環(huán)境衛(wèi)生學第五章_飲用水衛(wèi)生

1、Chapter 5飲用水衛(wèi)生飲用水衛(wèi)生水是一切細胞和生命組織的重要成份。是構成自然界水是一切細胞和生命組織的重要成份。是構成自然界一切生命的重要物質基礎。水占人體體重的百分之七一切生命的重要物質基礎。水占人體體重的百分之七十以上，具有輸送營養(yǎng)、調節(jié)體溫、溶解物質、協(xié)調十以上，具有輸送營養(yǎng)、調節(jié)體溫、溶解物質、協(xié)調新陳代謝等作用。新陳代謝等作用。一個一個60公斤重的成人，水份有公斤重的成人，水份有40多公斤；一個多公斤；一個5公斤公斤重的嬰兒，水竟占重的嬰兒，水竟占4公斤之多。公斤之多。正常情況下一個人一天需要正常情況下一個人一天需要2公斤水。人體失去公斤水。人體失去6%時時既口渴、尿少、發(fā)燒；

2、既口渴、尿少、發(fā)燒； 失水失水1020%將會昏厥，甚至將會昏厥，甚至死亡。死亡。人可以失去人可以失去40%體重的固型物而不致斃命，如果損失體重的固型物而不致斃命，如果損失了了20%的水份，就將瀕于死亡。的水份，就將瀕于死亡。二次污染主要表現瀝青水混濁水有色水氣泡水紅蟲水細菌水其它（特異的色、嗅、味水）顆粒物紅水褐水黃水后黃水淘米樣水 黑水綠水鐵銹 砂粒 炭粒二次污染主要表現二次污染主要表現生活飲用水衛(wèi)生標準生活飲用水衛(wèi)生標準 （Sanitary Standards for Drinking WaterSanitary Standards for Drinking Water） 生活飲用水衛(wèi)生標

3、準生活飲用水衛(wèi)生標準總體性狀，感官指標感覺總體性狀，感官指標感覺到的水的色、渾濁等，易引起用戶不滿和投訴；到的水的色、渾濁等，易引起用戶不滿和投訴；生活飲用水水質常規(guī)指標及限值生活飲用水水質常規(guī)指標及限值生活飲用水水質常規(guī)指標及限值生活飲用水水質常規(guī)指標及限值飲用水中消毒劑常規(guī)指標及要求飲用水中消毒劑常規(guī)指標及要求73 沙漠化與引用水沙漠化與引用水安全飲用水安全飲用水： 符合我國飲用水衛(wèi)生標準的水。符合我國飲用水衛(wèi)生標準的水。 安全安全飲用水飲用水的基本的基本要求要求（1 1）流流行行病病學學安安全全（2 2）感感官官性性狀狀良良好好（3 3）化化學學組組成成有有益益無無害害（4）水量充足，取

4、用方便 為解決飲水對人體健康的危害，一些城市不惜投入為解決飲水對人體健康的危害，一些城市不惜投入巨大人力、財力和物力，巨大人力、財力和物力，從遠距離調集未受污染的從遠距離調集未受污染的源水，這不僅構成經濟重壓源水，這不僅構成經濟重壓，而且有悖于經濟規(guī)律；，而且有悖于經濟規(guī)律； 因為因為200200多年來傳統(tǒng)的給水處理工藝對于多年來傳統(tǒng)的給水處理工藝對于水中有機水中有機物非但不能有效去除物非但不能有效去除，反而可能產生有害的，反而可能產生有害的氯化消氯化消毒副產物；毒副產物； 而而一味地往上游取水一味地往上游取水，有可能取到，有可能取到上游城鎮(zhèn)的下水上游城鎮(zhèn)的下水，仍然逃避不了水源的污染問題。仍

5、然逃避不了水源的污染問題。取水點取水點取水點周圍取水點周圍的水的水域內，嚴禁從事可能污染域內，嚴禁從事可能污染水源的任何活動。水源的任何活動。取水點取水點的水域，不得排入工業(yè)的水域，不得排入工業(yè)廢水和生活污水，不得從事廢水和生活污水，不得從事有可能污染該水域水質的活有可能污染該水域水質的活動。動。取水點取水點上游上游的的一定范圍河段劃為水源一定范圍河段劃為水源保護區(qū)，嚴格控制上游保護區(qū)，嚴格控制上游污染物排放量。污染物排放量。取水點位于城鎮(zhèn)和取水點位于城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的工業(yè)企業(yè)的 常規(guī)處理常規(guī)處理凈化、消毒凈化、消毒 地面水地面水的常規(guī)處理：混凝沉淀的常規(guī)處理：混凝沉淀 過濾過濾 消毒消毒 地下

6、水地下水如水質較好，僅需消毒處理。如水質較好，僅需消毒處理。 若原水中含若原水中含鐵、錳、氟鐵、錳、氟等，則需等，則需特殊處理特殊處理。 為了發(fā)展為了發(fā)展優(yōu)質飲用水優(yōu)質飲用水，有些地區(qū)或城市對常規(guī)水廠的水質進行，有些地區(qū)或城市對常規(guī)水廠的水質進行深深度凈化處理度凈化處理。 目的：目的：是除去原水中的是除去原水中的懸浮物質、膠體顆粒懸浮物質、膠體顆粒，使水的，使水的濁度和色度濁度和色度符合飲用水衛(wèi)生標準，并消除水中可能存在的符合飲用水衛(wèi)生標準，并消除水中可能存在的原蟲包囊原蟲包囊，以及大，以及大量降低水中量降低水中微生物微生物的含量，的含量，為消毒創(chuàng)造條件為消毒創(chuàng)造條件。 SiO2m nSiO2

7、-3,2(n-x)H+2x- 2xH+ 膠核 負電位形成離子 束縛正離子 自由正離子 吸附層 擴散層 膠粒 膠團 水水中中粘粘土土膠膠團團的的示示意意圖圖 有機膠體細小微粒有機膠體細小微粒 （水（水pHpH偏堿）偏堿） 一些呈一些呈線型結構線型結構的高分子混凝劑的高分子混凝劑, ,以及金屬鹽以及金屬鹽類混凝劑在水中形成類混凝劑在水中形成高聚物高聚物后后, ,均能強烈均能強烈吸附膠體吸附膠體顆粒顆粒。當吸附顆粒增多時。當吸附顆粒增多時, ,上述線型分子會彎曲變上述線型分子會彎曲變形和成網形和成網, ,使使顆粒間的距離縮短顆粒間的距離縮短而相互粘結而相互粘結, ,并逐漸并逐漸形成粗大的形成粗大的絮

8、凝體絮凝體。線型高分子混凝劑的這種作用。線型高分子混凝劑的這種作用, ,稱之。稱之。 （3 3）吸附架橋作用）吸附架橋作用原原 理：理：混凝設備混凝設備 沉淀設備沉淀設備澄清澄清 渾濁度渾濁度降低降低98%,98%, 色度色度降低降低80%,80%, 細菌總數和大腸菌群細菌總數和大腸菌群約降低約降低80%80%?；炷Ч炷Ч^濾目的：過濾目的：一是使濾后水的一是使濾后水的濁度濁度達到生活飲用水水質標準的要求；達到生活飲用水水質標準的要求；二是去除水中二是去除水中大部分病原體大部分病原體，如致病菌、病毒以及寄生，如致病菌、病毒以及寄生原蟲和蠕蟲等。特別是阿米巴包囊和隱孢子蟲卵囊，原蟲和蠕蟲等

9、。特別是阿米巴包囊和隱孢子蟲卵囊，它們對消毒劑的抵抗力很強，主要靠過濾去除它們對消毒劑的抵抗力很強，主要靠過濾去除；三是水經過濾后，三是水經過濾后，殘留的微生物殘留的微生物失去了懸浮物的保護作失去了懸浮物的保護作用，為濾后消毒創(chuàng)造了條件。用，為濾后消毒創(chuàng)造了條件。1 1）機械阻隔（篩除作用）機械阻隔（篩除作用） 水中懸浮物粒子大于濾料空隙者水中懸浮物粒子大于濾料空隙者, ,不能通過濾層而被阻隔。不能通過濾層而被阻隔。 2 2）接觸混凝）接觸混凝 細小的絮狀物及懸浮微粒細小的絮狀物及懸浮微粒, ,在通過濾料時與濾料碰撞接觸而在通過濾料時與濾料碰撞接觸而被吸附于濾料表層被吸附于濾料表層, ,經過一

10、段時間經過一段時間, ,在濾料表面沉積形成在濾料表面沉積形成濾濾膜膜, ,使凈水效果大大提高。使凈水效果大大提高。 但濾料濾水過久但濾料濾水過久, ,水中懸浮物可使濾料的水中懸浮物可使濾料的微孔阻塞微孔阻塞, ,使濾料使濾料阻力越來越大阻力越來越大, ,此時必須停止使用此時必須停止使用, ,沖洗濾料之后才可繼續(xù)沖洗濾料之后才可繼續(xù)發(fā)揮凈水的效果。發(fā)揮凈水的效果。過濾原理過濾原理 慢濾池慢濾池 普通快濾池普通快濾池 雙層和三層濾料濾池雙層和三層濾料濾池 接觸雙層濾料濾池接觸雙層濾料濾池 虹吸濾池等虹吸濾池等濾池類型濾池類型集中式集中式: :砂濾池砂濾池分散式分散式: :砂濾井砂濾井 砂濾池砂濾池

11、 砂濾缸等砂濾缸等 過濾裝置過濾裝置物理消毒物理消毒：煮沸法，紫外線，超聲波消毒法；煮沸法，紫外線，超聲波消毒法； 化學消毒化學消毒：常用的有氯氣、臭氧、二氧化氯、氯常用的有氯氣、臭氧、二氧化氯、氯胺、胺、次氯酸鈉次氯酸鈉等。等。 的消毒劑最好能滿足下列要求的消毒劑最好能滿足下列要求 殺滅病原菌的殺滅病原菌的效果效果既能殺細菌也能殺病毒，最好也能既能殺細菌也能殺病毒，最好也能殺真菌和寄生蟲；迅速滅活病原微生物；殺真菌和寄生蟲；迅速滅活病原微生物； 在使用的濃度水平在使用的濃度水平無毒無毒； 控制和檢測控制和檢測的難易的難易 剩余剩余消毒劑的有無消毒劑的有無 對水的對水的感官性狀感官性狀的影響的

12、影響 副產物副產物對健康的影響，以及預防或消除的可能性對健康的影響，以及預防或消除的可能性 經濟技術經濟技術上的可行性上的可行性(HOCl)(OCl) （ pH7）殺菌強、臭、殺菌強、臭、pH6.5）殺菌、殺菌、pH4.4 ）余氯余氯游離性余氯游離性余氯：HOClHOCl、OClOCl- - ；化合性余氯化合性余氯：NHNH2 2ClCl、NHClNHCl2 2；O MA B余余氯氯量量mgLO-A：水需氯量為零水需氯量為零時時，加氯量，加氯量=余氯量余氯量M-B：加氯量為加氯量為M時時，隨加氯量的增，隨加氯量的增加，余氯量增加。加，余氯量增加。加氯量（加氯量（mg/L)余余氯氯量量mgLMB

13、 DC加氯量（加氯量（mg/L)D：折點：折點：余氯隨加氯量的：余氯隨加氯量的增加而增加，此時余氯為增加而增加，此時余氯為化合化合性余氯性余氯（M-C），），達達C點點時，余氯下降，時，余氯下降，達達D點點時，余氯重新上升，此時，余氯重新上升，此時余氯為時余氯為游離性余氯游離性余氯（D-B）。）。 D點：稱為點：稱為OA氯化消毒法的優(yōu)缺點：氯化消毒法的優(yōu)缺點：(1)(1)濾前加氯濾前加氯：即在混凝沉淀前加氯，主要目的在于：即在混凝沉淀前加氯，主要目的在于改良改良混凝沉淀和防止藻類生長混凝沉淀和防止藻類生長，但易生成大量氯化副產物。，但易生成大量氯化副產物。(2)(2)濾后加氯濾后加氯：目的是殺

14、滅水中病原微生物，是最常用的：目的是殺滅水中病原微生物，是最常用的消毒方法。消毒方法。(3)(3)中途加氯中途加氯: :在在輸水管線較長輸水管線較長時，在管網中途的加壓泵時，在管網中途的加壓泵站或儲水池泵站的補充加氯，此法既可保證末梢水余站或儲水池泵站的補充加氯，此法既可保證末梢水余氯量，又不使水廠附近的管網水含余氯過高。氯量，又不使水廠附近的管網水含余氯過高。常用的加氯設備有：常用的加氯設備有：(1)(1)真空加氯機真空加氯機 (2)(2)轉子加氯機轉子加氯機早在早在2020世紀世紀4040年代年代, ,目前歐洲已有目前歐洲已有數千家數千家水廠水廠, ,美國也美國也有有400400余家水廠余

15、家水廠l具有具有爆炸性爆炸性，故必須在現場制備，不易，故必須在現場制備，不易儲存和儲存和運輸運輸；消毒技術的發(fā)展方向消毒技術的發(fā)展方向1、物理消毒技術的加大應用：、物理消毒技術的加大應用：最常見的是最常見的是紫外線紫外線消毒消毒,此外還有此外還有微電解微電解消毒、磁化消毒消毒、磁化消毒等。等。2、組合消毒技術的發(fā)展：組合消毒技術的發(fā)展： O3/粒狀活性碳GAC/Cl2和和O3/H2O2/GAC/Cl2法。法。特點是特點是:首先破壞水中首先破壞水中有機物有機物,再用再用活性炭將二次生成物吸附去除活性炭將二次生成物吸附去除,隨之加隨之加少量氯氣即可達到消毒效果。一方面減少了水中有機物少量氯氣即可達

16、到消毒效果。一方面減少了水中有機物,大大降低了氯大大降低了氯消毒消毒副產物副產物;另一方面還使另一方面還使隱性孢子卵囊失去活性隱性孢子卵囊失去活性3、飲用水處理技術的發(fā)展飲用水處理技術的發(fā)展：對原水的：對原水的預處理和深度處理預處理和深度處理的要求更高。的要求更高。生物預處理生物預處理工藝工藝,借助借助微生物微生物種群的新陳代謝活動種群的新陳代謝活動,去除水中的污染物。去除水中的污染物。目前研究應用的生物預處理工藝主要有生物接觸氧化目前研究應用的生物預處理工藝主要有生物接觸氧化,生物陶粒濾料濾生物陶粒濾料濾池池,生物流化床。生物流化床。飲用水深度處理飲用水深度處理中中,活性炭吸附或是生物活性碳

17、技術活性炭吸附或是生物活性碳技術將是主要發(fā)展趨勢。將是主要發(fā)展趨勢。 在水廠內將水全部進行在水廠內將水全部進行深度處理是不經濟的深度處理是不經濟的，鑒于，鑒于城市自來水廠提供的水是滿足城市各種社會功能的，城市自來水廠提供的水是滿足城市各種社會功能的，其中與其中與人體接觸人體接觸并進入體內的水量僅占并進入體內的水量僅占0.5-2%0.5-2%，另另外鋪設一條專供飲用的城市輸配水管網外鋪設一條專供飲用的城市輸配水管網是不現實的是不現實的 在在管網供水點管網供水點用戶水龍頭用戶水龍頭進行補充處理，則是可進行補充處理，則是可以接受且易于實現的，這就是采用以接受且易于實現的，這就是采用集團及家用水質集團

18、及家用水質處理器處理器的由來。的由來。 國外國外家用水質處理器家用水質處理器普及率很高，普及率很高，19981998年，日本擁有年，日本擁有5050萬只，美國擁有萬只，美國擁有600600萬只，人口僅萬只，人口僅25002500萬的加拿大，亦萬的加拿大，亦擁有每年擁有每年1010萬只的銷售量萬只的銷售量 自自19791979年起，為解決年起，為解決自來水的惡臭自來水的惡臭，上海上海首先在家庭水首先在家庭水龍頭上安裝龍頭上安裝活性碳凈水器活性碳凈水器，一定程度上改善了飲水的水質，一定程度上改善了飲水的水質，但是一些劣質凈水器充斥市場。但是一些劣質凈水器充斥市場。19861986年，對上海市年，對

19、上海市1616種種家用凈水器進行抽檢，家用凈水器進行抽檢，合格率僅為合格率僅為44%44%，集團用凈水器，集團用凈水器的合格率僅為的合格率僅為10%10%，市場一度萎縮。隨著，市場一度萎縮。隨著膜技術和臭氧膜技術和臭氧發(fā)生技術發(fā)生技術的成熟及市場需求的增長，凈水器市場日見發(fā)展的成熟及市場需求的增長，凈水器市場日見發(fā)展 化學化學滅菌滅菌濾膜濾膜過濾過濾陶瓷陶瓷濾芯濾芯 活性碳活性碳逆滲透逆滲透水軟化水軟化裝置裝置紫外線紫外線結構結構 濾芯濾芯去除有機化學物質去除有機化學物質否否否否否否能能？否否否否能能去除有害病菌去除有害病菌能能能能能能否否？否否能能能能去除色度異味異嗅去除色度異味異嗅否否否否

20、？能能？否否否否能能去除重金屬污染去除重金屬污染否否？否否？能能否否否否能能去除賈第蟲及孢囊去除賈第蟲及孢囊能能 能能 能能 否否 ？ 否否 能能 能能保留有益礦物質保留有益礦物質能能 能能 能能 能 否否 能能 能能 能能圖圖2-4 2-4 水井的合理結構水井的合理結構1井底井底 用卵石和粗砂鋪墊，厚約用卵石和粗砂鋪墊，厚約0.5m，上設一塊多孔水，上設一塊多孔水泥板，以便定期淘洗。泥板，以便定期淘洗。2井壁井壁 可選用磚、石等材料砌成。井底以上高約可選用磚、石等材料砌成。井底以上高約1m的井的井壁，外周充填厚約壁，外周充填厚約3060cm的砂礫的砂礫，以，以利地下水滲入利地下水滲入；離；離

21、地面地面13m的井壁，周圍應以的井壁，周圍應以粘土或水泥填實粘土或水泥填實，內面用水，內面用水泥沙漿抹平，以防泥沙漿抹平，以防污水滲入污水滲入井內。井內。3井臺井臺 應用應用不透水材料不透水材料建成井臺，半徑建成井臺，半徑13m，排水，排水4井欄井欄 一般一般高出地面高出地面0.30.5m，以防止污水濺入和地面，以防止污水濺入和地面垃圾塵土等被風吹入井內垃圾塵土等被風吹入井內5井蓋井蓋 井口最好設蓋。井棚或圍墻井口最好設蓋。井棚或圍墻6取水設備取水設備 井的結構要合理：井的結構要合理： 當前我國南北方農村均推廣當前我國南北方農村均推廣密封水井密封水井，用，用壓水壓水機抽水機抽水；或；或筑管井筑

22、管井以以手壓式或腳踏式手壓式或腳踏式抽水機取水，抽水機取水，既方便取水，又可防止污染，是一種較好的井水防既方便取水，又可防止污染，是一種較好的井水防護方法。護方法。 1 1、流行病學調查、流行病學調查（飲水安全性的最終保證）（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疾病與健康的資料，了收集用水地區(qū)居民中介水傳染病和其它有關疾病與健康的資料，了解居民對飲用水的反映和意見。解居民對飲用水的反映和意見。2 2、水源衛(wèi)生調查、水源衛(wèi)生調查( (飲水安全性的理論保證飲水安全性的理論保證, ,需長期進行需長期進行) )a.a.水源周圍的衛(wèi)生狀況水源周圍的衛(wèi)生狀況: :重點搞清周圍有無

23、污染源以及污染源的性質和重點搞清周圍有無污染源以及污染源的性質和數量數量, ,水源自凈的條件以及地形、地質狀況。水源自凈的條件以及地形、地質狀況。b. b. 水源衛(wèi)生防護措施的具體內容和效果水源衛(wèi)生防護措施的具體內容和效果3 3、水質檢驗監(jiān)測、水質檢驗監(jiān)測( (飲水安全性的根本保證飲水安全性的根本保證, ,只反映采樣時的情況只反映采樣時的情況) ) 采集水樣采集水樣, ,依生活飲用水水質標準的規(guī)定項目和其它反映水源污染情依生活飲用水水質標準的規(guī)定項目和其它反映水源污染情況的指標進行檢驗（注意采樣要合理況的指標進行檢驗（注意采樣要合理, ,分析技術可靠分析技術可靠, ,必要時需多次必要時需多次進行檢驗）。進