第 四 章
水 体 卫 生
吴志刚
劳动卫生与环境卫生学系
一、我国饮用水卫生现况
? 一级饮用水：（符合卫生标准） 0.98亿人 ~10%
? 二级饮用水：（尚安全卫生水） 1.98亿 ~20%
? 三级饮用水,（不安全） 6.82亿 ~70%
饮用水主要问题,
? 1、绝大部分未消毒,70%以上大肠菌群
指标超标。
? 2,1/3以上饮用水的感官性状有待改善。
? 3、污染严重,1.7亿人口饮用水受有机
物污染。
? 4、地氟病,3700万患氟斑牙,172万氟
骨症。
? 5、缺水,4700人严重缺水。
? 6、介水传染病时有发生。
引自：第三届环境卫生学会论文集
二、可利用水资源状况
? 1、水资源情况：
地球表面 70.8%被水覆盖,其中 97.5%为海水,淡水仅
2.5%;淡水除南北极和地下水部分,只有 0.26%为江、
河、湖等可利用。
2、我国现状：
南北方分布不均, 南水北调、引黄入津等；
污染严重。
缺水的国家
世界淡水资源的 65%集中在 10个国家里，而占人
口 40%的 80个国家却严重缺水。如果一个国家年人均
水量在 2000立方米以下，就是缺水的国家。人均水量
在 1000立方米以下的，是严重缺水国，共有 15个：埃
及、阿联酋、阿曼、佛得角、布隆迪、阿尔及利亚、
也门、约旦、沙特阿拉伯、巴巴多斯、新加坡、巴林、
利比亚、科威特、卡塔尔、马耳他 (年人均水量仅 82
立方米 )。中国人均水量不富，是缺水国家之一。
长江水源的污染情况
滇池的富营养化污染
三、水体卫生的研究内容
? 1、研究水体卫生与人体健康的关系。本章的
重点讲授内容，偏重于理论部分。
? 2、如何解决水体的污染问题。属污染治理工
程内容，仅作原理简介。
? 3、学习方法：
流行病学手段 +毒理学方法
第一节
水资源种类及其卫生学特征
? 一、降水
即雨雪水。有明显的地域性和时间性，且不受人类控
制。卫生学特性：
1、来源：如海水含碘量高等。
2、大气：如酸雨等。
? 二、地面水
即江、河、湖泊水等。
1、封闭型：即死水，易污染。
2、开放型：即流水，抗污染力较高。
长江“输液”救太湖
? 新华网南京９月２６日电（记者 高峰 周东棣）今年，中国的第一大河流长江向第三大淡水
湖太湖输送了１０,７亿立方米的江水，用以, 治疗, 这一中国著名湖泊严重的水污染。
?下面请大家观看一部短片，认识地表水的主题
---------湖泊！
?三、地下水
即井水、泉水等。
相对卫生，但矿化程度高，硬度大，有时水质
有异常。
世界三大瀑布：尼亚加拉瀑布
伊瓜苏瀑布
维多利亚瀑布
黄果树瀑布
世界最高的瀑布,安赫尔瀑布
第二节
水的性状和评价指标
?一、物理和感官性状指标
1、色度：正常水为无色透明。
2、浑浊度,turbidity
定义：水中的悬浮颗粒和胶粒。
定量,1L蒸馏水中含 1mg硅藻土为 1度。
悬浮物具有吸附污染物和细菌、病毒等影响水质，
是一项重要指标。
3、总固体：悬浮和溶解性物质的总称。将水蒸
干测量溶解性物质要注意挥发性物质的损失。
二、化学性状指标
? 1,pH：
天然水 pH在 7.2~8.5之间。
有机物污染：微生物有氧代谢生成 CO2,pH下降。
富营养化：光和作用消耗 CO2,pH上升。
? 2,硬度,hardness of water
指溶解于水中钙镁盐的总含量。
暂时硬度：加热可沉淀部分。
永久硬度：加热不能沉淀部分。
1德国度,1L水中含有 10mgCaO。
现在指标,CaCO3(mg/L)
? 3,三氮,NH3 NO2 NO3
水体受含氮有机物或粪便污染后，经微生物有氧
代谢，依氧化程度不同的产物。
三者含量的不同和变化可提示污染新近或陈旧的状况,
NH3 NO3 污染新陈状况
高 低 新近污染
低 高 陈旧污染
? 4、溶解氧：
dissolved oxygen
指溶解在水中的氧含量, 简称 DO。
耗氧过程：污染物经微生物有氧代谢而消耗氧的过程。
复氧过程：大气中氧向水中溶解的增氧过程。
有氧代谢和无氧代谢产物不同。
? 5、化学耗氧量：
chemical oxygen demand
指在规定条件下，用 KMnO4氧化水中还原性物质所消
耗的量。简称 COD。
指标无法区分还原性物质的种类，是一项表观总体指标。
? 6、生化需氧量：
biochemical oxygen demand
指在规定条件下，水中有机物被微生物有氧分解时所消
耗的溶解氧量。简称 BOD。
一般测试条件,20℃ 培养五日,BOD5 20
BOD与 COD一样，也是一项表观总体指标，只是测试
条件不同，其结果的意义也不同。 COD反映能被
KMnO4氧化的 还原性物质 总量,BOD反映能被微生
物有氧代谢的 有机物总量 。
三、生物学性状指标
? 指示菌,具有反映各种致病菌基本状态的菌。应具备：
代表性强、容易检测等特点。
? 1、细菌总数,
1ml水在普通琼脂培养基中经 37 ℃ 24hrs生长的菌落总
数。
反映水体是否受生物污染及其污染程度的指标。
? 2、总大肠菌群,
total coliform group
指一群需氧和兼性厌氧菌在 37 ℃ 生长时能使乳糖发酵，
在 24hrs内产酸产气的革兰氏无芽孢杆菌。
反映水体是否受粪便和植物污染及其污染程度的指标。
指示致病菌的污染情况。
四、放射性指标
?主要指同位素的 ?和 ?射线。
大剂量接触、内吸入，或小剂量长期接触有致畸、
致癌的可能。
第三节
水体的污染源和污染物
?水体污染 指,
1、理、化、生、放射性等 特性改变 。
2、影响水的有效利用，如 危害健康 等。
3、超过水体自净能力,水质恶化 。
一、水体污染源
? 1、工业废水污染
工业生产未处理或处理不彻底的废水排放，是目
前最大污染源。在工业大发展时期，导致公害
病。
工业污染源
水污染对照图
? 2、生活污水污染
粪便污水：致病微生物造成介水传染病。
洗涤用水：高 P洗涤剂造成水体富营养化。
富营养化,向水体排放营养元素后，使水中植物
和微生物大量生长，通过有氧代谢而消耗水中
DO,水质恶化 。
富营养化危害：
1,严重影响水产养殖业（ DO下降）；
2、严重污染饮用水水源（有机物增加）。
?典型合成洗掉剂化学配方：
十二烷基苯磺酸钠 1.5~20% 活性剂成份
Na5P3O10 30~50% 助洗、填充剂
Na2SO4 5~15% 防止衣物再污染
Na2SiO3 4~8% 同上
羧甲基纤维素 0.5~1.5% 同上
光学增白剂 微量 颜色明亮
请大家观看一部短片认识水源的
富营养化污染！
? 3、农业污染
农药（有机氯农药）的滥用造成全球性水源污染，从珠
穆朗玛峰到南极、北极的积雪水中都能检测到有机氯
农药。
珠穆朗玛峰
南极
北极
二、水体污染物
1、化学性（毒物、有机物等）
2、物理性（热、射线等）
3、生物性（致病微生物等）。
第四节
水体污染的自净和污染物的转归
一、水体污染的自净
定义：在理、化、生作用下，水体污
染物逐渐清除、恢复到原来状态。
? 1、物理自净过程
稀释：如水流作用等。
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 分布，对水体自净极为有
利。
? 2、化学自净过程
中和：酸性废水与盐的中和作用。
氧化还原：亚铁氧化为铁。
化学过程可改变污染物的绝对量和毒性。
? 3、生物自净过程
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。
?请观看以活性菌治理污染水源专题片
二、水体污染物的转归
三个概念：
? 生物蓄积,bioaccumulation
指同一生物个体对某种物质的摄入量大于排出量，体内绝对量不
断增加。
仅指绝对量。
? 生物浓缩,bioconcentration
指同一生物个体摄入某种物质后，在体内由于浓度的分配不均，
造成某些部位浓度不断增加。
指浓度、无绝对量的概念。
? 生物放大,biomagnification
污染物在食物链的高端生物体内比低端生物体内逐渐增加、放大。
指不同生物个体，绝对量和浓度均可。
? 食物链：
各生物体以食物形式按摄入和被摄入的关系组成的循环。
DDT,甲基汞放大 10万倍实例。
解释：为什么饮河里的水不中毒，而吃河里的鱼却中毒？
水生食物链,DDT
1 ~100 ~100000 >1000000
水 浮游生物 小鱼 大鱼 水鸟
人
正常水生食物链
不正常水生食物链
第五节
水污染对人群健康的影响
一、汞污染与水俣病
（一）汞污染
? 1、汞的理化性质：
常温常压下唯一的金属，易挥发。
? 2、污染来源：
氯碱工业：早期汞用作电极。
农药生产：用作催化剂。
? 3、汞的甲基化：
Hg + -CH3 = Hg-CH3
甲基化后毒性增强、脂溶性增加。
? 4、生物放大作用：
汞在高端生物体内含量增加，对人的危害增大。
? 5、危害：
甲基汞可穿过血脑屏障和胎盘。
靶器官,大脑中枢神经。
（二）水俣病
? 水体卫生中最重要的一种公害病。
日本水俣病爆发地
震驚世界的水俁病
50年代初，在日本九州島南部熊本縣的
一個叫水俁鎮的地方，出現了一些患口齒不清、
面部發呆、手腳發抖、神經失常的病人，這些
病人經久治不愈，就會全身彎曲，悲慘死去。
這個鎮有 4萬居民，几年中先后有 1萬人不同程
度的患有此種病狀，其后附近其他地方也發現
此類症狀。經數年調查研究，于 1956年 8月由
日本熊本國立大學醫學院研究報告証實，這是
由于居民長期食用了八代海水俁灣中含有汞的
海產品所致。
水俣病发病原因
?
科學試驗証實，人體血液中汞的安全濃
度為 1微克／ 10毫升，當到達 5-10微克／ 10毫
升時，就會出現明顯中毒症狀。經計算，如果
一個人每天食用 200克含汞 0,5毫克／公斤的
魚，人體所攝入的汞量恰好在此安全范圍內。
然而，經測定水俁灣的海產品汞的含量高達每
公斤几十毫克，已大大超標，此外，人們每天
還要搭配其他食品，其中也可能含有一定量的
汞，這樣全天攝入的總量就更是大大超過安全
限度標准了 。
二,富营养化污染的危害
?请大家观看短片 -----水体富营养化污染的危害
第六节
地面（表）水水质标准
? 一、地面（表）水水质标准的研究方法
1、实验研究方法：
（ 1）卫生毒理学试验：剂量 -效应、剂量 -反应关
系试验，包括感官形状试验，寻找“阈值”。
（ 2）污染物在地面水中的转归行为试验：如，稳
定性、自净、迁移等。
? 二、现场流行病学调查：
修正或加强现场的真实因素的综合效应，从宏观
上了解污染物的有害影响。
? 三、经济上的可行性研究：
保证标准能够在全行业、或全国切实可行。
制定标准方框图
预定标准
流行病学调查 试验方法
卫生毒理 转归行为
小综合
经济可行性 大综合 标准
二、地面（表）水相关标准
? 一、地表水环境质量标准（ GB 3838— 2002 ）
2002年 6月 1日实施。按五级标准划分功能：
1级：国家自然保护区、源头水；
2级：饮用水水源一级保护区、珍稀（贵）水产养殖区；
3级：饮用水水源二级保护区、水产养殖区、游泳水域；
4级：工业用水水源、非接触娱乐水域；
5级：农业用水水源、一般景观水域；
? 二、相关排放标准
《污水综合排放标准》等。
水 体 卫 生
吴志刚
劳动卫生与环境卫生学系
一、我国饮用水卫生现况
? 一级饮用水：（符合卫生标准） 0.98亿人 ~10%
? 二级饮用水：（尚安全卫生水） 1.98亿 ~20%
? 三级饮用水,（不安全） 6.82亿 ~70%
饮用水主要问题,
? 1、绝大部分未消毒,70%以上大肠菌群
指标超标。
? 2,1/3以上饮用水的感官性状有待改善。
? 3、污染严重,1.7亿人口饮用水受有机
物污染。
? 4、地氟病,3700万患氟斑牙,172万氟
骨症。
? 5、缺水,4700人严重缺水。
? 6、介水传染病时有发生。
引自：第三届环境卫生学会论文集
二、可利用水资源状况
? 1、水资源情况：
地球表面 70.8%被水覆盖,其中 97.5%为海水,淡水仅
2.5%;淡水除南北极和地下水部分,只有 0.26%为江、
河、湖等可利用。
2、我国现状：
南北方分布不均, 南水北调、引黄入津等；
污染严重。
缺水的国家
世界淡水资源的 65%集中在 10个国家里，而占人
口 40%的 80个国家却严重缺水。如果一个国家年人均
水量在 2000立方米以下，就是缺水的国家。人均水量
在 1000立方米以下的，是严重缺水国，共有 15个：埃
及、阿联酋、阿曼、佛得角、布隆迪、阿尔及利亚、
也门、约旦、沙特阿拉伯、巴巴多斯、新加坡、巴林、
利比亚、科威特、卡塔尔、马耳他 (年人均水量仅 82
立方米 )。中国人均水量不富，是缺水国家之一。
长江水源的污染情况
滇池的富营养化污染
三、水体卫生的研究内容
? 1、研究水体卫生与人体健康的关系。本章的
重点讲授内容，偏重于理论部分。
? 2、如何解决水体的污染问题。属污染治理工
程内容，仅作原理简介。
? 3、学习方法：
流行病学手段 +毒理学方法
第一节
水资源种类及其卫生学特征
? 一、降水
即雨雪水。有明显的地域性和时间性，且不受人类控
制。卫生学特性：
1、来源：如海水含碘量高等。
2、大气：如酸雨等。
? 二、地面水
即江、河、湖泊水等。
1、封闭型：即死水，易污染。
2、开放型：即流水，抗污染力较高。
长江“输液”救太湖
? 新华网南京９月２６日电（记者 高峰 周东棣）今年，中国的第一大河流长江向第三大淡水
湖太湖输送了１０,７亿立方米的江水，用以, 治疗, 这一中国著名湖泊严重的水污染。
?下面请大家观看一部短片，认识地表水的主题
---------湖泊！
?三、地下水
即井水、泉水等。
相对卫生，但矿化程度高，硬度大，有时水质
有异常。
世界三大瀑布：尼亚加拉瀑布
伊瓜苏瀑布
维多利亚瀑布
黄果树瀑布
世界最高的瀑布,安赫尔瀑布
第二节
水的性状和评价指标
?一、物理和感官性状指标
1、色度：正常水为无色透明。
2、浑浊度,turbidity
定义：水中的悬浮颗粒和胶粒。
定量,1L蒸馏水中含 1mg硅藻土为 1度。
悬浮物具有吸附污染物和细菌、病毒等影响水质，
是一项重要指标。
3、总固体：悬浮和溶解性物质的总称。将水蒸
干测量溶解性物质要注意挥发性物质的损失。
二、化学性状指标
? 1,pH：
天然水 pH在 7.2~8.5之间。
有机物污染：微生物有氧代谢生成 CO2,pH下降。
富营养化：光和作用消耗 CO2,pH上升。
? 2,硬度,hardness of water
指溶解于水中钙镁盐的总含量。
暂时硬度：加热可沉淀部分。
永久硬度：加热不能沉淀部分。
1德国度,1L水中含有 10mgCaO。
现在指标,CaCO3(mg/L)
? 3,三氮,NH3 NO2 NO3
水体受含氮有机物或粪便污染后，经微生物有氧
代谢，依氧化程度不同的产物。
三者含量的不同和变化可提示污染新近或陈旧的状况,
NH3 NO3 污染新陈状况
高 低 新近污染
低 高 陈旧污染
? 4、溶解氧：
dissolved oxygen
指溶解在水中的氧含量, 简称 DO。
耗氧过程：污染物经微生物有氧代谢而消耗氧的过程。
复氧过程：大气中氧向水中溶解的增氧过程。
有氧代谢和无氧代谢产物不同。
? 5、化学耗氧量：
chemical oxygen demand
指在规定条件下，用 KMnO4氧化水中还原性物质所消
耗的量。简称 COD。
指标无法区分还原性物质的种类，是一项表观总体指标。
? 6、生化需氧量：
biochemical oxygen demand
指在规定条件下，水中有机物被微生物有氧分解时所消
耗的溶解氧量。简称 BOD。
一般测试条件,20℃ 培养五日,BOD5 20
BOD与 COD一样，也是一项表观总体指标，只是测试
条件不同，其结果的意义也不同。 COD反映能被
KMnO4氧化的 还原性物质 总量,BOD反映能被微生
物有氧代谢的 有机物总量 。
三、生物学性状指标
? 指示菌,具有反映各种致病菌基本状态的菌。应具备：
代表性强、容易检测等特点。
? 1、细菌总数,
1ml水在普通琼脂培养基中经 37 ℃ 24hrs生长的菌落总
数。
反映水体是否受生物污染及其污染程度的指标。
? 2、总大肠菌群,
total coliform group
指一群需氧和兼性厌氧菌在 37 ℃ 生长时能使乳糖发酵，
在 24hrs内产酸产气的革兰氏无芽孢杆菌。
反映水体是否受粪便和植物污染及其污染程度的指标。
指示致病菌的污染情况。
四、放射性指标
?主要指同位素的 ?和 ?射线。
大剂量接触、内吸入，或小剂量长期接触有致畸、
致癌的可能。
第三节
水体的污染源和污染物
?水体污染 指,
1、理、化、生、放射性等 特性改变 。
2、影响水的有效利用，如 危害健康 等。
3、超过水体自净能力,水质恶化 。
一、水体污染源
? 1、工业废水污染
工业生产未处理或处理不彻底的废水排放，是目
前最大污染源。在工业大发展时期，导致公害
病。
工业污染源
水污染对照图
? 2、生活污水污染
粪便污水：致病微生物造成介水传染病。
洗涤用水：高 P洗涤剂造成水体富营养化。
富营养化,向水体排放营养元素后，使水中植物
和微生物大量生长，通过有氧代谢而消耗水中
DO,水质恶化 。
富营养化危害：
1,严重影响水产养殖业（ DO下降）；
2、严重污染饮用水水源（有机物增加）。
?典型合成洗掉剂化学配方：
十二烷基苯磺酸钠 1.5~20% 活性剂成份
Na5P3O10 30~50% 助洗、填充剂
Na2SO4 5~15% 防止衣物再污染
Na2SiO3 4~8% 同上
羧甲基纤维素 0.5~1.5% 同上
光学增白剂 微量 颜色明亮
请大家观看一部短片认识水源的
富营养化污染！
? 3、农业污染
农药（有机氯农药）的滥用造成全球性水源污染，从珠
穆朗玛峰到南极、北极的积雪水中都能检测到有机氯
农药。
珠穆朗玛峰
南极
北极
二、水体污染物
1、化学性（毒物、有机物等）
2、物理性（热、射线等）
3、生物性（致病微生物等）。
第四节
水体污染的自净和污染物的转归
一、水体污染的自净
定义：在理、化、生作用下，水体污
染物逐渐清除、恢复到原来状态。
? 1、物理自净过程
稀释：如水流作用等。
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 分布，对水体自净极为有
利。
? 2、化学自净过程
中和：酸性废水与盐的中和作用。
氧化还原：亚铁氧化为铁。
化学过程可改变污染物的绝对量和毒性。
? 3、生物自净过程
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。
?请观看以活性菌治理污染水源专题片
二、水体污染物的转归
三个概念：
? 生物蓄积,bioaccumulation
指同一生物个体对某种物质的摄入量大于排出量，体内绝对量不
断增加。
仅指绝对量。
? 生物浓缩,bioconcentration
指同一生物个体摄入某种物质后，在体内由于浓度的分配不均，
造成某些部位浓度不断增加。
指浓度、无绝对量的概念。
? 生物放大,biomagnification
污染物在食物链的高端生物体内比低端生物体内逐渐增加、放大。
指不同生物个体，绝对量和浓度均可。
? 食物链：
各生物体以食物形式按摄入和被摄入的关系组成的循环。
DDT,甲基汞放大 10万倍实例。
解释：为什么饮河里的水不中毒，而吃河里的鱼却中毒？
水生食物链,DDT
1 ~100 ~100000 >1000000
水 浮游生物 小鱼 大鱼 水鸟
人
正常水生食物链
不正常水生食物链
第五节
水污染对人群健康的影响
一、汞污染与水俣病
（一）汞污染
? 1、汞的理化性质：
常温常压下唯一的金属，易挥发。
? 2、污染来源：
氯碱工业：早期汞用作电极。
农药生产：用作催化剂。
? 3、汞的甲基化：
Hg + -CH3 = Hg-CH3
甲基化后毒性增强、脂溶性增加。
? 4、生物放大作用：
汞在高端生物体内含量增加，对人的危害增大。
? 5、危害：
甲基汞可穿过血脑屏障和胎盘。
靶器官,大脑中枢神经。
（二）水俣病
? 水体卫生中最重要的一种公害病。
日本水俣病爆发地
震驚世界的水俁病
50年代初，在日本九州島南部熊本縣的
一個叫水俁鎮的地方，出現了一些患口齒不清、
面部發呆、手腳發抖、神經失常的病人，這些
病人經久治不愈，就會全身彎曲，悲慘死去。
這個鎮有 4萬居民，几年中先后有 1萬人不同程
度的患有此種病狀，其后附近其他地方也發現
此類症狀。經數年調查研究，于 1956年 8月由
日本熊本國立大學醫學院研究報告証實，這是
由于居民長期食用了八代海水俁灣中含有汞的
海產品所致。
水俣病发病原因
?
科學試驗証實，人體血液中汞的安全濃
度為 1微克／ 10毫升，當到達 5-10微克／ 10毫
升時，就會出現明顯中毒症狀。經計算，如果
一個人每天食用 200克含汞 0,5毫克／公斤的
魚，人體所攝入的汞量恰好在此安全范圍內。
然而，經測定水俁灣的海產品汞的含量高達每
公斤几十毫克，已大大超標，此外，人們每天
還要搭配其他食品，其中也可能含有一定量的
汞，這樣全天攝入的總量就更是大大超過安全
限度標准了 。
二,富营养化污染的危害
?请大家观看短片 -----水体富营养化污染的危害
第六节
地面（表）水水质标准
? 一、地面（表）水水质标准的研究方法
1、实验研究方法：
（ 1）卫生毒理学试验：剂量 -效应、剂量 -反应关
系试验，包括感官形状试验，寻找“阈值”。
（ 2）污染物在地面水中的转归行为试验：如，稳
定性、自净、迁移等。
? 二、现场流行病学调查：
修正或加强现场的真实因素的综合效应，从宏观
上了解污染物的有害影响。
? 三、经济上的可行性研究：
保证标准能够在全行业、或全国切实可行。
制定标准方框图
预定标准
流行病学调查 试验方法
卫生毒理 转归行为
小综合
经济可行性 大综合 标准
二、地面（表）水相关标准
? 一、地表水环境质量标准（ GB 3838— 2002 ）
2002年 6月 1日实施。按五级标准划分功能：
1级：国家自然保护区、源头水；
2级：饮用水水源一级保护区、珍稀（贵）水产养殖区；
3级：饮用水水源二级保护区、水产养殖区、游泳水域；
4级：工业用水水源、非接触娱乐水域；
5级：农业用水水源、一般景观水域；
? 二、相关排放标准
《污水综合排放标准》等。
