1、Chapter fourChapter four：Water Environment and Water Environment and health health Contents水资源的基本特性及评价指标水资源的基本特性及评价指标1 水体污染物及净化、转归，水体污染物及净化、转归，我国主要水体的污染现状我国主要水体的污染现状2水污染对人群健康的影响水污染对人群健康的影响3水环境标准水环境标准及水污染调查、监测、监督及水污染调查、监测、监督4掌握掌握：水质性状的评价指标以及：水质性状的评价指标以及水体污染防护措施和水体污染调水体污染防护措施和水体污染调查及监督；水体污染的来源及其查及监督；水
2、体污染的来源及其主要污染物对健康的影响。主要污染物对健康的影响。熟悉熟悉：水资源的种类和特征。：水资源的种类和特征。了解：了解：地面水水质标准和污水排地面水水质标准和污水排放标准放标准 。地球蕴水总量约地球蕴水总量约13.613.6亿亿KmKm3 3，地，地球表面约有球表面约有70%70%以上被水覆盖，所以以上被水覆盖，所以，地球素有，地球素有水的行星水的行星之称。之称。缺水的国家缺水的国家v年人均水量在年人均水量在1000100020002000m m3 3，为，为水紧张国家。人均水量水紧张国家。人均水量10001000 m m3 3，为缺水国家。为缺水国家。v目前有目前有2626个国家被列
3、为缺水国个国家被列为缺水国家，共家，共2.322.32亿人口。亿人口。v在今后在今后5050年内，世界将有年内，世界将有1010亿亿至至2424亿人面临缺少淡水的威胁。亿人面临缺少淡水的威胁。我国水资源概况我国水资源概况v中国是缺水的国家之一。人均水资中国是缺水的国家之一。人均水资源仅为世界平均水平的源仅为世界平均水平的1/41/4。v南北方分布不均南北方分布不均v世界用水量最多的国家世界用水量最多的国家v在全国七大流域中，有近在全国七大流域中，有近5050的河的河段受到不同程度的污染，其中段受到不同程度的污染，其中1010的河段污染极为严重，的河段污染极为严重，7575的城市的城市河段已不适
4、宜作为饮用水的水源。河段已不适宜作为饮用水的水源。我国水资源存在的问题我国水资源存在的问题v北方资源性缺水。北方资源性缺水。v全国水质性缺水。全国水质性缺水。v中西部工程性缺水。中西部工程性缺水。v日益严重的自然灾害日益严重的自然灾害影响。影响。严重缺水区严重缺水区缺水区缺水区供需基本平衡或有余区供需基本平衡或有余区南水北调工程示意图南水北调工程示意图长江水源的污染情况长江水源的污染情况滇池的富营养化污染滇池的富营养化污染一、水资源种类及其卫生学特征一、水资源种类及其卫生学特征v降水降水 即雨雪水。有明显的地即雨雪水。有明显的地域性和时间性，且不受人类域性和时间性，且不受人类控制。控制。水质较
5、好，含矿物质少水质较好，含矿物质少水量无保证，受季节、地域影响较大水量无保证，受季节、地域影响较大 不同地区降水组成不同不同地区降水组成不同 能反映空气物质组成，易被污染能反映空气物质组成，易被污染 降水卫生学特征降水卫生学特征v地表水地表水 即江、河、湖泊水等。即江、河、湖泊水等。封闭型：封闭型：即死水，易污染。即死水，易污染。开放型：开放型：即流水，抗污染力较高。即流水，抗污染力较高。水质较软，含矿物质较少水质较软，含矿物质较少浑浊度大，细菌含量高浑浊度大，细菌含量高水中溶解氧含量高水中溶解氧含量高丰水期水量最大、枯水期水量最少丰水期水量最大、枯水期水量最少地表水卫生学特征地表水卫生学特征
6、v地下水地下水 即井水、泉水等。相对卫即井水、泉水等。相对卫生，但矿化程度高，硬度大，生，但矿化程度高，硬度大，有时水质有异常有时水质有异常。浅层地下水浅层地下水 深层地下水深层地下水硬度较大，含矿物盐类较多硬度较大，含矿物盐类较多所含的溶解氧量较少所含的溶解氧量较少物理性状较好，细菌含量较少物理性状较好，细菌含量较少地下水卫生学特征地下水卫生学特征水的自然循环水的自然循环 溶解性物质溶解性物质:包括包括 钙、镁、钠等各钙、镁、钠等各种无机盐类和氧、二氧化碳等水溶种无机盐类和氧、二氧化碳等水溶性气体；性气体；胶体物质胶体物质:如硅胶、腐殖质、酸、如硅胶、腐殖质、酸、铝、铁的氢氧化物等；铝、铁的
7、氢氧化物等；非溶解性物质非溶解性物质:如泥沙、细菌、藻如泥沙、细菌、藻类及悬浮物等。类及悬浮物等。水体所含有物质：水体所含有物质：v水温水温 temperature：地表水温度随季节和气候条件地表水温度随季节和气候条件变化（变化（0.1-30），地下水温度），地下水温度较恒定（较恒定（8-12）。）。可影响水中生物、水体自净和可影响水中生物、水体自净和人类对水的利用。随日照、气温及人类对水的利用。随日照、气温及排污情况变化。排污情况变化。二、水质的性状和评价指标二、水质的性状和评价指标（一）物理和感官性状指标（一）物理和感官性状指标 水温水温 色度色度 臭和味臭和味 浑浊度浑浊度热污染，溶解氧
8、热污染，溶解氧工业废水、热电厂冷却水工业废水、热电厂冷却水v色度色度 color：正常水为无色透明正常水为无色透明 水中腐殖质过多时呈水中腐殖质过多时呈棕黄色，棕黄色，粘土使水呈粘土使水呈黄色。黄色。在静水水体中由在静水水体中由于藻类大量繁殖使水面呈不同颜色，于藻类大量繁殖使水面呈不同颜色，如如小球藻使水呈绿色，硅藻呈棕绿小球藻使水呈绿色，硅藻呈棕绿色，甲藻呈暗褐色，兰绿藻呈绿宝色，甲藻呈暗褐色，兰绿藻呈绿宝石色等。石色等。水藻水藻大量繁殖或有机物较多而有大量繁殖或有机物较多而有鱼腥鱼腥气及霉烂气气及霉烂气水中含有水中含有硫化氢硫化氢时使水呈时使水呈臭蛋味臭蛋味硫酸钠或硫酸镁硫酸钠或硫酸镁过多
9、时呈过多时呈苦味苦味铁铁盐过多时有盐过多时有涩味涩味水中适量水中适量碳酸钙和碳酸镁碳酸钙和碳酸镁时使人感到时使人感到甘美可口甘美可口含含氧氧较多的水略带较多的水略带甜味甜味 v臭和味臭和味 odor and taste：无臭无味无臭无味 天然水中臭和味的主要来源有：天然水中臭和味的主要来源有：水水生动植物或微生物生动植物或微生物的繁殖和衰亡；的繁殖和衰亡；有机物有机物的腐败分解；的腐败分解；溶解的气体如溶解的气体如硫化氢硫化氢等；等；溶解的矿物盐或混入的溶解的矿物盐或混入的泥土泥土。v浑浊度浑浊度 turbidity:水的浑浊度表示水中悬浮物和水的浑浊度表示水中悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍
10、程度。胶体物对光线透过时的阻碍程度。浑浊度主要取决于胶体颗粒的浑浊度主要取决于胶体颗粒的种类、含量、大小、形状和折射指种类、含量、大小、形状和折射指数。数。（二）化学性状指标（二）化学性状指标pH pH 总固体总固体硬度硬度 总有机碳总有机碳有害物质有害物质l天然水天然水pHpH在在7.27.2 8.58.5之间，呈弱碱之间，呈弱碱性反应。性反应。l当水的当水的PHPH值发生明显变化时往往表值发生明显变化时往往表示有污染的可能。示有污染的可能。l有机物污染：有机物污染：微生物有氧代谢生成微生物有氧代谢生成COCO2 2，pHpH下降。下降。l富营养化：富营养化：光合作用消耗光合作用消耗COCO
11、2 2，pHpH上上升。升。pHpH悬浮和溶解性物质的总称。悬浮和溶解性物质的总称。总固体总固体 total solid 总固体总固体=有机物无机物有机物无机物 各种生物体各种生物体溶解性固体溶解性固体悬浮性固体悬浮性固体溶解于水中钙镁盐类的总含量。溶解于水中钙镁盐类的总含量。硬度硬度 hardness 分分类类碳酸盐硬度碳酸盐硬度非碳酸盐硬度非碳酸盐硬度钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐钙、镁的硫酸盐、氯化物等钙、镁的硫酸盐、氯化物等暂时硬度暂时硬度永久硬度永久硬度水经煮沸可去除的硬度水经煮沸可去除的硬度水经煮沸不能去除的硬度水经煮沸不能去除的硬度第一种第一种第二种第二种含氮化
12、合物含氮化合物 nitrogen compoundsOrganic nitrogen In human faeces Microbiology Decomposition Amino acids NH3Without O2O2NO2-NO3-O2Nitromonas Nitrosomonas 三氮：三氮：NHNH3 3 NO NO2 2 NO NO3 3 氨的硝化过程氨的硝化过程:氨转化成硝酸盐的过程氨转化成硝酸盐的过程 a a、氨氮：氨氮：氨氮增高在排除自然原因干扰后，表氨氮增高在排除自然原因干扰后，表示有示有人畜粪便人畜粪便污染。污染。b b、亚硝酸盐氮：亚硝酸盐氮：增高表示水中增高表示水
13、中无机化过程尚未完成无机化过程尚未完成。c c、硝酸盐氮：硝酸盐氮：表示水中表示水中无机化过程完成无机化过程完成。Comprehensive Evaluation of 3-NPollution-P P+ing-polluting Self-purification-SP SP+ing-self-purifying SP+ed-self-purified NH3NNO2-N NO3-NSignificance recent P,no SP recent P,SP+ing P+ing,SP+ing SP+ed SP+ed,P again clean 溶解于水中的氧含量溶解于水中的氧含量 (mg/
14、L)。溶解氧溶解氧 dissolved oxygen(DO)The concentration depends on water temperature and oxygen pressure in the air.DO is a indirect indicator of organic pollution and self-purification in water.2.Chemical Traits(11)O2O2O2O2O2O2NH3NH3H2SH2SDead fish in Nanjing moat Nan-Hu in WuhanDead fish in Brazil 化学耗氧量化学
15、耗氧量 chemical oxygen demand(COD)COD COD代表水中代表水中可被可被氧化的有机物和无氧化的有机物和无机还原性物质机还原性物质的总量。的总量。评价水中评价水中有机物有机物含量的间接指标。含量的间接指标。在规定的条件下，用在规定的条件下，用强氧化剂强氧化剂氧氧化水中的化水中的有机物有机物所消耗氧化剂的量，所消耗氧化剂的量，换算成氧的量换算成氧的量。生化需氧量生化需氧量biochemical oxygen demand biochemical oxygen demand（BODBOD）l是水中有机物在是水中有机物在有氧条件有氧条件下，被下，被需氧微生物需氧微生物分分解
16、时所消耗溶解氧的量。解时所消耗溶解氧的量。l统一规定以统一规定以2020，培养，培养5 5天后溶解氧的减少量作天后溶解氧的减少量作为为BODBOD，以以BODBOD5 52020表示表示。lBODBOD的值小于的值小于CODCOD。lBODBOD是评价是评价水体污染状况水体污染状况的一项重要指标，反映的一项重要指标，反映水体中微生物分解有机物的水体中微生物分解有机物的实际情况实际情况 。影响影响BODBOD的因素是水中的有机物和水温。的因素是水中的有机物和水温。l清洁水中清洁水中BODBOD20205 51mg/L1mg/L。溶解氧溶解氧(DO)(DO)：溶解在水中的氧含量溶解在水中的氧含量化
17、学耗氧量化学耗氧量(COD)(COD)：在规定条件下，在规定条件下，用强氧化剂氧化水中有机物所消耗用强氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧量。的氧量。生化需氧量生化需氧量(BOD)(BOD)：在规定条件下，在规定条件下，水中有机物被微生物有氧分解时所水中有机物被微生物有氧分解时所消耗的溶解氧量。消耗的溶解氧量。三氧：三氧：DO COD BODDO COD BOD水中全部有机物的含碳量水中全部有机物的含碳量总有机碳总有机碳total organic carbon(TOC)评价水体评价水体有机需氧污染有机需氧污染程度的程度的综合性指标综合性指标之一，但不能说明有机之一，但不能说明有机污染的污染的性质性质
18、。有害物质有害物质Hazardous SubstancesToxic heavy metal：Hg Cd As PbOrganics：many kinds organochlorine 有机氯有机氯 cyanide 氰化物氰化物 phenol 苯酚苯酚 （三）微生物学性状指标（三）微生物学性状指标指示菌：指示菌：具有反映各种致病菌具有反映各种致病菌基本状态的菌。应具备：代表基本状态的菌。应具备：代表性强、容易检测等特点。性强、容易检测等特点。细菌总数细菌总数 总大肠菌群总大肠菌群细菌总数细菌总数 total bacterial countl指指1ml1ml水在水在营养琼脂培养基中营养琼脂培养基
19、中经经3737、24h24h培养所生长的细菌菌落总数。培养所生长的细菌菌落总数。l反映反映水体受生物性污染的程度水体受生物性污染的程度。l不能表示水中不能表示水中所有的细菌所有的细菌，也分不清，也分不清致病菌致病菌。l作为作为水被生物性污染的参考指标水被生物性污染的参考指标。一群需氧和兼性厌氧菌在一群需氧和兼性厌氧菌在3737生长时能使乳糖发酵，在生长时能使乳糖发酵，在2424h h内产酸产气的革兰氏无芽孢杆菌。内产酸产气的革兰氏无芽孢杆菌。总大肠菌群总大肠菌群total coliform bacteria group 包括存在于包括存在于人及动物人及动物粪便的大肠粪便的大肠菌群及存在于菌群及存在于其他环境其他环境中的大肠菌群。中的大肠菌群。Total ColiformsFecal coliform Other coliform 44.5 0.2 alive 44.5 0.2 dead不同来源大肠菌群细菌的区别不同来源大肠菌群细菌的区别
