环境卫生7水体卫生(二)

蓝藻污染
• 农业污染
农药（有机氯农药）的滥用造成全球性水 源污染，世界各地都能检测到有机氯农药。
• 上世纪20年代“六六六”作为化学新物质被合成出来； • 其后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
通过食物链的逐级转移，使得在生物 体内的污染物浓度逐级提高的现象称 之。
食物链 (Food chain)
在生态系统中，一种生物被另一 种生物吞食，后者再被第三种生物所 吞食，形成的以食物连接起来的链索 关系称之。其对环境中物质转移和蓄 积有重要影响。
水体污染物在生物机体的过程
吸收(absorption) ；
水体的自净作用
• 1、物理作用 扩散、稀释、吸附、沉降、蒸发等
• 2、化学作用 氧化、还原、中和，与其它物质结合等。
• 3、生物作用 微生物作用下的无机化与无害化。
生物转化作用 (biotransformation) 污染物在酶系统的催化下，经过
代谢产生复杂变化的过程称之。
生物富集作用 (biological concentration) 污染物进入机体后呈逐渐蓄积，
醣类、蛋白质等 有机氯、磷农药等 酚类、苯、醛类 石油及其制品 各种病原体 霉菌霉素 磷、氮
升温、缺氧或气体饱 和、热富营养化 放射性沾污
混浊 染色 恶臭
pH异常 毒性 毒性
动力电站、冶金、石油、化 工等。 核研究生产、试验、核医疗、 核电站
生活污水、工业废水等 食品、印染、工业污水等 制革、炼油、化工等污水
污染物的迁移
是指污染物从某一地点转移到另一地点，从一种介质转移 到另一种介质的过程。废水中的污染物进入流动的水体后，沿 水体流动方向，迅速从纵、横、竖三个方向扩散，将污染物向 下游推移和搬运。污染物可通过水中固体颗粒物和胶体物质的 吸附和凝聚作用而随之转移或沉淀。水中污染物也可通过水生 物的吸收、代谢及食物链的传递过程而转移。因此这些物质在 颗粒物和沉淀物中的浓度往往比水中高得多。有些污染物如挥 发性酚、氢氰酸、氨等可经挥发进入大气，而有毒金属和难分 解的有机化合物则随水流推进、与固体颗粒或胶体结合发生沉 淀或随食物链而转移。生物富集作用（bioenrichment）是指 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、甚至引起其它生物（或 人）中毒的浓度，如甲基汞、有机氯农药等均可通过食物链在 各级生物之间传递、转移，最终在高位营养级生物体内达到很 高浓度。
• 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）。
水体的污染
水体污染物的来源
• 1、工业污水(industrial wastewater) 工业生产的“废水”污染。
• 2、生活及医院污染(domestic sewage) 如粪便、垃圾、污水、医院污水、废弃物。
• 3、农业污染 农业方面的化肥、农药等。
• 4、其它污染 固体废弃物、城市垃圾等。
工业废水污染（工厂排污口）
蓝藻污染
水体自净的机制
水体自净的机制包括稀释、混合、 吸附沉淀等物理作用，氧化还原、分解 化合等化学作用，以及生物分解、生物 转化和生物富集等生物学作用。各种作 用可相互影响，同时发生并交互进行。 一般而言，自净的初始阶段以物理和化 学作用为主，后期则以生物学作用为主。
物理净化
污染物进入水体后，立即受到水体的混合与稀释，可 用稀释比（参与混合稀释的河流水量与废水流量之比）来 表示。显然，河水流量越大，其稀释比越大，稀释效果也 就越好。河水中的悬浮颗粒物则靠其重力作用逐渐下沉， 参与底泥的形成。颗粒物进入底泥后，水体变清、水质改 善。但沉入底泥的污染物可因降雨时流量增大或其它原因 搅动河底污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。此外，水中的污染物也可被固体 （如悬浮性的矿物成分、粘土、泥沙、有机碎屑等）吸附， 并随同固相迁移或沉降。水体的物理净化过程还与河水流 速、河床形状，污水排放口的位置与形式等因素有关。对 湖泊、水库、海洋来说，影响水稀释的因素更多，如水流 方向、风向、风力、水温、潮汐等。物理净化过程虽然只 是改变了污染物的浓度分布，并不减少污染物的绝对量， 但在很大程度上有助于后续化学和生物净化过程的进行。
矿山、电镀等工业、酸雨 冶金、电镀等工业的排水 化工、农药、化肥等工业
耗氧、缺氧 严重水中无生物 耗氧、异味、毒性漂 浮和乳化、增加水色
水体致病性 毒性、致癌 富营养化、恶臭
食品、造纸等污水 农药、化工、炼油等 制革、煤矿、化肥等污水 石油开采、炼油、油轮等
医院、屠宰、制革等污水 制药、酿造、食品等工业 化肥、化工、食品等工业、 生活污水、农田排水
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。
水体污染物的种类和来源
• 污染物的种类： （1）物理性 热污染与放射性污染等。 （2）化学性 包括有机物与无机物，如有害重金属、 苯、酚、石油及制品和农药等。 （3）生物性 包括病原微生物、寄生虫。
生物净化
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、类、昆虫幼虫类 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，这就是生物净化。此 作用在地表水自净作用中最为重要且最为活跃。 水中悬浮和溶解的有机物在溶解氧充足时，需氧 微生物将其分解成简单的无机物如二氧化碳、水、 硫酸盐、硝酸盐等，使水体得以自净。
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，可导致公害 病的发生。
松花江水污染导致哈尔滨全市停水4天
2005年11月24日 黑龙江省水利厅厅长肖友向记者证实，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。 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。 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。
分布(distribution) ；
代谢(metabolization) ； 排泄(excretion) 。
水体污染物进 入生物机体
生物转运
吸收、分 布和排泄
生物转化
氧化、还原、 水解、结合
水体污染物进入人体的途径
• 1、消化道 水和食物中的污染物通过消化道进入人体。
• 2、皮肤 有些污染物可经皮肤吸收作用于全身。 如农药、重金属汞等。
水体污染分类污染标志及来源
污染类型
污染物
污染标志
废水来源
物 热污染 理 性 放射性污染 污 染 表观污染
化 酸碱污染 学 重金属污染 性 非金属污染 污 需氧有机物污染 染 农药污染
易分解有染
物 霉菌污染
性 污
藻类污染
染
热的冷却水
铀、钚、锶、铯
混浊度 泥、沙 水色 腐殖质、色素 水臭 酚、氨等 无机或有机酸碱 汞、镉、铬、铅等 砷、氰、氟、硫等
水体的污染、自净和污染物的转归
• 各种水体具有不同污染特点 • (一)河流 • (二)湖泊、水库 • (三)地下水 • (四)海洋
河流
河流的污染程度取决于河流的径污比（径流量与排入河 流中污水量的比值），河流的径污比大，稀释能力强，河流 受污染的可能性和污染程度较小。河水混合能力很强，加上 河水流动的推力作用，上游遭受污染可很快影响到下游，一 段河流受污染，可影响到该河段以下的河道环境。河流的大 小可影响污染物扩散的方式，中小河流由于水量相对较小污 染物可沿着纵向、横向、垂直方向扩散，污染不仅发生在排 污口，甚至可影响到下游数公里至数十公里。垂直方向的混 合大多在排污口下游数百米内完成。在排污口下游1～3km内 横向混合也较充分，使污染物在整个断面均匀分布。流量大 的江河，污水不易在全断面混合，只在岸边形成浓度较高的 污染带，影响下游局部水域的水质。因此河流污染范围不限 于污染发生区，还可殃及下游地区，甚至可影响到海洋。
化学净化
由于进入水体的污染物与水中成分发生化学作用，致使污染 物浓度降低或毒性消失的现象，称化学净化。包括污染物的分解 与化合、氧化与还原、酸碱中和等作用。废水中常见的污染物如 酚、氰， 除挥发进入大气外，还易在水中发生分解与化合反应。 酚在pH值较高时与钠生成苯酚钠，氰化物在酸性条件下易分解而 释出氢氰酸，后者可挥发至大气中。重金属离子可与阴离子发生 化合反应生成难溶的重金属盐而沉淀。当水中溶解氧较低或缺氧 时，氧化还原值低，此时铁、锰被还原为易于迁移的形态。在厌 氧条件下汞的甲基化反应受阻，此时存在的汞离子将生成不溶性 硫化汞沉淀，很难生成甲基汞。水体自净过程中另一种化学反应 是酸碱中和反应，水体中酸性废水和碱性废水可相互中和。有些 水体污染物，可发生光解反应和光氧化反应，如杀虫剂乙拌磷在 光敏剂腐殖酸和富里酸存在下可发生光解反应。化学净化过程改 变了污染物的绝对量，但需要注意的是，污染物在水体中发生的 化学反应可生成减毒或增毒的两种产物，特别是后者应引起高度 重视。
水体污染物的变迁
• 1、水体污染物的分布 • 2、水体污染物的自净 • 3、生物转化作用 • 4、生物富集作用
水体污染物的变迁
• 自净作用 (selfpurification)—— 在水体受到污染经一段时间后，由 于理化和生物方面的作用，使得受 污染的水体恢复到污染前的状态， 水体的这种功能和过程称之。
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，水交换缓慢为显著特点。湖泊常接纳可携带流经地域厂矿企业 的各种工业废水和居民生活污水。由于湖泊、水库的上述特点，污染 物进入后不易被湖水稀释混合而易沉入湖底，难于通过湖流的搬运作 用经出湖口河道向下游输送。因此，湖泊的相对封闭性使污染物质易 于沉积。此外，湖泊的缓流水面使水的复氧化用降低，从而使湖水对 有机物质的自净能力减弱。当湖泊、水库水接纳过多含磷、氮的污水 时，可使藻类等浮游生物大量繁殖形成水体富营养化 (eutrophication)。由于占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈 现红色、绿色、蓝色等，这种情况出现在淡水中时称水华，发生在海 湾时叫赤潮(red tide)。藻类繁殖迅速生长周期短，死亡后通过细菌 分解，不断消耗水中溶解氧使水质恶化， 危及鱼类及其它水生物的 生存。藻类及其他生物残体在腐烂过程中，又把生物所需的磷、氮等 营养物质释放到水中，供新一代藻类利用。水体富营养化是湖泊、水 库污染的主要现象，我国的太湖、滇池等大型湖泊都发生过较严重的 水体富营养化，我国的近海部分水域也曾多次发生赤潮，仅2001年全 国海域就达77起之多。控制水体富营养化的根本措施在于防止封闭型 湖泊的水污染，特别是含磷、氮的污水污染。
造成水体污染的污染物主要来自生产或生活 活动。自然因素也可引起水质某些成分的改变， 如水中氟含量过高所致地方性氟中毒，可对人体 产生危害 。
水体污染主要是指人为污染。
水体污染：
1、物理、化学、生物、放射性等特性改变。 2、影响水的有效利用，危害健康等。 3、超过水体自净能力，水质恶化。
水体的污染源和污染物
环境卫生学
Environmental Health
第四章 水体卫生 水体污染及转归
水体污染
水体污染(water pollution)主要是指人类 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，使水和水体底质的理化特性和生物 特性、组成等发生改变，从而影响水的使用价值， 造成水质恶化，甚至危害人体健康或破坏生态环 境的现象。
水体污染的自净作用
水体自净(self-purification)是指水体受污染后，污 染物在水体的物理、化学和生物学作用下，使污染成分不 断稀释、扩散、分解破坏或沉入水底，水中污染物浓度逐 渐降低，水质最终又恢复到污染前的状况。影响水体自净 过程的因素很多，如受纳水体的地形、水文条件、微生物 种类与数量，水温和复氧能力(风力、风向、水体紊流状况 等)，以及污染物性质和浓度等。废水进入水体后，污染与 自净过程几乎同时开始，距排污口近的水域以污染过程为 主，表现为水质恶化，形成严重污染区，而在相邻的下游 水域，自净过程有所加强，污染强度逐渐减弱，水质渐见 好转，形成中度至轻度污染区域，在轻度污染水域下游， 则以自净过程为主。