衛(wèi)生學電子教材-第二章 生活環(huán)境和健康:第二節(jié) 水

水是自然界一切生命的物質(zhì)基礎之一。成人體內(nèi)水分含量占體重的65%左右，兒童則可達80%左右。成人平均一日需水量為2～3L。水中常含有多種無機鹽類，是供給機體所需鹽類的重要來源之一。水的比熱和蒸發(fā)潛熱很高，能貯存和吸收多量的熱，故有調(diào)節(jié)體溫的作用。

水在地球上分布很廣泛，約占地球總面積的70%�？們λ�量約為17億km²（表2-5)，但可利用的淡水，即河流、湖泊和淺層地下水，僅占總儲水量的0.2%。我國的淡水資源缺乏，人均水量只有世界人均水量的1/4。由于地球表面受太陽輻射的強度不同，降水量的時空分布有很大差異。我國降水量的70%集中在6～10月間。82%的地面水和70%的地下水集中在長江流域以南地區(qū)，北方廣大地區(qū)水源尤為不足。保護水資源已成為當前迫切需要解決的問題。1984年我國頒布了《水污染防治法》，使我國水資源保護和利用的工作提高到一個新的水平。

據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計資料，在發(fā)展中國家大約有15億人不能得到適宜的安全供水。在非洲、亞洲和拉丁美洲，情況更為嚴重，只有1/5的居民可得到安全給水。目前，我國部分農(nóng)村和少數(shù)城鎮(zhèn)居民用水還未達到安全衛(wèi)生的要求。為改善我國居民用水衛(wèi)生情況，在第39屆世界衛(wèi)生大會上，我國政府宣布：到2000年要使城市居民全部飲上清潔衛(wèi)生水，90%農(nóng)村人口也能飲上清潔衛(wèi)生水。我國改水的目標是以發(fā)展自來水設施為主，其他改水設施為輔，加強消毒措施。

一、水源種類及其衛(wèi)生學特征

地球上的天然水源分為降水、地面水和地下水三大類。

（一)降水

降水指雨、雪水。在降水過程中，雨、雪水因與大氣接觸可吸收污染物，并由于大氣成分的地域性差異，使降水的化學組成出現(xiàn)差異。如沿海地區(qū)降水中的氯化鈉濃度比內(nèi)陸地區(qū)高；內(nèi)陸地區(qū)則因大氣中硫酸鹽含量較沿海地區(qū)高而使降水中的硫酸鹽含量較高。我國沿海島嶼和內(nèi)地干旱地區(qū)的居民常收集降水供生活飲用。降水的特點是礦化度很低，在收集與保存過程中易被污染，且水量沒有保證。

（二)地面水

地面水（surface water)包括江、河、湖及塘等水。因其主要來自降水，故含鹽類較少；但在流經(jīng)地面時，大量雜質(zhì)混入水中而含有較多的懸浮物質(zhì)。季節(jié)、氣候等自然條件對地面水的理化性質(zhì)及細菌含量有較大影響。

江、河水在漲水期或暴雨后，水中常含有大量泥沙及其他雜質(zhì)，使水混濁或帶色，細菌含量增高，但鹽類含量較低。

湖水由于流動較慢，湖岸沖刷較少，水中雜質(zhì)沉淀較完全，因此水質(zhì)一般較清晰。但往往有大量浮游生物生長、繁殖，使水著色并帶臭味。有時，水體受城市污水及含氮、磷的工業(yè)廢水的污染，使水中氮及磷含量大大增加，出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象。

塘水容量較小，自凈能力差，受地表生活性污物污染的機會多，因而是地面水中水質(zhì)較差的水源。

（三)地下水

地下水（underqround water)主要來源是滲入地下的降水、河湖塘等地面水。根據(jù)它和地殼不透水層的關系及流動情況，地下水可分為淺層地下水、深層地下水和泉水三種。

1.淺層地下水淺層地下水系指潛藏在地表與第一個不透水層之間的水。淺井即取自淺層地下水。此種水多半來自附近滲入地下的降水或湖、河水。因經(jīng)地層的滲濾，其中大部分懸浮物和微生物已被阻留，致使淺層地下水的水質(zhì)物理感官性狀較好，細菌含量較少；降水滲入地層時，因所經(jīng)土壤的化學組成不同，而溶解了各種不同的礦物鹽類，使水質(zhì)變硬。

2.深層地下水位于第一不透水層以下的水被稱為深層地下水。往往潛藏在兩個不透水層之間。因距地表較深，覆蓋的地層厚，不易受到地面的污染，水質(zhì)及水量都比較穩(wěn)定，水溫恒定，水質(zhì)無色透明，細菌數(shù)少，礦化度高，硬度大，是一種比較理想的飲用水水源。故常作為城鎮(zhèn)集中式供水的水源之一。

3.泉水由地表縫隙自行涌出的地下水稱泉水。因地質(zhì)構造不同，泉水分為靠重力流出的和靠壓力流出的兩種。前者多來自淺層地下水，故水質(zhì)與淺層地下水相似，較易受污染，水量不穩(wěn)定。后者來自深層地下水，水質(zhì)與深層地下水相似。泉水在農(nóng)村常用作分散式給水的水源。

水源水經(jīng)過適當選擇并經(jīng)過必要的衛(wèi)生處理后，必須符合《生活飲用水水質(zhì)標準（GB 5749－85)》的要求，才能供飲用。水質(zhì)標準是開展飲水衛(wèi)生工作、評價飲水水質(zhì)的依據(jù)�，F(xiàn)將飲用水的基本衛(wèi)生要求歸納為下列幾方面加以介紹。

（一)流行病學上安全

飲用水應不含病原微生物和寄生蟲蟲卵，以保證不傳播介水傳染病。水質(zhì)標準要求：大腸菌群數(shù)1L水中不應超過3個，細菌總數(shù)每ml水中不超過100個。根據(jù)實驗研究資料，用氯化消毒法使水中大腸菌群降至10個/L時，水中傷寒桿菌、副傷寒桿菌、痢疾桿菌、布氏桿菌和鉤端螺旋體等病原體均已全部被殺死，故大腸桿菌群數(shù)是水質(zhì)是否達到流行病學上安全的重要指標，而細菌總數(shù)則是評價水質(zhì)清潔和凈化效果的指標。

為了達到上述標準，確保水質(zhì)安全，當水進行加氯消毒時，應保證接觸時間不得少于30分鐘；水中游離性余氯應不低于0.3mg/L。當自來水管網(wǎng)出現(xiàn)二次污染時，余氯易被消耗，故余氯可作為是否發(fā)生二次污染的信號。標準規(guī)定管網(wǎng)末梢水中余氯不得低于0.05mg/L。

（二)感官性狀良好

飲用水外觀應無色、透明、無臭、無異味。

1.色度清潔水淺時為無色，深時呈藍色。沼澤地帶的地面水，由于含腐植質(zhì)而可呈棕黃色，有大量藻類生存的地面水可呈綠色或綠黃色，含有大量低鐵鹽的地下水汲出地面后，因低鐵氧化成高鐵而呈黃褐色。當水體受到工業(yè)廢水污染時，可呈現(xiàn)該工業(yè)廢水的特有顏色。水的色度可用鉑鉆比色法測定。色度在15～20度時，一般視覺為無色。水質(zhì)標準中規(guī)定色度不得超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色。經(jīng)過凈化處理后的水，色度通常不超過15度。

2.渾濁度清潔水應是透明的。如水中含有大量懸浮物（如泥砂、粘土、水生生物等)時，則可使水產(chǎn)生渾濁。當渾濁度為10度時，可使人感到水的渾濁。飲用水標準規(guī)定一般不超過3度，特殊情況不超過5度。

3.臭和味清潔水應不具任何臭氣和異味，如水中有異嗅異味，則可能是水被污染或含有其它物質(zhì)。衛(wèi)生標準規(guī)定飲水不得有異嗅異味。

4.其他不得含有肉眼可見物。

（三)化學性狀良好，不含任何有害化學物

1.pH值為了使飲用水既不影響飲用者的健康，也不影響氯化消毒的效果，而且自來水管道不受腐蝕，飲用水的pH值范圍以6.5～8.5為宜。

2.總硬度硬度是指溶于水中的鈣、鎂等鹽類的總量，以CaCO₃（mg/L)表示。水的硬度過高，可引起暫時性胃腸功能紊亂。硬水還可形成水垢，影響茶味，消耗肥皂，給日常生活帶來不便。故飲用水水質(zhì)標準規(guī)定硬度不得超過450mg/L（以CaCO₃計)。

3.鐵、錳、銅、鋅、揮發(fā)性酚、陰離子洗滌劑、硫酸鹽、氯化物及溶解性固體當飲用水中含有某些化學物質(zhì)并超過一定限量時，不僅可使水呈色和產(chǎn)生異味，且能引起胃腸道不適。如含有鐵、錳或銅的水可使接觸的物品著色。鋅可使水產(chǎn)生金屬澀味或渾濁。含酚的水在進行氯消毒時，產(chǎn)生氯酚臭。陰離子洗滌劑可使水產(chǎn)生泡沫或異味。硫酸鹽和氯化鈉可使水產(chǎn)生苦味或咸味，并有輕度腹瀉作用。為防止產(chǎn)生這些不良作用，飲用水水質(zhì)標準中規(guī)定了上述物質(zhì)的上限值（表2-6)。

4.氟化物飲用水中氟含量不得超過1mg/L。飲水中氟含量過高可引起氟斑牙，嚴重時可引起氟中毒。

5.氰化物、砷、硒、汞、鎘、鉻、鉛、銀硝酸鹽等水中這些化學物質(zhì)含量過高，如長期飲用則可造成健康損害。水質(zhì)標準作出了這些物質(zhì)最高容許限量值

7.放射性物質(zhì)由于放射性物質(zhì)的廣泛使用，其廢水和廢渣可能污染水源。我國規(guī)定飲用水的總α放射性不超過 0.1Bq/L，總β放射性不得超過 1Bq/L。

（四)水量充分，取水方便

水量應能滿足城鎮(zhèn)或居民點總用水量的需要，并應考慮到近期和遠期的發(fā)展。我國幅員遼闊，各地用水量因氣候條件、衛(wèi)生設備的完善程度不同而有很大差別。根據(jù)部分省、市在農(nóng)村所做的調(diào)查，使用集中供水栓或送水到戶的農(nóng)村，日生活用水量約為40～80L/人。

水體遭受有毒化學物質(zhì)污染后，通過飲水或食物可使人群發(fā)生急性或慢性中毒，含致病微生物的人、畜糞便或污水污染水源時，可引起介水腸道傳染病流行。有些污染物可使水質(zhì)感官性狀惡化，妨礙水體的正常利用。也有些污染物能抑制非病原性微生物的生長和繁殖，影響水中有機物的氧化分解及水體的天然自凈能力。

1.水的生物污染水中微生物絕大多數(shù)是天然寄生者，大部分來自土壤及大氣降塵，對人一般無致病作用。但隨垃圾、人和畜的糞便以及某些工農(nóng)業(yè)廢棄物進入水體的微生物可包括一些致病微生物（表2-7)，如飲用此種未經(jīng)消毒的水，則可能導致腸道傳染病的發(fā)生。

 介水傳染病的流行特點是：①水源一次大量污染后，可出現(xiàn)暴發(fā)性流行，絕大多數(shù)病例的發(fā)病日期集中在該病最短和最長潛伏期之間。但如水源經(jīng)常受污染，則病例可終年不斷；②病例的分布與供水范圍一致，絕大多數(shù)患者都有飲用同一水源的歷史；③一旦對污染源采取治理措施，加強飲用水的凈化和消毒后，疾病的流行能迅速得到控制。

介水傳染病暴發(fā)流行案例：

某市，人口115萬，約80%的人以灌渠、坑塘等地面水為飲用水。一條河渠自西向東穿過市鎮(zhèn)后流向市郊農(nóng)村。城市中的生產(chǎn)、生活廢水未經(jīng)處理直接排入河中。市鎮(zhèn)內(nèi)有設有傳染病科的綜合醫(yī)院，日排水量在 300噸以上，病人糞便也隨污水排入下水道后進入河內(nèi)。該市 1986年 1～11月底傷寒發(fā)病人數(shù)達4 253例，超過該市歷史（1958～1985年)同期平均發(fā)病人數(shù)的6.9倍，僅11月份的發(fā)病人數(shù)就相當于平均年發(fā)病人數(shù)的1.9倍。調(diào)查發(fā)現(xiàn)患者集中于河渠排污口的下游地帶。這一地區(qū)居民中飲用河水的人傷寒發(fā)病率為6.5%，而飲用塘水的人發(fā)病率為0.62%，兩者相比相對危險度為10.48。位于排污口上游5km的居民中，飲用河水者的傷寒發(fā)病率為0.26%，飲用下游河水及上游河水相比，相對危險度為25.00。排污口下游居民中傷寒患者93.35%系飲用了河水而發(fā)病的。該地段河水細菌總數(shù)超過飲用水水質(zhì)標準1.2×10⁵倍，大腸菌群超標5.3×10³倍。在醫(yī)院污水排出口、城鎮(zhèn)污水排污口及排污口下游河水中均檢出傷寒桿菌。以上資料表明：該市傷寒暴發(fā)流行主要是由于城市污水及醫(yī)院污水污染水源所致。

2.水的化學污染當前，常見污染水源的化學物有汞、鎘、砷、氰、鉻、鉛、農(nóng)藥等，這些污染物造成的危害程度，可因各種具體情況而有差異。現(xiàn)將水中較常見的化學污染物的危害列舉如下：

1.汞

(1)污染來源：汞是構成地球元素之一，自然界中主要以硫化汞的形式存在于巖石中。巖石中的汞可被氧化為金屬汞或二價汞離子而進入空氣、水、土壤等環(huán)境中。天然水中含汞量甚微，一般不超過0.1μg/L。水體受汞污染時，水中汞含量乃明顯升高。進入水中的汞多吸附在懸浮的固體微粒上而逐漸沉降于水底，故底泥中汞含量常較水中為高。

常見的汞污染源主要為工業(yè)企業(yè)，如化工、儀表、含汞農(nóng)藥、冶煉、燈泡、氯堿等工廠廢水；此外，醫(yī)院口腔科廢水以及農(nóng)田中使用含汞農(nóng)藥也是常見的污染源。

(2)危害：污染水體的汞、特別在底泥中的汞，在微生物的作用下可被甲基化形成有機汞（以甲基汞為主)，后者毒性較無機汞增大許多倍，更易為生物體吸收，并可通過食物鏈在生物體內(nèi)逐級濃集，致使某些水生物體內(nèi)汞含量達到令人產(chǎn)生中毒的水平。日本熊本縣水俁灣地區(qū)發(fā)生的水俁病就是眾所周知的當?shù)鼐用耖L期食用該灣中含甲基汞甚高的魚貝類而引起的一種公害病。水俁病曾造成50多人死亡、數(shù)百人致殘的嚴重后果。

甲基汞吸收入人體后分布很廣泛，除腎、肝等臟器蓄積外，尚可通過血腦屏障在腦組織內(nèi)蓄積，也可透過胎盤屏障進入胎兒體內(nèi)，發(fā)揮胚胎毒性，已有調(diào)查報告指出甲基汞污染區(qū)的畸胎率及染色體畸變率增加。甲基汞自體內(nèi)排出很慢，生物半減期全身平均約為70天，腦組織的生物半減期則為180～245天。甲基汞主要侵害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，中毒的臨床表現(xiàn)如下：

開始時有肢體末端或口唇周圍麻木刺痛感，隨后可出現(xiàn)手部動作障礙、感覺障礙、無力等，以及震顫、語言障礙、聽力及視力障礙、步態(tài)失調(diào)等，嚴重者可致全身癱瘓、精神錯亂、甚至死亡。

2.鉻

(1)污染來源：鉻為銅灰色耐腐蝕的硬金屬，有多種化合物。鉻是構成地球元素之一，廣泛存在于自然環(huán)境中。地面水中含鉻平均約為0.05～0.5μg/L。鉻在工業(yè)生產(chǎn)中的應用較為廣泛，含鉻的工業(yè)廢水（如電鍍廢水)和廢渣是污染水體的主要來源。

(2)危害：鉻化合物的毒性以六價鉻為最大，它可干擾多種重要酶的活性，影響物質(zhì)的氧化、還原和水解過程，并能與核酸、核蛋白結合，還可能誘發(fā)癌。鉻中毒主要是由六價鉻引起。飲用含鉻量高的水時，對消化道可有刺激或腐蝕作用，表現(xiàn)有惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、血便以致脫水；同時可伴有頭痛、頭暈、煩躁不安、呼吸急促、口唇指甲青紫、脈速、甚至少尿或無尿等嚴重中毒現(xiàn)象。六價鉻對人的致死劑量約為5g。有人認為鉻屬于可疑致癌物。

3.氰化物

(1)污染來源：氰化物分為無機和有機兩類。無機氰化物主要是氰氫酸及其鹽類氰化鈉、氰化鉀等。有機氰化物（腈)主要有丙烯腈和乙腈等。氰化物在工業(yè)中應用很廣，如煉焦、電鍍、選礦、染料、化工、醫(yī)藥和塑料等工業(yè)中均用到氰化物，其廢水可導致水源污染。

(2)危害：氰化物污染水體引起人群、家畜及魚類急性中毒的事例，國內(nèi)外均有報道。長期飲用被氰化物污染的水（濃度大于 0. 14mg/L)可出現(xiàn)頭痛、頭昏、心悸等癥狀。攝入體內(nèi)的氰化物，可與硫代硫酸鹽在酶促下生成硫氰化物，后者在體內(nèi)過量蓄積時，能抑制甲狀腺激素的合成，影響甲狀腺功能，造成甲狀腺功能低下、甲狀腺增生、腫大。

4.酚類化合物

(1)污染來源：天然水中不含有酚，水中的酚均來自含酚的工業(yè)廢水污染。許多工業(yè)廢水中可含有不同量的酚或酚類化合物，例如焦化廠（含酚量可大于1000mg/L)、煤氣廠、化工廠、制藥廠、煉油廠、合成纖維廠、染料廠等的工業(yè)廢水如未經(jīng)一定的凈化處理，直接排放時，都可能污染地面水或地下水。此外，糞便和含氮的有機物在分解過程中，也可能產(chǎn)生少量酚類化合物，故在大量的城市糞便污水中也含有酚。

(2)危害：酚是一種原漿毒，可使蛋白質(zhì)凝固，可由消化道及皮膚吸收中毒。酚類化合物在體內(nèi)大部分分解失去毒性，隨尿排出；少部分可轉(zhuǎn)化為多元酚。因酚有特殊臭味，故極少發(fā)生飲用水引起的急性中毒事件。但飲水氯化消毒時，水中如含酚大于 0. 001mg/L時，則可形成氯酚，后者使感覺閾顯著增高，如長期飲用，可引起記憶力減退、皮疹、頭昏、失眠、貧血等癥狀。急性中毒可表現(xiàn)為腹瀉、口腔炎、及黑尿等。

酚類化合物的種類很多，毒性的大小及表現(xiàn)也有所不同，一般認為，一元酚為較強的神經(jīng)毒，而多元酚的毒性較低。有些酚的化合物（如五氯酚)在動物實驗中尚呈現(xiàn)有致畸作用。酚類化合物污染水源后，尚可對水中魚類及水生生物產(chǎn)生較明顯的危害，不僅能使魚貝類產(chǎn)生臭味，且影響水產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量。

5.多氯聯(lián)苯

(1)污染來源：多氯聯(lián)苯（PCB)是一組由氯置換聯(lián)苯分子中的氫原子而形成的化合物，無色或淡黃色油狀液體或樹脂狀。性質(zhì)穩(wěn)定，基本不溶于水，不易水解和氧化。工業(yè)上常用作增型劑，絕緣劑、高溫潤滑劑、橡膠軟化劑以及油漆、油墨等的添加劑等。如未經(jīng)處理任意排放，可造成水源污染。

(2)危害：多氯聯(lián)苯進入體內(nèi)可蓄積于脂肪組織及臟器中。目前人體內(nèi)檢出的PCB雖然尚不致影響居民的發(fā)病率和死亡率，但能否致畸、致突變、致癌卻是很值得進一步研究的問題。我國臺灣和日本都曾發(fā)生過多氯聯(lián)苯中毒事件，但都是多氯聯(lián)苯污染食物引起的。據(jù)報道，人攝入 0.5～0.2g PCB即出現(xiàn)中毒癥狀，表現(xiàn)為皮疹、色素沉著、浮腫、無力、嘔吐等，已證實多氯聯(lián)苯可以通過胎盤屏障進入胎兒體內(nèi)。

飲用水水質(zhì)如未能達到標準要求時，應找出原因并采取相應的衛(wèi)生對策，以改善水質(zhì)，使之達到水質(zhì)標準要求。一般可采取改進或另選水源及加強其衛(wèi)生防護，以及采取必要的凈化或消毒處理等措施。

（一)水源選擇及衛(wèi)生防護

1.水源選擇基本衛(wèi)生要求

(1)水量充足：水源水量應能滿足城鎮(zhèn)或居民點的總用水量，并考慮到近期和遠期的發(fā)展。

(2)水質(zhì)良好：水源水質(zhì)的感官性狀、化學指標經(jīng)凈化處理后，應能達到生活飲用水水質(zhì)標準。毒理學指標也應符合生活飲用水水質(zhì)標準。大腸菌群具體要求是：不經(jīng)凈化處理只經(jīng)過消毒后即供生活飲用的水源水，每升水不超過1000個；經(jīng)凈化處理和消毒后，供作飲用的水源水，每升水不超過10000個。

(3)便于水源的衛(wèi)生防護：要保證飲用水水源能經(jīng)常符合水質(zhì)衛(wèi)生標準，除了要完善自來水廠的凈化設備外，更應該選擇衛(wèi)生狀況較好，取水點防護條件優(yōu)越的水源。有條件的地區(qū)宜優(yōu)先考慮選用地下水作為飲用水水源。采用地面水作水源時，應結合城鎮(zhèn)發(fā)展總體規(guī)劃，取水點應設在城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)的上游。

(4)技術經(jīng)濟上合理，方便群眾取用。

2.水源水的衛(wèi)生防護

飲用水的給水方式有兩種，即集中式給水和分散式給水。集中式給水通常稱為自來水，是指由水源集中取水，對水進行凈化和消毒后，通過輸水管和配水管網(wǎng)送到給水站和用戶。集中式給水是城鎮(zhèn)居民的主要取水方式。分散式給水是指居民直接從水源分散取水，是廣大農(nóng)村居民的主要取水方式。

(1)集中式給水的衛(wèi)生防護：采用地面水水源作飲用水應設置衛(wèi)生防護帶。具體要求在取水點周圍半徑不小于100m設有明顯標志的水域內(nèi)，不得從事一切可能污染水源的活動，河流取水點上游1000m至下游1000m水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水，其沿岸不準payment-defi.com/rencai/堆放污染水源的廢渣、垃圾、有毒物品等；進水口應高于河床約1m，低于水面約1.5m。采用地下水作飲用水源時，要注意井壁的結構應當嚴密不漏水，井周圍應有一定距離的衛(wèi)生防護帶，在這個區(qū)域內(nèi)不得有污染源存在。

(2)分散式給水的衛(wèi)生防護

1)井水衛(wèi)生防護：用井水作水源時，應注意井址的選擇和井的結構。并應設在污染源的上游，地勢較高不易積水處，周圍不得有可造成井水污染的污染源（如廁所、糞坑、污水凼、畜圈等)。井的結構要合理：井壁上部距地面2～3m范圍內(nèi)應以不透水材料構筑，井周以粘土或水泥填實，以防www.med126.com附近污水滲入井內(nèi)；井底用砂、石鋪裝；井口應用不透水材料作成高出地面0.2m左右的井臺，井臺向四周傾斜，周圍并設專門的排水溝，以防井臺上污水倒流入井；臺上井口應置高出井臺面0.1～0.2m的井欄；井口設蓋，配備公用吊桶并保持桶底清潔（圖2-4)。當前我國南北方農(nóng)村均曾推廣密封水井，用壓水機抽水；或筑管井以手壓式或腳踏式抽水機取水，既方便取水，又可防止污染，是一種較好的井水防護方法。

2)地面水衛(wèi)生防護：取水點周圍25～30m范圍內(nèi)不得有污染源；江河水應采用分段或分時用水；多塘水地區(qū)可分塘用水；水庫、湖水可分區(qū)用水。應禁止在用水區(qū)洗滌、養(yǎng)殖或作其他可能污染水源的活動，以保證飲用水清潔。有條件地區(qū)可建設岸邊自然滲井或沙濾井進行過濾取水。

（二)水的凈化

各種天然水源水，一般情況下水質(zhì)不能滿足生活用水水質(zhì)標準的要求，為此需要經(jīng)過凈化和消毒等衛(wèi)生措施處理后才能飲用。水的凈化包括沉淀和過濾處理，目的是除去水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和部分病原體，改善水的感官性狀。如果水中有異味或含有過量的鐵、銅、氟等，則尚需采取特殊處理。

1.混凝沉淀天然水中懸浮的雜質(zhì)有時顆粒甚小，難以自然下沉，需加入適當?shù)幕炷齽┎拍軐⒓毼㈩w粒凝聚成大顆粒而沉降，叫做混凝沉淀（coagulative precipitation)。

(1)原理：混凝沉降的原理主要有以下解釋：

1)電荷中和作用：混凝劑投加入水中后，水解形成帶正電荷的膠粒，能和水中帶負電荷的膠粒相互吸引，使彼此的電荷的中和而凝聚。凝聚的顆粒稱絨體或礬花，具有強大的吸附能力，能吸附懸浮物質(zhì)以及部分細菌和溶解性物質(zhì)。絨體通過吸附作用，體積逐漸增大而易于下沉。下沉過程中還可進一步吸附上述物質(zhì)。

2)吸附架橋作用：混凝劑經(jīng)水解和縮聚形成線型結構的高聚物，后者對膠體微粒有強烈的吸附作用。隨著吸附微粒的增多，高聚物彎曲變形，或成網(wǎng)狀，從而起到架橋作用，微粒間因距離縮短而相互粘結，逐漸形成粗大的絮凝體。絮凝體也能吸附部分細菌和溶解性物質(zhì)，最終因重力而下沉�，F(xiàn)以硫酸鋁為例說明，硫酸鋁〔Al₂（SO₄)₃·18H₂O〕水解形成水合鋁離子〔Al（H₂O)₆〕³⁺，再進一步水解成羥基絡合物，最終生成難溶的水合氫氧化鋁〔Al（OH)₃（H₂O)₃〕。

〔Al（H₂O)₆〕³⁺+ H₂O 〔Al（OH)（H₂O)₅〕²⁺+H₃O⁺

〔Al（OH)（H₂O)₂〕²⁺+ H₂O 〔Al（OH)₂（H₂O)₄〕⁺+ H₃O⁺

〔Al（OH)₂（H₂O)₄〕⁺+H₂O 〔Al（OH)₃（H₂O)₃〕↓+H₃O⁺

(2)影響混凝效果的因素：主要有：①原水中懸浮粒子的性質(zhì)、粒度和含量；②原水中溶解性有機物和離子的成分和含量；③水溫；④水的pH值和堿度；⑤混凝劑的種類和用量等。由于因素復雜，故一般需通過混凝試驗來確定混凝劑的用量及條件。

(3)常用混凝劑：主要有無機鹽類及高分子混凝劑兩大類。無機鹽類混凝劑有硫酸鋁、明礬和三氯化鐵（FeCl₃· 6H₂O)等，后兩者的作用原理與硫酸鋁基本相同。高分子混凝劑中常用的有：①聚合氯化鋁，其化學式有多種。我國目前使用的有聚合氯化鋁〔Al₂（OH)_nCl_6-n〕_m，（式中n=1～5，m≤10)，和堿式氯化鋁〔Al_n（OH)_mCl_3n-m〕兩種。一般而言，聚合氯化鋁對各種水質(zhì)適應性較強，最優(yōu)pH值范圍廣，對低溫水效果好。②聚丙烯酰萬。聚丙烯酰胺可單獨處理高濁水，亦可用于助凝作用。

為改善混凝條件，有時需加一定量的助凝劑。例如，當水的堿度不足時，可加石灰等堿劑；或當鋁鹽所產(chǎn)生的絮凝體小而松散時，可使用聚丙烯酰胺、活化硅膠、骨膠等高分子助凝劑，使絮凝體變粗且緊密，以改善絮凝體結構，促進混凝沉淀作用。

2.過濾（filtration)過濾是另外一種很常用的凈化措施。

(1)原理：過濾有兩個方面的機制起作用：①機械阻留作用，即水中的懸浮顆粒直徑大于濾料的孔隙者，均不能通過濾料而阻留于濾料表面或濾料中；②接觸混凝及吸附作用，細小的絮狀物及懸浮微粒，在通過濾料時與濾料碰撞接觸而被吸附于濾料表層，經(jīng)過一段時間，在濾料表面沉積形成濾膜，使凈水效果大大提高。但濾料濾水過久，水中懸浮物可使濾料的微孔阻塞，使濾料阻力越來越大。此時必須停止使用，沖洗濾料之后才可繼續(xù)發(fā)揮凈水效果。

(2)過濾裝置：集中式給水系統(tǒng)中使用各種形式的砂濾池。分散式給水的過濾裝置，可因地制宜、就地取材，采用砂濾井、砂濾池和砂濾缸等。砂濾井多用作塘水及河水的過濾，建于河岸邊或塘邊，使河、塘水經(jīng)過濾料層滲入井中備用。居民家庭用可自制砂濾缸（桶)，缸（桶)內(nèi)自下而上鋪石子 10～15cm、細砂40cm、棕皮和碎石 5cm（圖 2-5)。初濾時往往凈化效果不好，待使用一段時期形成濾膜后效果漸佳。應注意砂濾層上經(jīng)常保持有水，否則砂層內(nèi)進入空氣影響過濾效果。

（三)水的消毒

水經(jīng)過凈化處理之后，尚不能保證完全去除全部病原微生物。為了使水質(zhì)符合飲用水各項細菌學指標的要求，確保防止介水傳染病的發(fā)生和傳播，必須進行水的消毒（dis-infection)。目前大多數(shù)國家都采用氯化消毒法（chlorination)，其他消毒法還有煮沸、紫外線、臭氧、碘、高錳酸鉀等等。一種好的飲水消毒方法必須是對人無害、不惡化水質(zhì)、消毒快效果好、適用范圍廣、不與水中成分起化學反應而降低消毒效果或形成有害物質(zhì)，使用方便。

1.氯化消毒

(1)原理：氯氣或其他氯化消毒劑溶于水后，在常溫下即很快水解成次氯酸（HOCl)

Cl₂+H₂O→HOCl+H⁺+Cl^-

2Ca（OCl)Cl+2H₂O→2HOCl+Ca（OH)₂+CaCl₂

Ca（OCl)₂+2H₂O→2HOCl+Ca（OH)₂

次氯酸分子小，不荷電，易于穿過微生物的細胞壁。同時，它又是一種強氧化劑，影響細菌的多種酶系統(tǒng)，例如使磷酸葡萄糖脫氫酶的巰基被氧化破壞，并損傷細胞膜，使蛋白質(zhì)、RNA和DNA等物質(zhì)釋出而導致細菌死亡。次氯酸對病毒的作用在于對核酸的致死性破壞。

由于水中常含有一定量的氨氮，當氯加入水中時，除產(chǎn)生次氯酸外，還可產(chǎn)生一氯胺（NH₂Cl)和二氯胺（NH₄Cl₂)。氯胺為弱氧化劑，有殺菌作用，但需要較高的濃度和較長的接觸時間。

(2)消毒方法

1)常量氯化消毒法：即按常規(guī)加氯量進行飲水消毒的方法。加氯量的多少根據(jù)水質(zhì)具體情況而定。從理論上要求，適宜的加氯量應為需氯量與余氯之和。一般認為用氯化消毒時，余氯是評價和控制消毒效果的一項指標。適當?shù)挠嗦缺硎舅�中已達到消毒所用氯的數(shù)量，并略有所余，尚有保持繼續(xù)消毒的能力。水中的余氮含量是不穩(wěn)定的，它隨時間的進展而逐漸下降，其降低的速度與水質(zhì)的優(yōu)劣有密切關系，渾濁水，余氯消失快。實際加氯量多少，可根據(jù)簡單實驗確定。

2)持續(xù)氯消毒法：由于在井水或缸水內(nèi)一次加氯消毒后，余氮僅可維持數(shù)小時，因此，消毒持續(xù)的時間較短。如反復進行消毒則又較繁瑣。所以一些地區(qū)在實際工作中，采用了各種持續(xù)氯消毒法，例如可用竹筒、塑料袋、廣口瓶或青霉素玻瓶等（圖2-6)，上面打孔（直徑 0. 2～0.4cm)5～8個，放漂白粉或漂白粉精 20～30倍一次消毒用量于其中，將其以繩懸吊于水中，容器內(nèi)的消毒劑借水的振蕩由小孔中漏出，可持續(xù)消毒10～20天。持續(xù)消毒器上孔的大小和數(shù)目多少可根據(jù)余氯測定結果確定。

圖2-6 幾種常用簡易持續(xù)消毒器

3)過量氯消毒法：加入10倍于常量氯化消毒時所用的加氯量，即10～20mg/L。本法主要適用于新井開始使用，舊井修理或淘洗，居民區(qū)發(fā)生飲水傳播的腸道傳染病，井水大腸菌值或化學性狀發(fā)生顯著惡化，井被洪水淹沒或落入異物以及戰(zhàn)時緊急用水等情況下。在消毒污染井水時，一般在投入消毒劑后，等待10～12小時再用水。

(3)影響消毒效果的因素

1)加氯量和接觸時間：加氯量包括需氯量和余氯兩部分。需氯量指用于殺滅細菌和氧化有機物所需消耗的氯量，另外，為了抑制水中殘存細菌的繁殖，管網(wǎng)中尚需維持少量剩余氯。標準規(guī)定，接觸30分鐘后游離余氯（HOCl及Cl)不應低于0.3mg/L。

2)水的pH值：次氯酸是弱電解質(zhì)， HOCl H⁺+Ocl^-， pH＜5.0時，平衡向左移，主要以次氯酸的形式存在； pH＞7. 0時，次氯酸解離成次氯酸根（OCl^-)加多，次氯酸的濃度下降。次氯酸的殺菌作用超過次氯酸根80～100倍，故pH太高不利于消毒。

3)水溫：水溫愈低，殺菌效果愈差。水溫每提高10℃，病菌殺滅率約提高2～3倍。在0～5℃下，殺滅水中全部大腸菌所需的時間較在20～25℃下所需的時間約多3倍。

4)水的渾濁度：懸浮顆�？晌�附微生物，使之凝集成團，而團塊內(nèi)的微生物不易受到消毒劑的作用。因此，消毒前應通過凈化處理，盡量降低水的渾濁度。

此外，氯的消毒效果還取決于微生物的種類和數(shù)量。例如，腸道病毒對氯的耐受性高于腸道細菌。

2.其他消毒方法

(1)煮沸消毒：這是一種最古老而又最常用的消毒方法之一，其消毒效果可靠，對一般腸道傳染病的病原體和寄生蟲卵，經(jīng)煮沸3～5分鐘均可全部殺滅。因此，為預防腸道傳染病的介水傳播，應大力提倡喝開水。

(2)紫外線消毒：波長200～295nm的紫外線具有殺菌能力，其中以波長253nm者殺菌能力最強。紫外線的殺菌效果除與波長有關外，尚取決于照射的時間及強度、被照射的水深及水的透明度等因素。用紫外線消毒的飲用水必須預先通過混凝沉淀及過濾處理，水層厚度不超過30cm，照射時間不少于1分鐘。因此，紫外線消毒的優(yōu)點是接觸時間短、效率高、不影響水的臭和味；缺點是消毒后無持續(xù)殺菌作用；另外，每支燈管處理水量有限，耗資較大。

(3)臭氧消毒：臭氧是強氧化劑，在水中的溶解度比氧約大13倍。臭氧極不穩(wěn)定，須臨用前制備，并立即通入水中。用臭氧消毒過濾后的水，其用量一般不大于1mg/L。當接觸時間為15分鐘、剩余臭氧為0.4mg/L時，可達到良好的消毒效果。臭氧消毒的優(yōu)點在于其對細菌和病毒的殺滅效果均較高，且用量少、接觸時間短，在pH6～8.5范圍內(nèi)均有效，不產(chǎn)生鹵仿反應等。其缺點是投資大，投加量不易調(diào)節(jié)以及在水中不穩(wěn)定、不易維持剩余臭氧等。

(4)碘消毒：用于小規(guī)模一時性的飲水消毒和戰(zhàn)時軍用水壺消毒。優(yōu)點是效果可靠，使用方便，一般接觸10～15分鐘即可飲用。缺點是價格較貴，消毒后水呈淡黃色。具體方法有① 2.5%碘酒：每擔水（50kg)中加 20ml，即含碘 10mg/L， 10分鐘后即可飲用。據(jù)研究認為每人每天攝入19.2mg的碘，連續(xù)10周后對人體健康未見危害。②有機碘化合物：有機碘消毒劑溶解快、殺菌效率高、對人無害。在部隊中用做飲水消毒的有機碘消毒劑主要有三碘化硫酸六脲鋁（Al〔CO（NH)₂〕₆SO₄I₃)與三碘化二硝酸六脲鋁（Al〔CO（NH)₂〕₆（NO₃)₂I₃)。也可與碘酸鈉、氯化鈉等壓成有機碘片劑。有機碘片每片重100mg含有效碘 10mg，每個行軍水壺可加 1片，振蕩后 10～15分鐘即可飲用。