环境卫生学第五章饮用水卫生.ppt

Chapter 5,饮用水卫生,目的要求：（总学时：7学时）,掌握：1、生活饮用水卫生标准制定的原则；2、集中式给水水源选择的原则；3、氯化消毒的原理及影响因素。熟悉：二氧化氯消毒原理；饮用水的其它健康问题。了解：臭氧、紫外线消毒；涉水产品卫生要求。,什么是生活饮用水？,是指由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水，该水的水质必须确保居民终生（70年）饮用安全。,Section 1,饮用水的卫生学意义,水是一切细胞和生命组织的重要成份。是构成自然界一切生命的重要物质基础。水占人体体重的百分之七十以上，具有输送营养、调节体温、溶解物质、协调新陈代谢等作用。一个60公斤重的成人，水份有40多公斤；一个5公斤重的婴儿，水竟占4公斤之多。正常情况下一个人一天需要2公斤水。人体失去6%时既口渴、尿少、发烧；失水1020%将会昏厥，甚至死亡。人可以失去40%体重的固型物而不致毙命，如果损失了20%的水份，就将濒于死亡。,饮用水的卫生学意义,饮用水的卫生学意义,水是人体生理活动的必需物质 水参与体内物质代谢 饮用水水质不良对健康影响长寿的最重要的因素水中钙的吸收率可达90%以上，而食物中钙的吸收率只有30%。中国37种法定传染病中，靠水传播的就有8种：霍乱、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、阿米巴痢疾、伤寒和副伤寒、钩端螺旋体病、血吸虫病、感染性腹泻病。,长 寿 村,前苏联的高加索、巴基斯坦的罕萨、厄瓜多尔的比尔班巴、中国新疆的南疆一带以及中国广西巴马 根据国际自然医学会标准，世界长寿之乡定义为每万人中拥有百岁老人人。巴马瑶族自治县目前人口为万，拥有百岁老人人，每万人中拥有位百岁老人，是国际标准的倍。被誉为世界长寿圣殿的巴马县甲篆乡平安村巴盘屯，全屯多人，百岁老人多达人，是国际标准的近倍。,小分子团水是生命之水,1、六环结构，小分子水的水分子团由79个水分子组成，直径较小，渗透快，通过细胞膜较快，有利于水的交换和有害代谢产物排出。2、小分子团活性强，水分子团的分子数和直径较小，约是普通水的一半左右，能很快循环渗透到身体的各个部位，有利于有害物质的排出。3、长寿村矿泉水属世界罕见的优质偏硅酸型矿泉水带，其水质具有低钠、低矿化的特性，并富含硒、锌、碘和6种对人体极为有益的微量元素，口感清甜，绝无工业污染，长期饮用，能增强人体动脉血管弹性，从而预防高血压、冠心病、动脉硬化等多种病症。,Section 2,饮用水与健康,饮水的健康问题,流行病学资料WHO：80%的疾病,50%儿童死亡，80%的癌症与饮用不洁水有关。每年3500万心血管疾病,7000万胆结石,9000万肝炎,3000万肝癌、胃癌，500多万儿童生命。发展中国家：10亿多人受到介水传染病的威胁我国：79%的人口正在饮用有害的污染水 7亿饮用大肠杆菌污染水 1.7亿饮用高氟水 8000万人有机物相当高的水 水中2200多种有机化学污染物,自来水中有785种，其中致癌物20种，可疑致癌物23种，促癌物18种，致突变物56种。,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,第3次国家卫生服务调查指出，中国人面临的最大挑战是健康不安全，最突出的是水污染问题。近年来，环境污染与癌症的报道触目惊心。60年代以前，各国饮水水质标准的内容主要为微生物指标与感官指标。60年代以后，由于天然水体中污染成分的种类及浓度迅速增加，对化学物质的分析技术不断提高，以及医学、生物学和化学等学科对水质研究的不断深入，因此，水质标准出现了快速发展，有机污染物指标不断增加，限值不断调整与降低。,一、饮水引起的常见疾病,介水传染病：细菌、病毒和原虫如隐孢子虫囊等水型地方病：高氟水、高砷水、苦咸水化学性中毒：铬、汞、氰化物 等饮水氯化副产物：致癌 致畸,二次污染,生活饮用水二次污染是指集中式生活饮用水出厂后经过管道输送、配水、储存、加压再处理和转送等环节，直至用户饮用前因各种原因导致的水质污染。简称为二次污染。二次污染可以反映在感官性状、生物学和化学等方面，但用户实际反映多数集中在感官性状和生物学方面。,二次污染主要表现,沥青水,混浊水,有色水,气泡水,红虫水,细菌水,其它（特异的色、嗅、味水）,颗粒物,红水,褐水,黄水,后黄水,淘米样水,黑水,绿水,铁锈,砂粒,炭粒,二次污染主要表现,管网方面二次供水的储水设备（包括列车、船舶、飞机）二次供水处理设备及管道直饮水 桶装直饮水及饮水机投币自助另拷加水站家用活性炭净水器,二次污染成因部位,1、管网方面,水管材质和涂料的脱落析出管网陈旧、老化、渗漏，当降压和停水维修时外界污物渗入管网管道铺设、检修工程后通水前未经彻底的清洗消毒和验收工作管道的错误（危险）连接操作不当末梢水长期淤滞用水方法不当,.二次供水（secondary water supply）,集中式供水在入户之前经再度储存、加压和消毒或深度处理，通过管道或容器输送给用户的供水方式。,2、二次供水的储水设备（包括列车、船舶、飞机）,储水设备因材质老化、侵蚀、涂料脱落、裂缝、渗漏、析出等储水设备结构、配件不完备储水设备中水滞留时间过长，余氯易消失，水质易发生变化，消防与饮用水合用水箱问题尤甚。储水设备未及时维修保养，没彻底清洗消毒,3、二次供水处理设备及管道直饮水,深度处理设备材质的化学稳定性及安全性吸附、过滤、软化、消毒剂等装置的功能有效性深度处理系统的水密性和独立性作为管道直饮水还需注意处理系统和循环系统的定期清洗、消毒及容器的透气防尘装置的可靠性和完整性管道直饮水的新配件、新管道必须经清洗、消毒合格后才能投入运行管道直饮水的管道系统中应消除成品水的滞留现象,4、桶装直饮水及饮水机,水桶的清洗、消毒和灌装中的污染送水过程中包装、瓶盖的污损存放期过长，细菌复苏繁殖饮水机内胆没定期消毒以及环境空气对水质的影响,5、投币自助另拷加水站,整个设备的围护结构和放置地点的环境状况出水口防污染措施用户自备容器的清洁程度,6、家用饮水净化器,产品的有效使用期滤速过快每天启用时要放掉初滤水每天用毕后要排污，放空积水按时换胆（芯），换碳定期清洗,三、二次污染的预防,加强制度建设，狠抓措施落实加强卫生监督监测，认真执行消除隐患开展卫生普及教育，增强群众卫生意识，将饮水卫生溶入群众生活,3、高层建筑二次供水污染与健康问题,高层建筑二次供水又称加压供水。它是指供水单位将来自集中式供水或自备水源的生活饮用水，贮存于水箱或贮水池中，再通过机械加压或凭借高层建筑形成的自然压差，二次输送至水站或用户的供水系统。,造成二次供水污染的原因：,（1）贮水箱（池）设计不当，形成死水，致使杂质沉淀，微生物繁殖，细菌学质量下降；（2）水箱、管道壁的腐蚀、结垢、沉积对水质污染；（3）防腐涂料等不符合要求，防腐衬里、涂料溶出、脱落，致使某些元素含量升高，水质恶化；（4）上下管道配置不合理；管网系统渗漏，水质受到外来物质二次污染；（5）卫生管理不善，水箱无定期清洗消毒制度、无盖等。（6）基础设施和设计安装不合理，如上下管道配置不合理，上水管设在污水管下面，并与污水管交叉或并行；溢水管与污水管直接连接，缺乏必要的防倒灌措施,二次供水水质污染,浊度、细菌数、大肠菌群数、铁、锰、氯仿、四氯化碳、亚硝酸盐、铅、砷、汞、镉有的可增加90，甚至达130以上，余氯明显下降。管网及二次供水污染以生物性污染为主，占73.3，主要是生活污水和粪水污染了附近的破损管道和蓄水池所致。,高层建筑二次供水污染与健康问题,措施：1.加强对二次供水设施的设计施工及所用材料加强审查；2.加强经常性卫生管理和监督。如建立定期清洗和消毒制度以及定期水质检验制度等,二次供水净化有新途径,北京江汉水洁环保有限公司新型洁水装置JHSJ5000系列二次供水洁水设备 定期清洗、投放消毒制剂，或在水箱、水池出口设置紫外线管等，但却存在不足。利用微电解原理的洁水设备，通过电化学反应使水中的氯离子和水分子产生复合性的高氧化物质，将水体中的有害微生物、细菌、藻类杀灭，还能增加水中氧气溶解量，改善水质，降低水硬度，软化水质，消除高层住宅居民饮水安全隐患。,Section 3,生活饮用水卫生标准（Sanitary Standards for Drinking Water）,一、生活饮用水水质标准 二、生活用水量标准,生活饮用水卫生标准,一、饮用水水质标准（Sanitary Standards for Drinking Water Quality）保证饮用水安全，保护人民身体健康的一项标准，是卫生部门开展饮水卫生工作，监测和评价饮用水水质的依据。,（一）我国生活饮用水水质标准的历史,1955年我国首次发布自来水水质暂行标准（修正稿）。1959年正式发布生活饮用水卫生规程，制定了15项生活水质标准。1976年和1985年分别发布生活饮用水卫生标准TJ20-76和GB5749-85，水质标准项目由15项增至35项。1994年再次对生活饮用水卫生标准修订。2001年颁布生活饮用水卫生规范，水质指标从原35项增加到了96项。2005年，由建设部起草并颁布了城市供水水质标准，检测项目由35项增加到93项。总项目达101项 2006年底，由卫生部起草和颁布了新的生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006，报批稿），水质标准项目35项增至106项,（二）修订前后的指标数比较,2006年与旧的生活饮用水卫生标准比较,水质指标由GB 5749-85的35项增加至106项，增加了71项；修订了8项；微生物指标由2项增至6项增加了大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫；修订了总大肠菌群饮用水消毒剂由1项增至4项增加了一氯胺、臭氧、二氧化氯毒理指标中无机化合物由10项增至21项。首次对无机物亚硝酸盐、有机物溴酸盐等物质的标准值作出规定，并修订了砷、铅、镉、硝酸盐、四氯化碳等限值，,2006年与旧的生活饮用水卫生标准比较,毒理指标中有机化合物由5项增至53项。农药、环境激素、持久性化合物，净化水质时产生二氯乙酸等卤代有机物质、同时增加检测甲醛、苯、甲苯和二甲苯的含量。增加了水体富营养化微囊蓝藻、绿藻等藻类植物死亡后存于水中剧毒的微囊藻毒素等的检测。感官性状和一般理化指标由15项增至21项增加了耗氧量、氨氮、硫化物、钠、铝；修订了浑浊度放射性指标中修订了总放射性。,2006年生活饮用水卫生标准,从生物污染物到无机污染物、最后到有机污染物、农药污染和更深层次的微生物污染如贾第鞭毛虫、隐孢子虫、营养化造成的藻毒素等方向发展 有机污染物潜在危害巨大，主要是传统自来水净化工艺处理不能去除这些有机物，必须增加多级屏障的深度处理工艺和新技术手段，如臭氧+活性炭吸附、膜过滤、紫外线参与的高级氧化等,新国标106项的性质和分类统计,（三）国外饮水水质检测项目极其标准,世界卫生组织饮水水质准则,1970-2004年（第三版）。有健康意义化合物准则值（项），尚未建立准则值的化合物（项），不列入准则值的化合物（项）共175项欧盟饮水标准：80-98年。有害物质指标(26项)，指示性指标(20项)，微生物指标(5项)共61项美 国 标 准（1914-1999年）：一级标准（强制性标准）(79项)，二级饮水标准（非强制性标准，控制对感官有影响的污染物，各州可选择性采纳作为强制性标准）(15项)共102项日本饮水标准：水质标准（50项），水质管理目标设定项目（27项）共102项俄罗斯饮用水标准：（408项）。微生物寄生虫（6项），天然水及人为因素广泛存在的（32项），供水系统制水过程中形成的（8项），感官性状和放射性指标（6项），人类经济活动产生的供水水源（354项）,新国标与国际水质标准的比较,新国标与国际水质标准的比较,1 感官性指标:无差异 2 物理化学指标:较 WHO 缺少铝、铜二项,较EC缺少硅、铜、钾、铝、溶解氧、游离二氧化碳及碱度,与美国相比增加了总硬度3 不希望过量的物质指标:较 WHO少测 6 项有机物,即六氯苯、1,22二氯乙烯、1,12三氯乙烯、五氯酚、四氯乙烯、三氯乙烯;与 EC相比少 13 项;与美国相比少 11 项4 有毒物质项目指标:较 WHO少测 5 项,艾氏剂狄氏农药,多环芳烃、铍、镍、锑、钒;与美国相比少测6 项农药,即二氯苯氧乙酸、异狄试剂、r-666、甲氧、三氯苯氧乙酸、DDT、2,4,52-TPSilvex 5 微生物指标:与 EC相比少测粪型大肠杆菌群、粪型链球菌、亚硫酸还原菌及22 的细菌总数 6 放射性物质指标:与美国相比少测 4 项,与 EC比,与国外水质标准比较,（四）水质分析检验,检验一个水样的106项指标费用约2万元，时间周期大约14天。常规检验项目以最多42项为基础，各地统一要求必须检定的项目；非常规检验项目有64项，实施项目和日期由各省级人民政府根据实际情况确定，但必须报国家标准委、建设部和卫生部备案。新标准已于2007年7月1日起实施。因国内检测手段还不能完全跟上，所以5年内分段实施。全部指标最迟于2012年7月1日实施。,水质分析项目,长期以来,我国城镇供水自来水公司将水质分析分为 4 类:管网水 4 项 余氯、浊度、细菌总数、大肠杆菌群;检验出厂水 7 项 管网水 4 项加色度、铁、锰;水源水及出厂水 35 项全分析世界各国水质检验情况大体与我国相仿,只是在水质分析的项目和管网水采样频率上有所差异,水质合格,水质合格问题是一系统工程,涉及到水源保护、净水工艺、管道防护等。水源保护牵扯到环境保护的诸多问题:工业废物渣、气、水 的排放与处理;农药化肥的使用品种与数量;城市污染物的排放和处理程度;水源自身防护措施等,这些是短时期难以解决的净水工艺、管道防护的改进,是给排水工作者经努力能够实现的,水质检测技术的发展趋势,重视仪器的联用技术，如气-质联用仪(GC-MS)、液-质联用仪(LC-MS)、ICP-MS等，提高了仪器的检出限，直接检出水中痕量有害物。质谱/波谱/核磁共振在有机物方面，除了传统的农药外，随着消毒剂种类的增多，对其副产物的要求也越来越多，此外还有类激素等人工合成有机物。无机物方面将更重视金属的形态分析。在微生物方面，病原体检测逐步由细胞水平转入分子水平。大肠菌的平皿培养，聚合酶链（PCR）法，提高了检出限，缩短了时间（4小时左右）。酶标法测试藻毒素、发光细菌法快速检测水中有毒物、免疫磁珠-荧光法检测两虫、Ames法评价遗传毒性等,借发光细菌可检测饮用水安全,著名的发光细菌研究专家、华东师范大学生命科学学院教授朱文杰完成世博课题，只要在待测水样中加入微量青海弧菌，半小时内就能知道饮用水是否安全。不仅速度快，灵敏度高，而且成本低廉。发光细菌是能发出绿色可见光的细菌，青海弧菌这样的发光细菌，一旦接触到有毒物质，发光强度就会受到影响，它们的发光强度和水样中有毒物质的类型、浓度密切相关。目前已经命名的发光细菌共18种，其中霍乱弧菌和青海弧菌为淡水发光细菌。迄今为止世界上唯一的一种非致病的淡水型发光细菌。上海苏州河治理、汶川大地震后灾区水质安全快速检测,（五）生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）,常规检验项目（42项）：是反映生活饮用水水质基本状况的指标。非常规检验项目（64项）：是根据地区、时间或特殊情况需要实施的生活饮用水水质指标。标准自2007年7月1日起实施。,常规检验项目分为四组,（1）感官性状及一般化学指标：保证水的感官性状良好；总体性状，感官指标感觉到的水的色、浑浊等，易引起用户不满和投诉；（2）毒理学指标：保证水质对人体健康不产生毒性和潜在危害；（3）细菌学指标：保证水质在流行病学上安全；（4）放射性指标：保证水质对人体健康不产生毒性和潜在危害。,分为三组，即微生物指标、毒理指标及感官性状和一般化学指标，共64项。,水质非常规指标,新标准具以下有三个特点：1.加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求。2.统一了城镇和农村饮用水卫生标准。3.实现饮用水标准与国际接轨。世界卫生组织以及欧共体和美国等,生活饮用水水质常规指标及限值,生活饮用水水质常规指标及限值,饮用水中消毒剂常规指标及要求,表3 水质非常规检验项目及限值,微生物指标有2项，感官性状及一般化学指标有3项，毒理学指标有39项。微生物指标增加了对蓝氏贾第虫、隐孢子虫等易引起腹痛等肠道疾病、一般消毒方法很难全部杀死的微生物的检测；毒理学指标主要包括农药、除草剂、苯化合物、微囊藻毒素-LR、氯化消毒副产物等。,表3 水质非常规检验项目及限值,1、微生物指标 贾第鞭毛虫（个/10L）1 隐孢子虫（个/10L）1,表3 水质非常规检验项目及限值,2、毒理指标 锑（mg/L）0.005 钡（mg/L）0.7 铍（mg/L）0.002 硼（mg/L）0.5 钼（mg/L）0.07 镍（mg/L）0.02 银（mg/L）0.05 铊（mg/L）0.0001 氯化氰（以CN-计 mg/L）0.07 三卤甲烷（三氯甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷之总和）该类化合物中每种化合物的实测浓度与其各自限值的比值之和不超过1 一氯二溴甲烷（mg/L）0.1 二氯一溴甲烷（mg/L）0.06 三溴甲烷（mg/L）0.1 二氯甲烷（mg/L）0.02,表3 水质非常规检验项目及限值,1，2-二氯乙烷（mg/L）0.03 1，1，1-三氯乙烷（mg/L）2 环氧氯丙烷（mg/L）0.0004 氯乙烯（mg/L）0.005 1，1-二氯乙烯（mg/L）0.03 1，2-二氯乙烯（mg/L）0.05 三氯乙烯（mg/L）0.07 四氯乙烯（mg/L）0.04 六氯丁二烯（mg/L）0.0006 二氯乙酸（mg/L）0.05 三氯乙酸（mg/L）0.1 三氯乙醛（水合氯醛 mg/L）0.01 苯（mg/L）0.01 甲苯（mg/L）0.7 草甘膦（mg/L）0.7,表3 水质非常规检验项目及限值,二甲苯（mg/L）0.5 乙苯（mg/L）0.3 苯乙烯（mg/L）0.02 2,4,6三氯酚（mg/L）0.2 苯并(a)芘（mg/L）0.00001 氯苯（mg/L）0.3 1，2-二氯苯（mg/L）1 1，4-二氯苯（mg/L）0.3 三氯苯（总量 mg/L）0.02 邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（mg/L）0.008 丙烯酰胺（mg/L）0.0005 微囊藻毒素-LR（mg/L）0.001 甲草胺（mg/L）0.02 灭草松（mg/L）0.3 百菌清（mg/L）0.01 滴滴涕（mg/L）0.001 溴氰菊酯（mg/L）0.02,表3 水质非常规检验项目及限值,乐果（mg/L）0.08 2，4-滴（mg/L）0.03 七氯（mg/L）0.0004 六氯苯（mg/L）0.001 六六六（总量 mg/L）0.005 林丹（-六六六 mg/L）0.002 马拉硫磷（mg/L）0.25 对硫磷（mg/L）0.003 甲基对硫磷（mg/L）0.02 五氯酚（mg/L）0.009 莠去津（mg/L）0.002 呋喃丹（mg/L）0.007 毒死稗（mg/L）0.03 敌敌畏（含敌百虫 mg/L）0.001,表3 水质非常规检验项目及限值,3、感官性状和一般化学指标 氨氮（以N计 mg/L）0.5 磷酸盐（只用于加磷酸盐类缓蚀阻垢剂，以PO4 3计 mg/L）5 硫化物（mg/L）0.02 钠（mg/L）200,（六）、生活饮用水卫生标准制定原则,1、流行病学安全细菌学指标符合标准要求，防止介水传染病的流行；2、所含化学物质对人体健康无害不能引起急慢性中毒，不能产生远期危害，不能影响子孙后代的健康；3、保证水的感官性状良好人们乐于饮用，不影响人们生活；4、经济技术上可行选择指标、确定标准限量时，要经济、技术合理。,（七）范 围,生活饮用水水质卫生要求生活饮用水水源水质卫生要求集中式供水单位卫生要求二次供水卫生要求涉及生活饮用水卫生安全产品卫生要求水质监测和水质检验方法,生活饮用水卫生规范,1.生活饮用水水质卫生规范（Sanitary Standard for Drinking Water Quality）2生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范（Standard for Hygienic Safety Evaluation of Equipment and Protective Materials in Drinking Water）3生活饮用水化学处理剂卫生安全评价规范（Standard for Hygienic Safety Evaluation of Chemicals Used in Drinking Water Treatment）,生活饮用水卫生规范,4生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范（Sanitary Standard for Hygienic Safety and Function Evaluation on Treatment Devices of Drinking Water）5生活饮用水集中式供水单位卫生规范（Sanitary Standard for Drinking Water Plant）6涉及饮用水卫生安全产品生产企业卫生规范（Sanitary Standard for Enterprises Related Hygienic Safety Products for Drinking Water）7生活饮用水检验规范（Standard Examination Methods for Drinking Water）,美国的涉水法律法规简介,美国洪水保险法、美国水资源规划法、土地复垦法、土壤保持法、水污染控制法、水质法、天然与风景河流法、国家环境政策法、清洁水法(1977、1987年修订)、海岸带管理法、海洋保护、研究与保护区法、港口与水道安全法、安全饮用水法、资源保护与恢复法、露天采矿控制与恢复法、港口与油轮安全法、综合环境响应、补偿和责任法、1983年国际环境保护法、1986年紧急湿地资源法、海洋塑料污染研究和控制法、石油污染法、污染预防法、马格努森一史蒂芬斯渔业保护和管理法等。,美国的涉水法律法规简介,1、水资源管理方面：2、水污染方面：3、水土保持与生态环境方面：4、海洋、海岸带与湿地方面：5、水安全方面：6、其他资源保护与污染防治方面：国家饮用水第一类污染物标准(强制性)共92项，至少每六年修订一次。,（八）、生活饮用水卫生标准制定方法,1、实验研究 有害物质毒性研究有害物质稳定性研究;有害物质感官性状影响研;有害物质自净影响研究。2、流行病学研究 宏观了解有害物质对人群健康影响程度;饮水有关疾病发病率、死亡率及健康效应的动态观察。3、快速计算法,二、生活用水量标准,用水量在居民区是指每一居民每天消耗的平均水量。1977年召开的“联合国水事会议”，向全世界发出严正警告：水不久将成为一个深刻的社会危机，继石油危机之后的下一个危机便是水。1993年1月18日，第四十七届联合国大会作出决议，确定每年的3月22日为“世界水日”。节水日日期：3月22日 1988年中华人民共和国水法颁布后，水利部即确定每年的7月1日至7日为“中国水周”，考虑到“世界水日”与“中国水周”的主旨和内容基本相同，故从1994年开始，把“中国水周”的时间改为每年的3月22日至28日,生活用水量标准,国际上已把城市人均耗水量作为衡量一个国家城市居民生活水平和市政公共设施完善程度的重要标志。在一些较发达的国家，城市生活用水量已占城市总用水量的1/3。居民的生活用水量受地区，气候条件、季节、经济文化水平、卫生设备、生活习惯和作息制度等因素的影响。,73,沙漠化与引用水,城市居民生活用水量标准（GB/T50331-2002）,为了加强城市供水管理、充分利用水资源、保障水资源的可持续发展；促进城市居民合理用水，节约用水，科学地制定居民用水价格，准确核定居民用水量的前提下编制制定的。地域分区 日用水量(L/人/d)适用范围 一 80135 黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古 二 85140 北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃 三 120180 上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽 四 150220 广西、广东、海南 五 100140 重庆、四川、贵州、云南 六 75125 新疆、西藏、青海,发改委：本轮水价上调重点是提高污水处理费和水资源费,水价调整重点是提高污水处理费和水资源费，以促进节约用水和保护水环境。全国661个城市里面有400多个缺水，有100多个严重缺水。“阶梯水价”是对使用自来水实行分类计量收费和超定额累进加价制的俗称。基本特点是用水越多，水价越贵。2010年5月31日，国家发改委就已经提出“在有条件的地区实行居民用水阶梯价格制度”，加之资源本身的稀缺性，水价上涨已势在必行。长沙、四川居民用水将推行阶梯水价。,Section 4,集中式给水,饮用水革命,饮用水的净化技术与工程设施，是在人类与水源污染及由此引起的疾病所做的长期斗争中产生和发展起来的，它的发展称之为饮用水革命回顾从1804年在英国的佩斯利（P aisley）建成世界上第一座城市慢砂滤池水厂至今200余年来，饮用水革命可以分成二个显著不同的阶段,饮水革命,饮用水历史上经历过一次革命：由自然水到自来水！解决了饮用水的卫生问题。现在正在进行着第二次革命，自来水健康水！凉开水、净化水、纯净水、矿物质水、矿泉水、富氧水、臭氧水、能量水、频谱水、电解离子水、纳米水、磁化水。从包装上可以分成瓶装水、桶装水、袋装水、即饮水。从种类上可以分为安全水、健康水两大类),第一阶段,19世纪，欧美一些国家由于排出的污水、粪便和垃圾等使地表和地下水源受到污染，造成霍乱、痢疾、伤寒等水传染病的多次大规模的爆发和蔓延，夺去成千上万人的生命。这些惨痛教训，促进了饮用水的第一阶段革命从19世纪初到20世纪60年代，饮用水的净化主要是以除去原水中的浊度和杀灭水传染病原菌为目的，其代表的处理流程是混凝沉淀砂滤投氯消毒，称为普通净水技术。它基本上消除了上述水传染病的爆发,第二阶段,自20世纪60年代以来，随着工业和城市的迅速发展，饮用水源不仅受到越来越多的城市污水和工业废水等点污染源的污染，而且还受到更难控制的非点污染源的污染，给水中带来了难以或不能生物降解的有机物。因此，第二阶段的饮用水革命的任务不仅是除去浊度和病原菌，而且还要除去多种多样的有机和无机微量污染物，称为深度净化技术,城市管道水-自来水：,自来水烧开被称为“死水”、“致癌水”，在发达国家已有几十年的历史。水被烧开后大部分氧气挥发掉了，对人体有益的矿物质随着温度的升高变成了水垢，沉入壶底。美国环保局工程师福兰克，煮沸自来水的过程，会使三氯甲烷急剧形成，致癌作用及强。三氯甲烷也会破坏食物中的维生素。用含余氯的自来水煮饭，米不但吸附了氯，米中含有的维生素约2/3也被破坏，洗澡时所吸的氯高达平时的6到100倍，比喝入人体的多得多。,安全饮用水：,符合我国饮用水卫生标准的水。,安全饮用水的基本要求,喝水的最高层次：健康饮用水,健康饮水三大要素是：饮用的水要健康，饮水方式要科学，饮水设备要安全。健康饮用水的标准是：第一没有污染的水无毒、无害、无异味；第二没有退化的水具有生命活力的水；第三符合人体营养生理需要的水（含有一定有益矿物质、ph值中性或微碱性、水分子团小）。满足第一点只是干净的饮用水，满足第一点和第三点是安全的饮用水，只有三点全部满足，才是健康饮用水。,小分子团水,2000年美国科学家、彼得阿格雷和罗德裹里麦金农公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立题照片。2003年获得诺贝尔化学奖！揭示了这种蛋白的特殊结构只允许小分子通过。天然的流动着的无污染的山泉水、原始冰川水、都是小分子团的（36个水分子组成）.核磁共振测得水的半幅宽度为 70HZ左右。很容易进出细胞膜的水通道。自来水大分子团（13个分子以上）水的半幅宽度为 110130HZ很难进出细胞膜。结合细胞膜水通道直径把小于 100HZ 由6个水分子组成的水称为小分子团水。,饮水的健康问题,一是氧17的核磁共振法，看看共振幅宽不宽，如果很宽，水分子串起来变成链状线团结构，不易为人体所吸收；如水的纯度越高，共振幅变得很宽二是量子微磁波动法，是用来检查水结构的历史情况，检测的数字越正数，达到2O时，这种水对人体的各器官最好；反之越负值到2O时，这种水虽然从成分上、纯度上没有问题，但是在水分子凝聚结构上，对人体生物化学反应不起媒介作用，以至不能顺利地进行DNA、RNA对蛋白质的合成过程，所以这种水是死水.,世界卫生组织规定好水有六项标准,1、干净：细菌病毒指数不超标，无毒无害。2、有营养：含有矿物质、微量元素。并以离子状态存在，利于吸收。3、弱碱性：（PH7-8）能改变酸性体质。4、小分子团：（小于100HZ）渗透力强、溶解性好5、负电位：能清除体内多于自由基。6、含氧适量：7mg/L左右,健康水的三个标准：,中国医促会健康饮用水专业委员会主任、水营养学专家李复兴教授在1994年提出(1)没有污染的水(称为净水)；(2)没有退化的水(称为活水)；(3)符合人体生理需要的水(称为整水)。,健康水的七个条件：中国医促会健康饮用水专业委员会主任、水营养学专家李复兴教授在1994年提出,（1）不含对人体有毒、有害、有异味的物质；(净化)（2）水分子团小(100HZ)；（小分子化）（3）水的营养生理功能强(溶解力、扩散力、渗透力、乳化力、洗净力、代谢力等）；(活化)（4）PH值呈弱碱性(7.08.0)；(碱化)（5）水的硬度适中(以CaCO3计：50200mg/L)；(软化)（6）人体所需矿物质含量适中(其中钙含量8mg/L)；(矿化)（7）水中溶解氧及二氧化碳适中(水中溶解氧7mg/L，二氧化碳1030mg/L)。(生化),我国现状,传统的给水处理技术已远远不能满足处理微污染水体的要求:氯化副产物,管网、水箱污染。按现有的标准衡量，全国共有9亿人饮用不符合饮用水标准的水预科院对24个省、市、自治区1534个监测点长期调查结果发现：20的水样的色度、浊度、铁、锰、砷、氟超标 30的水样的有机物污染物超标 463662的水样的大肠杆菌超标,我国现状,为解决饮水对人体健康的危害，一些城市不惜投入巨大人力、财力和物力，从远距离调集未受污染的源水，这不仅构成经济重压，而且有悖于经济规律；因为200多年来传统的给水处理工艺对于水中有机物非但不能有效去除，反而可能产生有害的氯化消毒副产物；而一味地往上游取水，有可能取到上游城镇的下水，仍然逃避不了水源的污染问题。,集中式给水,自水源集中取水，通过输配水管网送到用户或者公共取水点的供水方式，包括城建部门建设的各级自来水厂和由各单位自建。为用户提供日常饮用水的供水站和为公共场所、居民社区提供的分质供水也属于集中式供水。,集中式给水,优点：有利于水源的选择和防护；易于采取改善水质的措施，保证水质良好；用水方便；便于卫生监督和管理，但水质一旦被污染，其危害面亦广。,一、集中式给水水源选择的原则,（一）水量充足 应能满足城镇或居民点的设计总用水量，并考虑到近期和远期的发展。（二）水质良好 水源水质经水厂处理后能符合生活饮用水水质卫生标准。总放射性限值为0.1Bq/L，总放射性限值为1.0Bq/L。（三）便于防护 目的是保证水源水水质不受污染（四）技术经济上合理,水质良好,水源水质应符合以下要求：a、只经氯消毒即供饮用者，原水总大肠菌群不应超过1000个/L；同时进行沉淀、过滤和氯消毒者，则不应超过100个/L。b、水源水的感官性状和一般化学指标经净化处理后，应符合饮用水水质标准的要求。c、水源水的毒理学和放射性指标，必需直接符合饮用水水质标准要求。d、水源水中含乙腈等有害物质时，其浓度不应超过规定的最高容许浓度。e、高氟区或地甲病病区，应分别选用含氟、含碘适宜的水源水。f、使用地面水作为水源时，耗氧量不应超过4mg/L,BOD520不应超过3mg/L.g、河流、受潮汐影响、水库和湖泊、输水明渠、暗渠、人工回灌、单井或井群的水质，应符合饮用水水质标准的要求。,地表水水源卫生防护,取水点,取水点周围半径100m的水域内，严禁从事可能污染水源的任何活动。,取水点上游1000m至下游100m的水域，不得排入工业废水和生活污水，不得从事有可能污染该水域水质的活动。,取水点上游1000m以外的一定范围河段划为水源保护区，严格控制上游污染物排放量。,取水点位于城镇和工业企业的上游,长沙水源防护,一级水源保护区范围：猴子石三水厂取水口上游米处至傅家洲尾的湘江主河道河段及其两岸集水陆域。一级水源保护区各自来水厂取水口周围米半径的水域及取水口近岸一侧上下游米范围内的河滩为饮用水源核心保护区。二级水源保护区范围：大托乡黄鹤岭至三水厂取水口上游米处河段、桔子洲头至傅家洲尾西侧河道及其两岸集水陆域。三级水源保护区范围：暮云市至大托乡黄鹤岭河段及其两岸集水陆域。,地面水取水点和取水设备,（1）岸边式：适用于河岸地形坚硬、水位高等地点;（2）河床式：适用于河岸较平坦，水位低的地点;（3）活动式取水设备：它适用于水位涨落幅度大，河岸坡度大，河床稳定的地点;（4）斗槽型：适用于泥沙量大，冬季经常有冰块地点。,二、取水点和取水设备,地下水取水点和取水设备,1、取水点的位置：（1）深层地下水：选用不透水层较厚的地;（河北 最深的机井在沧州地区，达到800米）（2）浅层地下水：设在城镇工业企业污染远的上游，还要考虑技术上方便的地点。,地下水取水点和取水设备,2、取水设备：（1）管井:适用于采取各地层的地下水;（2）大口井:适用于水深小于20米（地下水埋藏较浅）含水层薄和不宜打管井的地点。,常规处理净化、消毒地面水的常规处理：混凝沉淀 过滤 消毒地下水如水质较好，仅需消毒处理。若原水中含铁、锰、氟等，则需特殊处理。为了发展优质饮用水，有些地区或城市对常规水厂的水质进行深度净化处理。有机物预氧化(加氧化剂Cl2、K3Mn04、Cl02等)or生物氧化重金属or浑浊度过高活性炭，臭氧加活性炭or膜技术处理目的：是除去原水中的悬浮物质、胶体颗粒，使水的浊度和色度符合饮用水卫生标准，并消除水中可能存在的原虫包囊，以及大量降低水中微生物的含量，为消毒创造条件。,三、饮用水的水质处理,水的净化（包括混凝沉淀、过滤）和消毒,三、水质处理,（一）混凝沉淀(coagulation precipitation process）颗粒小的物质其自然沉淀速度极小，特别是胶体颗粒如极细小的黏土颗粒、硅酸腐殖质和蛋白质等，很难自然下沉需要加入混凝剂,使它们互相黏附聚合成较大的颗粒，然后从水中沉淀下来，此过程称为混凝沉淀。,三、水质处理,（一）混凝沉淀(coagulation precipitation process）1.混凝原理（1）压缩双电层作用（2）电中和作用（3）吸附架桥作用,（1）压缩双电层作用 同种胶粒间的凝聚疏松带电颗粒（水pH偏酸）,水中的粘土胶团具有吸附层和扩散层，合称为双电子层。双电子层中正离子浓度由内向外逐渐降低，最后与水中的正离子浓度大致相等。如向水中加入大量电解质，则其正离子就会挤入扩散层，进而进入吸附层，使胶体表面的电位降低，因而使双电层变薄，这种作用称为压缩双电层作用。当双电层被压缩，颗粒间的静电斥能就会降低。如这种斥能降至小于颗粒布朗运动的动能及颗粒表面吸能两者之和时，颗粒就会迅速相互吸附凝聚。凝聚颗粒在水中彼此易于接触吸附而增大，形成絮凝体（也称绒体或矾花）。,城市生活废水，沉渣泛起，泡沫横流。,通过混凝沉淀和 过滤后变为净水。,带负电颗粒（水pH偏酸）指混凝剂在水中形成带正电的胶粒,它们能和水中的带负电胶粒相互吸引,从而使彼此电性中和而凝聚。要求两者的电荷量大致相等。,（2）电中和作用,有机胶体细小微粒（水pH偏碱）一些呈线