1、案例案例4-14-1 世界水资源开发报告世界水资源开发报告 联合国教科文组织联合国教科文组织20062006年年3 3月公布的月公布的世界水资源世界水资源开发报告开发报告（第二版）指出，地球淡水资源尽管分布（第二版）指出，地球淡水资源尽管分布不均，也还说得上充足。但是，管理不善、资源匮乏不均，也还说得上充足。但是，管理不善、资源匮乏和环境变化使得全球约有和环境变化使得全球约有1/51/5的人口无法获得安全的饮的人口无法获得安全的饮用水，用水，40%40%的人口缺乏基本卫生设施的人口缺乏基本卫生设施.据世界卫生组织据世界卫生组织和联合国儿童基金会联合监测方案估和联合国儿童基金会联合监测方案估计，
2、目前全球仍计，目前全球仍有有1111亿人口没有充足的饮用水，大约亿人口没有充足的饮用水，大约2626亿人口缺乏基亿人口缺乏基本卫生设施。本卫生设施。这些人属于世界最这些人属于世界最贫困的人口，其中一半以上生活在中国和印度。以贫困的人口，其中一半以上生活在中国和印度。以目前这种发展速度，撒哈拉以南非洲和其他一些地目前这种发展速度，撒哈拉以南非洲和其他一些地区将达不到区将达不到“在在2015年之前将得不到安全饮用水的年之前将得不到安全饮用水的人人口减少一半口减少一半”的联合国千年发展目标。该报告指出，的联合国千年发展目标。该报告指出，全球用水量在全球用水量在20世纪增加了倍，其增长速度是人世纪增加
3、了倍，其增长速度是人口增速的口增速的2倍。水质差导致生活贫困和卫生状况不倍。水质差导致生活贫困和卫生状况不佳，佳，2002年全球约有年全球约有310万人死于腹泻和痢疾，其中万人死于腹泻和痢疾，其中近近90%的死者是不满岁的儿童；淡水物种和生态的死者是不满岁的儿童；淡水物种和生态系统的多样性正在迅速衰退，其退化速度往往快于系统的多样性正在迅速衰退，其退化速度往往快于陆地和海洋生态系统，大部分地区的水质正在下降；陆地和海洋生态系统，大部分地区的水质正在下降；90%的自然灾害与水有关，且有上升趋势，许多自然灾的自然灾害与水有关，且有上升趋势，许多自然灾害都是土地使用不当造成的恶果；农业用水供需矛盾更
4、害都是土地使用不当造成的恶果；农业用水供需矛盾更加紧张，到加紧张，到2030年，全球粮食需求将提高年，全球粮食需求将提高55%，而灌溉，而灌溉用水已经占到全球人类淡水消耗的近用水已经占到全球人类淡水消耗的近70%；欧洲开发利；欧洲开发利用了用了75%的水力资源，而有的水力资源，而有60%的人口用不上电的非的人口用不上电的非洲，却只开发了其水力资源的洲，却只开发了其水力资源的 7%；世界许多地方因管；世界许多地方因管道和渠沟泄漏以及非法连接，有多达道和渠沟泄漏以及非法连接，有多达30%至至40%甚或更甚或更多的水被白白浪费掉了。多的水被白白浪费掉了。联合国世界水资源开发报告联合国世界水资源开发报
5、告是是24个联合国机构以及个联合国机构以及水资源管理机构通力合作的产物，以联合国世界水资源水资源管理机构通力合作的产物，以联合国世界水资源评估方案的名义发表。报告共有评估方案的名义发表。报告共有15章，每章由不同机构章，每章由不同机构参与编写。报告援引最新数据、地图和图表，深入分析参与编写。报告援引最新数据、地图和图表，深入分析了世界各地的水资源状况，并附有了世界各地的水资源状况，并附有17篇个案研究以及水篇个案研究以及水资源治理方面的多个成功及失败案例。要了解该方案的资源治理方面的多个成功及失败案例。要了解该方案的更多信息，请访问：更多信息，请访问：问题问题1.全球水资源的概况如何？全球水资
6、源的概况如何？2.中国水资源危机的原因在哪里？中国水资源危机的原因在哪里？3.水资源能够重复利用吗？可能的途径在哪些方面？水资源能够重复利用吗？可能的途径在哪些方面？1、维持生命 2、水可改善人民生活 3、发展生产 水是一切生命过程必需的基本物质水是一切生命过程必需的基本物质成人体内水分含量占体重的成人体内水分含量占体重的65%左右左右儿童可达儿童可达80%左右左右水中常含有多种无机盐类，是供给机体所水中常含有多种无机盐类，是供给机体所需盐类的重要来源之一需盐类的重要来源之一水的比热和蒸发潜热很高，能存储和吸收水的比热和蒸发潜热很高，能存储和吸收多量的热，有调节体温的作用多量的热，有调节体温的
7、作用 城市 日水量（L）巴黎 450 纽约 600 大坂 600 华盛顿 700 芝加哥 824 上海 100 生产一吨 需水量(吨)（二）水的分布 97%以上是海水13.86108(km3)3/4 南北极冰川、冰帽 不足3%淡水 1/4 江、河、湖、水库、地下水、水蒸气等 *水量有限 *时空分布不均 水在地球上分布很广泛，约占地球总面水在地球上分布很广泛，约占地球总面积的积的70%。总储水量为总储水量为13.86108亿亿m m3 3。地球上的。地球上的淡水总量仅为淡水总量仅为3.5108亿亿m m3 3，且分布不均匀。，且分布不均匀。可利用的淡水，即河流、湖泊和浅层地可利用的淡水，即河流、
8、湖泊和浅层地下水，仅占淡水总储水量的下水，仅占淡水总储水量的0.34%。我国水资源总量为我国水资源总量为28124亿亿m m3 3。其中江河径流量其中江河径流量27115亿亿m m3 3。人均水资源仅人均水资源仅2300 m m3 3，约为世界人均水资，约为世界人均水资源的源的1/4。全国每年有全国每年有3亿亩农田受旱亿亩农田受旱,有有183个水资个水资源匮乏的城市，源匮乏的城市，40个城市为贫水危机城市。个城市为贫水危机城市。目前我国年总供水量为目前我国年总供水量为5600亿亿m m3 3，预计，预计到到2030年人均水资源量将降到年人均水资源量将降到1760m m3 3左右。左右。工业废水
9、和生活污水造成的水体污染已工业废水和生活污水造成的水体污染已严重威胁水资源的质量。严重威胁水资源的质量。生产用水 用水量 民用水 污染天然水所含物质：溶解物质、胶体物质、悬浮物质天然水所含物质：溶解物质、胶体物质、悬浮物质 降降 水水 地表水地表水 地下水地下水水源的种类水源的种类二、水源的种类及其卫生学特征二、水源的种类及其卫生学特征 1.降水（降水（fall water）是指雨雪雹水。）是指雨雪雹水。降水的特点是水质较好，矿物质降水的特点是水质较好，矿物质含量较低，但在收集与保存过程中易含量较低，但在收集与保存过程中易被污染，且水量没有保证。被污染，且水量没有保证。2.地表水（地表水（su
10、rface water）是降水的是降水的地表径流和降水汇集后形成，包括江地表径流和降水汇集后形成，包括江河水、湖泊水、塘水、水库水等。河水、湖泊水、塘水、水库水等。地表水以降水为主要来源，与地地表水以降水为主要来源，与地下水也有互补关系。下水也有互补关系。特点：特点：因主要来自降水，地面水因主要来自降水，地面水水质一般较软，含盐量较少。水质一般较软，含盐量较少。江、河水江、河水卫生特征：在涨水期或暴雨后，卫生特征：在涨水期或暴雨后，水中常含有大量泥沙及其他杂质，使水浑水中常含有大量泥沙及其他杂质，使水浑浊或带色，细菌含量增高，但盐类含量较浊或带色，细菌含量增高，但盐类含量较低。低。湖湖 水水卫
11、生特征：由于流动较慢，湖岸冲卫生特征：由于流动较慢，湖岸冲刷较少，水中杂质沉淀较完全，因此水质刷较少，水中杂质沉淀较完全，因此水质一般较清。但往往有大量浮游生物生长、一般较清。但往往有大量浮游生物生长、繁殖，使水着色并带有臭味。繁殖，使水着色并带有臭味。塘水塘水卫生特征：塘水容量较小，自卫生特征：塘水容量较小，自净能力差，受地表生活性污物污染的机净能力差，受地表生活性污物污染的机会多，因而是地面水中水质较差的水源。会多，因而是地面水中水质较差的水源。3.地下水（地下水（underground water）是由于降水是由于降水 和地表水经土壤地层渗透到地面以下而形成。和地表水经土壤地层渗透到地面
12、以下而形成。地层是由透水性不同的黏土、砂石、岩地层是由透水性不同的黏土、砂石、岩石等构成。石等构成。根据它和地壳不透水层的关系及流动情根据它和地壳不透水层的关系及流动情况，地下水可分为浅层地下水、深层地下水况，地下水可分为浅层地下水、深层地下水和泉水三种。和泉水三种。浅层地下水浅层地下水 是指潜藏在地表下第一个是指潜藏在地表下第一个不透水层上的地下水，浅井是我国广大农村不透水层上的地下水，浅井是我国广大农村最常用的水源。最常用的水源。卫卫 生生 特特 征征 因经地层的渗滤，其中大部因经地层的渗滤，其中大部分悬浮物和微生物已被阻留，致使浅层地下分悬浮物和微生物已被阻留，致使浅层地下水的水质物理感
13、官性状较好，细菌含量较少，水的水质物理感官性状较好，细菌含量较少，但可溶解土壤中各种矿物盐类使水质硬度增但可溶解土壤中各种矿物盐类使水质硬度增加，水中溶解氧因被土壤中生物化学过程消加，水中溶解氧因被土壤中生物化学过程消耗而减少。耗而减少。深层地下水深层地下水 是指在第一个不透水层以是指在第一个不透水层以下的地下水。往往潜藏在两个不透水层之下的地下水。往往潜藏在两个不透水层之间。常作为城镇集中式供水的水源之一。间。常作为城镇集中式供水的水源之一。卫生特征卫生特征 因距地表较深，覆盖的地层因距地表较深，覆盖的地层厚，不易受到地面的污染，水质及水量都厚，不易受到地面的污染，水质及水量都比较稳定，其水
14、质透明无色，水温恒定，比较稳定，其水质透明无色，水温恒定，细菌数很少，但盐类含量高，硬度大。细菌数很少，但盐类含量高，硬度大。泉水泉水 是通过地表缝隙自行涌出的地是通过地表缝隙自行涌出的地下水。因地质构造不同，泉水分为靠重力下水。因地质构造不同，泉水分为靠重力流出的和靠压力流出的两种。流出的和靠压力流出的两种。卫生特征卫生特征 前者多来自浅层地下水，故前者多来自浅层地下水，故水质与浅层地下水相似，较易受污染，水水质与浅层地下水相似，较易受污染，水量不稳定。后者来自深层地下水，水质与量不稳定。后者来自深层地下水，水质与深层地下水相似。泉水在农村常用作分散深层地下水相似。泉水在农村常用作分散式给水
15、的水源。式给水的水源。l（一）水体的污染 l 、定义 水体污染水体污染（water pollution)是指人类活动排放的污染是指人类活动排放的污染物进入水体后，超过了水体的自净能力，使水质和水体底物进入水体后，超过了水体的自净能力，使水质和水体底质的理化特性和水环境中的生物特性、种群及组成等发生质的理化特性和水环境中的生物特性、种群及组成等发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，甚至危害改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化，甚至危害人体健康或破坏生态环境的现象。人体健康或破坏生态环境的现象。引起水体污染的污染物主要来自人类的生产和生活活引起水体污染的污染物主要来自人类的生产和生活活
16、动。动。三、水体污染与自净三、水体污染与自净案例案例4-2 三大污染源加重地下水污染三大污染源加重地下水污染 据报道，我国地下水尤其是大中城市的地下水，据报道，我国地下水尤其是大中城市的地下水，其其中许多被中许多被垃圾填埋场、加油站和工农业以及生垃圾填埋场、加油站和工农业以及生活污水所污染。活污水所污染。有关部门统计，我国历年累计垃圾已达有关部门统计，我国历年累计垃圾已达720亿亿t，占地，占地5.4万万m3，全国大部分城市，全国大部分城市“垃圾围城垃圾围城”基本都是城市发基本都是城市发展展中一道奇特中一道奇特“风景风景”。有关部门航测时发现，北京市二、。有关部门航测时发现，北京市二、三环以外
17、，面积在三环以外，面积在50m2以上的垃圾堆曾高达以上的垃圾堆曾高达4000多个。多个。在雨水的侵蚀冲刷下，垃圾堆里的有毒有害物质，会逐在雨水的侵蚀冲刷下，垃圾堆里的有毒有害物质，会逐渐渗到了地下水而造成污染。渐渗到了地下水而造成污染。调查发现，加油站也成为我国城市地下水的调查发现，加油站也成为我国城市地下水的“污染大户污染大户”。全国建成的加油站点已超过。全国建成的加油站点已超过10万座，仅万座，仅北北京市现有加油站就达京市现有加油站就达1000多个，上海有地下油罐近多个，上海有地下油罐近6000个。这些加油站的储油罐，一般都采用钢板厚度不小于个。这些加油站的储油罐，一般都采用钢板厚度不小于
18、mm的地埋式储油罐，的地埋式储油罐，20年之内，一般都不会发生渗年之内，一般都不会发生渗漏问题。但漏问题。但20年后，这些油罐由于生锈，往往开始漏年后，这些油罐由于生锈，往往开始漏油，从而成为地下水污染的另一个重要污染源。据了油，从而成为地下水污染的另一个重要污染源。据了解，美国现在已有解，美国现在已有40多万个加油站出现渗漏，加油站这多万个加油站出现渗漏，加油站这一污染源已被作为美国最大的地下水污染源。我国还没一污染源已被作为美国最大的地下水污染源。我国还没有相关统计，但北京、沈阳、西安、成都等地都已接连有相关统计，但北京、沈阳、西安、成都等地都已接连出现过石油泄漏事故。出现过石油泄漏事故。
19、据调查，城市生活污水、工业废水和一些大养殖场据调查，城市生活污水、工业废水和一些大养殖场的农业污水，也在对我国城市地下水形成污染。的农业污水，也在对我国城市地下水形成污染。银川市等个别城市，甚至将工业园区建到了城市的水银川市等个别城市，甚至将工业园区建到了城市的水源地上面。而一些工矿企业和大养殖场，受经济利益源地上面。而一些工矿企业和大养殖场，受经济利益驱使，则将污水设法排入地下驱使，则将污水设法排入地下。问题问题：1.为什么会有这么多污染源对地下水构成威胁？为什么会有这么多污染源对地下水构成威胁？2.除了案例中列出的污染源外，你认为还有哪些行除了案例中列出的污染源外，你认为还有哪些行为会对地
20、下水的安全构成影响？为会对地下水的安全构成影响？3.地下水被污染后会有哪些不良后果？容易自净和地下水被污染后会有哪些不良后果？容易自净和修复吗？修复吗？l 、污染来源 1）工业废水指工业企业在生产过程中排 出的已被利用过的生产用水，包括工艺过程用 水、机械设备冷却水。特点：水质、水量与生产工艺、生产方式不同而 l 差别很大。除冷却水外，其他工业废水都含有多种与 原料有关的物质。l 2）生活污水 指人们日常生活的洗涤污水和粪尿污水等。Na5P3O10（三聚磷酸钠）（三聚磷酸钠）农业污水 指农牧业生产排出的污水及雨水或灌溉水流经农田表面后或经农田渗漏排出的水 ）其他 指湖泊、水库、海湾等封闭性或半
21、封闭性水体，或者水流迟缓的河流中，由于人为因素植物营养素N、P逐渐富集，致使藻类异常增殖，水生生物的多样性和稳定性降低，透明度下降，水质恶化的过程，它包含一系列生物、物理、化学的复杂变化。l影响饮水质量，增加处理费用l降低风景区湖泊的旅游价值l引起鱼贝类窒息或中毒死亡l破坏湖泊生态，导致死湖l近海赤潮 l 由于水体的富营养化使水中藻类等浮游生物大量繁殖、漂浮于水面，从而使水体因优势浮游生物不同而呈现不同颜色。这种现象出现在湖泊称“水华”或“水花”，在海湾中叫“赤潮”。水华水华受蓝藻污染的太湖水受蓝藻污染的太湖水 昆明滇池被蓝藻包裹的死鱼昆明滇池被蓝藻包裹的死鱼 NoImage赤潮赤潮案例案例4
22、-3 太湖的富营养化太湖的富营养化 面积达面积达3.65万万km2的太湖流域，位于苏、浙、的太湖流域，位于苏、浙、沪交界处，北濒长江、东部及东南部临海。流沪交界处，北濒长江、东部及东南部临海。流域内河湖密布，水面占总面积的域内河湖密布，水面占总面积的17.5。人口密。人口密度达度达910人人/km2左右，左右，是全国人口最稠密的地区是全国人口最稠密的地区之一。长江流域每年排放的污水，其中之一。长江流域每年排放的污水，其中1/3在太在太湖流域。湖流域。在在20世纪世纪70年代初期，大湖湖区仅见年代初期，大湖湖区仅见湖岸有少量蓝藻，湖岸有少量蓝藻，80年代中期见湖中有蓝藻和年代中期见湖中有蓝藻和绿
23、藻分布，绿藻分布，80年代末发展到年代末发展到藻类成片，藻类成片，90年代藻类积聚加厚。几十年来，随着太湖年代藻类积聚加厚。几十年来，随着太湖地区工农业生产的迅速发展和人口的剧增，使污染湖泊地区工农业生产的迅速发展和人口的剧增，使污染湖泊的因素不断增多，尤其是未经处理的城市污水大量入湖的因素不断增多，尤其是未经处理的城市污水大量入湖，农田化肥、农药的大量使用以及水产养殖规模的不断，农田化肥、农药的大量使用以及水产养殖规模的不断扩大，致使太湖水污染状况日趋严重。太湖目前最突出扩大，致使太湖水污染状况日趋严重。太湖目前最突出的环境问题是全湖富营养化的环境问题是全湖富营养化和局部水域的有机污染问和局
24、部水域的有机污染问题。太湖大部分水域已丧失了饮用功能，造成太湖流域题。太湖大部分水域已丧失了饮用功能，造成太湖流域内既存在资源型缺水，又存在水质型缺水的两重性，水内既存在资源型缺水，又存在水质型缺水的两重性，水环境形势严峻。环境形势严峻。据调查，太湖流域周围的主要污染源情况如下：据调查，太湖流域周围的主要污染源情况如下：（1）点源污染：环太湖地区污水未经妥善处理就排入）点源污染：环太湖地区污水未经妥善处理就排入河道和湖泊，未经处理的污水占河道和湖泊，未经处理的污水占80%，在被污染的水体，在被污染的水体中，中，55%的氮、磷来自生活污染。（的氮、磷来自生活污染。（2）面源污染：残）面源污染：残
25、留在地表的污染物，很容易被雨水带进河道。在水质较留在地表的污染物，很容易被雨水带进河道。在水质较差的嘉兴河网地区和大运河杭州段，被污染的水体中，差的嘉兴河网地区和大运河杭州段，被污染的水体中，60%的氮来自农业面源污染，包括养猪业污染、养鸡养的氮来自农业面源污染，包括养猪业污染、养鸡养鸭养鱼的污染、化肥农药的污染等。鸭养鱼的污染、化肥农药的污染等。2000年年7月，太湖湖区暴发大面积蓝藻，是月，太湖湖区暴发大面积蓝藻，是20世纪世纪80年代以来最为严重的一次。一眼望去，湖面犹如铺上年代以来最为严重的一次。一眼望去，湖面犹如铺上了一块宽约数十米的绿地毯，岸边的湖水像浓浓的绿色了一块宽约数十米的绿
26、地毯，岸边的湖水像浓浓的绿色油漆。油漆。2000年年7月的监测结果显示，太湖月的监测结果显示，太湖TP（总磷）平均浓（总磷）平均浓度为度为0.103mg/L，是蓝藻暴发所需条件的，是蓝藻暴发所需条件的5倍多，酿成了倍多，酿成了太湖有史以来最为严重的蓝藻暴发。据调查，太湖湖底太湖有史以来最为严重的蓝藻暴发。据调查，太湖湖底沉积了沉积了60万万t的磷，其中有的磷，其中有16万万t来自周边居民倾倒的洗来自周边居民倾倒的洗涤废水。此外，水体中氮、磷浓度的比值也与藻类的增涤废水。此外，水体中氮、磷浓度的比值也与藻类的增殖有着密切关系，当水中的氮含量是磷含量的殖有着密切关系，当水中的氮含量是磷含量的152
27、0倍倍时，是蓝藻大量繁殖的最佳条件。时，是蓝藻大量繁殖的最佳条件。20世纪世纪90年代以前，年代以前，太湖湖水中的磷含量较低，氮含量最多时曾是磷含量的太湖湖水中的磷含量较低，氮含量最多时曾是磷含量的50倍，抑制了蓝藻暴发。但近年来，由于含磷污水大倍，抑制了蓝藻暴发。但近年来，由于含磷污水大量侵入太湖湖体，造成磷含量的急剧上升，量侵入太湖湖体，造成磷含量的急剧上升，1998年夏年夏季，湖水中的氮含量是磷含量的季，湖水中的氮含量是磷含量的19倍时，导致了蓝藻的倍时，导致了蓝藻的大暴发。同时，蓝藻密度与水情也有很大关系，藻类大大暴发。同时，蓝藻密度与水情也有很大关系，藻类大量繁殖和持续时间与气温、光
28、照和水文气象等外部条件量繁殖和持续时间与气温、光照和水文气象等外部条件也密切相关。也密切相关。2000年夏季太湖流域总体偏旱，而且太湖年夏季太湖流域总体偏旱，而且太湖水位较以前低，水量交换不足，使水体的富营养化问题水位较以前低，水量交换不足，使水体的富营养化问题更为严重，过剩的营养盐为蓝藻的大面积暴发提供了条更为严重，过剩的营养盐为蓝藻的大面积暴发提供了条件。件。问题问题1.导致太湖富营养化的主要原因是什么？导致太湖富营养化的主要原因是什么？2.根据本案例，请归纳一下发生水体富营养化需要哪根据本案例，请归纳一下发生水体富营养化需要哪些条件？些条件？3、主要污染物 1）按污染物的性质可将其分为：
29、物理污染物：热、放射性物质 化学性污染物 无机物汞、镉、铅、铬、砷等。有机物酚、氰、苯、油等。生物性污染物：病原体及其他微生物 2）按对人类健康及环境的影响分为：需氧污染物 重金属主要指汞、镉、铅、铬、砷。难降解有机物主要指有机氯化合物、多 环有机化合物、芳香族化合物。酸碱盐类 植物营养素N、P等 石油 废热 放射性物质 病原体 l （二）水污染的自净及污染物的转归（二）水污染的自净及污染物的转归l1、水体污染的自净及机制、水体污染的自净及机制l 水体的自净作用是指受污染的水体水体的自净作用是指受污染的水体 l 通过物理、化学、生物学的作用，使污通过物理、化学、生物学的作用，使污l 染物浓度降
30、低，逐渐恢复到污染前状态染物浓度降低，逐渐恢复到污染前状态l 的过程。的过程。）、物理作用）、物理作用 稀释：如水流作用等。稀释：如水流作用等。吸附和沉降：悬浮颗粒的吸附和沉淀。吸附和沉降：悬浮颗粒的吸附和沉淀。物理过程不减少绝对量，但影响浓度物理过程不减少绝对量，但影响浓度 分布，对分布，对水体自净极为有利。水体自净极为有利。l 2）、化学作用 分解与化合 氧化与还原 酸碱中和作用化学过程可改变污染物的绝对量和毒性。3）、生物作用 微生物分解作用 微生物与寄生虫卵的死亡 生物富集 3）、生物作用 有机物降解：微生物酶的催化作用，如硝化酶、氧化 酶等，终点产物为无害化的无机物。病源体死灭：生物
31、拮抗等作用，致病源生命终结。生物过程通过微生物酶的作用，是水体自净的主要途径，不同于大气自净过程。可作为污水处理的基本原理，加以利用。l2、水体污染物的转归、水体污染物的转归l1）污染物的迁移）污染物的迁移l梯度性、广泛性、梯度性、广泛性、多向性多向性l生物富集、生物放大生物富集、生物放大l2 2）污染物的转化）污染物的转化l3 3）DDTDDT在水中的迁移、转归在水中的迁移、转归l生物富集作用生物富集作用bioenrichment：环境污染物被生：环境污染物被生物体吸收后，通过酶的催化作用可分解成另一种物体吸收后，通过酶的催化作用可分解成另一种物质物质(生物转化生物转化)，一些有毒金属和难分
32、解的有机，一些有毒金属和难分解的有机化合物可在生物体内蓄积，使生物体内的浓度大化合物可在生物体内蓄积，使生物体内的浓度大大高于环境的浓度，这种作用称为生物富集作用。大高于环境的浓度，这种作用称为生物富集作用。l生物放大作用生物放大作用(biomagnification)：环境中某些污：环境中某些污染物沿着食物链在生物体间转移并在生物体内浓染物沿着食物链在生物体间转移并在生物体内浓度逐级增高，使高位营养级生物体内浓度大大高度逐级增高，使高位营养级生物体内浓度大大高于低位营养级生物体内浓度，这种作用称为生物于低位营养级生物体内浓度，这种作用称为生物放大作用。放大作用。环境状态环境状态环境中浓度环境
33、中浓度(ppm)富集系数富集系数海海 水水5.0010-5藻类植物藻类植物4.0010-28.00102鱼鱼 类类2.074.14104水水 鸟鸟 类类75.501.51106l（一）（一）生物性污染的危害生物性污染的危害l（二）化学性污染的危害（二）化学性污染的危害l（三）物理性污染的危害（三）物理性污染的危害 、病原体l）细菌由细菌引起的介水传染病最为常l 见，如伤寒、副伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢 l 疾杆菌、结核杆菌等。l）病毒如甲肝病毒、脊髓灰质炎病 l 毒、腺病毒等。l 3 )寄生虫血吸虫、溶组织阿米巴、l 贾第鞭毛虫 l2、原因及危害l l）原因l 水源受到病原体污染后未经妥善处理和消
34、 l 毒即供居民饮用。l 处理后的饮用水重新被病原体污染，如自 l 来水管破了所致地病原微生物污染。l）危害l 地面水和浅井水都极易受到病原体污染，l 且病原体一般都能在水中存活数日甚至数月。l 饮用同一水源水的人数往往很多，特别是人口l 高度集中的大城市。l 3、介水传染病的流行特点 l）一次严重污染后，流行呈暴发型，短期内大量病人发病，绝大多数病例发病期集中在最短和最长潜伏期内（如甲肝一周至六月），如水源经常受到污染，病例可终年不断。l）病例的分布与供水范围一致，绝大多数患者都有饮用同一水源的历史。l 3）疫源水处理后，流行可迅速控制。根据根据WHO的调查报告，在发展中的调查报告，在发展中
35、国家，每年因介水传染病而死亡的人数国家，每年因介水传染病而死亡的人数达达500万。联合国发展计划署在万。联合国发展计划署在2006年年人类发展报告人类发展报告中指出，全球目前有中指出，全球目前有11亿人用水困难，每年有亿人用水困难，每年有180万儿童死于不万儿童死于不洁净用水引发的腹泻。洁净用水引发的腹泻。我国介水传染病的爆发流行也较严重，我国介水传染病的爆发流行也较严重，几十年来爆发流行数百起，多由井水污染几十年来爆发流行数百起，多由井水污染引起，其次是河水、沟水、渠水。近年来，引起，其次是河水、沟水、渠水。近年来，介水传染病在我国病因构成比的位次上虽介水传染病在我国病因构成比的位次上虽然有
36、所降低，但其流行仍较普遍，有时还然有所降低，但其流行仍较普遍，有时还相当严重。相当严重。（一）生物性污染的危害一）生物性污染的危害 藻类及其毒素污染藻类及其毒素污染1.主要危害主要危害（1）影响水的感官性状）影响水的感官性状;（2）破坏水体生态环境）破坏水体生态环境;（3）经济损失巨大）经济损失巨大;（4）可引发生物的急慢性）可引发生物的急慢性中毒甚至死亡。中毒甚至死亡。（5）降低饮水安全性。）降低饮水安全性。2.2.藻毒素种类及理化性质藻毒素种类及理化性质（1 1）种类）种类 MC-LR 微囊藻毒素（微囊藻毒素（MC）MC-RR 蓝绿藻蓝绿藻 MC-YR 节球藻毒素节球藻毒素（2 2）理化特
37、性）理化特性l 易溶于水易溶于水,不易沉淀或被吸附于悬浮颗粒物中。不易沉淀或被吸附于悬浮颗粒物中。l 可被紫外线光解或发生化学反应而丧失毒性。可被紫外线光解或发生化学反应而丧失毒性。l 具有热稳定性具有热稳定性,加热煮沸不致丧失毒性。现行自加热煮沸不致丧失毒性。现行自来水处理工艺不能有效去除。来水处理工艺不能有效去除。l 半衰期半衰期1010天，其稳定时间与水体的特征有关，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在已消毒的水中可保持稳定1212天。天。3.毒理毒理 肝脏毒性肝脏毒性 肝脏是肝脏是MCs主要的靶器官。主要作用肝细胞和主要的靶器官。主要作用肝细胞和肝巨噬细胞。组织病
38、理学上主要表现为肝脏大面积肝巨噬细胞。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。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、血清酶学表现为乳酸脱氢酶、-谷酰基转移酶谷酰基转移酶和碱性磷酯酸等升高，蛋白磷酸酯酶和碱性磷酯酸等升高，蛋白磷酸酯酶1和和2A 受抑受抑制。制。促癌作用促癌作用 微囊藻毒素是迄今已发现的最强的肝癌促进微囊藻毒素是迄今已发现的最强的肝癌促进剂，且剂，且MCLR 和黄曲酶毒素和黄曲酶毒素B1有协同促癌作用。有协同促癌作用。在肝癌高发区的流行病学调查中发现长期饮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
39、的人群肝癌发病率显著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高于对照组,认为沟塘水中以微囊藻毒素为代表的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。藻类毒素可能是人类肝癌的促癌剂。肾毒性肾毒性 肾脏是微囊藻毒素除肝之外的另一个重要的肾脏是微囊藻毒素除肝之外的另一个重要的靶器官靶器官,微囊藻毒素可在肾脏中蓄积。微囊藻毒素可在肾脏中蓄积。肠毒性肠毒性 微囊藻毒素能引起引起胃肠道功能紊乱微囊藻毒素能引起引起胃肠道功能紊乱,用用微囊藻毒素处理结肠的模型细胞发现微囊藻毒素处理结肠的模型细胞发现,其能降低细胞其能降低细胞活性活性,引起细胞变性、坏死和凋亡。证实了微囊藻引起
40、细胞变性、坏死和凋亡。证实了微囊藻毒素具有肠毒性。毒素具有肠毒性。4.人群健康效应人群健康效应（1）急性中毒急性中毒 直接接触含有直接接触含有MCs 的水的水,如在湖泊、河流、如在湖泊、河流、水库中进行游泳等娱乐活动水库中进行游泳等娱乐活动,会引起皮肤、眼睛过敏会引起皮肤、眼睛过敏,发烧发烧,疲劳以及急性肠胃炎。疲劳以及急性肠胃炎。（2）慢性危害）慢性危害 饮水饮水MCs污染与人群中原发性肝癌的发病污染与人群中原发性肝癌的发病率密切相关率密切相关 我国对肝癌高发区的调查还发现长期饮用含有我国对肝癌高发区的调查还发现长期饮用含有较高浓度微囊藻毒素的人群，其肝癌发病率显著高较高浓度微囊藻毒素的人群
41、，其肝癌发病率显著高于对照组。于对照组。据调查，我国一些地区作为饮用水源的地表水据调查，我国一些地区作为饮用水源的地表水微囊藻毒素浓度达到了微囊藻毒素浓度达到了0.0046mg/L，最高可达，最高可达0.053mg/L，甚至自来水中也能检出微囊藻毒素。我，甚至自来水中也能检出微囊藻毒素。我国生活饮用水水质新标准中，其限值为国生活饮用水水质新标准中，其限值为0.001mg/L。将微囊藻毒素将微囊藻毒素-LR增补为非常规指标。增补为非常规指标。l（二）（二）化学性污染的危害化学性污染的危害l当前，水中危害较大的有机污染物主要当前，水中危害较大的有机污染物主要有酚类化合物、苯类化合物、卤烃类化有酚类
42、化合物、苯类化合物、卤烃类化合物、苯并合物、苯并(a)芘、农药等。无机性污染芘、农药等。无机性污染物主要包括汞、镉、铅、铬、及砷等重物主要包括汞、镉、铅、铬、及砷等重金属，氰化物和氟化物等。这些污染物金属，氰化物和氟化物等。这些污染物造成的危害程度，可因各种具体情况而造成的危害程度，可因各种具体情况而有差异。现将水中较常见的化学污染物有差异。现将水中较常见的化学污染物及其危害列举如下。及其危害列举如下。.汞污染与水俣病1 1）污染来源）污染来源 汞（汞（mercury）是构成地球元素之一，）是构成地球元素之一，自然界中主要以硫化汞的形式存在于岩石中。自然界中主要以硫化汞的形式存在于岩石中。岩石
43、中的汞可被氧化为金属汞或二价汞离子岩石中的汞可被氧化为金属汞或二价汞离子而进入空气、水、土壤等环境中。天然水中而进入空气、水、土壤等环境中。天然水中含汞量甚微，一般不超过含汞量甚微，一般不超过0.1g/L。水体受汞污染时，水中汞含量不明显升高。水体受汞污染时，水中汞含量不明显升高。进入水中的汞多吸附在悬浮的固体微粒上而逐渐进入水中的汞多吸附在悬浮的固体微粒上而逐渐沉降于水底，故底泥中汞含量常较水中为高。沉降于水底，故底泥中汞含量常较水中为高。常见的汞污染主要为工业企业，如化工、仪常见的汞污染主要为工业企业，如化工、仪表、含汞农药、冶炼、灯泡、氯碱等工厂废水；表、含汞农药、冶炼、灯泡、氯碱等工厂
44、废水；此外，医院口腔科废水以及农田中使用含汞农药此外，医院口腔科废水以及农田中使用含汞农药也是常见的污染源。我过生活饮用水质新标准规也是常见的污染源。我过生活饮用水质新标准规定，汞的限值为定，汞的限值为0.001mg/L。l 汞在水中的变迁：水中汞 沉降 底泥汞含量甲基化(某些细菌）甲基汞 生物富集水生生物体内含量 汞汞CH3Hg+-SH（蛋（蛋白质）随血液循白质）随血液循环分布至脑、肝环分布至脑、肝脏、肾脏和其他脏、肾脏和其他组织组织l 2）发病经过和病因l水俣湾地区水、污泥和鱼体中l 甲基汞含量和一般地区比较l 水俣湾 一般地区l海水(g/L)1-10 0.03 l淤泥(mg/Kg)30-
45、40 0.01-0.5 l鱼(mg/Kg)10-20 0.1 3）发病机理）发病机理 吸收吸收：呼吸道和消化道吸收率为：呼吸道和消化道吸收率为95%-100%，与，与Hb、RBC的巯基结合，可透过的巯基结合，可透过血脑、胎盘屏障。血脑、胎盘屏障。甲基汞甲基汞 胃酸胃酸 CH3HgCl 肠道肠道 吸收入血吸收入血 与与Hb(-SH)结合结合 全身各器官全身各器官，尤其是脑组织，尤其是脑组织 l排泄：排泄：t1/2（全身）（全身）70d，（脑组织），（脑组织）180245d 损伤损伤CNS，不可逆。，不可逆。蓄积在脑组织中成人可损害大脑皮层蓄积在脑组织中成人可损害大脑皮层 的运动区、感觉区和视听觉
46、区，也可损伤的运动区、感觉区和视听觉区，也可损伤 小脑。也可通过胎盘屏障对胎儿造成全脑小脑。也可通过胎盘屏障对胎儿造成全脑 性的损害。性的损害。4）慢性甲基汞中毒的慢性甲基汞中毒的临床表现临床表现原因是长期摄入小剂量甲基汞。原因是长期摄入小剂量甲基汞。主要靶器官是主要靶器官是CNS，最突出的症状是神经精神症状。，最突出的症状是神经精神症状。症状：感觉障碍症状：感觉障碍共济失调、视野缩小、听力障碍、共济失调、视野缩小、听力障碍、语言障碍语言障碍 全身瘫痪、精神错乱全身瘫痪、精神错乱死亡。死亡。Hunter-Russel症侯群：症侯群：水俣病最典型特异性体征，水俣病最典型特异性体征，包括末梢感觉减
47、退，视野向心性缩小，共济运动包括末梢感觉减退，视野向心性缩小，共济运动 失调及听力和语言障碍。失调及听力和语言障碍。我国我国19861986年年1111月颁布了月颁布了水体污染慢性甲基汞水体污染慢性甲基汞中毒诊断标准及处理原则中毒诊断标准及处理原则（GB6989-86）的国家的国家标准。诊断标准如下所述：标准。诊断标准如下所述：甲基汞吸收甲基汞吸收：头发中总汞值超过：头发中总汞值超过10g/g10g/g，其中，其中甲基汞值超过甲基汞值超过5g/g5g/g者，即为甲基汞吸收。者，即为甲基汞吸收。观察对象观察对象：在汞吸收的基础上，出现下列：在汞吸收的基础上，出现下列3 3项体项体征当中的征当中的
48、1 12 2项阳性体征者即为观察对象。项阳性体征者即为观察对象。3项体征：项体征：四肢周围型（手套、袜套型）感觉减退四肢周围型（手套、袜套型）感觉减退 向心性视野缩小向心性视野缩小1530度度 高频部感音神经性听力减退高频部感音神经性听力减退1130dB慢性甲基汞中毒：慢性甲基汞中毒：在汞吸收的基础上，具有下列在汞吸收的基础上，具有下列3项体征者，可诊断为甲基汞中毒。项体征者，可诊断为甲基汞中毒。四肢周围型（手套、袜套型）感觉减退四肢周围型（手套、袜套型）感觉减退 向心性视野缩小向心性视野缩小1530度，或有颞侧月牙状缺损度，或有颞侧月牙状缺损到到30度者。度者。高频部感音神经性听力减退高频部
49、感音神经性听力减退1130 dB；具有上述；具有上述三项体征，但发汞低于三项体征，但发汞低于10g/g以下时，可做驱汞以下时，可做驱汞试验，驱汞后尿中总汞值超过试验，驱汞后尿中总汞值超过20g/L，其中甲基，其中甲基汞超过汞超过10ug/L者，方可诊断。者，方可诊断。病因：长期食用含镉废水灌田生产的含镉很高的病因：长期食用含镉废水灌田生产的含镉很高的稻米而引起的慢性镉中毒。稻米而引起的慢性镉中毒。靶器官：肾脏靶器官：肾脏Cd 损害肾小管损害肾小管 肾功能异常：钙肾功能异常：钙/磷代谢障碍磷代谢障碍 尿钙增加尿钙增加 骨质脱钙骨质脱钙 骨骼病变。骨骼病变。患者低分子蛋白尿患者低分子蛋白尿 尿中磷
50、酸盐、尿糖、氨基酸尿中磷酸盐、尿糖、氨基酸 尿酶改变。尿酶改变。多发生在多发生在4060岁妇女，营养不良者多发。岁妇女，营养不良者多发。患者先是劳累时腰背疼痛，继而发展至肩、患者先是劳累时腰背疼痛，继而发展至肩、脚、膝、髋关节等部位疼痛，休息后消失。脚、膝、髋关节等部位疼痛，休息后消失。随病情加重，可发展至全身关节疼痛、活动随病情加重，可发展至全身关节疼痛、活动受限，重者四肢弯曲变形，脊柱受压也缩短受限，重者四肢弯曲变形，脊柱受压也缩短变形，全身多发性骨折等。严重的患者全身变形，全身多发性骨折等。严重的患者全身疼痛，日夜呼叫，故名痛痛病。此病多在营疼痛，日夜呼叫，故名痛痛病。此病多在营养不良的
