第四章-水体卫生.ppt

1、第四章 水体卫生,浑浊的河水,第四章 水体卫生,第一节 水源的种类及其卫生学特征 第二节 水质的性状和评价指标第三节 水体的污染源和污染物第四节 水体污染自净和转归第五节 水体污染的危害第六节 水环境标准 第七节 水体卫生防护 第八节 水体污染的卫生调查、 监测和监督,教学目的与重点、难点,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。,地球蕴水总量约14亿Km3，地球表面约有70%以上被水覆盖，所以，地球素有水的

2、行星之称。,3.5,%,海水,96.5%,海水,淡水,淡水,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。,3、我国水资源概况,北方资源性缺水；全国水质性缺水；中西部工程性缺水；日益严重的自然灾害影响。,地球上的淡水总量仅为3500多万KM3 ，且分

3、布不均。我国人均水资源占有量只有2500m3,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位。,我国大部分地区的降水，因受太平洋的东南季风影响而形成季节性雨水。所以，在地理上出现东南多雨，西北干旱的地理性差异，致使90%的地面径流和70%的地下径流分布在面积不到全国50%的南方。,南水北调工程(补充内容，了解） 从五十年代提出“南水北调”的设想后，经过几十年研究，南水北调的总体布局确定为： 分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。中国大陆地势形成三个阶梯。西线工程在最高一级的青藏高原上，地形上可以控制整个西北和华北，因长

4、江上游水量有限，只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水。中线工程从第三阶梯西侧通过，从长江中游及其支流汉江引水，可自流供水给黄淮海平原大部分地区。东线工程位于第三阶梯东部，因地势低需抽水北送。,南水北调工程示意图,浑浊的河水,长江水源的污染情况,滇池的富营养化污染,第一节 水源的种类及其卫生学特征,水资源是指全球水量中对人类生存、发展可用的水量,主要指逐年可以得到更新的那部分淡水。水体是多种物质组成的复杂体系，所含有物质分为三大类： 溶解性物质:包括 钙、镁、钠等各种无机盐类和氧、二氧化碳等水溶性气体； 胶体物质:如硅胶、腐殖质、酸、铝、铁的氢氧化物等； 非溶解性物质:如泥沙、细菌、藻类

5、及悬浮物等。,水源的种类及其卫生学特征,1.降水：水质不稳定，矿物质含量较低，收集与储藏过程中易污染，与大气接触，可吸收污染物（如酸雨），水量没有保证。 降水的水源地环境对降水水质也有一定的影响，如海水含碘量高等,水源的种类及其卫生学特征,2.地面水：感官性状不好，水质较软，有机物多，细菌含量较高，浑浊度大，受污染机会较大，矿物质含量较低，溶解氧含量高，但自净能力强，水量充足，取用方便。 1.封闭型 即死水，易污染。 2.开放型 即流水，抗污染力较高。,水源的种类及其卫生学特征,3.地下水： 浅层地下水：水质较清洁，悬浮物、有机物较少，细菌含量较少，色度较低，含矿物质含量较多，受污染机会较小，

6、溶解氧少，自净能力较差。 深层地下水：水质透明无色，水温恒定，有机物和细菌含量很少，水的硬度高（含矿物质多），受污染机会极小，溶解氧很少，自净能力很差。 泉水：水质与浅层或深层地下水相似。,第二节 水质的性状和评价指标,一、物理性状的指标二、化学性状的指标三、生物学性状的指标,物理性状的指标,（一）水温 它可影响到水中生物、水体自净和人类对水的利用。（二）色 清洁水应是无色，色度不超过15度。相当于1mg铂在1L水中所具有的颜色，称为1度。（三）臭和味 清洁水不应有任何臭气和异味。（四）浑浊度 清洁水应是透明，不应超过3度。定义：水中的悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍程度。：1L蒸馏水中含1m

7、g标准硅藻土形成的浑浊程度为1度。悬浮物具有吸附污染物和细菌、病毒等影响水质，是饮用水生产中的一项重要指标。,（二）化学性状指标,1、PH值,天然水的PH值一般在7.28.5之间。有机物污染：微生物有氧代谢生成CO2，pH下降。富营养化：光合作用消耗CO2，pH上升,2、总固体,水样在一定温度下蒸发至干后的残留物总量，是水中溶解性固体与悬浮性固体的总称。,水样经过滤后，再将滤液蒸干所得。,水中不能通过滤器的固体物干重。,卫生学意义,总固体=有机物无机物各种生物体总固体越少，水越清洁。当水被污染时，总固体增高。,（二）化学性状指标,3、硬度,指溶于水的钙、镁等盐类的总量，以 CaCO3(mg/L

8、)表示。规定硬度不得超过450mg/L。,分类,钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐,钙、镁的硫酸盐、氯化物等,水经煮沸可去除的硬度,水经煮沸不能去除的硬度,（二）化学性状指标,硬度卫生学意义,硬度增高的危害,有研究报道，硬度与心血管病呈负相关。,地下水的硬度高于地面水。,地面水受硬度高的工矿废水污染时，或排入水中的有机物分解释出二氧化碳，使地面水的溶解力增高时，均可使水的硬度增高。,4、含氮化合物,(二)化学性状指标,排除自然原因引起地空气氮（雷雨）、植物氮（水流经沼泽地）污染后，水中氮含量的增加主要是受到人、畜粪便中的蛋白氮污染，其分解产物为氨氮，且在环境中能进一步无机化分解，产生亚硝酸盐氮和硝酸盐氮

9、，此过程可用于分析水体受到人畜粪便污染的现况及预后,水中三氮的卫生学意义,氨氮 亚硝酸盐 氮硝酸盐氮 卫生学意义 （） （） （） 水被粪便新近污染 （） （） （） 水被粪便污染，分解在进行 （） （） （） 水已污染，分解在进行，有新污染 （） （） （） 旧污染要完成，又有新污染 （） （） （） 旧的污染就要完成，危害小 （） （） （） 污染物已有氧分解，未完成，无新污染 （） （） （） 污染物已有氧分解，自净过程正在进行 （） （） （） 清洁水,(二)化学性状指标,5、溶解氧（Dissolved Oxygen ，DO）,溶解于水中的分子氧。,水中DO与空气氧分压和水的温度有关，

10、空气中氧分压越高，水温越低，水中DO含量就越高。,卫生学意义,(二)化学性状指标,6、化学耗氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）,指在一定条件下（如测定温度等），强氧化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾等）氧化水中有机物所消耗的氧量，单位：mg/L。,卫生学意义:,代表水中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量，可间接反映水体中有机物的含量。有机物越多，COD越高。,(二)化学性状指标,（1）代表水中可被氧化的有机物和 还原性无机物的总量；,（2）有的有机物降解主要靠生物降 解作用，不能反映水中有机物 在水中降解的实际情况。,化学性状的指标,（七）生化需氧量（ biochemica

11、l oxygen demand， BOD ） 是指水体中的有机物在有氧条件下，被微生物分解时所消耗的溶解氧量。 BOD是评价水体污染状况的一项重要指标。影响BOD的因素是水中的有机物和水温，一般清洁水中BOD2051mg/L。,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。,生化需氧量与温度、时间有关,故常用BOD520表示。,BOD520 ：,一定水样在20培养5天后，1L水中减少的溶解氧量，称五日生化需氧量。,化学性状的指标,（八）氯化物天然水中均含氯化物，各地水中含量

12、不同。同一区域水体中氯化物含量相对稳定。氯化物增高表明水可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的污染。 （九）硫酸盐天然水中均含硫酸盐，含量主要受地质条件的影响。地面水中的含量突然升高时，表明水被生活污水，工业废水或硫酸铵化肥等污染的可能。卫生标准为小于250 mg/L。,由于目前生化需氧量测定时间较长,不能迅速反映水体被需氧有机物污染的程度,因此,TOC和 TOD的检测可能代替生化需氧量测定。,(二)化学性状指标,是指水中全部有机物的含碳量，相对表示水中有机物的含量，单位mg/L,是评价水体有机需氧污染程度的综合性指标之一，不能说明有机污染的性质。,指一升水中还原性物质（有机物和无机物）在一定

13、条件下氧化时所消耗的氧的毫克数，是评定水体污染程度的一个重要指标，数值越大，污染越严重。,化学性状的指标,（十一）有害物质 主要指水体中重金属和难分解的有机物，主要受工业废水的的污染。,（三）微生物学性状指标,1、细菌总数,指1ml水在营养琼脂培养基中经37，24小时培养后所生长的细菌菌落总数。,卫生学意义：,水体受污染越严重，水的细菌总数越多。,卫生标准：,限值为 100 CFU/ml,(1)在实验条件下，人工培养基上生长的细菌菌落， 只能说明在该实验条件下适宜生长的细菌数，,(2)不能指示出有无病原菌的存在。只能作为水被微 生物污染的参考指标。,(三)微生物学性状指标,2、总大肠菌群,是一

14、群存在于人和动物肠道内的需氧及兼性厌氧的，在37，24小时内能使乳糖发酵、产酸产气的G无芽孢杆菌。,卫生标准,限值为每100ml水样中不得检出。,卫生学意义,可作为粪便污染的指示菌。,选择水的指示菌的条件,(1)人类粪便中普遍存在，且数量较多的细菌(2)在水中存活的时间比致病菌的稍长或差不多(3)在粪便污染的水中可均匀分布且稳定(4)适合在各种水体中生存(5)对氯或其它因素的抵抗力比病原菌强过与其相当(6)生物学特性稳定，检验方法简单易行,总大肠菌群 用它作为粪便污染水体的指示菌的原因: 它是肠道中数量多而且较易培养的细菌 它在环境中生存条件与肠道病原菌相似 检验方法较简便。肠道中数量多而且较

15、易培养的细菌有大肠菌群、粪链球菌和厌氧梭菌三类。,(三)微生物学性状指标,3、粪大肠菌群,培养于44.50.2的温水浴内能生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌，,来自人及温血动物粪便的大肠菌群主要是粪大肠菌群，而自然环境中存活的大肠菌群在44.5下培养时，不能生长。,是水质粪便污染的重要指示菌。检出表明饮水已被粪便污染，有可能存在肠道致病菌和寄生虫等病原体的危险。,卫生标准：,限值为每100ml水样中不得检出。,第三节 水体的污染源和污染物,水体污染是指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体的自净能力，使水及水体底质的理化性质和环境中的生物特性、组成发生改变，从而影响水的使用价值

16、，造成水质恶化，乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。,第三节 水体的污染源和污染物,一、水体污染的主要来源 二、水体污染物,水体污染的主要来源,（一）工业废水 （二）生活污水 （三）农业污水 （四）其他 工业生产过程中产生的固体废弃物、城市垃圾、海上泄漏事故等。按污染物进入水体的方式分：点污染源；面污染源。,工业性污水,松花江水污染导致哈尔滨全市停水4天05年11月从24日上午10时30分左右，松花江污染水团前锋已进入哈尔滨市，现正通过市区。据了解，松花江污染带前锋24日5时到达哈尔滨市四方台取水口。省市环保部门联合监测的数据显示，23日19时30分，哈尔滨市四方台水源地上游16公里苏家屯监

17、测断面硝基苯定性检出，表明污染带前锋已到达苏家屯监测断面。肖友说，整个污染水团需要4天左右的时间通过哈尔滨市区。松花江上游吉林中石油的双苯厂爆炸导致约100吨苯类污染物进入松花江。下游俄罗斯阿穆尔河也将受影响。,松花江水污染-1,松花江水污染-2,松花江水污染-3,2、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（eutrophication） ：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

18、方：十二烷基苯磺酸钠 1.520% 活性剂成份Na5P3O10 3050% 助洗、填充剂Na2SO4 515% 防止衣物再污染Na2SiO3 48% 同上羧甲基纤维素 0.51.5% 同上光学增白剂 微量 颜色明亮,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。1921年“六六六”作为化学新物质被合成出来；1951年瑞士科学家穆勒发现其杀虫效果，试用后马铃薯极大丰收，同类农药开始被研发，如DDT等；60年代到70年代初，有机氯农药被广泛应用，成为首选品种，穆勒因此获得诺贝尔化学奖；70年代末，发现高残留、抗药性、致突变性，导致

19、全球停产；最终后果：全球无处不含有机氯农药。,珠穆朗玛峰,南极,北极,二.水体污染物,（一）物理性污染物 主要是水中非溶解性悬浮物、热污染和放射性污染物。 （二）化学性污染物 水体污染的化学物包括无机物有机物两大类。 （三）生物性污染物 主要来自人畜粪便、生活污水、医院污水以及屠宰、畜牧、制革、生物制品、制药、酿造和食品工业的废水等。,三. 我国水环境污染的概况,录像:水污染及治理自学内容,第四节 水体污染自净和转归,一、各种水体污染特点二、水体污染物的自净及其机制三、水体污染的转归,各种水体污染特点,（一）河流 河流的污染程度取决于河流的径污比、河水混合能力、河水流动的推力作用和河流的大小。

20、 （二）湖泊、水库 湖泊、水库以水面宽阔、流速缓慢、沉淀作用强，稀释混合能力较差，水交换缓慢为特点。,各种水体污染特点,长江“输液”救太湖,新华网南京月日电（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.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。,各种水体污染特点,（三）地下水 地下水的水质动态与地表水有着密切关系。地下水污染过程缓慢，地下水自净能力较差。（四）海洋 各种各样的工业废水和生活污水通过江河注入海洋，形成持续性污染。,水体污染物的自净及其机制,（一）水体污染物的自净作用 水体自净是指受污染的水体通过物理、化学、生物学的作用，使污染物浓度逐渐降低

21、，水质恢复到污染前的状况。（二）水体自净过程的特征 污染物进入水体后就开始了自净过程，该过程由弱到强，直至水质逐渐恢复到正常状态。,有机物的自净过程,易被氧化的有机物进行的化学氧化分解，污染物进入水体后数小时即可完成有机物在水中微生物的作用下的生物化学氧化分解，一般要延续数日含氮有机物的硝化过程，这个阶段要延续1个月左右。,水体自净过程的特征,浓度逐渐降低有毒污染物转换程低毒或无毒的化学物。重金属有机物不稳定的污染物转变成稳定的污染物（硝化）溶解氧水生生物种群和数量,水体污染物的自净及其机制,（三）水体自净的机制： 1物理净化作用 它包括稀释、混合、吸附、沉淀等作用。稀释比 2化学净化过程 污

22、染物的分解与化合作用、氧化还原、水解与聚合以及中和作用使水体得到自净。 3生物净化过程 通过细菌、真菌、藻类、水草、原生动物、贝类，昆虫幼虫、鱼类等生物的代谢作用可使水体中污染物数量减少，直至消失，这就是生物净化过程。,水体污染物的自净及其机制,（三）水体自净的机制： 1物理净化作用 它包括稀释、混合、吸附、沉淀等作用。稀释比 水体中的污染物浓度得以降低。但沉入底泥的污染物可因降雨时流量增大或其他原因搅动河底泥而使已沉入底泥的污染物再次悬浮于水中，造成水体的二次污染。,水体污染物的自净及其机制,（三）水体自净的机制： 2化学净化过程 污染物的分解与化合作用、氧化还原、水解与聚合以及中和作用使水

23、体得到自净。 还有光解反应和光氧化反应. 有些是在微生物的参与下完成的(硝化过程),生物净化作用,在河流、湖泊、水库等水体中生存的细菌、真菌、藻类、水草、原生动物、贝类、昆虫幼虫、鱼类等生物，通过它们的代谢作用分解水中污染物，使其数量减少，直至消失，称之。,a.生物净化作用,b.水体 复氧 过程,微生物分解有机物、消耗溶解氧的同时，空气中的氧可通过水面不断溶解补充到水中，水生植物的光合作用释放的氧也补充到水体，这一过程称之。,在水体有机物污染过程中，溶解氧变化可用氧垂曲线表示。,有机物进行生物净化的过程中，复氧与耗氧同时进行，水中溶解氧含量即为耗氧与复氧两过程相互作用的结果。,时间,氧垂曲线图

24、,溶解氧,正常情况下的溶解氧,a,b,c,Cp,有机物净化,氧垂曲线的意义？,氧垂曲线上Cp点的意义,是溶解氧最低点。在此点之前，耗氧作用大于复氧作用，水中溶解氧逐渐降低，水质逐渐恶化；Cp点以后，复氧作用大于耗氧作用，溶解氧逐渐恢复，水质逐渐好转。,若Cp点溶解氧含量大于地面水卫生标准规定的数值（4mg/L），表明水中耗氧有机物的排放未超过水体的自净能力；若Cp点溶解氧含量低于地面水卫生标准规定的数值，表明耗氧有机物污染严重。,水体污染的转归,是指污染物在水环境中的空间位移和形态改变。（前者表现为量的变化，后者则是质的转化。）,.转归形式,污染物的迁移,（1）污染物的迁移,是指污染物从某一地

25、点转移到另一地点，从一种介质转移到另一种介质的过程。,生物富集（bioenrichment）:,指某些重金属或有毒物质在环境中起始浓度不一定很高,但是随食物链逐级传递的过程中,该物质在生物体内的浓度逐渐升高的现象.,浓集系数=Cb/Ce,Ce表示某污染物在环境中的浓度；Cb表示某污染物在生物体内的浓度；,发生浓集作用的必备条件,生物富集：bioenrichment 指某些生物不断从环境中摄取浓度极低的污染物，在体内逐渐聚集，使该物质在生物体内达到相当高、甚至引起其他生物或人中毒的浓度。生物放大：biomagnification 由于各级生物个体的生物富集作用，使污染物在食物链的高端生物体内比低

26、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。,两个概念：,生物放大作用,由于各级生物个体的生物富集作用，使高位营养级生物体内污染物浓度大大高于低位营养级生物的现象。,(,2)污染物的转化,主要指污染物在水体中所发生的物理、化学、光化学和生物学作用。,通过此等作用，污染物改变了原有的形态或分子结构，以至改变了污染物固有化学性质、毒性及生态学效应。,主要通过挥发、吸附、凝聚及放射性元素的蜕变等作用来完成。,水解、化合、氧化还原等。,是指有机化合物在水中吸收辐射大于290nm的光能而发生的分解反应。,一般是指水中某些有毒污染物在生物作用下转变成无毒或低毒化合物。,水体污染的转化,1

27、. 解毒作用：大部分污染物在环境中通过转化作用变成无毒或毒性较低的简单化合物， 2. 活化作用：少数毒物通过转化变成毒性更大化合物。,3.DDT在水生食物链中的迁移和转归分析,1921年“六六六”作为化学新物质被合成出来；1951年瑞士科学家穆勒发现其杀虫效果，试用后马铃薯极大丰收，同类农药开始被研发，如DDT等；60年代到70年代初，有机氯农药被广泛应用，成为首选品种，穆勒因此获得诺贝尔化学奖；70年代末，发现高残留、抗药性、致突变性，导致全球停产；最终后果：全球无处不含有机氯农药。,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。,表 2

28、 滴滴涕在食物链中富集作用 食物链 滴滴涕含量（ppm） 浓缩倍数 水 0.00003 浮游生物 0.04 1300倍 小鱼体内 0.5 1.7万倍 大鱼体内 2.0 6.7万倍 水鸟体内 25.0 88.3万倍,警示：水体资源的轻微污染会引发危害更大的环境灾害；长期残留的脂溶性化学物质具有极大的生物放大作用；位于食物链最高端的人类将是环境污染的最大受害者。,第五节 水体污染的危害,一、生物性污染的危害 二、化学性污染的危害 三、物理性危害,一、生物性污染的危害,引起介水传染病的暴发流行，对人体健康造成危害。,最常见的疾病,病原体种类：致病菌、病毒、寄生原虫和蠕虫,介水传染病（water-bo

29、rne infectious disease）：由于饮用或接触受病原体污染的水而引起的一类传染病。常见有：伤寒、立即、霍乱、病毒性肝炎、血吸虫病等。,流行状况WHO：发展中国家10亿多人受水传疾病威胁，每年死亡500多万。全球每年死亡的1300万儿童中有13死于腹泻。中国：建国初84年，介水流行500余例，累计发病十万人。,Cases195556,印度新德里，集中水源污染，97,000戊肝；1988春，上海、江苏、山东，甲肝爆发，40余万人病，仅上海达31076人，生食污染水体养殖的毛蚶1854年秋季，伦敦宽街爆发霍乱，10天内死去500多人。John Snow首创了标点地图分析方法。确定此次

30、爆发是由于宽街水井污染引起。,（二）藻类毒素污染危害,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）可引发生物的急慢性中毒甚至死亡。（5）降低饮水安全性。,一、生物性污染的危害,藻类毒素：微囊藻毒素（microcystin,MC）:来源：蓝藻（约2000种，中国已有记录的约900种。约75%淡水产）、淡水藻类铜绿微囊藻(microcystis aeruginosa)接触方式：贝类富集、直接接触、饮用等,MC-LR 微囊藻毒素（MC） MC-RR 蓝绿藻 MC-YR 节球藻毒素,一、生物性污染的危害,七肽单环化合物，包括-D-谷氨酸,D-丙氨酸,D-赤-甲

31、基天冬氨酸,N-甲基脱氢丙氨酸和一个特殊的含20个碳原子的氨基酸,(2S,3S,8S.9S)-3-氨酸-9-甲氨酸-2,6,8-三甲基-10-苯癸-4E,6E-二烯酸。另外在环状结构2、4位置上的两个L-氨基酸是不同的,(分别用X和Z标明),不同氨基酸简单字母的缩写被用来区别不同的微囊藻毒素,例如,在这些位置是亮氨酸和精氨酸,简称为MC-LR。由于在这两个位置的氨基酸的不同,而且还有其它一些基团的细微变化,就造成微囊藻毒素的种类较多,仅去甲基化的微囊藻毒素的异体种类将近60多种。,（2）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

32、性,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。 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。,一、生物性污染的危害,3. 毒理 肝脏毒性 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。,一、生物性污染的危害, 促癌作用 微囊藻毒素是迄今已发现的最强的肝癌促进剂，且MCLR 和黄曲酶毒素B1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含有较高浓度微囊藻毒素水的人群肝癌发病

33、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。最强肝脏肿瘤促进剂。继肝炎病毒、黄曲霉素后又一致肝癌的主要危险因素,一、生物性污染的危害, 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。,一、生物性污染的危害,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

34、害 饮水MCs污染与人群中原发性肝癌的发病率密切相关, 当水中MCs平均浓度低于0.3g/L 时,长期饮用对肝脏有损害作用。,一、生物性污染的危害,治理：较强热稳定性：常规净化和家庭煮沸不能消除和减轻其毒性，增加制水成本、降低安全性；,可被活性碳吸收，可以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。蓝藻等藻类是鲢鱼的食物，可以通过投放此类鱼苗来治理藻类，防止藻类爆发。,标准：WHO饮用水卫生基准安全限值暂定为1g/L；暂定MC容许日摄取量(tolerabledaily intake, TDI)的安全限值为0.04g/(kgd)。我国生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定MC-LR的标准值为1

35、g/L。,二、化学性污染的危害,汞及其甲基汞对健康的危害见第八章酚、多氯联苯和邻苯二甲酸酯类化合物的危害。,（一）酚类化合物：,指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代生成的化合物。其中具挥发性的称为挥发酚。单元苯酚、多元苯酚；挥发苯酚、不挥发苯酚。,（一）酚：,来源：天然水含微量；含酚废水：重要工业原料主要来自焦化厂、化工厂、制药厂、炼油厂、合成纤维厂、染料厂等的工业废水。工业废水的含酚量可达5005000mg/L。：消毒、灭螺、除莠、防腐等； 生活污水。污染方式：生产、运输、储存、使用,酚污染事件,1）美国威斯康星州南部农村地区，1974年7月曾因装有37900L酚的一节车厢脱轨溢出，渗漏到周围

36、水井中，以致造成酚污染中毒事件。,2）1980年12月湖北省鄂城县梁子湖，因捕鱼投入五氯酚钠，造成水源污染，引起1223人中毒。,3）1984年5月苏州市沙州县一水井，因受附近化工厂苯酚的污染，导致该水井的饮用者全部中毒。,2.毒性及对人体健康的影响,（1）一般毒性： 酚为细胞原浆毒物，低浓度时能使蛋白质变性，高浓度时则能使蛋白质沉淀。 对皮肤黏膜有强烈的刺激腐蚀作用，也可抑制中枢神经系统或损害肝肾功能。 可经皮肤和胃肠道吸收，其中大部分在肝脏氧化成苯二酚、苯三酚，并与葡萄糖醛酸等结合而失去毒性，然后随尿液排出，使尿呈棕黑色（酚尿）。,（2）特殊毒性： 某些酚类化合物具有内分泌干扰作用。可通过

37、模仿天然激素，发挥以下毒作用： 与胞质中的激素受体结合组成复合物，产生激素样作用； 竞争血浆激素结合蛋白； 影响激素合成过程中的关键酶； 干扰机体甲状腺素的正常功能。,二、化学性污染的危害,（3）对人体健康的影响： 酚类化合物的健康危害多为急性中毒。患者主要表现为大量出汗、肺水肿、吞咽困难、肝及造血系统损害、黑尿等。（4）其他： 酚污染水体能使水的感官性状明显恶化，产生异臭和异味。酚可与水中游离氯结合产生氯酚臭，苯酚的氯酚臭阈为0.005mg/L。,二、化学性污染的危害,（二）多氯联苯（polychlorinated biphenyls PCBs）,1.理化特性及工业用途 多氯联苯是由氯置换联

38、苯分子中的氢原子而形成的一类含氯的有机化合物。 易溶于脂质，水溶性差； 化学稳定性随氯原子数的增加而增高； 具有低可燃性、低电导率、高热稳定性、高度的化学稳定性； 工业中主要作为冷却剂、润滑剂和绝缘剂。,2. 环境中的行为及人体暴露方式 PCBs在水环境中极为稳定，被认为是一类广泛存在的持久性有机污染物。 通过食物链产生生物富集和生物放大。 摄取被PCBs污染的食物，是人类暴露PCBs的主要途径。 宫内及母乳暴露是胎儿或婴儿体内PCBs增高的主要原因。,二、化学性污染的危害,3.对健康的危害（1）内分泌干扰作用1） 拟雌激素作用在胚胎原始性腺的形成期，使雄性胎儿睾酮水平降低，致胚胎期雄性性腺的

39、分化发育障碍。抑制雄激素生物学效应，影响睾丸生精功能。和雌激素受体结合，干扰雌激素的正常代谢，影响雌性生殖系统的发育和功能。出生前暴露，不仅影响其生殖系统的分化成熟，还使子代出现的性行为异常。,二、化学性污染的危害,2） 对甲状腺激素影响: 母乳中PCBs 水平与儿童血中总甲状腺素( TT4 ) 水平呈负相关,与TSH水平呈正相关。 PCBs染毒剂量与甲状腺细胞形态结构、甲状腺激素和甲状腺球蛋白均与呈明显的剂量反应关系，且随剂量的增加，甲状腺细胞凋亡增加。 甲状腺素合成的下降，可造成子代发育期间体重增长缓慢、听力缺失等。,二、化学性污染的危害,（2）生殖毒性 人类精子数及女性受孕能力下降； 早

40、产、流产、死胎率增高； 婴儿低出生体重和出生缺陷率增高； 男性婴儿出生比例下降，且生殖系统畸形增加（隐睾症、尿道下裂等）。（3）致癌作用 1987年, 国际癌症研究机构( IARC) 将PCBs列为“人类可能的致癌物质”。,二、化学性污染的危害,（4）免疫系统 暴露PCBs可引起机体免疫功能抑制。（5）皮肤 皮肤炎症、氯痤疮、指甲和皮肤的色素沉着等。,二、化学性污染的危害,（6）对肝脏的影响 肝脏是PCBs的主要靶器官,PCBs可诱导肝微粒体酶、肝酶和脂质在血中的浓度增高、脂肪肝、肝脏肿大和肝脏肿瘤等。米糠油事件受害人群中慢性肝脏疾病和肝硬化的标化死亡比明显增高。,二、化学性污染的危害,4.减

41、少多氯联苯暴露的措施（1）减少高脂肪动物性食品的摄入（2）合理选择食用水产品:（3）严格执行国家相关管理规定（4） 彻底清除可能的污染源,二、化学性污染的危害,“火鸡事件”、 “米糠油事件”、 “油症”,【 Case 】日本米糠油中毒事件1968年，食用被PCBS污染的米糠油而中毒，主要表现为皮疹、色素沉着、眼睑浮肿、眼分泌物增多及胃肠道症状等，严重者可发生肝损害甚至死亡。孕妇食用后，有的出现胎儿死亡，活产而表现为体重减轻、皮肤颜色异常、眼分泌物增多等，即所谓“胎儿油症”,1968年,日本”米糠油”事件,胎儿油症,年，日本九州市、爱知县等地区发生一种怪病。患者有痤疮性皮疹，眼睑浮肿，黄疸，四肢

42、麻木，色素沉着，胃肠功能紊乱，受害者达多人，这就是米糠油事件。到年底，全日本个县（包括东京都、京都府、大阪府）就正式确认名患者。仅在年前死亡者就有多人，同时还有几十万只鸡死亡。后经调查得知，生产米糠油时用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体。由于生产管理不善，多氯联苯混入米糠油中，食用后引起人畜中毒。,包括中国在内的90个国家的环境部长和高级官员于2001年在瑞典代表各自政府签署了关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约。表明要消除12种对人类健康有害的持久性污染物，其中包括PCB。除非得到特别豁免，各缔约国都应停止生产和使用，并尽快开采出替代品。（ 科学时报）,（三）邻苯二甲酸酯类化合物,邻苯二甲酸酯又

43、称酞酸酯（phthalic Acid esters，PAEs），在生态环境中最常见的是二正丁酯（DBP）和二异辛酯（DEHP）。1. 理化性质及工业用途无色透明油状粘稠液体，难溶于水，易溶于二氯甲烷、甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂，比重与水相近，沸点高、蒸气压低、不易挥发。工业用途主要作为塑料的增塑剂和软化剂。,2. 环境行为及暴露方式 水环境中的PAEs,主要来源于工业废水。 农用塑料薄膜、驱虫剂以及塑料垃圾等, 经雨水淋刷、土壤径流等, 也可进入水体 PAEs在排入大气后易吸附于固体颗粒物上, 通过沉降或雨水转入水环境中。人类环境暴露的主要方式是饮水和食物摄入。在大气污染严重的地区，PAEs吸

44、附于颗粒物上经呼吸道进入，也增加了居民的暴露机会和暴露量。,二、化学性污染的危害,3. 对健康的危害（1）内分泌干扰作用 影响睾丸间质细胞的睾酮生成而发挥其抗雄激素作用。 PAEs的雄性生殖毒性，具有年龄依赖性。 雄性动物在产前及发育早期暴露PAE s，会出现睾丸萎缩、精子数量下降、尿道下裂、 隐睾症等。,二、化学性污染的危害,（2）三致作用 一定剂量的PAEs，可引起细胞染色体数目或结构发生变化，从而改变携带遗传信息的某些基因，使一些组织、细胞的生长失控，产生肿瘤，如发生在生殖细胞，则可能造成流产、畸胎或遗传缺陷。,二、化学性污染的危害,（3）人群健康效应 职业人群可出现多发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状，也有轻微的肝肾功能改变和胃肠道过敏反应等。 引发机体脂质过氧化反应，使机体内过氧化物增生、抗氧化酶活性降低。 男性工人血、尿液中游离睾酮浓度与PAEs暴露浓度成负相关。人乳中的PAEs单酯含量与与男性儿童体内的雄性激素水平相关。 人类羊水中可发现PAEs代谢产物，,二、化学性污染的危害,