比·找出病因(2)醫(yī)學(xué)健康檢查流調(diào)檢查發(fā)現(xiàn),居民中多發(fā)病、地區(qū)局限性疾病或健康損害,與某種水污染有關(guān)時(shí),進(jìn)一步選擇高危人群,作特異臨床體征檢查及生物材料監(jiān)測(cè)。(3)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)建立動(dòng)物模型→效果論證病因線索論證1293.水體污染的監(jiān)測(cè)(以江河水系為代表進(jìn)行講解,其他自學(xué)):1)采樣斷面與采樣點(diǎn)的選擇·采樣斷面把沿岸的大城市或工業(yè)區(qū)作為一個(gè)大污染源考慮,每個(gè)大污染源河段至少應(yīng)設(shè)置3個(gè)采樣斷面:(1)清潔或?qū)φ諗嗝嬖O(shè)在污染源的上游,以了解河水未受本地區(qū)污染時(shí)的水質(zhì)狀況。(2)污染斷面設(shè)在污染源的下游,以了解水質(zhì)污染狀況和程度。(3)自凈斷面設(shè)在污染斷面下游一定距離,估計(jì)水體基本達(dá)到自凈的地方(一般至少距城市或工業(yè)區(qū)最下游排污口1.5m以上),以了解污染范圍及河水的自凈能力。130·采樣點(diǎn):采樣點(diǎn)數(shù)依河道寬度決定,1~5點(diǎn),對(duì)稱分布:寬者設(shè)5點(diǎn)(分別距兩岸邊50m、150m及江心處)較窄者設(shè)3點(diǎn)(按斷面四分法測(cè)中間三點(diǎn))較小河流在河中心點(diǎn)采樣
對(duì)于水流量較大的河流,應(yīng)在污水排出口下游靠近岸邊處設(shè)幾個(gè)輔助采樣點(diǎn),以查明岸邊污染情況?!げ蓸由疃龋?lt;5米:表層(水面下0.2~0.5米處)<9米:表層、底層(距水底2m)>9米:表層、底層、中層(水深5米處)1312)采樣時(shí)間與次數(shù)平、枯、豐水期各一次,每次2~3天,避開雨天。(如研究地表徑流對(duì)江河的污染時(shí),也可在大雨后進(jìn)行采樣)有潮汐的河流,還應(yīng)分別在高潮及低潮時(shí)采樣。3)水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目據(jù)污染情況和調(diào)查目的確定。(參見(jiàn)P138)4)水體底質(zhì)的監(jiān)測(cè)底質(zhì):是指江河、湖泊、水庫(kù)等水體底部的淤泥,是水體的重要組成部分。監(jiān)測(cè)意義:(1)底質(zhì)中有害物質(zhì)(特別是重金屬)含量的垂直分布一般能反映水體污染歷史狀況,但應(yīng)注意區(qū)別地球化學(xué)成分異常對(duì)水體底質(zhì)成分的影響。(2)有些污染物在水中含量很低而部易檢出,而在底質(zhì)中的含量有時(shí)可比水中高出很多倍。1325)水生生物的調(diào)查和監(jiān)測(cè)意義:了解水生生物的種群與數(shù)量的變化,有助于判斷水污染狀況。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括:①水生生物種群、數(shù)量及分布情況的測(cè)定②生物體內(nèi)毒物負(fù)荷的測(cè)定③水中污染物對(duì)水生生物綜合作用的檢測(cè)④水中大腸菌群和病原微生物的檢測(cè)133自學(xué)內(nèi)容:湖泊、水庫(kù)的監(jiān)測(cè)海域的監(jiān)測(cè)地下水的監(jiān)測(cè)134135136137(2)有機(jī)污染物綜合評(píng)價(jià)值(A)注:BOD、COD、NH3-N、DO分別代表:生化需氧量、化學(xué)耗氧量、氨氮、溶解氧i:表示實(shí)測(cè)值0:表示評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)DOs:某溫度時(shí)水中溶解氧飽和含量判斷如下:138三)水體的衛(wèi)生監(jiān)督和管理1、開展轄區(qū)內(nèi)水體污染與自凈的調(diào)查,建檔。2、對(duì)醫(yī)院污水加強(qiáng)管理,給予技術(shù)指導(dǎo)。3、對(duì)污水灌溉、養(yǎng)魚管理監(jiān)督。4、協(xié)同環(huán)保部門對(duì)水污染防治進(jìn)行監(jiān)督和管理。5、在經(jīng)常性衛(wèi)生監(jiān)督和管理工作中積累資料,以便為有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供科學(xué)依據(jù)。139二、飲用水一)飲水衛(wèi)生的調(diào)查、監(jiān)測(cè)和監(jiān)督(P175~178,自學(xué))(一)集中式給水1.水源衛(wèi)生調(diào)查2.水廠調(diào)查3.水質(zhì)監(jiān)測(cè)(二)農(nóng)村給水1.水源調(diào)查2.水質(zhì)監(jiān)測(cè)3.水性疾病的監(jiān)測(cè)
140二)飲水安全性評(píng)價(jià)(課后參考教材)
為判定水質(zhì)是否適合飲用及查明水質(zhì)變化的因素,以便采取衛(wèi)生技術(shù)措施改善水質(zhì)并評(píng)估其效果,應(yīng)根據(jù)下列三方面的資料對(duì)水質(zhì)做出全面的綜合分析。(1)流行病學(xué)調(diào)查(飲水安全性的最終保證)
收集用水地區(qū)居民中介水傳染病和其它有關(guān)疾病與健康的資料,了解居民對(duì)飲用水的反映和意見(jiàn)。(2)水源衛(wèi)生調(diào)查(飲水安全性的理論保證,需長(zhǎng)期進(jìn)行)a.水源周圍的衛(wèi)生狀況:重點(diǎn)搞清周圍有無(wú)污染源以及污染源的性質(zhì)和數(shù)量,水源自凈的條件以及地形、地質(zhì)狀況。b.水源衛(wèi)生防護(hù)措施的具體內(nèi)容和效果(3)水質(zhì)檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)(飲水安全性的根本保證,只反映采樣時(shí)的情況)采集水樣,依生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定項(xiàng)目和其它反映水源污染情況的指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)(注意采樣要合理,分析技術(shù)可靠,必要時(shí)需多次進(jìn)行檢驗(yàn))。141三、應(yīng)急事件的處理(一)水體發(fā)生嚴(yán)重污染事故的應(yīng)急性調(diào)查原則★1.盡快了解詳細(xì)情況,作好調(diào)查、取樣、處理的準(zhǔn)備工作接到通知時(shí),盡可能詳盡詢問(wèn)事故發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、原因、過(guò)程、目前情況,登記后匯報(bào),提出意見(jiàn),領(lǐng)導(dǎo)同意后組織人力,通知實(shí)驗(yàn)室作好采樣有關(guān)物品準(zhǔn)備,開始工作2.盡快趕到事故地點(diǎn),采取防止事態(tài)擴(kuò)大的措施趕赴現(xiàn)場(chǎng)人員帶采樣器材、容器、試劑出發(fā)。到現(xiàn)場(chǎng)盡快調(diào)查事故發(fā)生經(jīng)過(guò):入水毒物名、時(shí)間、數(shù)量、包裝、當(dāng)時(shí)水文氣象情況(漲落潮、降雨、風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫等)有無(wú)人身事故,已采取的措施等。盡快報(bào)告領(lǐng)導(dǎo),立即采樣送檢。3.搶救傷患4.預(yù)防中毒事件發(fā)生
據(jù)風(fēng)向、水流、化驗(yàn)及調(diào)查的初步結(jié)果明確防護(hù)范圍,采取緊急措施,必要時(shí)可停止供水;通知附近和鄰近地區(qū)、單位,采取相應(yīng)措施。5.監(jiān)視污染情況的變化(防護(hù)范圍內(nèi)的采樣化驗(yàn))至水樣全部陰性、污染全部清除后,可停止監(jiān)測(cè)。所采樣品應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)加固定劑,妥善盡快送實(shí)驗(yàn)室分析,結(jié)果隨時(shí)通知有關(guān)單位。6.撰寫事故調(diào)查報(bào)告分析發(fā)生的原因,提出防止措施,并作登記。142(二)飲用水應(yīng)急事件的調(diào)查和處理1、調(diào)查內(nèi)容(1)事故發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間、原因、過(guò)程以及當(dāng)事者。(2)調(diào)查污染物的品名、種類、性狀和數(shù)量,根據(jù)污染物的毒性分析,調(diào)查可能發(fā)生的中毒危害或已有的中毒者。(3)對(duì)水體污染進(jìn)行監(jiān)測(cè),了解污染物的波及范圍、污染程度及擴(kuò)散趨勢(shì)。(4)確定對(duì)照點(diǎn),采集對(duì)照水樣監(jiān)測(cè)。2、處理原則
(1)迅速組織力量,查明情況,及時(shí)向有關(guān)部門報(bào)告,并采取相應(yīng)措施。(2)通知有關(guān)集中式供水單位及個(gè)人,迅速采取控制措施和臨時(shí)供水措施,并通過(guò)多種媒體向居民通告,在污染事故未解除前,不得擅自飲用污染的水。143(3)制定水質(zhì)檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)實(shí)施方案,及時(shí)掌握水質(zhì)污染趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)。(4)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、登記、調(diào)查和處理供水區(qū)內(nèi)人群中身體不適等異常現(xiàn)象。(5)采取一切可能措施,減少、控制、消除污染物污染的范圍、程度,對(duì)能夠進(jìn)行打撈的毒物積極組織力量打撈,把污染的危害降低到最低程度。(6)污染范圍廣、危害重的事故,要及時(shí)通知鄰近地區(qū),采取必要的防范措施。(7)事故處理結(jié)束后,寫出事故處理報(bào)告書,報(bào)有關(guān)單位和部門,分析發(fā)生原因,總結(jié)處理經(jīng)驗(yàn),提出防范措施和對(duì)策。144第三部分飲用水安全的保證措施集中式給水(一)水源選擇1.基本要求:※(1)水量充足水源水量應(yīng)能滿足城鎮(zhèn)居民點(diǎn)的設(shè)計(jì)總用水量,并考慮到近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展。選用地面水時(shí),要求90~97%保證率的枯水流量大于設(shè)計(jì)總用水量。一般而言,城市越大,要求保證率越高。(2)水質(zhì)良好水源水質(zhì)應(yīng)符合以下要求:a、只經(jīng)氯消毒即供飲用者,原水總大腸菌群不應(yīng)超過(guò)1000個(gè)/L;同時(shí)進(jìn)行沉淀、過(guò)濾和氯消毒者,則不應(yīng)超過(guò)100個(gè)/L。b、水源水的感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)經(jīng)凈化處理后,應(yīng)符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。c、水源水的毒理學(xué)和放射性指標(biāo),必需直接符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。d、水源水中含乙腈等有害物質(zhì)時(shí),其濃度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的最高容許濃度。e、高氟區(qū)或地甲病病區(qū),應(yīng)分別選用含氟、含碘適宜的水源水。f、使用地面水作為水源時(shí),耗氧量不應(yīng)超過(guò)4mg/L,BOD520不應(yīng)超過(guò)3mg/L.g、人工回灌的水質(zhì),應(yīng)符合飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。(3)便于防護(hù)宜優(yōu)先考慮地下水。選用地面水時(shí),應(yīng)將取水點(diǎn)設(shè)在城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的上游。(4)經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理,方便群眾取用145(二)飲用水的水質(zhì)處理
常規(guī)處理—凈化、消毒※地面水的常規(guī)處理:混凝沉淀過(guò)濾消毒地下水如水質(zhì)較好,僅需消毒處理。1.飲用水的凈化這里指去除水中雜質(zhì)的一項(xiàng)給水衛(wèi)生措施。常包括混凝沉淀和過(guò)濾兩種方法。目的:改善水的感官性狀,增加消毒效果。(1)混凝沉淀(coagulativeprecipitation)比重大于水的懸浮物質(zhì)在重力作用下逐漸下沉稱自然沉淀。顆粒小的物質(zhì)其自然沉淀速度極小,特別是膠體顆粒如極細(xì)小的黏土顆粒、硅酸腐殖質(zhì)和蛋白質(zhì)等,很難自然下沉需要加入混凝劑,使它們互相黏附聚合成較大的顆粒,然后從水中沉淀下來(lái),此過(guò)程稱為混凝沉淀。146A)目的:清除懸浮物,降低渾濁度B)原理:a.壓縮雙電層作用(了解)──同種膠粒間的凝聚疏松帶電顆粒(水pH偏酸)
水中的粘土膠團(tuán)的雙電層(吸附層和擴(kuò)散層)有一定厚度,如向水中加入大量電解質(zhì)則經(jīng)離解后的正離子會(huì)進(jìn)入擴(kuò)散層,并進(jìn)而進(jìn)入吸附層使膠體表面電位降低,因而雙電層變薄,稱之。當(dāng)雙電層被壓縮,顆粒間的靜電斥能就會(huì)降低。當(dāng)降低至小于顆粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí),顆粒就相互吸附凝聚。凝聚顆粒在水的紊流中彼此易碰撞吸附,形成絮凝體(亦稱絨體或礬花)。后者具強(qiáng)大的吸附力,不僅能吸附力,不僅能吸附懸浮物還能吸附細(xì)菌和溶解性物質(zhì)。投加電解質(zhì)也可壓縮親水膠體的水膜,但主要是電解質(zhì)離子能奪走親水膠體的水膜,從而使膠核相互凝聚。147b.電中和作用
帶負(fù)電顆粒(水pH偏酸)指混凝劑在水中形成帶正電的膠粒,它們能和水中的帶負(fù)電膠粒相互吸引,從而使彼此電性中和而凝聚。要求兩者的電荷量大致相等。c.吸附架橋作用有機(jī)膠體細(xì)小微粒(水pH偏堿)一些呈線型結(jié)構(gòu)的高分子混凝劑,以及金屬鹽類混凝劑在水中形成高聚物后,均能強(qiáng)烈吸附膠體顆粒。當(dāng)吸附顆粒增多時(shí),上述線型分子會(huì)彎曲變形和成網(wǎng),使顆粒間的距離縮短而相互粘結(jié),并逐漸形成粗大的絮凝體。線型高分子混凝劑的這種作用,稱之。以上三種作用引起的凝聚和絮凝,總稱混凝。148C)常用的混凝劑1)金屬鹽類·Al2(SO4)3明礬:Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O;作用仍是Al2(SO4)3成分·FeCl3·FeSO42)高分子混凝劑
·聚合氯化鋁·聚丙烯酰胺149D)常用的助凝劑·助凝劑:為提高混凝效果,在使用混凝劑時(shí),需加入的某些藥劑?!ぶ齽┳饔茫?/p>
1)調(diào)節(jié)或改善混凝條件如:堿度不足,可加氫氧化鈣2)改善絮凝體結(jié)構(gòu)如:鋁鹽產(chǎn)生的絮凝體小而松散,可使用聚丙烯酰胺、活化硅膠、骨膠等高分子助凝劑,使絮凝體變粗且緊密,以改善絮凝體結(jié)構(gòu),促進(jìn)混凝沉淀作用。E)混凝設(shè)備P157F)沉淀設(shè)備P158G)澄清P158150H)混凝效果及影響混凝效果的因素·混凝效果渾濁度降低98%,色度降低80%,細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群約降低80%。·影響混凝效果的因素(1)原水中懸浮粒子的性質(zhì)、粒度和含量(2)原水中溶解性有機(jī)物和離子的成分和含量(3)水溫(4)水的PH值和堿度(5)混凝劑的種類和用量等
由于影響因素多,故需通過(guò)混凝實(shí)驗(yàn)以選擇混凝劑的品種、最佳PH和投藥量。
151(2)過(guò)濾A)目的:通過(guò)石英砂等濾料層的截留作用,降低懸浮物和微生物,使渾濁度達(dá)到水質(zhì)衛(wèi)生要求。水經(jīng)過(guò)濾后,殘留的細(xì)菌、病毒失去了懸浮物的保護(hù)作用,從而為濾后消毒創(chuàng)造了條件。B)原理1)機(jī)械阻隔(篩除作用)水中懸浮物粒子大于濾料空隙者,不能通過(guò)濾層而被阻隔。2)接觸混凝細(xì)小的絮狀物及懸浮微粒,在通過(guò)濾料時(shí)與濾料碰撞接觸而被吸附于濾料表層,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,在濾料表面沉積形成濾膜,使凈水效果大大提高。
但濾料濾水過(guò)久,水中懸浮物可使濾料的微孔阻塞,使濾料阻力越來(lái)越大,此時(shí)必須停止使用,沖洗濾料之后才可繼續(xù)發(fā)揮凈水的效果。152C)濾池類型和工作周期·濾池類型常用的有慢濾池、普通快濾池、雙層和三層濾料濾池、接觸雙層濾料濾池、虹吸濾池等?!V池工作分三期①成熟期②過(guò)濾期③清洗期D)濾料的衛(wèi)生學(xué)要求①濾料本身無(wú)毒,化學(xué)性能穩(wěn)定②濾料不能被微生物利用和分解③濾料有良好的機(jī)械強(qiáng)度,使用時(shí)不易磨損和碎裂④濾料顆粒較均勻,有一定的級(jí)配和適當(dāng)?shù)目紫堵?53E)效果及影響因素·效果:除菌90%;除懸浮物99%?!び绊懸蛩兀孩贋V層厚度和粒徑②濾速③進(jìn)水水質(zhì)④濾池類型F)過(guò)濾裝置集中式給水系統(tǒng)使用砂濾池分散式給水可用砂濾井、砂濾池、砂濾缸等。
1542、飲用水的消毒A、目的:除去病原微生物B、飲水消毒劑的選擇,應(yīng)考慮以下因素:·殺滅病原菌的效果·控制和檢測(cè)的難易·剩余消毒劑的有無(wú)·對(duì)水的感官性狀的影響·副產(chǎn)物對(duì)健康的影響,以及預(yù)防或消除的可能性·經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的可行性USA安全飲水委員會(huì)通過(guò)對(duì)12種消毒劑的評(píng)價(jià)后指出:液氯、臭氧、二氧化氯、氯胺,是可供公共給水選擇的消毒劑。155C、氯化消毒法常用消毒劑及消毒原理(1)常用消毒劑液氯:CL2在常溫下為黃綠色氣體。氧化能力很強(qiáng)。在6~7個(gè)大氣壓下,可變成液態(tài)氯,體積縮小457倍。液態(tài)氯灌入鋼瓶,有利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。漂白粉:Ca(OCL)CL漂白粉精:Ca(OCL)2·有效氯:含氯消毒劑中起消毒作用的那部分氯?;蟽r(jià)<-1。有效氯低于15%時(shí),不宜用于飲水消毒。有效氯的測(cè)定原理:有效氯與碘化鉀反應(yīng)生成I2,用Na2S2O3滴定。2KI+2CH3COOH2CH3COOK+2HI2HI+Ca(OCL)CLCaCL2+H2O+I(xiàn)2↓I2
+Na2S2O3NaI+Na2S4O6
156(2)氯化消毒原理:氯氣或其他氯化消毒劑溶于水后,在常溫下很快水解成次氯酸(HOCL)CL2+H2O→HOCL+H++CL-2Ca(OCL)CL+2H2O→HOCL+Ca(OH)2+CaCL2Ca(OCL)2+2H2O→2HOCL+Ca(OH)2HOCL特點(diǎn):不荷電→易接近并吸附于微生物分子小→顆粒小,易穿過(guò)微生物細(xì)胞壁a.影響細(xì)菌多種酶系統(tǒng),損傷細(xì)胞膜,強(qiáng)氧化劑→使蛋白,核酸釋出致細(xì)菌死亡b.氧化病毒核酸,使病毒死亡。此外氯加入水時(shí),可產(chǎn)生氯胺,也有殺菌作用。157D、影響消毒效果的因素:※(1)加氯量和消毒時(shí)間加氯量除需滿足需氯量外,尚應(yīng)有一定量的余氯?!ば杪攘浚簹缂?xì)菌、氧化有機(jī)物及還原性無(wú)機(jī)物所消耗的氯量?!び嗦龋褐讣尤肼然緞┖螅佑|一段時(shí)間后留在水中的氯量。標(biāo)準(zhǔn):出廠水,加氯接觸30分鐘后,游離性余氯不小于
0.30mg/L,管網(wǎng)末梢水中不應(yīng)小于0.05mg/L。
加氯量=需氯量+余氯量余氯有兩種:游離性余氯(指HOCL和CL-);要求接觸30min后,有0.3~0.5mg/L余氯;
化合性余氯(指NH2CL和NHCL2);要求接觸1~2h后有1~2mg/L余氯。
158加氯量與余氯量的關(guān)系A(chǔ).水中無(wú)氨時(shí)加入氯先氧化水中有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物,隨著加氯量增加,余氯量逐漸上升。曲線坡度小的可能原因:部分有機(jī)物仍與氯反應(yīng);水中HOCLHCL+O2
B.水中存在較多氨時(shí),(加氯量:氨氮<5:1時(shí),余氯以NH2CL為主)
出現(xiàn)余氯后,隨加氯量增加余氯逐漸增加,但產(chǎn)生的主要為化合性余氯。至C點(diǎn),加氯量增加,余氯反而下降,是因?yàn)槁扰c氨已全部形成氯胺,而氯胺在過(guò)量氯作用下逐漸分解。如:
雜質(zhì)光線159達(dá)D點(diǎn)時(shí),分解結(jié)束,繼續(xù)加氯余氯又上升,形成游離性余氯,故D點(diǎn)稱為折點(diǎn)。原水游離氨在0.5mg/L以下時(shí),加氯量可控制在折點(diǎn)后;原水游離氨在0.5mg/L以上時(shí),產(chǎn)生的化合性余氯已夠消毒,加氯量可控制在C點(diǎn)前。1602)水的PH值HOCLH++OCL-
PH<6時(shí),HOCL接近100%PH=7.5時(shí),HOCL與OCL-大致相等PH>9時(shí),OCL-接近100%所以,PH低,有利于消毒。一般為7。漂白粉有效氯含量應(yīng)不低于15%,以防形成的Ca(OH)2過(guò)多,降低消毒效果。(3)水溫水溫高,殺菌效果好。水溫每提高10?C,病原菌殺滅率約提高2~3倍。161(4)水的渾濁度糞尿中的細(xì)胞碎片,或污水中的有機(jī)顆粒物與微生物結(jié)合后,會(huì)使后者獲得明顯的保護(hù)作用。病毒因體積小,表面積大,易被吸附成團(tuán),因而顆粒對(duì)病毒的保護(hù)作用較細(xì)菌大。(5)微生物的種類和數(shù)量不同微生物對(duì)氯的耐受性不盡相同。但概括地說(shuō),除腺病毒外,腸道病毒對(duì)氯的耐受性較腸道病原菌強(qiáng)。162E、氯化消毒法的優(yōu)缺點(diǎn):a、液氯消毒優(yōu)點(diǎn):消毒效果可靠;操作簡(jiǎn)便,易于控制;具有剩余消毒劑,并易于監(jiān)測(cè);成本低。缺點(diǎn):原水有機(jī)物含量高時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量氯化副產(chǎn)物,特別在用預(yù)氯法或折點(diǎn)氯化法時(shí);水中酚含量超標(biāo)時(shí),會(huì)產(chǎn)生氯酚溴;氯氣有毒,需防止漏出和事故。b、漂白粉消毒除上述外,尚具有以下缺點(diǎn):·漂白粉易受光、熱、潮氣作用而分解失效;·漂白粉的溶解和調(diào)制部不便;·用量大時(shí),設(shè)備容積過(guò)大,故只適用于小水廠。163F、氯消毒方法種類(P161,課后自學(xué))(1)普通氯化消毒法(2)氯胺消毒法(3)折點(diǎn)消毒法(4)過(guò)量氯消毒法164G、加氯地點(diǎn)和加氯設(shè)備·加氯地點(diǎn)可選擇在(1)濾前加氯,即在混凝沉淀前加氯,主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻類生長(zhǎng),但易生成大量氯化副產(chǎn)物。(2)濾后加氯,目的是殺滅水中病原微生物,是最常用的消毒方法。(3)中途加氯,在輸水管線較長(zhǎng)時(shí),在管網(wǎng)中途的加壓泵站或儲(chǔ)水池泵站的補(bǔ)充加氯,此法既可保證末梢水余氯量,又不使水廠附近的管網(wǎng)水含余氯過(guò)高?!ぜ勇仍O(shè)備常用的有:(1)真空加氯機(jī)(2)轉(zhuǎn)子加氯機(jī)165H.其它消毒方法及特點(diǎn)
·二氧化氯消毒法P162·煮沸消毒法是一種最古老而又最常用的消毒方法之一,其消毒效果可靠,對(duì)一般腸道傳染病的病原體和寄生蟲卵,經(jīng)煮沸3~5分鐘均可全部殺滅。因此,為預(yù)防腸道傳染病的介水傳播,應(yīng)大力提倡喝開水
166·紫外線消毒法波長(zhǎng)200~295nm的紫外線具有殺菌作用,其中以254nm的紫外線殺菌作用最強(qiáng)。光源:高壓石英水銀燈設(shè)備:浸入式:消毒效率高水面式:構(gòu)造簡(jiǎn)單利用紫外線消毒時(shí),水的色度和濁度要低,水深不超過(guò)
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