环境卫生学：水体与饮用水卫生

水体与饮用水卫生,1,环境卫生学,水体及饮用水卫生教学安排(12学时)水体卫生（8学时） 饮用水卫生（4学时）,1,水体的卫生学意义,一水的生理意义：生命起源于水环境中, 生物大分子在水溶液中相互聚集而显示生命现象。生命过程输送能量和代谢产物。体温调节。生物体内的水分子是不断与外界环境中的水相互交换的。这意味着生物体内的水与外环境的水密切相关。,1,第四章 水体卫生,二水是人类社会发展的必要条件：农田灌溉剩余的产品集市贸易水路运输城市的发展 当今，农业用水量占人类社会总用水量的80% 大中城市多建在江河湖边 城市人均用水量是社会文明程度的一个标志（广州278升/人/日）,1,水的质和量 水量方面 尽管表面上地球上70%以上的面积被水覆盖，因有咸淡水之分并以不同的形式存在，淡水资源仅占总贮水量的2.7%。可取得的淡水不到总水量的3/10万。目前世界性缺水已成为制约经济发展的主要因素之一。 世界性淡水短缺的原因可归纳为： 资源有限分布不均需水量增加水污染,1,目前的状况是：缺水已蔓延到许多不缺水的国家和地区，我国北京、天津甚至广州均出现不同程度的供水紧张。有人估计水资源危机将继能源危机之后出现。,1,水质方面 1.水质与人体健康：水中的正常组分和异常组分. 2.水质与工业生产:冷却水(水温和杂质)锅炉(硬度)纺织工业用水(软水)饮料用水(符合饮用水标准) 3.水质与农业生产：灌溉水盐分高，水中有毒物质影响生长或蓄积,1,第一节 水源的种类极其卫生学特征,自然界的水循环（4）海洋云雨和雪地球表面形成河流（有一部分渗入到土壤形成地下水）汇入海洋.此过程形成了不同类型的水源：包括降水地面水地下水。,1,一.降水 水质随大气质量而改变经蒸发过程，水质较好，矿化度低水量不保证 二.地面水 （河流湖泊水库）地面水的水质受多种因素的影响如地势地表植被集水区的人类活动季节 地面水的特点：浊度大细菌含量高水质较软矿物盐含量少溶解氧含量高自净能力强 (河流与湖泊) 三地下水 分浅层和深层地下水 （5）地层含水情况示意图 P114,1,浅层地下水：指潜藏在地表以下，第一个不透水(Impermeable layer)层以上的水。 浅层地下水质特征：水质物理性状较好(浑浊度色度等），细菌含量少。硬度较高，溶解氧含量少。 深层地下水：指潜藏在第一个不透水层以下，透水层中的水。可作为集中式给水的水源。但长期使用可导致地面下沉。 深层地下水的水质特征：水量稳定，受气象因素影响较小。水质较好，透明无色水温低而恒定细菌数少矿化度高硬度大。,1,第二节 水质的性状和评价指标,指标的定义指标改变的原因（自然人为）指标改变的意义 P115 要求达到熟练掌握程度,1,第三节 水体的污染和自净,水体的污染watercourse pollution 由于人类活动将污染物排入江河湖海水库或地下水使水质或底泥的理化特性和生物种群发生变化。降低了水体的使用价值，称水体污染。 水体污染的历史和状况 渗坑（19世纪初）雨水沟下水道（19世纪中）污水处理厂（19世纪末）生活污水污染是目前的主要问题。,1,工业废水 Industrial wastewater（ 7）图示水体污染源和污染物 生活污水 Domestic sewage 农业污水 agricultural sewage 农药的污染值得注意是可被生物富集Biocondensation,1,1,按污染物性质可分为： 物理性污染：indissoluble suspensions，thermal pollution，radioactive pollutant 化学性污染：organic pollutant ，inorganic pollutant 生物性污染：pathogenic bacteria ， pathogenic viruses ，parasites,1,我国水污染状况： 长江干流近岸水域的生产和生活污水污染 黄河断流同时被大量工业废水和生活污水污染而使水质迅速恶化,1,第四节 水体污染的自净与转归 水体自净是指受污染的水体通过物理化学生物学的作用，使污染物浓度降低，逐渐恢复到污染前的状态. 自净是相对,自净能力是有限的 污染物在水中存在形式：挥发可溶性不溶性 稀释扩散吸附沉降,2,水体的自净 Self-purification 稀释作用(物理）吸附沉降(物理）挥发(Volatilization) 、逸散(物理）中和（化学）氧化还原（化学）生物降解（生物） 病原体死灭 (噬菌体抗生素的作用,生物拮抗),2,转归是指污染物转化迁移和形态改变 整体和辩证观 水中浓度降低与底泥浓度（重金属） 水中浓度恢复，与水生物体内浓度 有机物生物降解后，NP仍在水中，可致富营养化(eutrophication) As +5 As +3 还原后毒性 Cr +3 Cr +6 氧化后毒性,2,影响自净过程的因素： 1.水体的地形和水文地质条件(河床水流流量) 2.水温 水温高有利有机物分解，水温低时溶解氧含量高. 3.溶解氧 有机物的氧化分解要在水中需氧微生物的作用下消耗溶解氧来实现.否则就要进行厌氧分解,产生的是不完全分解产物，如硫化氢甲烷氨等。而有氧分解则为完全分解产物 H2O CO2 SNP 等。 4.污染物的浓度和性质(浓度毒性挥发性，不溶性悬浮物,酸硷)。,2,第五节 水体污染的危害,饮用水质问题 清洁卫生用水 娱乐用水污染 生产用水被污染影响产品质量渔业水体污染影响食用价值 分类：生物性污染、化学性污染、物理性污染。,2,一、生物性污染的危害,（一）生物性病原体的污染危害 1.来源人畜粪便、生活污水；医院废水；畜牧屠宰、皮革和食品工业等废水检验研究机构实验室废水。,2.水体中最常见的病原体 （1）致病菌：伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、致病性大肠杆菌等。 （2）病毒：甲型和戊型肝炎病毒、人类轮状病毒、柯萨奇病毒及腺病毒等。 （3）寄生虫：溶组织阿米巴原虫、隐孢子虫、兰氏贾第鞭毛虫及血吸虫等。 （4）其他：沙眼衣原体、钩端螺旋体等 3.接触方式及途径饮用、食物、洗涤、娱乐、劳动等活动,病毒性肝炎 病毒性肝炎的传播途径是多方面的。介水传播是其中之一，但影响范围大，甚至于爆发流行。 印度德里上世纪50年代印度德里邦爆发了一起大规模的病毒性肝炎流行，约9.7万例。,7,藻类及其毒素污染,1.主要危害 （1）影响水的感官性状; （2）破坏水体生态环境; （3）经济损失巨大; （4）毒素可引发急慢性中毒甚至死亡。 （5）威胁饮水安全。,2. 藻毒素种类及理化性质 （1）种类MC-LR微囊藻毒素（MC） MC-RR 蓝绿藻 藻毒素 MC-YR节球藻毒素,藻毒素的理化特性易溶于水, 不易沉淀或被吸附于悬浮颗粒物中。可被紫外线光解或发生化学反应而丧失毒性。具有热稳定性,加热煮沸不致丧失毒性，自来水 处理工艺不能有效去除。半衰期10天，其稳定时间与水体的特征有关，在已消毒的水中可保持稳定12天。,毒性 肝毒性 肝脏是MCs主要的靶器官。主要作用肝细胞和肝巨噬细胞。组织病理学上主要表现为肝脏大面积出血、坏死、肿胀、瘀血、肝细胞结构破坏。血清酶学表现为乳酸脱氢酶、-谷酰基转移酶和碱性磷酯酸等升高，蛋白磷酸酯酶1和2A 受抑制。, 促癌作用微囊藻毒素是迄今已发现的最强的促癌剂，MCLR 和黄曲酶毒素B1有协同促肝癌作用。在肝癌高发区的流行病学调查中发现长期饮用 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。, 肾毒性肾脏是微囊藻毒素除肝之外的另一个重要的 靶器官, 微囊藻毒素可在肾脏中蓄积。 肠毒性微囊藻毒素能引起引起胃肠道功能紊乱, 用 微囊藻毒素处理结肠的模型细胞发现,其能降低细胞 活性,引起细胞变性、坏死和凋亡。证实了微囊藻 毒素具有肠毒性。,4. 人群健康效应 （1） 急性中毒 直接接触含有MCs 的水,如在湖泊、河流、水库中进行游泳等娱乐活动,会引起皮肤、眼睛过敏,发烧,疲劳以及急性肠胃炎。 （2）慢性危害饮水MCs污染与人群中原发性肝癌的发病率密切相关, 水中MCs平均浓度即使低于0.3g/L 时, 长期饮用仍可出现肝损害。,流行时间分布,一) 时间分布,7,流行特征,二) 地区分布 主要分布在水厂供水区范围内。 三)人群分布 居住条件越好，罹患率越高。,住宅类型与肝炎罹患的关系,7,上海市甲型肝炎爆发流行 1988年12月，上海市发生了罕见的肝炎大流行。病人总数达29万人，社会安定影响极大。从上海的一个区看甲肝的流行特点。 年龄 2040岁年龄组最高。（24A） 肝炎发病与毛蚶供应关系。 （24） A 有两个高峰（1月21日及2月2日） B 12月22日及12月31日两次供应毛蚶 C 毛蚶供应先于肝炎发病。D 供应时间与发病高峰的间隔与甲肝的平均潜伏期30天相吻合。E甲肝病例93.1%曾食用毛蚶。 F电镜检查毛蚶鳃和消化腺的粗制悬液发现与甲肝病人粪便中检出的相似的病毒颗粒。,7,毛蚶本身不会滋生肝炎病毒，由于毛蚶的生活习性，所生活的水体受污染，经长期的富集而具致病性。从两个例子看，由水体污染有直接或间接导致传染病的流行的危险性。,7,隐孢子卵囊,在外环境卵囊是相当稳定，在水中能存活长达半年孢子体脱离宿主后,在外环境将迅速死亡 对消毒剂的抵抗力短期的高温可破坏其感染力,如牛奶的巴氏消毒法.,水体的原虫污染,生活史,隐孢子虫的传播是通过粪口途径. 成熟的卵囊经粪便排出通过污染饮用水或食物而使人感染 当卵囊被宿主摄入后孢子体在卵囊内脱囊而侵入组织.每12-14 小时可成熟一代。大量的寄生体寄生在内脏,并可蔓延至十二指肠、结肠。可在呼吸道、胆道、胃黏膜内发现 在感染一天内可收集到2-20 billion 卵囊 over 24h period,传播,动物人 与被粪便污染的表面接触 饮用被粪便污染的水 农业灌溉用水进入供水 污水废水并不能消灭卵囊,仅可减少其数目 被感染的食品加工人员,易感者： 任何人外来旅行者托幼托机构人员,缺乏洗手习惯者学校环境的儿童 高危人群：AIDS患者,先天免疫缺陷者,癌症患者, 器官移植者儿童与老年人,临床表现,感染者出现发热、腹痛、腹泻、严重者出现脱水症状。治疗，一般对症治疗。属自限性疾病，无须给药，待患者产生抗体后自愈。,蓝氏贾第鞭毛虫,属原生动物 呈水滴形 约10-15 m 感染人类的是肠贾第鞭毛虫 包囊有四个核 鞭毛,生活史,贾第虫的包囊在外环境中可存活很长时间. 被宿主摄入后经脱囊释放出滋养体 滋养体呈二分体形式分裂 由于迅速的分裂导致贾第病症状的产生滋养体形成包囊后经（人畜）粪便排出,易感者： 任何人外来旅行者托幼托机构人员,缺乏洗手习惯者学校环境的儿童 高危人群：同隐孢子虫病,地表水的污染状况,其他大城市水源水两虫的检测结果,地表水的污染状况,饮用水源中的G和C卵囊污染程度 美国: 贾第鞭毛虫囊0.036囊/100升. 隐孢子虫卵囊在为43/100升 英国: 隐孢子虫卵囊数平均为25个/100升. 中国西江珠海段: 贾第鞭毛虫囊约0 152囊/100升.隐孢子虫0182卵囊/100升. 中国珠江广州段: 贾第鞭毛虫囊约0 225囊/100升.隐孢子虫045卵囊/100升.,珠江丰水期各水厂原水两虫检测结果,珠江枯水期各水厂原水两虫检测结果,珠江广州河段检测结果，原虫的检出率达46%，枯水期的检出率可达80%,