《环境卫生学》第四节 水体卫生
发布时间:2025-01-08 09:01:22浏览次数:10 水体卫生 饮用水卫生 水资源的种类及其卫生学特征 水是生命过程必需的基本物质,也是人类生产和生活必需的自然资源。 我国是淡水资源缺乏的国家,主要原因包括:北方资源性缺水,全国水质性缺水,中西部工程性缺水。 >>降水 硬度低,水量无保证,水质受大气和降水来源地影响,与大气中污染物接触可被污染; >>地表水 水质主要受地质环境和人类活动的影响; >>地下水 分为浅层、深层地下水和泉水,多属于硬水。水质受地表水和地质环境的影响。 深层地下水是指 A.位于地表面以下的水 B.位于第一个不透水层以上的水 C.位于第一个不透水层以下的水 D.位于地层中的水 E.以上都不是『正确答案』C『答案解析』深层地下水是指位于第一个不透水层以下的水。 水质的性状和评价指标 >>物理性状指标 1.水温 热污染。 2.色 腐殖质可呈棕黄色,粘土可呈黄色,藻类,清洁水大约 15~25°。 3.臭和味 清洁水无臭无味,水生动植物和微生物,有机物腐败,溶解的气体,溶解的矿物质。 4.浑浊度 水中悬浮物和胶体对光透过时的阻碍程度。标准单位为 1L 水中含有相当于 1mg 标准硅藻土形成的浑浊,是判断水质的表观特征。 >>化学性状指标 1.pH 天然水 7.2~8.5,有机物污染/酸雨。 2.总固体 一定温度下缓慢蒸干后残留物总量。包括水溶性固体(溶解性矿物盐和有机物)和悬浮性固体。当水受污染时,其总固体增加。 3.硬度 暂时硬度和永久硬度,碳酸盐硬度(钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐)和非碳酸盐硬度(钙、镁的硫酸盐、氯化物等)。地下水硬度高于地表水,但地表水受到污染时,硬度可增加。 4.含氮化合物 (1)有机氮:是有机含氮化合物总称。 (2)蛋白氮:已经分解成的较简单的有机氮。 二者来源于动植物,显著增高说明水体新近受到有机污染。 (3)氨氮:水体中含氮有机物(如人畜粪便),在有氧条件下经微生物分解形成的最初产物。 氨氮增高表示新近可能有人畜粪便污染水体。 (4)亚硝酸盐氮:水中氨在有氧条件下经亚硝酸盐菌作用形成,是中间产物。 亚硝酸盐氮含量升高,表明污染危害仍然存在。 (5)硝酸盐氮:是含氮有机物氧化分解的最终产物。 硝酸盐氮含量升高,表明水体完成自净过程。 5.溶解氧( DO ) 与水温、深度有关。有机物污染时,DO 可被大量消耗,水体处于厌氧状态,微生物繁殖,有机物
腐败分解,可使水体发臭变黑。因此,溶解氧可作为评价水体受有机物污染及其自净程度的间接指标。 水中溶解氧低于 3 ~ 4mg/L ,鱼类难以生存。 6.化学耗氧量( COD ) 在一定条件下,用强氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧量。是测定水体中有机物含量的间接指标,代表水体中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量。但不能反映有机物污染在水中降解的实际情况,因为该过程主要依靠水中微生物的作用。 适用于快速检测水体受到有机物污染的情况。 7.生化需氧量( BOD ) 指水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解所消耗的溶解氧的量。与水温有关。 5 日生化需氧量( BOD 5):实际工作中规定,以 20℃培养 5 日后,1L 水中减少的溶解氧量。它是评价水体污染状况的一项重要指标,水中有机物愈多,生化需氧量愈高。用来反映水体中微生物分解有机物的实际情况。在水体污染及治理中常采用。 8.氯化物 当水体中氯化物含量增高,表明可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的污染。 9.硫酸盐 当水体中硫酸盐含量增高,表明可能受到化肥、生活污水或工业废水的污染。 10.总有机碳( TOC )和总需氧量( TOD ) TOC 是指水中全部有机物的含碳量,它只能相对表示水中有机物的含量。是评价水体有机物污染程度的综合性指标之一。 TOD 是 1L 水中还原物质在一定条件下被氧化时所需要的氧量。是反映有机污染的重要指标。 TOC 和 TOD 可实现有机物污染的快速检测。 11.有害物质 主要是指水体中的重金属和难分解化合物。 包括:汞、镉、砷、铬、铅、苯酚、氰化物、有机氯和多氯联苯等,主要来源于工业废水。 >>微生物学性状指标 1.细菌总数 是指 1mL 水在普通琼脂培养基中经 37℃培养 24 小时后生长的细菌菌落数,反映水体受微生物污染的程度。不能反映水体有无病原菌存在,是微生物污染程度的参考指标。 2.粪大肠菌群数 44.5℃培养 24h 产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌,可作为粪便污染的指示菌。 3.总大肠菌群 37℃生长发酵乳糖产酸产气的大肠菌群。包括存在于人及动物粪便的大肠菌群,也包括存在于其他环境中的大肠菌群。 水体的浑浊度主要取决于 A.悬浮于水中的砂土含量 B.悬浮于水体中的胶体颗粒的含量 C.悬浮于水体表面的细小颗粒物质的含量 D.存在于水体中有机颗粒物的含量 E.存在于水体中的无机物的含量『正确答案』B『答案解析』水体的浑浊度主要取决于悬浮于水体中的胶体颗粒的含量。 溶解氧的含量可作为 A.有机物污染的间接指标 B.水体污染的间接指标 C.水体污染及自净快慢的间接指标 D.水体无机物污染的直接指标 E.水中有机物污染的直接指标『正确答案』A『答案解析』溶解氧的含量可作为有机物污染的间接指标。 A.细菌总数 B.总大肠菌群
C.粪大肠菌群 D.粪链球菌群 E.肠球菌总数 1.培养温度为 37℃时能使发酵乳糖,24 小时内产酸产气的革兰阴性无芽孢杆菌『正确答案』B『答案解析』培养温度为 37℃时能使发酵乳糖,24 小时内产酸产气的革兰阴性无芽孢杆菌是总大肠菌群。 2.44.5℃时能生长繁殖发酵乳糖而产酸、产气的菌群『正确答案』C『答案解析』44.5℃时能生长繁殖发酵乳糖而产酸、产气的菌群是粪大肠菌群。 3.1mL 水在营养琼脂培养基中经 37℃24 小时培养后生长的菌群『正确答案』A『答案解析』1mL 水在营养琼脂培养基中经 37℃24 小时培养后生长的菌群是细菌总数。 水的硬度是指 A.水煮沸后形成的碳酸盐沉淀所去除的硬度 B.水煮沸后不能去除的硬度 C.非碳酸盐硬度 D.碳酸盐硬度 E.溶于水中钙、镁等盐类的总量『正确答案』E『答案解析』水的硬度是指溶于水中钙、镁等盐类的总量。 地面水中有机物污染较重时,会引起 A.溶解氧含量增加 B.生化需氧量降低 C.化学耗氧量降低 D.溶解氧量降低 E.有机碳降低『正确答案』D『答案解析』地面水中有机物污染较重时,会引起溶解氧量降低。 水体的污染源和污染物 水体污染:是指人类活动排放的污染物进入水体,其数量超过了水体的自净能力,使水和水体底质的理化性质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。 >>水体污染的主要来源 1.工业废水 化学污染和热污染 2.生活污水 有机污染、无机污染和微生物 3.农业污水 主要是农药和化肥 4.其它 固体废弃物、石油开采和泄漏 >>水体污染物 1.物理性污染 放射性污染和热污染 2.化学性污染 有机物和无机物 3.生物性污染 生活污水、医院污水、畜牧屠宰场等废水。由于磷、氮等引起水体富营养化而导致的水华现象也属于生物性污染。 医院污水的特征是 A.含氮、磷等元素 B.含多种病毒、病菌和寄生虫卵 C.含农药成分
D.水质和水量差别很大 E.含重金属『正确答案』B『答案解析』医院污水的特征是含多种病毒、病菌和寄生虫卵。 引起水体藻类污染出现水体富营养化的主要原因是 A.大量含氮、硫、磷的有机物污染水体 B.大量含钠、钾的污染物污染水体 C.大量含氮、磷的污染物污染水体 D.大量含氨、钠的污水进入水体 E.大量含氨、磷的污染进入水体『正确答案』C『答案解析』大量含氮、磷的污染物污染水体引起水体藻类污染出现水体富营养化。 水体污染和自净及污染物转归 >>各种水体的污染特点 1.河流 污染程度取决于河流的径污比;河水混合能力强 2.湖泊、水库 沉淀作用强,稀释混合能力较差,水华、赤潮; 3.地下水 污染过程缓慢,但自净能力较差。 >>水体污染的自净 1.水体污染的自净作用 污染物在水体的物理、化学和生物作用下,污染物不断被稀释、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。 有机物的自净过程一般可分为三个阶段:氧化分解,微生物的生物化学氧化分解,含氮有机物的硝化(缓慢)。 2.水体自净的特征 浓度逐渐降低;转变为低毒或无毒的化学物;重金属沉降或进入食物链;有机物被分解为无机物和水;变为稳定化学物; DO 先降低再升高;生物种群随污染物浓度变化。 3.水体自净的机制 (1)物理净化:稀释比,下沉,吸附,挥发。不一定减少污染物绝对量。 (2)化学净化:分解与化合、氧化与还原、酸碱中和等作用。苯酚钠/硫化汞/酸碱中和/氨氮。 (3)生物净化:最活跃的净化途径。微生物分解有机物消耗溶解氧的同时,空气中的氧可通过水面不断溶解补充到水中,水生植物的光合作用释放氧,这就是水体的复氧过程。 >>水体污染的转归 转归指污染物在水环境中的空间位移和形态改变。 1. 迁移:向下游 / 沉降 / 生物富集 / 挥发。 2. 转化:物理转化(吸附、挥发、凝集、放射性蜕变),化学转化(水解、氧化、还原:如铬和 砷),生物转化(一般有机物均可分解为二氧化碳和水等)。 水体的自净是指 A.水体污染物的总量逐渐降低 B.水体污染物的浓度逐渐降低,水质好于污染前的水平 C.水体污染物的浓度降低,水质逐渐恢复到污染前的水平 D.水体中的污染物浓度无明显改变,但水体可以使用 E.水体中的污染物总量没改变,浓度也没增加『正确答案』C『答案解析』污染物在水体的物理、化学和生物作用下,污染物不断被稀释、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。
水体复氧作用是指 A.水中溶解氧为不饱和状态时,空气中的氧不断的溶解在地面水的过程 B.水中溶解氧为饱和状态时,空气中的氧不断的溶解在地面水的过程 C.水中溶解氧为饱和状态时,水中氧逐渐逸散到空气中的过程 D.水中溶解氧为不饱和状态时,水中氧逐渐逸散到空气中的过程 E.地面水在不同水温条件所含的氧量『正确答案』A『答案解析』微生物分解有机物消耗溶解氧的同时,空气中的氧可通过水面不断溶解补充到水中,水生植物的光合作用释放氧,这就是水体的复氧过程。 水体污染物的危害 >>生物性污染危害 1.生物病原体污染危害 主要来源于人畜粪便、生活医院污水和畜牧屠宰等工业废水,包括致病细菌(霍乱)、病毒(HAV)、寄生虫(血吸虫)和其它(钩体)。 主要经粪口传播而引起介水传播疾病,主要在发展中国家。 2.藻类毒素污染危害 富营养化水中藻类的聚集影响感官性状,藻类大量死亡降低水中溶解氧含量。 水体富营养化藻类产生的毒素:微囊藻毒素、节球藻毒素 微囊藻毒素 MC 是肝脏促癌物 ,直接接触可出现皮肤炎、急性胃肠炎等,严重发生中毒性肝炎。与南方地区原发性肝癌高发有关。 贝类(蛤、蚶、蚌等)能富集此等毒素,人食用了毒化的贝类后可发生中毒甚至死亡。 >>化学性污染危害 1.慢性甲基汞中毒 慢性甲基汞中毒是人群长期受甲基汞污染的饮食(特别是鱼贝类食物),造成摄入者体内有大量甲基汞蓄积而引起的以中枢神经系统损伤为主要中毒表现的环境污染性疾病。 日本水俣病就是典型的慢性甲基汞中毒。 慢性甲基汞中毒的发病原因和机制 (1)发病原因:采矿、冶炼、氯碱、化工、仪表、电子、颜料等工业企业排出的废水及含汞农药的使用是水体汞污染的主要来源。水体汞污染是引起慢性甲基汞中毒的重要原因。 汞在微生物的作用下可转变为甲基汞或二甲基汞,甲基汞易于被水生生物吸收,并通过食物链在水生生物体内富集。 (2)发病机制 甲基汞经消化道摄入,具有脂溶性、原形蓄积、高神经毒性特点。随血液分布到脑、肝、肾脏和其他组织。甲基汞能通过血脑屏障,进入脑细胞,在脑中的浓度约为血液浓度的 6 倍。 甲基汞主要侵害大脑皮层的运动区、感觉区和视觉听觉区。各种损害均呈现进行性和不可恢复性。 ①甲基汞能干扰神经元内部的结构以及生化反应的动态平衡;破坏线粒体;干扰神经递质的释放。 ②脂质过氧化作用。 ③体内金属硫蛋白表达降低。 ④甲基汞能改变星形胶质细胞的结构。 ⑤甲基汞可诱导神经细胞中细胞过量凋亡。 ⑥导致神经细胞钙稳态失调,导致细胞损伤死亡。 流行特征 (1)地区分布:使用和生产汞或汞化合物的企业排出的废气、废水、废渣造成区域性汞污染特别是水体汞污染。 (2)年龄、性别与发病的关系:污染区各年龄的人均可发病,发病与性别关系不大,但孕妇和哺乳母亲可能是危险人群,而且胎儿对甲基汞的敏感性更强。
(3)汞摄入量与发病的关系:使人知觉异常约为 25mg、步行障碍约为 55mg、发音障碍约为90mg,200mg 以上可导致死亡。 据估算引发成人(体重 60kg)水俣病最低需汞量为 25mg 或发汞含量为 50μg/g。 (4)日本水俣病的流行病学概况:1925 年在水俣镇建立了水俣氮肥公司,采用无机汞盐作触媒,工厂将没有经过任何处理的废水排放到水俣湾中。 1950 年,出现“自杀猫”、鱼群异常游动、飞行的水鸟突然坠海。1956 年 4 月两个女孩出现了类似脑炎的特殊神经症状。1956 年 8 月着手调查,1968 年日本政府才正式确认此种公害病:氮肥公司乙酸乙醛反应装置内生成甲基汞化合物排放到水俣湾所致。 临床表现 (1)临床表现:最突出的是神经精神症状,早期表现为神经衰弱综合征,小脑受损时可出现笨拙踉跄步态、书写困难等共济失调现象。颅神经受损,出现向心性视野缩小、听力减退等。 水俣病患者可出现肢端感觉麻木、向心性视野缩小、共济运动失调、语言和听力障碍等典型症状 , 称之为 Hunter - Russel 综合征。 >>先天性水俣病主要表现为出生 3 个月后,咀嚼、运动、言语和智力发育障碍等症状。随着年龄的增长,可出现明显的智力低下、发育不良和四肢变形等。 其原因为患儿母亲在妊娠期摄入被甲基汞污染的水产品。通过胎盘侵入胎儿脑组织所致的中枢神经系统障碍性疾病。 邻苯二甲酸酯类化合物( PAE ) 是化工原料和化工产品。大多数 PAE 化合物急性毒性很低。研究证实,PAE 具有较强的雄性生殖毒 性,是典型的内分泌干扰物。人类暴露 PAE 的主要方式是通过食物摄入(生物富集)。 危害:雄性动物在出生前及发育早期暴露,会导致睾丸萎缩、附睾发育不全、附睾畸形、肛殖距缩短、精子数量下降、尿道下裂、隐睾症等不良生殖结局和出生缺陷。 在动物体内有致癌作用。被列为 2B 类致癌物。 2.酚 具有特殊的臭味,使天然水体明显恶化,含酚废水主要来自炼焦、炼油、制取煤气的工业企业。 机制:低浓度使蛋白变性,高浓度使蛋白沉淀/皮肤黏膜刺激/抑制中枢神经和肝损害/体内代谢快; 急性中毒表现为:大汗、肺水肿、吞咽困难、肝损害及黑尿。 五氯酚和壬基酚还具有内分泌干扰物的作用。 3.多氯联苯( PCBs ) 具有低可燃性、低电导率、高热(化学)稳定性,主要来源于化工、垃圾焚烧、废旧电器拆解等。 危害:PCBs 在环境中极为稳定,是持久性有机污染物。可通过食物链的生物富集作用使人类暴露。 具有雌激素样作用的环境内分泌干扰物,可拮抗雄激素。有潜在致癌作用,被列为“人类可能致
癌物”。 对多氯联苯的描述,下列哪项是不正确的 A.具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、绝缘等优良性能 B.可对机体的心脑血管系统产生严重损害 C.易于发生生物富集作用 D.具有雌激素样作用 E.在环境中非常稳定,易附着于颗粒物上沉积于底泥中『正确答案』B『答案解析』多氯联苯的作用不是对于心血管系统。 湖水如呈现特殊的绿色、红色或黄绿色时,表明 A.水中藻类大量繁殖生长 B.含氯化钠的污水大量排入湖内 C.含低铁的水排入湖内 D.含硫酸盐的污水排入湖水 E.含硝酸盐的污水排入湖内『正确答案』A『答案解析』湖水如呈现特殊的绿色、红色或黄绿色时,表明水中藻类大量繁殖生长。 某地区人群一段时间以来出现皮肤瘙痒、腹泻及恶心等消化道症状,你认为水源可能受到哪种物质污染 A.砷 B.邻苯二甲酸酯类化合物 C.苯 D.酚 E.氰『正确答案』D『答案解析』所给选项中,只有酚对消化系统有刺激作用。 A.生物放大作用 B.生物蓄积作用 C.生物浓缩作用 D.生物相互作用 E.生物降解作用 1.一种生物对某种物质的摄入量大于其排出量,随着生物生命过程的延长,该物质在生物体内的含量逐渐增加,称为 2.某种生物摄取环境中的某些物质或化学元素后,在生物体内的某个部位或器官逐步浓缩起来,使其浓度大大超过环境中原有的浓度,称为 3.重金属毒物和某些难降解的毒物,随着食物链的延长,使处于高位级的生物体内的浓度比处于低位级的生物体内的浓度逐渐增多加大,称为『正确答案』B、C、A『答案解析』生物放大作用:重金属毒物和某些难降解的毒物,随着食物链的延长,使处于高位级的生物体内的浓度比处于低位级的生物体内的浓度逐渐增多加
大。 生物蓄积作用:一种生物对某种物质的摄入量大于其排出量,随着生物生命过程的延长,该物质在生物体内的含量逐渐增加。 生物浓缩作用:重金属毒物和某些难降解的毒物,随着食物链的延长,使处于高位级的生物体内的浓度比处于低位级的生物体内的浓度逐渐增多加大。