导图社区 环境卫生学
这是一篇关于环境卫生学的思维导图,内容详尽地概括了环境卫生学的定义、研究对象、研究内容、发展简史以及具体的分支领域。环境卫生学为充分利用环境有益因素和控制环境有害因素提出卫生要求和预防对策,增进人体健康,维护和提高人群健康水平的学科”。详细列出了环境卫生学的研究内容,包括自然环境与生活环境对人类健康的影响、大气卫生、水体卫生、土壤卫生等多个方面。
编辑于2024-06-03 12:30:48353公共卫生考研;医学统计学,涵盖了一、几个重要名词、二、基本概念、三、统计分析、四、研究设计、五、两个专题。
这是一篇关于营养与食品卫生学的思维导图,详细覆盖了从营养学基础到特殊人群营养、临床营养以及食品安全与监督管理的广泛领域。简要概述了学习材料的内容和目的。随后,进入第一章营养学基础,详细讲解了蛋白质、脂类、碳水化合物、能量、矿物质、维生素等营养素的基础知识。介绍了食物中的生物活性成分,如类胡萝卜素、多酚类化合物、皂苷类化合物等。
这是一篇关于环境卫生学的思维导图,内容详尽地概括了环境卫生学的定义、研究对象、研究内容、发展简史以及具体的分支领域。环境卫生学为充分利用环境有益因素和控制环境有害因素提出卫生要求和预防对策,增进人体健康,维护和提高人群健康水平的学科”。详细列出了环境卫生学的研究内容,包括自然环境与生活环境对人类健康的影响、大气卫生、水体卫生、土壤卫生等多个方面。
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353公共卫生考研;医学统计学,涵盖了一、几个重要名词、二、基本概念、三、统计分析、四、研究设计、五、两个专题。
这是一篇关于营养与食品卫生学的思维导图,详细覆盖了从营养学基础到特殊人群营养、临床营养以及食品安全与监督管理的广泛领域。简要概述了学习材料的内容和目的。随后,进入第一章营养学基础,详细讲解了蛋白质、脂类、碳水化合物、能量、矿物质、维生素等营养素的基础知识。介绍了食物中的生物活性成分,如类胡萝卜素、多酚类化合物、皂苷类化合物等。
这是一篇关于环境卫生学的思维导图,内容详尽地概括了环境卫生学的定义、研究对象、研究内容、发展简史以及具体的分支领域。环境卫生学为充分利用环境有益因素和控制环境有害因素提出卫生要求和预防对策,增进人体健康,维护和提高人群健康水平的学科”。详细列出了环境卫生学的研究内容,包括自然环境与生活环境对人类健康的影响、大气卫生、水体卫生、土壤卫生等多个方面。
环境卫生学
一、基本概念板块
第一章、绪论
(一)环境卫生学的定义
研究自然环境和生活环境与人群健康的关系
揭示环境因素对人群健康影响的发生、发展规律,
为充分利用环境有益因素和控制环境有害因素提出卫生要求和预防对策,
增进人体健康,维护和提高人群健康水平的学科。
(二) 环境卫生学的研究对象→人类+环境
1、环境=环境介质+环境因素
1、环境介质
定义
是指自然环境中各个独立组成部分中所具有的物质,
通常以气态、液态和固态三种物质形态存在,能够容纳和运载各种环境因素。
特征
(1)环境介质的三种物质形态(气、液、固)在地球表面环境中通常不会以完全单一介质形式存在。
(2)在一定条件下,环境介质的三种物质形态可以相互转化,其承载的物质也可以相互转移。
(3)环境介质的运动可以携带污染物向远方扩散,人体暴露污染物是通过多种环境介质综合作用的结果。
(4)环境介质还具有维持自身稳定的特性,对外来的干扰具有相当的缓冲和修复能力
(5)当外来的干扰作用超出了环境介质本身固有的缓冲修复能力时,可使环境介质的结构、组成甚至功能发生难以恢复的改变。
2、环境因素
是被环境介质容纳和运载的成分或介质中各种无机和有机的组成成分。
它通过环境介质的载体作用或参与环境介质的组成,而直接或间接对人体起作用,
人体暴露环境污染物是通过多种环境介质综合作用的结果。
3、原生环境
指天然形成的未受或少受人为因素影响的环境,其中存在大量对人健康有益的因素
如清洁并含有正常化学成分的空气、水、土壤,充足的阳光和适宜的气候条件。
2、次生环境
是指受人为活动影响行程的环境。
2、人与环境之间存在的辩证统一关系
①人与环境在物质上的统一性
②机体对环境的适应性
③机体与环境的相互作用
④环境因素对人体健康影响的双重性
气温
小气候
指生活环境中空气的温度、湿度、气流和辐射等因素,对机体的热平衡产生明显影响
光照
紫外线
一次污染物
是指从污染源直接排入环境未发生改变的污染物。
二次污染物
某些一次污染物进入环境后在物理、化学或生物学作用下,
或与其他物质发生反应形成与初始污染物的理化性质和毒性完全不相同的新污染物
如光化学烟雾,主要是由于汽车废气中的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物在强烈的太阳紫外线照射下经过一轮系列化学反应,其成分复杂,包括臭氧、过氧酰基硝酸酯(PNAs)和醛类等多种成分。
微量元素
“hormesis”效应(兴奋效应)
也称兴奋效应,即某些物质在低剂量时对生物系统具有刺激作用,而在高剂量时具有抑制作用,其剂量-效应关系以双相曲线为特征。
如典型的环境污染物如镉、铅、汞、二噁英等都具有类似的生物学效应模式。
⑤人与环境之间得生态平衡
3、全球性环境问题主要有
①全球气候变暖
主要是由于人类活动排放大量的温室效应气体。如CO2等所致。
危害
① 气候变暧除造成冰川积雪融化、海平面升高等生态环境破坏外
②在医学方面气温增高可以使啮齿动物、 病媒昆虫的活动范围扩大、繁殖力增强,导致相关疾病如疟疾、乙型脑炎、流行性出血热等疾病的发生率增高。
③气候变暖还可使酷热日数增加而严重威胁人类健康。
②臭氧层破坏
主要是由于人类大量使用氯氟烃( CFC)等造成的。
危害
过量的紫外线照射可使人类皮肤癌、白内障的发生率增加。
③酸雨
主要是由于大气中的成酸物质如硫氧化物、氮氧化物等遇水而形成的。
危害
①对水生和陆生生态系统产生严重危害
②对人体健康造成直接危害
③可增加土壤中有害金属的溶解度,加速有害金属向水体、植物和农作物。
④生物多样性锐减
生物多样性
指地球上所有的生物如动物,植物和微生物等有规律地结合所构成的稳定生态综合体
它由生物的遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三部分组成。
危害
不合理的滥采滥伐、掠夺性开采、过度捕捞狩猎等。
(三)环境卫生学的研究内容
1、环境与健康关系的基础理论研究
2、环境因素与健康关系的确认性研究。
3、创建和引进适宜于环境卫生学硏究的新技术和新方法。
4、研究环境卫生监督体系的理论依据。
环境应答基因(对环境因素的作用产生应答反应的基因)+“hormesis”效应
(四)环境卫生学得发展简史
(五)我国环境卫生工作的主要成就
1、城乡环境卫生面貌显著改善
2、环境与健康研究取得丰硕成果
3、环境监测工作卓有成效
4、环境与健康法律法规标准体系逐步建立和完善
(五)环境卫生学今后任务
(一)加强环境因素健康效应的研究
暴露组学
(二)新技术、新方法在环境卫生工作中的应用
(三)认真落实环境与健康法律法规要求,保护民众健康
(四)加强农村环境卫生工作
努力改善农村饮用水得卫生状况
加强改良厕所和粪便垃圾无害化处理得技术指导工作
制定农村环境卫生管理法规,加大环境卫生监督管理力度
(五) 开拓环境卫生工作的新领域
第二章 环境与健康的关系
一、环境
第一节人类的环境
—、人类自然环境的构成
(一)大气圈
①对流层
人类活动和排放的污染物多集中于对流层。
②平流层
臭氧层
③中间层
④热成层
⑤逸散层(外大气层)
混合气体、水汽、气溶胶
(二) 水圈
(三) 土壤岩石圈
(四) 生物圈
定义
指从海平面以下深约12km至海平面以上高约10km的范围,
包括了一部分大气圈和水圈及土壤岩石圈,
是地球上所有生命物质及其生存环境的整体。
生物多样性是生物圈最重要的特征。
二、生态环境=生态系统+环境系统
1、生态系统
定义
是在一定空间范围内,由生物群落及其环境组成,
借助于各种功能流(物质流、能量流、物种流和信息流)所联结的稳态系统具有整体性、开放性、自调控、可持续性等特征。
服务功能
生态系统健康
通常把具有活力、结构稳定和自调节能力的生态系统看作是健康的生态系统。
2、环境系统
第二节人与环境的辩证统一关系
人与环境的辩证统一关系
(一)人与环境在物质上的统一性
(二)人对环境的适应性
(三)环境因素对人体影响的双重性
(四)人与环境之间的生态平衡
人与环境相互作用的生物学基础
(—)环境对机体的影响
(二)机体对环境的反应
(三)环境与机体的交互作用
第三节环境改变与机体反应的基本特征
一、环境介质与环境因素暴露(自净OR污染)
(一)环境物质在环境介质中的迁移
1、单一介质内的迁移
①浓度髙的区域向浓度低的区域。
②空气:扩散和对流(最强)
③水体:扩散、弥散和水流(主要湍流和平流)
④土壤:液体内的扩散或水通过土壤颗粒间空隙的运动实现的。
2、不同介质间的迁移
3、生物性迁移
生物放大作用
(二)环境化学物在环境介质中的转化
(1)化学物的转化
在大气中,污染物的转化以光化学氧化和催化氧化为主。
例如:美国的“洛杉矶光化学烟雾事件”的大气污染公害事件。
2、生物转化
可以使物质的毒性降低或毒性增强,或形成更难降解的分子结构或更易被生物吸收和蓄积的物质。
如河流底质内的无机汞在微生物的参与下能转化成剧毒的甲基汞。
(三)环境污染物的迁移和转化对环境因素暴露的影响
①扩大暴露范围:例如前苏联切尔诺贝利核泄漏事故
②途径:增加暴露途径:可经呼吸道、消化道、皮肤等途径暴露
③改变污染物性质和毒性:有些化学物质会使其毒性增强,如污染物SO2在大气中经氧化转化为SO3,再溶于大气中的水形成硫酸雾,硫酸雾的刺激作用比二氧化硫大10倍)
④影响暴露剂量:产生生物放大作用,使体内污染物浓度比环境介质高千、万倍,甚至几十万倍)和产生的危害。
二、暴露特征与反应
(一)暴露途径
1、影响总暴露量
2、影响吸收率
如金属汞,经口摄入时,由于经消化道吸收的量甚微,其危害小;
但若以汞蒸气的形式经呼吸道 吸入,其在肺内的吸收快,毒性也大。
3、改变作用靶
如硝酸盐经口摄入在肠道菌的作用下,还原成亚硝酸盐,引起高铁血红蛋白症;
经肝脏解毒的物质,经口摄入毒性较低。
(二)剂量—反应关系
定义
(1) 剂量:通常指进人机体的有害物质的量。
(2)剂量-反应关系
随着暴露剂量变化,产生反应的数量随之改变的相关关系称为剂量-反应关系。
(3)阈值:产生某一反应的临界剂量值称该反应的阈值。
剂量-反应关系曲线的类型
1、无阈值化合物
定义
是指在大于零的剂量暴露下,均可能发生有害效应的化合物,
其剂量-反应曲线的延长线通过坐标的原点,认为这类化合物无安全剂量。
遗传毒性致癌物和性细胞致突变物均视为无阈值化合物。
2、有阈值化合物
(1)单阈值化合物
低于阈剂量则不产生其效应的物质属于单阈值化合物,
其剂量-反应曲线多呈S形或抛物线形。
允许浓度应低于其阈剂量。
(2)两个阈值化合物
两个阈值的化合物主要有必需微量元素或必需营养素。
必需微量元素的剂量-反应曲线的形状,在整个剂量范围内呈U形。
应考虑“适宜浓度”范围,即不得低于较低,也不超过相应的阈值。
(三)暴露时间
①重复暴露的时间包括暴露频度和暴露持续期两个要素
②影响体内或靶部位蓄积量的重要因素还有化合物的生物半减期和摄入量。
③生物半减期
化合物在体内含量减少一半所需的时间。
化学污染物进入机体经历六个生物半减期后,在体内最大可能蓄积量趋于稳定,
此后,摄入量与排出量趋于平衡。摄入量愈大,达到平衡后其最大蓄积量也愈大。
三、环境多因素暴露与联合作用
(一) 环境因素的多样性
(二) 联合作用的类型
1、相加作用
定义
交互作用的各种化合物在化学结构上如为同系物,或其毒作用的靶器官相同,
则其对机体产生的总效应等于各个化合物成分单独效应的总和,
这种现象即是化合物的相加作用 。
如刺激性气体的刺激作用、有机磷农药抑制胆碱酯酶的作用常是相加作用。
2、独立作用
定义
两种或两种以上的化合物作用于机体,
由于其各自作用的受体、部位、靶细胞或 靶器官等不同,
所引发的生物效应无相互干扰,
从而其交互作用表现为化合物各自的毒性效应,称为独立作用。
例如酒精与氯乙烯的联合作用。
3、协同作用
定义
各化合物交互作用结果引起毒性增强,
即其联合作用所发生的总效应大于各个化合物单独效应的总和,
这种现象即为化合物的协同作用。
如马拉硫磷与苯硫磷的联合作用。
4、增强作用
定义
一种化学物对某器官或系统并无毒性,
但与另一种化学物同时或先后暴露时使其毒性效应增强,称为增强作用。
例如异丙醇与四氯化碳同时进人机体时,对肝脏毒性大大高于其单独作用
5、拮抗作用
定义
指各化合物在体内交互作用的总效应低于各化合物单独效应的总和,
这一现象称为拮抗作用。
类型
(1)竞争作用
如腭类化合物和有机磷化合物竞争与胆碱酯酶结合,
致使有机磷化合物毒性效应减弱。
(2)引起体内代谢过程
如1,2,4-三溴苯、1,2,4-三氯苯等卤代苯类化合物,
能引起某些有机磷化合物的代谢,诱导使其毒性减弱。
(3)功能性或效应性拮抗
,如阿托品对抗有机磷化合物引起的毒蕈碱症状等。
四、入群健康效应谱与易感人群
(—)人群健康效应谱
定义
在环境有害因素作用的 人群中,由于个体暴露剂量水平、暴露时间存在着差异,
在年龄,性别,生理状态以及对该有害因素的遗传易感性不同会,出现不同级别的效应
而每一种级别的效应在人群中出现的比例不同。
不同级别的效应在人群中的分布称之为健康效应谱。这种效应谱有冰山现象之称。
效应从弱到强可分为5级
①生理负荷增加
不引起生理功能和生化代谢的变化。
②生理性代偿变化
生理代偿性的,非病理学改变。
对健康有潜在影响
③生理反应异常
具有病理学意义。
无明显临床症状,可视为准病态(亚临床状态)。
④患病
出现临床症状,成为临床性疾病。
⑤死亡
导致严重中毒,出现死亡
对健康有影响
(二) 易感人群
类型
1、易感人群
尽管多数人在环境有害因素作用下仅有生理负荷增加或出现生理性变化,
但仍有少数人产生机体功能严重失调、中毒, 甚至死亡。
通常把这类对环境有害因素反应更为敏感和强烈的人群称为易感人群。
2、脆弱人群
将身体健康状况较差或抗病能力较弱的人群称为脆弱人群。
3、敏感人群
在接触有害物质时,由于个体生物学因素使其毒性反应的出现
较普通人群更早反应更强的人群称为敏感人群。
影响人群易感性的因素
1、非遗传因素影响
2、遗传因素
二、健康
第四节 自然环境与健康
一、自然环境物理因素与健康
(一)地质灾害对人类健康的影响:地震、火山爆。
(二)气象灾害和极端天气对人类健康的影响:如暴雨洪涝、台风等
(三) 高原特殊地理环境与健康。
二、球化学因素与健康
(一)地表化学元素分布
(二)微量元素的生物学效应及对健康的影响
(三)地球化学因素与疾病。
三、自然环境生物因素对健康的影响
(一)生物性有毒有害物质与健康:动物毒素、植物毒素、植物变应原
(二)自然疫源性疾病
第五节 环境污染与健康
—、环境污染对人群的急、慢性危害
定义
由于自然或认为的原因,进入环境的污染物数量超过环境的自净能力造成环境质量下降和恶化,直接或间接影响到人体健康,称为环境污染。
类型
(—)急性危害
1、大气污染烟雾事件
(1)煤烟型烟雾事件
主要表现为肺和心血管系统疾患的患者病情急剧加重,死亡;
(2)光化学烟雾事件
可引起大量居民眼和上呼吸道的刺激症状,呼吸功能障碍。
如英国伦敦煤烟型烟雾事件,美国洛杉矶、纽约和日本大阪、东京发生的光化学型烟雾事件,日本四日市哮喘事件等。
2、过量排放和事故性排放引起的急性危害
过量排放
(1)废气、废水大量排放。
事故性排放
(2)事故引发的污染事件
如1984年印度博帕尔农药厂发生的异氤酸甲酯(CH2NCO)泄漏事件
(3)核泄漏事故
如日本发生福岛核泄漏事故苏联切尔诺贝利及美国三哩岛的核泄漏事故。
3、生物性污染引起的急性传染病
(二)慢性危害
(1) 慢性危害的产生与污染物的暴露剂量、暴露时间、化学污染物的生物半减期和化学特性、机体的反应特性等有关。
(2)低浓度的环境污染物在机体内的物质或功能蓄积是产生慢性危害的根本原因。
1、非特异性影响
2、引起慢性疾患
3、持续性蓄积危害:主要有两类:一类是铅、镉、汞等重金属及其化合物。另一类是脂溶性强、不易降解的有机化合物,即持久性有机污染物(POP)。
二、环境污染与致癌危害
(一)致癌物的分类及环境化学致癌物
1、化学致癌物
是指能引起恶性肿瘤发生增多的化学物,
在某些不良情况下诱发良性肿瘤的化学物也可认为是化学致癌物。
2、分类
I类
对人致癌 ,118种。
要求
①有设计严格、方 法可靠、能排除混杂因素的流行病学调査
②有剂量-反应关系
③另有调查资料验证,或动物实验支持。
II类
II A类
对人很可能致癌 ,79种。
要求
①这类物质或混合物对人体致癌的可能性较高,在动物实验中发现充分的致癌性证据。
②对人体虽有理论上的致癌性,而实验性的证据有限。
II B类
对人可能致癌,290种。
要求
①此类致癌物对人类致癌性证据有限,对实验动物致癌性证据并不充分;
②对人类致癌性证据不足,对实验动物致癌性证据充分。
III类
对人的致癌性尚无法分类,501 种。
可疑对人致癌,
IV类
对人很可能不致癌,仅 1 种
(二)空气污染与肺癌
1、大气污染与肺癌
(1)污染大气的致癌物主要是多环芳烃类(PAH)化合物,以苯并(a)芘(BaP)含量最多,具有强致癌性。空气中的多环芳炷主要来源于煤和石油的不完全燃烧。
(2)流行病学研究表明可吸入颗粒物(PM10)二氧化硫(SO2)及二氧化氮(NO2)等大气污染物浓度的升高可能会增加肺癌等呼吸系统疾病发病及死亡的风险,特别是NOx与肺癌之间存在显著的相关性。
2、室内空气污染与肺癌
烟煤燃烧产物中的多环芳烃类化合物污染室内空气是我国云南宣威肺癌发病的主要原因。
3、肺癌的分布特征及危险因素
(1)大气污染在城市和农村有着明显的差异,城市的肺癌发病率 和死亡率均高于农村
(2)无论城市还是农村,男性发生率均高于女性。
(3)影响肺癌发生的主要因素为空 气污染、吸烟、呼吸系统疾病史、种族、家族史等
(三)水污染与肿瘤
1、水致突变性与胃癌、肝癌的关系
(1)肿瘤发生可能与饮用水中 N-亚硝基化合物和氯化消毒副产物超标及苯并(a)吡等有机物污染有关。
(2)饮水中三卤代甲烷类物质可能与膀胱癌、结肠癌和直肠癌的危险度增加有关。
2、水污染与食管癌
(1)食管癌分布具有明显的地区性,提示食管癌发病与地理环境密切相关。
(2)食管癌高发可能与浊 漳河水受到亚硝胺等致癌物质污染有关。
三、环境污染与致畸危害
(一)环境致畸物和致畸因素
如日本的水俣病、米糠油污染事件等,可以引起胎儿畸形发生率明显增加。
先天畸形: 一般指先天性的形态结构异常,仅是出生缺陷中的一部分疾病。
(二)环境污染与致畸
(1)空气污染与致畸
(2)水污染与致畸先天性
先天性水俣病是由于母亲妊娠期摄入甲基汞, 通过胎盘而引起胎儿中枢神经系统发育障碍所致。
(3)橙剂污染与致畸:橙剂含有剧毒的杂质二噁英,导致当地出生众多畸形婴儿。
四、环境内分泌干扰物危害( EDC)
定义
对维持机体内环境稳态和调节发育过程的体内天然激素的生成、释放、转运、代谢、结合、效应造成严重影响的一类外源性物质。
危害
A、出生缺陷儿童增多;
B、儿童精神性和行为性异常增加;
C、女童更早进入青春期,妇女乳腺癌发生率增加;
D、精子数量和质量下降;男性生 殖道缺陷发病率增加;
E、不孕症患者显著增加;
F、哮喘病人显著增加;
G、患免疫系统和甲状腺功能缺损的可能性增加。
第六节环境与健康标准体系
一、基准与标准
1、基准
指环境有害物质或因素对特定对象不产生不良或有害影响的最大剂量或浓度
是依据科学研究获得的剂量一反应(效应)关系和一定的安全系数而确定的
不考虑社会、经济、技术等因素,不具有法律效力
通过大量科学实验和调查研究而确定的。
2、标准
以基准为科学依据
考虑社会、经济、技术条件等因素
经过综合分析而制定的,由国家管理机构颁布,一般具有法律的强制性和约束力。
标准会随基准的变化而变化。
3、基准和标准既有区别又有联系
基准是标准的核心和科学依据
基准的数值决定了标准的基本水平
原则上,标准值应小于或等于相应的基准值。
但在某些特殊情况下,标准值也可严于基准值。
二、环境保护标准体系
(一)环境质量标准
1、将环境空气功能区分为二类
(1)一类区
为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域。
一类区适用一级浓度限值。
(2)二 类区
为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。
二类区适用二级浓度限值。
2、按功能高低依次划分为五类功能区
(1)I类
主要适用于源头水、国家自然保护区;
(2)II类
主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;
(3)III类
主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、涸游通道、水产养殖区等渔业水域 及游泳区;
(4)IV类
主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;
(5)v类
主要适用于农业 用水区及一般景观要求水域。
3、五类
①环境质量标准(是核心标准)
②污染物排放(控制)标准
③环境基础标准
④环境监测分析方法标准
误环境样品标准
4、三级
①国家标准
②地方标准(是对国家标准的补充,其效率应该高于国家标准)
③行业标准
(二)污染物排放标准
(三)环境基础标准、监测方法标准及环境样品标准
三、环境卫生单项标准
1、室内空气污染物卫生标准
2、饮用水卫生标准
3、公共场所卫生标准
4、卫生防护距离标准
四、环境卫生标准的制订
(一)制订原则
1、保障居民不发生急性中毒或慢性危害
2、对主观感觉无不良影响
3、对人体健康无间接影响
4、选用最敏感指标
5、经济合理和技术可行。
(二)制订方法
1、环境毒理学方法
2、感官机能影响的测定
3、环境流行病学研究
4、其他研究方法包括:①人类受控实验(志愿者试验)。②人体负荷量测定。③混合污染物质的容许水平研究
第七节环境与健康关系的研究方法
(一)环境流行病学
1、环境流行病学的基本内容
(1)研究已知环境暴露因素对人群的健康效应。
(2)探索引起健康异常的环境有害因素。
(3)暴露剂景-反应关系的研究。
2、环境流行病学研究的基本方法
通常采用描述性(包括生态和现况)研究、分析性(病例对照、定群)研究、实验流行病学的研究方法。
(二)环境暴露与健康效应的测量
1、环境暴露测量
1、环境暴露测量
即测量外暴露剂量,通常是用测定人群接触的环境介质中的某种环境因素的浓度或含量,根据人体接触的特征(如接触的时间、途径等),估计个体的暴露水平。
根据实测结果,计算出平均值,代表人群接触的平均水平,是研究该环境因素对人群健康影响的基础资料。
很难精确估计,污染物进入不同个体的暴露剂量
2、内暴露剂量测量
内暴露剂量:是指在过去一段时间内机体已吸收至人体内的污染物量。
通过测定生物材料(血液、尿液等)中污染物或其代谢产物的含量来确定。
能反映多种途径暴露的总水平
能避免由环境外暴露剂量估计暴露水平时吸收率的个体差异性的影响。
3、生物有效剂量测量
即生物有效剂量,指经吸收、代谢活化、转运、最终到达器官、组织、细胞、亚细胞或分子等靶部位或替代性靶部位的污染物量。
直接与产生的有害效应相关
在检测方法和样品采集上有更多困难
2、 健康效应测量
(1) 健康效应测量的对象
①选择高危人群
②采用抽样调査
(2) 健康效应测量的内容
疾病频率测量+生理和生化功能测量。
3、暴露与健康效应关系评价
(1)混杂因素
从研究的设计、资料收集和资料分析阶段均应注意控制混杂因素。
在资料分析阶段,按照可能混杂因素的不同水平分层分析资料。
(2)因果关系判断:探索引起健康异常的环境有害因素,确定因果关系时必需十分慎重,通常应当参照:①关联的强度②关联的稳定性③关联的时序性④分布的符合性⑤医学及生物学的合理性⑥剂量-反应关系。
(三)生物标志与环境流行病学
1、定义
是生物体内发生的与发病机制有关联的关键事件的指示 物,
是机体由于接触各种环境因素所引起机体器官、细胞、亚细胞的生化、生理、免疫和遗传等任何可测定的改变。
2、种类
(1)暴露生物标志
包括内剂量和生物有效剂量生物标志,
生物有效剂量标志比内剂量标志更具有生物效应意义。
(2)效应生物标志
指机体内可测定的生理、生化或其他方面的改变。
(3)易感性生物标志
是能够指示机体接触某种特定环境因子时的反应能力的一类生物标志。
3、生物标志在环境流行病学中的应用
(1)暴露的精确测量
在体内生物材料中检测外源性化学物质或其代谢产物的含量,
比通过询问所得的暴露情况或环境监测到的暴露水平精确得多。
(2)揭示早期生物效应
生物效应包括从轻微效应到疾病发生过程各类效应。
(3)判定宿主易感性
从暴露到发病的每一个阶段,易感性均起到重要作用,
是决定疾病发生与否的主要因素。
4、分子生物标志的确认及其应用应注意的问题
(1)分子流行病学发展的关键是建立适用的生物标志。
(2)生物标志的应用意义是毋庸置疑的,但目前敏感、特异、简便易行的不多。
(3)生物标志在应用到人群之前应按一定程序经过科学的验证
第八节健康危险度评价
一、健康危险度评价的基本内容和方法
一、健康危险度评价(HRA)概念
按一定的准则,应用毒理学研究和流行病学调查等的资料,
系统科学地表征有害环境因素暴露对人类和生态的潜在损害作用,
并对产生这种损害作用证据的强度或充分性进行评定,
对危险性评估相关的不确定性进行评价。
二、基本内容
(一)危害鉴定→首要步骤,属于定性评价阶段。
1、目的
是确定在一定的接触条件下,
被评价的化学物是否会产生健康危害及其有害效应的特征。
2、危害鉴定依据
主要来自流行病学和毒理学的研究资料。
(二) 剂量-反应关系的评定→核心(环境化学物暴露与健康不良效应之间的定量评价)
(1)通常通过人群研究或动物实验的资料
确定适合于人的剂量-反应曲 线,
并由此计算出评估危险人群在某种暴露剂量下危险度的基准值。
(2)有阈化学物剂量-反应评定
一 般采用NOAEL法或基准剂量(BMD)法推导出参考剂量或可接受的日摄入量。
(3)无阈化学物的剂量-反应评定的关键
通过一些数学模型外推低剂量范围内的剂量-反应关系,
并由此推算出终生暴露于一个单位剂量的化学物质造成的超额危险度。
(三) 暴露评价→关键步骤
1、人群的暴露评价
通过暴露评价可以测量或估计人群对某 一化学物质暴露的强度、频率和持续时间,
也可以预测新型化学物质进入环境后可能造成的暴露水平(剂量)。
2、暴露剂量
(1)确定外暴露剂量时
首先应通过调查和检测明确暴露特征,有毒物质的理化特性及排放情况,
在环境介质中的转移及分布规律,暴露途径、暴露浓度、暴露持续时间等
(2)确定内暴露剂量
通过测定内暴露剂 量的生物标志来确定或根据外暴露剂量推算
(内暴露剂量=摄入量x吸收率)。
内暴露剂量比外暴露剂量更能反映人体暴露的真实性,提供更为科学的基础资料。
(四) 危险度特征分析→最后步骤
定义
通过综合暴露评价和剂量- 反应关系评定的结果,
分析判断人群发生某种危害的可能性大小,并对其可信程度或不确定性加以阐述,
最终以正规的文件形式提供给危险管理人员,作为管理决策的依据。
(1)对有阈化学物可计算出
①人群终生超额危险度②人群年超额危险度③人群年超额病例数。
把参考剂量相对应的可接受危险度定为10^-6
(波动为10^-6〜10^-3或10^-7~10^-4之间)。
(2)对无阈化学物可算出
①人群终生患癌超额危险度②人均患癌年超额危险度③人群超额患癌病例数。
三、主要特点是
①健康保护观念的转变
②把环境污染对人体健康的影响定量化
二、健康危险度评价的应用
1、预测预报
2、对各种有害化学物或其他因素的危险度进行比较评价,排列治理次序
3、有害物质及致癌物环境卫生标准的研制
二、自然环境板块
一、生存必需
第三章 大气卫生
第一节大气的特征及其卫生学意义
一、 大气的结构
(—)对流层
①气温随着高度的增加而降低 。
②空气具有强烈的(垂直)对流运动。
③污染物聚集
12km
④天气变化复杂
(二) 平流层
(1)在30〜35km 以上 ,温度随高度升高而升高 。
(2)在30~35km 以下 ,温度随高度的增加而 变化不大 ,气温趋于稳定,故该亚层又称为 同温层 。
(3)15~35km, 有臭氧层
(4)空气气流以 水平运动为主 。
55km
(三)中间层
(1)气温随高度的增加而迅速降低
(2)也存在明显的空气垂直对流运动
85km
(四)热成层
(1)气体在宇宙射线作用下 处于电离状态 。
(2)气温随高度的增加而增加 。
(3)能反射无线电波 ,对于无线电通讯有重要意义。
85-800km
(五)逸散层(外层大气)
气体及微粒可飞出地球引力场进人太空。
800km
二、 大气的组成
(一)混合气体(干洁空气)
除去水汽和气溶胶的空气称为干洁空气
主要成分氮(NO2)、氧(O2)、二氧化碳(CO2)、氩( Ar)、氖(Ne)、氮(He)
(二)水汽
干旱地区空气中的水汽含量可低到0. 02%
温湿地区可高达6%
(三)气溶胶
1、定义
大气气溶胶是液体或固体微粒均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系
2、分类:雾、霾、粉尘、烟等
(1) 雾
由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成,
影响能见度,是近地面的空气中水汽凝结(或凝华)的产物。
相对湿度高于90%时称为雾
(2)霾
因空气中悬浮着大量的颗粒物所导致的水平能见度降低到10km以下的一种混浊现象
相对湿度低于80%时称为霾
三、 大气的物理性状
(一) 太阳辐射
1、紫外线
1、分类
(1) UV-A(400〜320nm)
穿过大气层到达地表
与UV-B相比,UV-A穿透皮肤的能力较强,但生物活性较弱。
(2) UV-B (320~290nm) :90%以上的UV-B可被大气平流层中的臭氧所吸收
(3) UV-C(290〜200nm):全部UV-C被大气平流层中的臭氧所吸收
2、对人体的影响
(1)有益作用 →具有抗佝偻病、杀菌和免疫增强作用。
(2)有害作用
①色素沉着、红斑 、日光性皮炎、光电性眼炎、皮肤癌等
②与大气中的某些二次污染物形成有关,例如光化学烟雾和硫酸雾等
2、可见光(400~760nm)
能提高视觉和代谢能力,平衡兴奋和镇静作用,提高情绪与工作效率
是生物生存的必需条件
3、红外线(>760nm)
(1) 有益作用→新陈代谢和细胞增殖、具有消炎和镇静作用
(2)有害作用 →日射病、红外线白内障等
(二)气象因素
对机体的冷热感觉、体温调节、心血管功能、神经功能、免疫功能和新陈代谢功能有调节作用
(三)空气离子
1、定义
大气中带电荷的物质统称为空气离子
2、根据空气离子的大小以及运动速度对其分类
(1)轻离子
①分类
a、空气阴离子:镇静、催眠、镇痛、镇咳、降压等作用,
b、阳离子:失眠、头痛、烦躁、血压升高等
②作用
a、新鲜的清洁空气中轻离子浓度高 ,而污染的空气较轻离浓度低。
b、空气中重离子数与轻离子数之比<50 时,则空气较清洁
(2)重离子
①轻离子与空气中的悬浮颗粒或水滴结合,形成重离子。
第二节大气污染及大气污染物的转归
一、 大气污染的来源
(一)定义
1、大气污染
当大气接纳污染物的量超过其自净能力,污染物浓度升高,
对人们的健康和生态环境造成直接 的涧接的或潜在的不良影响时,称为大气污染
2、大气污染物
引起大气污染的各种有害物质则称为大气污染物。
(二)分类
1、天然污染
主要由于自然原因形成,如沙尘暴、火山爆发、森林火灾 等。
2、人为污染
是由于人们的生产和生活活动造成的,
可来自固定污染源,如烟囱、
工业排气管等和流动污染源,如汽车等各种机动交通工具。
(三)来源
(一)工农业生产
1、工业企业排放的污染物
①主要来源于燃料的燃烧和工业生产过程
②目前我国的主要工业燃料是煤,其次是石油。
2、农业生产:农业生产中化肥的施用、农药的喷洒以及秸杆的焚烧
(二)生活炉灶和采暖锅炉
①是采暖季节大气污染的重要原因
②可造成大量污染物低空排放
(三)交通运输
①主要是指飞机、汽车、火车、轮船和摩托车等交通运输工具排放的污染物
②已成为我国大气污染的重要来源
③产生大量的颗粒物、NO、、CO、多环芳烃和醛类
(四)其他
地面尘土飞扬、意外事件、火葬场、垃圾焚烧炉等
二、 大气污染物的种类
(一)气态污染物
①含硫化合物 :主要有 SO2、SO3和H2S等,SO2 的数量最大,危害也最严重
②含氮化合物 :主要有 NO、NO2和NH等。
③碳氧化合物 :主要是CO和CO2。
④碳氢化合物 :包括烃类、醇类、酮类、酯类以及胺类。
⑤卤素化合物 :主要是含氯和含氟化合物 ,如HCI、HF和SiF4等。
(二)大气颗粒物
(一)定义
(1) 大气颗粒物
大气气溶胶体系中分散的各种微粒常常也被称作大气颗粒物。
(1)空气动力学等效直径
在气流中,若所研究的大气颗粒物
与一个有单位密度的球形颗粒物的空气动力学效应相同,
则这个球形颗粒物的直径就定义为所研究大气颗粒物的空气动力学等效直径
(二)分类
1、 按粒径大小分
(1) 总悬浮颗粒物(TSP )
是指 粒径≤100um 的颗粒物,
包括液体、固体或者液体和固体结合存在的,悬浮于空气中的颗粒
(2)可吸入颗粒物( IP,PM10)
指空气动力学直径≤10um 的颗粒物
能进入人体呼吸道, 能够长期漂浮在空气中, 也被称为飘尘
(3)细颗粒物( PM2.5)
是指 空气动力学直径≤2.5um 的细颗粒
在空气中悬浮的时间更长
易于滞留在终末细支气管和肺泡中,其中某些较细的组分还可穿透肺泡进入血液
PM2.5更易于吸附各种有毒的有机物和重金属元素 ,对健康的危害极大
(4)超细颗粒物(PM0.1)
指空气动力学直径≤0.1um 的大气颗粒物
人为来源的PM0.1 主要来自汽车尾气
PM0.1有直接排放到大气的,也有排放出的气态污染物经日光紫外线作用或其他化学反应转化后二次生成的。
2、按形成过程分
(1)一次污染物
由污染源直接排入大气环境中,其物理和化学性质均未发生变化的污染物称为一次大气污染物
包括从各种排放源排出的气体、蒸汽和颗粒物,如SO2、CO2、NO、 颗粒物、碳氢化合物等。
(2)二次污染物
排入大气的污染物在物理、化学等因素的作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应 形成的理化性质不同于一次污染物的新的污染物 ,称为二次大气污染物
如SO2在大气中氧化遇水形成的硫酸;汽车尾气中的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物在日光紫外线的照射下,经过一系列的光化学反应生成的臭氧、醛类以及各种过氧酰基硝酸酯 (PANs) 。
三、 影响大气中污染物浓度的因素
(一)污染源的排放情况
1、排放量:是决定大气污染程度的最基本的因素。
2、与污染源的距离
(1)有组织排放
(1)烟波着陆点
有组织排放时,烟气自烟囱排出后,向下风侧逐渐扩散稀释,
然后接触地面,接触地面的点被称为烟波着陆点。
(2)特点
①一般认为有害气体的烟波着陆点是烟囱有效排出高度的10~20倍,颗粒物的着陆点更接近烟囱。
②近地面大气中污染物的浓度以烟波着陆点最大,下风侧大气污染物的浓度随着距离的增加而下降,在烟波着陆点和烟囱之间的区域常没有明显的污染。
(2)无组织排放:距污染源越近,大气中污染物浓度越高
3、排岀高度
(1)有效排出高度
即烟囱本身的高度和烟气抬升高度之和 ,可以用烟波中心轴到地面的距离表示
(2)特点
①在其他条件相同时, 排岀高度越高 ,烟波断面越大,污染物的稀释程度就越大, 烟波着陆点的浓度就越低
②一般认为,污染源下风侧的污染物最高浓度与烟波的有效排出高度的平方成反比 ,即有效排出高度每增加一倍,烟波着陆点处断面污染物的浓度可降至原来的1/4
(二)气象因素
1、风和湍流
(1)风向频率图
定义:将一定时期内各个风向出现的频率按比例标在罗盘坐标上,可以绘制成风向频率图(风玫瑰图,wind rose)。
作用
①能够反映某地区一定时期内的主导风向,从而能够指示该地区受某一污染源影响的主要方位,
②全年污染以全年主导风向的下风向地区污染最严重,瞬时污染以排污当时的下风向地区受影响最大。
(1) 风
定义:一般将空气的水平运动称为风 。
风速决定了大气污染物稀释的程度和扩散范围,污染物浓度与风速成反比
(2) 大气湍流
定义:风速时大时小,并在主导风向的下风向上下、左右出现无规则的摆动,风的这种不规则运动称为大气湍流 。
作用:垂直温度递减率大、风速高、地面起伏程度大,则湍流运动就强,有利于污染物的稀释和扩散。
2、温度层结
1、温度层结
1、定义:气温的垂直梯度 ,它决定大气的稳定程度,影响大气湍流的强弱
2、作用
①稳定的垂直梯度易造成湍流抑制,使大气扩散不畅
②不稳定时,由于热力作用湍流加强,大气扩散增强
2、气温的垂直分布
(1)大气温度垂直递减率(γ) :高度每增加100m气温下降的度数 ,通常为0.65℃
(2)三种情况
①气温随高度递减,γ>0
a、一般出现在晴朗的白天,风速小时
b、地面受太阳的辐射后,近地空气增温较快,热量缓慢向高层传递,形成气温下高上低。
c、此时,空气的垂直对流良好
② 气温随高度递增,γ<0
a、在无风、少云的夜晚
b、夜间地面无热量吸收,同时不断通过辐射失去热量而冷却,近地空气也随之冷却,这样气层不断由下向上冷却 , 形成气温下低上高 。
c、这种大气温度随着距地面高度的增加而增加的现象称为逆温 。
逆温的类型
(1) 辐射逆温:由于地面长波辐射冷却形成的。
一般在无风、少云的夜晚,地面无热量吸收,但同时不断通过辐射失去热量而冷却,近地空气也随之冷却,而上层空气降温较慢,形成逆温。
(2) 下沉逆温:由于空气压缩增温而形成的
上层空气下沉落入高气压团中受压变热,结果上层空气的气温高于下层 ,形成逆温
(3) 地形逆温 :由于局部地区的地理条件而形成的
在盆地和山谷中, 晚上寒冷的空气沿山坡聚集在山谷中,形成滞止的冷气团,而其上层有热气流。山谷中就形成了上温下冷的逆温层。
著名的马斯河谷和多诺拉大气污染事——地形逆温
③ 气温不随高度变化, γ = 0
a、多见于多云天、阴天风速较大时
b、由于云层反射,白天到达地面的太阳辐射减少,地面增温不显著;夜间时,云层的存在增强了大气的逆辐射 ,地面冷却不明显
c、风速较大加剧了上下气层的交换,空气得到充分混合
3、气压
(1) 当地面受低压控制时,形成上升的气流。此时多为大风和多云的天气,大气 呈中性或不稳定状态,有利于污染物的扩散和稀释。
(2) 当地面受高压控制时 ,中心部位的空气向周围下降,形成反气旋。此时天气晴朗,风速小,出现逆温层 ,阻止污染物向上扩散。
4、气湿
(1)气湿:即大气中含水的程度,通常用相对湿度(%)表示。
空气中水分多,气湿大时,影响污染物的扩散速度;湿度小,利于扩散。
(三)地形
1、热岛现象
人口密集的城市热量散发远远大于郊区,
结果造成城区气温较高,往郊外方向气温逐渐降低。
如果在地图上绘制等温图,城区的高温部就像浮在海面上的岛屿,称为热岛现象 。
2、水陆地形
①白天:由于太阳辐射使陆地升温速率比水面快,形成由水面吹向陆地的风 。
② 夜晚:陆地散热快于水面,气流由陆地吹向水面形成陆风
四、 大气污染物的转归
(一)自净
1、定义
大气的自净是指大气中的污染物在物理、化学和生物学作用下,
逐渐减少到无害程度或者消失的过程。
2、自净方式
1、扩散和沉降 (主要方式)
2、发生氧化和中和反应
3、被植物吸附和吸收
(二)转移
1、 向下风侧更远的方向转移
2、向平流层转移
3、 向其他环境介质中转移
(三)形成二次污染和二次污染物
1、二次污染
有些大气污染物转移到其他环境介质后,
在某些条件下仍可回到大气环境,造成二次污染,
例如,由汽车尾气排入大气的铅可随尘土降落在公路两旁,遇大风天时,铅尘可被刮起,再次进入大气。
2、二次污染物
大气中的一次污染物还可以转化成二次污染物。
例如,SO2和NO2转化为硫酸雾和硝酸雾,
挥发性有机物和NO2转化为光化学烟雾。
第三节大气污染对人体健康的影响
—、大气污染对健康的直接危害
(一)急性危害
1、烟雾事件
(1)煤烟型烟雾事件
主要由燃煤产生的大量污染物排入大气,在不良气象条件下不能充分扩散所致。(无风、逆温、高气压、湿度大、河谷/盆地)
著名的有马斯河谷烟雾事件、多诺拉烟雾事件以及伦敦烟雾事件
(2)光化学型烟雾事件
是由汽车尾气中的氮氧化物(NOx) 和 挥发性有机物(VOC)
在日光紫外线的照射下,经过一系列的光化学反应生成的刺激性很强的浅蓝色烟雾所致
其主要成分是臭氧(约占90%)、醛类以及各过氧酰基硝酸酯(PANs约占10%),这些通称为光化学氧化剂。
(3)煤烟型烟雾事件与光化学型烟雾事件发生条件的比较
2、事故性排放
(1)印度博帕尔毒气泄漏事件。
(2)前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件。
(3)我国重庆市开县特大天然气井喷事件。
(4)日本福岛核泄漏事件。
(5)天津港“8 • 12”火灾爆炸事件。
(二)短期影响
(1)大气污染,特别是颗粒物污染与呼吸系统疾病、心脑血管疾病的死亡率、发病率以及风险增加有关。
(2)大气污染与心血管疾病死亡率、住院率、急诊率和疾病恶化等增加有关系。
(三)慢性影响
1、影响呼吸系统
大气中的SO2,NOx、硫酸雾、硝酸雾及颗粒物不仅能产生急性刺激作用
还可长期反复刺激机体引起咽炎、喉炎、眼结膜炎和气管炎(慢性阻塞性肺疾患(COPD )等。
2、影响心血管系统
(1)大气污染的长期暴露与心血管疾病死亡率增加有关。
(2)大气污染长期暴露还与心律不齐、心衰、心搏骤停的危险度升高有关
3、增加癌症风险
大气污染确定为人类致癌物,其致癌风险归为第一类,即人类致癌物。
4、其他
免疫功能降低
二、 大气污染对健康的间接危害
(—)温室效应
1、定义
大气层中某些气体如CO2等,能吸收地表发射的热辐射,使大气增温,称为温室效应
这些气体统称为温室气体,主要包括CO2、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O) 和氟氯烃(CFC) 等。
2、危害
①生物媒介传染病
②介水传染病
③食源性疾病
④暑热相关疾病
⑤过敏性疾患
⑥灾害发生
(二)臭氧层破坏
1、成因 :消耗臭氧的物质主要有NO2、CCL4、CH4、溴氟烷烃类(哈龙类)以及CFC(氟氯烃)等,破坏作用最大的是CFC和哈龙类物质。
2、危害:减少了臭氧层对短波紫外线和其他宇宙射线的吸收和阻挡功能, 造成 人群皮肤癌和白内障等发病率的增加,对地球上的其他动植物也有杀伤作用。
(三)酸雨
1、定义
正常降水的pH在5.6-6. 0之间,由于大气中CO2所形成的碳酸所致。当降水的pH小于5. 6时称为酸雨 。主要前体物质是SO2和NOx。
我国的酸雨类型总体属于硫酸型,其化学特征是酸度和硫酸根、铵和钙离子浓度高
2、危害
(1)对土壤和植物产生危害
果实产量下降,森林成片地死亡、农作物产量降低。
(2)影响水生生态系统
浮游动物种类减少,鱼贝类死亡。
(3)对人类健康产生影响
增加土壤中有害重金属的溶解度,加速其向水体、植物和农作物的转移
(4)其他
①腐蚀建筑物、文物古迹
②造成地表水pH下降而使输水管材中的金属化合物易于溶出等
(四)大气棕色云团( ABC)
1、定义
是指区域范围的大气污染物,包括颗粒物、煤烟、 硫酸盐、硝酸盐、飞灰等。
ABC的棕色是黑炭、飞灰、土壤粒子以及NO2等对太阳辐射的吸收和散射所致
2、ABC 热点区 :是指年平均人为AOD(气溶胶光学厚度)超过0.3,且吸收性气溶胶对气溶胶光学厚度的页献超过10%的地区。
2、危害
(1) 儿童佝偻病的发病率较高
(2)降低大气能见度,使交通事故增加
(5)某些通过空气传播的疾病易流行
(五) 其他
影响居民的生活卫生条件,例如灰尘使环境污秽,恶臭或刺激性气体可影响居民开窗换气,以及晾晒衣物等
三、 我国的大气质量标准
1、我国现行的环境空气质量功能分区
(1) 一类区: 为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;
(2) 二类区: 为居住区、商业交通 居民混合区、文化区、工业区和农村地区。
2、环境空气质量标准分级
(1) 一级标准 :为保护自然生态和人群健康,在长期接他情况下,不发生任何危害影响的空气质量要求。一类区执行一级标准。
(2) 二级标准 :为保护人群健康利城市、乡村的动、植物,在长期和短期接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。二类区执行二级标准。
3、污染物浓度限值类型
(1)1小时平均浓度 :是指任何1小时污染物浓度的算术平均值,其限值是指任何1小时内平均浓度的最高容许值。
(2)24小时平均浓度 :是指一个自然日24小时平均浓度的算术平均值,也称为日平均浓度。其限值是指任何一个自然日24小时平均浓度的最高容许值。
(3)年平均浓度 :是指一个日历年内各日平均浓度 的算术平均值,其限值是指任何一个日历年内各日平均浓度的算术均值的最高容许值。
注意
①短期内出现刺激、过敏或中毒等急性危害—必须制订1小时平均浓度限值。
②慢性作用一24小时平均浓度限值和年平均浓度限值。
③急性危害+慢性危害一1小时平均浓度限值、24小时平均浓度限值和年平均浓度限值。
第四节 大气中主要污染物对人健康的影响
一、 颗粒物
(—)来源
(1)大气中的颗粒物可来自自然界的风沙尘土、火山爆发、森林火灾和海水喷溅等
(2)人类的生产和生活活动中使用的各种燃料→主要来源
(3)公路扬尘、 建筑扬尘等。
( 二)健康影响
1、对呼吸系统的影响
(1)对局部组织有堵塞作用,可使局部支气管的通气功能下降, 细支气管和肺泡的换气功能丧失 。
(2)吸附着有害气体的颗粒物可以刺激或腐蚀肺泡壁,长期作用可使呼吸道防御机能受到损害,发生 支气管炎、肺气肿和支气管哮喘 等。
(3)可 增加动物对细菌的敏感性 ,导致呼吸系统对感染的抵抗力下降。
2、对心血管系统的影响
①干扰中枢神经系统功能。
②直接进入循环系统诱发血栓的形成。
③刺激呼吸道产生炎症并释放细胞因子,细胞因子通过引起血管损伤, 导致血栓形成
3、致癌作用
IARC将颗粒物确定为人类致癌物。
4、对人群死亡率的影响
对人群死亡率有短期影响,迄今尚未发现大气颗粒物对健康影响的阈值
(三)影响颗粒物生物学作用的因素
1、颗粒物的粒径
(1)粒径小的颗粒物沉降速度慢,易被吸人。
(2)不同粒径的题粒物在呼吸道的沉积部位不同。>5μm沉积在上呼吸道;<5μm沉积在细支气管和肺泡;<0.4μm自由出入肺泡;<2.5μm肺泡内沉积
(3)颗粒物的粒径不同,其有害物质的含量也有所不同。研究发现,60%~90%的有害物质存在于PM10中。一些元素如Pb、Cd、Ni、Mn、V、Br、Zn以及多环芳烃等主要附着在2μm以下的颗粒物上。
2、颗粒物的成分
①可作为其他污染物如SO2、NO2、酸雾和甲醛等的载体
②颗粒物上的一些金属成分还有催化作用,可使大气中的其他 污染物转化为毒性更大的二次污染物。
③颗粒物上的多种化学成分还可发生联合毒作用。
3、呼吸道对颗粒物的清除作用 :呼吸道不同部位的清除机制有所不同。
4、其他 :某些生理或病理因素可影响颗粒物在呼吸道的沉积。
二、 气态污染物
(一)二氧化硫(SO2)
1、来源
(1)一切含硫燃料的燃烧都能产生二氧化硫—约70%来自火力发电厂等的燃煤污染
(2)小型取暖锅炉和民用煤炉—地面低空SO2污染的主要来源。
2、健康影响(SO2→氧化成SO3→硫酸雾→二次污染物,刺激作用更强)
①SO₂是水溶性的刺激性气体,易被上呼吸道和支气管黏膜的富水性黏液所吸收。
②SO2可刺激呼吸道平滑 肌内的末梢神经感受器,使气管或支气管收缩,气道阻力和分泌物增加。人在暴露较高浓度的 SO2后,很快会出现喘息、气短等症状以及FEV1等肺功能指标的改变。
③SO2可降低动物对感染的抵抗力,损害巨噬细胞参与的杀菌过程。
④SO2还可影响 动物呼吸道对颗粒物的清除能力以及呼吸道黏膜纤毛的运动。
⑤吸附SO2的颗粒物是变态反应原,能引起支气管哮喘。
⑥SO2还有促癌作用,可增 强苯并(a)芘BaP的致癌作用。
(二) 氮氧化物(( NOx→主要是NO2、(NO)
1、来源
(1)自然
①大气中的氮受雷电或高温作用,易合成NOx。
②火山爆发、森林失火 以及土壤微生物分解含氮有机物都会向环境释放NOx
(2)人为
①2/3来源于汽车等流动源的排放,1/3来自工业等固定源的排放
②各种矿物燃料的燃烧过程中均可产生NOx。
2、健康影响
(1)NO2较难溶于水故对上呼吸道和眼睛的刺激作用较小,主要作用深部呼吸道、细支气管及肺泡
(2)NO2可引起炎症反应
(3)可致肺泡表面活性物质準氧化,严重时引起肺气肿
(4)形成的亚硝酸根可与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白,导致组织缺氧
(5)长期暴露于年均浓度高于50~75ug/m的NO2下,儿童的呼吸系统症状会显著增加
(6)NO2可损伤肺泡巨噬细胞和上皮细胞的功能,削弱机体对细菌、病毒感染的抵抗力
(7)NO2与大气中的SO2和SO3分别具有相加和协同作用,造成呼吸道阻力增加以及对感染的抵抗力降低
(二) 一氧化碳( CO)
1、 来源
(1)含碳物质不完全燃烧的产物,无色、无臭、无刺激性。
(2)大气中的CO主要来源于机动车尾气、炼钢、铁、焦炉,煤气发生站、采暖锅炉、民用炉灶、固体废 弃物焚烧排出的废气。
2、健康影响
(1)CO很容易通过肺泡、毛细血管以及胎盘屏障。
(2)CO与血红蛋白的亲和力比氧大200~250倍,形成COHb后其解离速度比氧合血红蛋白慢3600倍,影响血液的携氧能力。此外,COH还影响氧合血红蛋白的解离,阻碍氧的释放,引起组织缺氧。
(3)急性一氧化碳中毒以神经系统症状为主,其严重程度与血中COHb含量有关。
(4)流行病学调查发现,CO暴露与人群心血管疾病的发病率和死亡率增加有关。
(5)由于内源性CO生成增加,妇女妊娠时血中COHb浓度要比非妊娠时高20%左右。可正常胎儿血中的COHb浓度高出母体10%~15%,胎儿对CO的毒性比成人敏感。
(四)臭氧(O3)
1、来源
(1)是光化学烟雾主要成分,约占烟雾中光化学氧化剂的90%以上,是光化学烟雾的指示物其刺激性强并有强氧化性,属于二次污染 物。
(2)自然本底的O3浓度很低
2、健康影响
(1)O3的水溶性较小,易进入呼吸道的深部。但是,由于它的高反应性,人吸入的O3,约有40%在鼻咽部被分解。
(2)人短期暴露于高浓度的O3,可出现呼吸道症状、肺功能改变、气道反应性增高以及呼吸道炎症反应。
(3)哮喘、刺激眼睛;肺气肿、肺水肿。
(4)不同人群对O3的敏感性存在差异,可能与遗传多态性有关。
(5)降低动物对感染的抵抗力,损害巨噬细胞的功能。
(6)阻碍血液的输氧功能,造成组织缺氧,甲状腺功能受损,骨骼早期钙化。
(7)损害体内某些酶的活性和产生溶血反应。
(8)具有致突变作用。目前尚无证据表明O3,有致癌作用。
三、 铅
(—)来源
(1)城市大气铅污染的主要来源之一曾经是含 铅汽油 的使用。
(2)来自铅锌矿开采冶炼、铅冶炼厂、 蓄电池 厂等的含铅废气是城乡大气环境铅污染的重要来源。
( 二)健康影响
①吸收入体内的铅约90%储存于骨骼中;②血铅值反映近期铅摄入量,常作为铅内暴露水平指标。
1、铅是全身性毒物,可影响多个系统,包括神经、消化、造血、泌尿、心血管、免疫系统和内分泌系统。
2、儿童对铅的毒性,特别是其神经毒性比成人更为敏感,易发生儿童铅中毒
(1)铅可以选择性的蓄积并作用于脑的海马部位,损害神经细胞的形态和功能,造成儿童神经行为功能和智力的损害;
(2)儿童铅中毒主要表现为注意力不集中、记忆力降低、缺乏自信、抑郁、淡漠或多动、强迫行为、学习能力和成绩低于同龄儿童;
3、处于器官发生、发育阶段的胎儿对铅作用十分敏感:如母亲孕期长期暴露于高浓度的铅可导致新生儿出现低体重、贫血、出生缺陷、死产等。
四、 多环芳烧(( PAH))
(—)来源
主要来源于 各种含碳有机物的热解和不完全燃烧 ,如煤、木柴、烟叶和石油产品的燃烧,烹调油烟以及各种有机废物的焚烧等。
(二)健康影响
1.大气中的大多数多环芳烃(PAH吸附在颗粒物表面,尤其是<5μm的颗粒物上。
2.与大气中的其他污染物反应形成二次污染物。
如:PAH+O,作用,生成多种具有直接致突变作用的氧化物
与NO,或HNO,形成硝基多环芳烃,后者有直接致突变作用
3.PAH中有强致癌性的多为四到七环的稠环化合物。
由于苯并()芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故常以其作为PAH的代表。
4.BaP是唯一经吸入染毒实验被证实可引起肺癌的PAH。BaP需要在体内经代谢活化后才能产生致癌作用
5.流行病学研究显示,肺癌死亡率与空气中BaP水平呈显著的正相关。
五、二噁英
(一)来源
(1)大气中二噁英主要来源于城 市和工业垃圾焚烧 。特别是医用废弃物在燃烧温度低于300~400℃时容易产生
(2)某些农药的合成、聚氯乙烯塑料的生产、造纸厂漂白过程、氯气生产、钢铁冶炼, 催化剂高温氯气活化都可向环境中释放二噁英。
(3)食物是人体内二噁英的主要来源。
(二) 健康影响
1.二噁英暴露对人群健康的不良影响广泛
2.研究发现,在生产中接触2,3,7,8-TCDD的男性工人血清睾酮水平降低,而促卵泡素和黄体激素增加,提示二噁英可能有抗雄激素和使男性雌性化的作用
3.流行病学研究表明人群接触2,3,7,8-TCDD及其同系物与所有癌症的总体危险性增加有关。
4.IARC将2,3,7,8-TCDD确认为人类致癌物
第五节大气污染对健康影响的调查和监测
一、 污染源的调查
(—)点源污染:对一个工厂或一座烟囱对周围大气影响的调查
①地理位置及其与周围居住区 及公共建筑物的距离;
②生产性质、生产规模、投产年份、排放有害物质的车间和工序、生产工艺过 程、操作制度和生产设备等;
③废气中污染物的种类、排放量、排放方式、排放规律、排放高度
④废气净化处理设备及其效果,废气的回收利用情况;
⑤锅炉型号,燃料的品种、产地和用危,燃烧方式,烟 囱高度和净化设备等;
⑥车间内外无组织排放的情况。
(二) 面源污染:对整个城市或工业区的大气污染源进行调查
①该地区的地形、地理位置和气 象条件;
②功能分区以及工厂和锅炉烟囱等污染源的分布;
③人口密度、建筑密度以及人口构成;
④民用燃料种类和用蛍,炉具的种类和型号,排烟方式;取暖方式等;
⑤交通干线分布,机动车种类、 流量和使用燃料种类;
⑥路面铺设和绿化情况。
(三) 线源污染
(1)除上述面源中包括的线源以外,还有许多跨地区的线源
(2)主要应调查该线路上交通工具的种类、 流量和行驶状态,燃料的种类和燃烧情况,废气的成分等。
二、 污染状况的监测
(一)采样点的选择:与调查监测得目的和污染类型有关
1、点源污染监测
(1)四周布点 以污染源为中心 ,划8个方位,在不同距离的同心圆上布点,并在更远的距离或其他方位设置对照点。
(2)扇形布点 :在 污染源常年或季节主导方向的下风侧 ,划3〜5个方位,在不同距离上设置采样 点,在上风侧适当距离设置对照点。
(3)捕捉烟波布点 随烟波变动的方向 ,在烟波下方不同距离釆样,同时在上风侧适当距离设置 对照点。此方法采样点不固定,随烟波方向变动,可以每半天确定一次烟波方向。
2、面源污染监测
① 按城市功能分区布点 :选择具有代表性的地区布点,每个类型的区域内一般设置2-3个采样点,应设置清洁对照点;
② 几何状布点:将整个监测区划分为若干个方形或三角形小格,在交叉点和小格内布点
③ 根据污染源和人口分布 以及 城市地形地貌 等因素设置釆样点。
3、线源污染监测
针对 道路交通污染的采样点 其采样设备采样口离地面的高度应在2〜5米范围内,距道路边缘距离不得超过20米。
(二)采样时间:尽量在污染物出现高、中、低浓度的时间内采集
(1)日平均浓度
①每日至少有20个1小时浓度平均值或采样时间,这样测定结果能较好地反映大气污染的实际情 况。
②如果条件不容许,毎天也至少应采样3次,包括大气稳定的夜间、不稳定的中午和中等稳定的早 晨或黄昏。
(2)年平均浓度:每年至少也有324个日平均浓度值,每月至少有27个日平均浓度值 (二月至少有25个日平均浓度值),每天的采样时间与测定日平均浓度时相同。
(3)一次最大浓度:应在污染最严重时釆样,即在生产负荷最大,气象条件最不利于污染物扩散时,在 污染源的下风侧采样。当风向改变时应停止采样,釆样时间一般为10~20分钟。
(三)监测指标
(1) 对点源进行监测时,选择所排放的主要污染物为监测指标。
(2)对一个区域进行监测时,一般应测定SO2、PM10、PM2.5、NO2、CO2和O3,还可以加测监测区域内的其他主要污染物。
(2)对线源进行监测时, 一般应测定PM2.5、NO2和CO。
(四)采样记录
包括釆样地点、采样时间、采气量、周围环境,以及天气状况和气象条件(包括采样时的气压和采样点的气温)。
(五)监测结果的分析与评价
1、分别计算1小时平均浓度、日平均浓度和年平均浓度的均值(多计算算术均数)或中位数及标准差或95%可信限。
2、分别比较1小时平均浓度、日平均浓度和年平均浓度的最大值和最低值,并计算最大值的超 标倍数。
3、分别计算1小时平均浓度和日平均浓度的超标率。
4、运用统计学方法,比较各地区和各个时期的污染状态
5、计算大气环境质量指数,对环境质量进行综合评价,找出主要污染源和主要污染物。
6、查明影响范围和污染规律。
三、 人群健康调查
(一)暴露评价
1、大气监测资料——在一定程度上能反映出人群暴露水平,但比较粗略。
2、调查问卷——该方法的优点是比较直观、快速地收集到所需信息,缺点是调查费用较高。
3、个体暴露测定——可采集较确切的吸入空气量和其中所含的污染物浓度。
4、生物材料监测——可以反映该污染物被吸收到体内的实际含量,即内暴露水平。
二)健康效应测定
1、疾病资料——死亡和发病率资料收集和调查问卷。
2、体检——获得该人群的有关健康效应信息。
3、生物材料监测——评价健康效应的重要手段。应考虑监测方法能否被受试人群所接受以及所获资料的准确性和可信性。
(三)资料统计
①可根据卫生统计学和流行病学的方法进行统计分析。
②在研究大气污染对健康的急性影响时,近些年来许多使用时间序列分析。
第六节大气污染控制措施
一、 规划措施
(一)合理安排工业布局,调整工业结构
(1)应结合城镇规划,全面考虑工业布局。避免在山谷内建立有废气排放的工厂。
(2)应考虑当地长期的风向和风速资料, 将工业区配置在当地最小风向频率的上风侧,这样工业企业排出的有害物质被风吹向居住区的次数 最少。
(3)在工业企业与居民区 之间应设置一定的卫生防护距离。
(二)完善城市绿化系统:应注意各类绿地的合理比例。
(三)加强居住区内局部污染源的管理。
二、 工艺和防护措施
(一)改善能源结构,大力降低能耗
(1)在城市应尽量选择使用低硫和低灰分的燃煤。
(2)应因地制宜地开发水电、地热、风能、海洋能、核电以及太阳能等。
(二)控制机动车尾气污染
可釆取机内净化、机外净化以及燃料的改进与替代等措施。
(三)改进生产工艺,减少废气排放
颗粒物的治理技术、气态污染物的治理技术
第四章 水体卫生
第一节水资源的种类及其卫生学特征
—、降水
1、定义:是指雨、雪、雹水。
2、特点
①水质主要受大气和降水来源地的影响
②水质较好
③水量无保证。
④矿物质含量较低
二、 地表水
1、定义:是降水在地表径流和汇集后形成的水体,包括江河水、湖泊水、水库水等
2、类型
1、根据降水量
(1)丰水期:当降水大量进入江河湖泊,水量达最大时称为丰水期
(2)枯水期:一年中水量最小、水位最低的时期称枯水期。
2、按水源特征
(1)封闭型:水体由于四周封闭,水无法流动,又称为 “死水“,如湖水、水库水等
(2)开放型:水体四周未完全封闭,依靠水位的落差,水自高处向低处流动, 也称为“活水” ,如江河水等。
3、特点
①地表水的水量和水质受流经地区地质状况、气候、人为活动等因素的影响较大。
②浑浊度大、细菌量较高、溶解氧含量高,自净能力强
③丰水期-枯水期,封闭型-开放型
④地表水水质一般较软,含盐量较少。
三、 地下水
1、定义:是由于降水和地表水经土壤地层渗透到地面以下而形成。
2、分类
(1)浅层地下水
(1)定义:指潜藏在地表下第一个不透水层之上的地下水
(2)特点
①是我国广大农村最常用的水源,
②水质物理性状较好,细菌数较地表水少
③水中溶解氧含量减少
④污染物含量降低
⑤水的硬度增加
(2)深层地下水
(1)定义:指在第一个不透水层以下的地下水
(2)特点
①常被用作城镇或企业的集中式供水水源
②水质透明无色,水温恒定, 细菌数很少
③水水质较好 ,水量较稳定,
④污染物含量降低
⑤盐类含量高,硬度大 。
(3)泉水
(1)定义:是地下水通过地表缝隙自行涌出的地下水。
(2)分类
①潜水泉:浅层地下水由于地层的自然塌陷或被溪谷截断而使含水层露出,水自行外流即为潜水泉。
②流泉:深层地下水由不透水层或岩石的天然裂隙中涌出,称为流泉。
3、特点
①水质直接受地表水水质和地表土壤层环境的影响原因
②污染物含量较低
③一般情况下,地下水比地表水水质好,但矿化度高,多属硬水。
第二节水质的性状和评价指标
—、物理性状指标
(一)水温
(1)地表水的温度随季节和气候条件而有不同程度的变化,而且水温的变化总是落后于大气温度的变化,其变化范围大约在0.1~30℃之间。
(2)地下水的温度比较恒定,一般变化于8~12℃左右。
(3)当大量工业含热废水进入地表水时可造成热污染,导致溶解氧降低,危害水生物的生长与繁殖,影响水生态环境。
(4)地下水温度如突然发生变化,可能是地表水大量渗入所致。
水温不是由于水体受到除H2O外其他物质污染造成的
(二)色
(1)洁净水是无色的。多数清洁的天然水色度在天然水色度在15°~25°
(2)水中腐殖质过多时呈棕黄色,黏土使水呈黄色。
(3)小球藻使水呈绿色,硅藻呈棕绿色,甲藻呈暗褐色,兰绿藻呈绿宝石色等。
(三)臭和味
(1)洁净水是无臭气和异味的。
(2)湖沼水因水藻大量繁殖或有机物较多时,有鱼腥气及霉烂气
(3)水中含有硫化氢时水呈臭蛋味
(4)硫酸钠或硫酸镁过多时呈苦味,铁盐过多时有涩味。
(5)水中适量碳酸钙和碳酸镁时使人感到甘美可口,含氧较多的水略带甜味
(四)浑浊度
(1)水浑浊度表示水中悬浮物和胶体物对光线透过时的阻碍程度。主要取决于胶体颗粒的种类、大小、含量、形状和折射指数。
(2)浑浊度的标准单位是以1L水中含有相当于1mg标准硅藻土形成的浑浊状况,作为1个浑浊度单位,简称1度。
(3)浑浊现象常用来判断水是否遭受污染的一个表观特征,不浑浊的水不一定未受污染
(4)地下水一般较清澈,若水中含有二价铁盐,与空气接触后就会产生氢氧化铁,使水呈棕黄色浑浊状态。必须强调的是,不浑浊的水不一定未受污染。
二、 化学性状指标
(一)pH
(1)纯H2O的pH等于7,天然水的 pH一般在7.2~8.5之间。
(2)当水体受大量有机物污染时,氧化分解产生游离二氧化碳,可使水的pH降低
(二)总固体
(1)总固体: 是指水样在一定温度下缓慢蒸发至干后的残留物总量,包括水中的溶解性固体和悬浮性固体,由有机物、无机物和各种生物体组成。
(2)溶解性固体:是水样经过滤后,再将滤液蒸干所得的残留物,其含量主要取决于溶于水中的矿物性盐类和溶解性有机物的多少。悬浮性固体:是水中不能通过滤器的固体物干重。
(3)总固体愈少、水愈清洁。当水受污染时,其总固体增加。
(4)水中总固体经烧灼后,有机物被全部氧化分解而挥发,剩下的为矿物质。烧灼后的损失量大致可说明水中有机物的含量。
(5)缓慢蒸发至干后的残留物总量实际小于水体真实总固体,因为挥发性物质并没有被检出.
(三)硬度
(1)硬度 :指溶于水中钙、镁盐类的总含量,以CaCO3(mg/L)表示。
(2)碳酸盐硬度 :钙、镁的重碳酸盐和碳酸盐。非碳酸盐硬度:钙、镁的硫酸盐、氯化物等
(3)水经煮沸后能去除的那部分硬度称暂时硬度。 永久硬度指水煮沸后不能去除的硬度。
(4)水煮沸时,由于钙、镁的碳酸盐并非完全沉淀,故暂时硬度往往小于碳酸盐硬度
(5) 地下水的硬度一般均高于地表水。→地下水在渗透过程中吸收了土壤中有机物分解释放出的CO2,使地层中的碳酸钙、碳酸镁溶解,使地下水的硬度增高
(四)含氮化合物
(1) 有机氮
是有机含氮化合物的总称。→新近污染
(2) 蛋白氮
(1)定义:已经分解成较简单的有机氮。
(2)意义:当水中有机氮和蛋白氮显著增高时,说明水体新近受到明显的有机性污染
(3)氨氮
(1)定义:是天然水被人畜粪便等含氮有机物污染后,在有氧条件下经微生物分解形成的最初产物。
(2)意义:水中氨氮增高时,表示新近可能有人畜粪便污染 ,或流经沼泽地带。
(4)亚硝酸盐氮
(1)定义:是水中氨在有氧条件下经亚硝酸菌作用形成的,是氨硝化过程的中间产物
(2)意义:亚硝酸盐含量高,该水中有机物的无机化过程尚未完成污染危害仍然存在
(5)硝酸盐氮
(1)定义是含氮有机物氧化分解的最终产物
(2)意义
①如水体中硝酸盐氮含量高 ,而氨氮、亚硝酸盐氮含量不高 ,表示该水体过去曾受有机污染,现已完成自净过程 。
②若氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮均增高 ,提示该水体过去和新近均有污染,或过去受污染, 目前自净正在进行
(五)溶解氧(DO)
(1)定义指溶解在水中的氧含量。
(2)意义
(1) 水温是主要的影响因素 ,水温愈低 ,水中溶解氧含量愈高
(2) 水层越深 ,溶解氧含量通常愈低
(3)大量藻类植物生长,溶解氧含量升高;有机物污染物或藻类大量死亡,溶解氧含量降低
(4)可作为评价水体受有机性污染及其自净程度的间接指标
(5)当水中溶解氧小于3~4mg/L时,鱼类就难以生存
(六)化学耗氧量(COD)
(1)定义 :指在一定条件下,用强氧化剂,如高锰酸钾、重铬酸钾等氧化水中有机物所消耗的氧量。
(2)意义
①测定水体中有机物含量的间接指标 ,代表水体中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量。
②适用于快速检测水体受有机物污染的情况。
③COD不能反映有机污染物的种类、污染物的化学稳定性及其在水中降解的实际情况,因为有机物的降解主要靠水中微生物的作用。
(七)生化需氧量(BOD)
(1)定义:指水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解时消耗的溶解氧量。
(2)意义
①水中有机物愈多,生化需氧量愈高。
②五日生化需氧量:20℃培养5日后, 1L水中减少的溶解氧量为5日生化需氧量
③清洁水生化需氧量一般小于lmg/L。
④评价水体污染状况的一项重要指标,BOD可反映水体中微生物分解有机物的实际情况,在水体污染及治理中经常采用。
(八)氯化物
当水中氯化物含量突然增高时,表明水有可能受到人畜粪便、生活污水或工业废水的污染。
(九)硫酸盐
水中硫酸盐含量突然增加,表明水可能受生活污水、工业废水或硫酸铵化肥等污染
(十)总有机碳和总需氧量
1、总有机碳(TOC)
(1)定义:是指水中全部有机物的含碳量
(2)意义
①只能相对表示水中有机物的含量
②是评价水体有机物污染程度的综合性指标之一,但不能说明有机污染物的性质
2、总需氧 (TOD)
(1)定义:指一升水中还原物质在一定条件下氧化时所消耗氧的毫升数
(2)意义:是评定水体被污染程度的一个重要指标,其数值愈大,污染愈严重
(十一)有害物质
1、种类:主要指水体中重金属和难分解的有机物,如汞、镉、砷、铬、铅、酚、氰化物、有机氯和多氯联苯等。
2、有害物质的来源:除氟、砷等可能与地层有关外,主要受工业、生活和农业废水的污染。
三、 微生物学性状指标
1、指示菌:具有代表微生物污染总体状况的菌种称为指示菌。【特点:代表性强、容易检测】
2、地表水:细菌总数【受微生物污染的总体情况】+粪大肠菌群数【受病原微生物污染的情况】
3、细菌学检查:特别是病原微生物指示菌检查,可作为水体受粪便污染的直接指标,检查水中细菌总数和粪大肠菌群数可间接评价水质受微生物的污染情况。
4、细菌总数
1、定义:指1ml水在普通琼脂培养基中经37°C培养24小时后生长的细菌菌落数
2、意义
(1)它可以反映水体受生物性污染的程度,水体污染愈严重,水的细菌总数愈多。
(2)细菌总数可作为水体被生物性污染的参考指标。
5、粪大肠菌群
(1)总大肠菌群
指一 群需氧及兼性厌氧的在37℃生长时能使乳糖发酵、在24小时内产酸产气的革兰阴性无芽孢杆菌。
既包括存在于人及动物粪便的大肠菌群(粪大肠菌群)→44.5℃可以继续生长;也包括存在于其他环境中的大肠菌群→44.5℃不再生长。
( 2)粪大肠菌群
即在44.5±0.2℃环境中培养能生长繁殖使乳糖发酵而产酸产气的大肠菌群细菌称为粪大肠菌群。存在于人和其他温血动物如牛、羊、狗等肠道。
粪大肠菌群作为粪便污染水体的微生物学指标。
第三节水体的污染源和污染物
一、 水体污染的主要来源
1、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,
使水和水体底质的理化特性和水环境中的生物特性、组成等发生改变,
从而影响水的使用价值, 造成水质恶化,乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象
2、主要来源
(一)工业废水:水污染的主要原因
(二)生活污水:水体富营养化:受含磷、氮等污水污染造成水体中漂类大量繁殖,使水中有机物增加、溶解氧下降,水质恶化的现象。
(三)农业污水
(四)其他:工业生产过程中产生的固体废弃物,城市垃圾等,受雨水淋洗后进入地表径流而造成水体污染。海上石油开采、大型运油船只泄漏事故及航海船只产生的废弃物等则是海洋污染的重要来源。
二、 水体污染物
(一)物理性污染物
(2)热污染:主要来源于工业冷却水。其中以动力工业为主。
(2)放射性污染
①天然放射性核素;
②核试验沉降物;
③核工业的废水、废气、废渣;
④核研究和核医疗等单位排放的 废水。
(二)化学性污染物—当今水污染最显著特点
(1)无机污染物:如铅、汞、镉、铬、神、氮、磷、氧化物及酸、碱、盐等
(2)有机污染物:如苯、酚、石油及其制品等。
(三)生物性污染物
(1)生活污水、医院污水、畜牧和屠宰场的废水等,以及垃圾和地表径流都可能带有大景病原体和其他微生物。
(2)磷、氮等污染物引起水体富营养化而导致藻类污染也属于生物性污染。
第四节水体的污染、自净和污染物的转归
一、 各种水体的污染特点
(一)河流
1、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。
2、河流的大小可影响污染物的扩散方式
(1)中小河流:水量较小,污染物可沿着纵向、横向、垂直方向扩散,污染可影响到下游数十公里,污染物在整个断面均匀分布。
(2)较大河流:不易全断面混合。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。
(二)湖泊、水库
①水面宽阔、流速缓慢、沉淀作用强,稀释混合能力差,水交换缓慢等。
②湖泊的相对封闭性使污染物易于沉积;湖泊的缓流水面使水的复氧作用降低,自净能力减弱。
③主要现象:水体富营养化。淡水—水华;海湾赤潮
(三)地下水
1、污染过程缓慢,一旦受到明显污染,需较长时间才能恢复。
2、流动及其缓慢、溶解氧含量低,微生物含量少,自净能力差。
3、一般而言,地下水污染物的含量会低于地表水。(例外:有机氯农药)
4、地下水污染物的含量反映的是地表水前期的污染状况。
(四)海洋
1、污染源多而复杂。
2、很难再转移出去。不易分解的污染物:海洋中积累;或被海洋生物富集,形成持续性污染,危害严重。
3、易发生石油污染,严重时可影响海洋生物的生存。
4、污染范围大。
二、 水体污染的自净及其机制
(一)水体污染的自净作用
1、水体自净
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。
2、影响因素
(1)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)
(2)污染物性质和浓度等。
3、废水进入水体后,污染与自净过程几乎同时开始
(1)距排污口近水域:污染过程为主,水质恶化,形成重污染区。
(2)相邻的下游水域:污染过程减弱、自净过程加强,水质好转,形成中度至轻度污染区域。
(3)轻度污染区下游:自净过程为主。
4、自净过程
第一阶段
易被氧化的有机物进行的化学氧化分解
在污染物进入水体后,数小时即完成
第二阶段
有机物在水中微生物作用下的生物化学氧化分解
与持续时间的长短与水温、有机物浓度、微生物种类和数量等有关
一般要延续数日
通常用BOD5表示能被生物化学氧化的有机物的量
第三阶段
含氮有机物的硝化过程
这个阶段最慢,一般要延续一个月左右
(二)水体自净过程的特征
①进入水体的污染物在自净过程中,总的趋势是 浓度逐渐降低 ;
②大多有毒污染物在物理、化学和生物学作用下转变为 低毒或无毒的化学物 。
③重金属污染物在溶解状态时可被吸附或转变成不溶性化合物沉淀至底泥或进入食物链中 ;
④复杂的有机物如碳水化合物、脂肪、蛋白质等,不论水中溶解氧含量如何, 都能被微生物利用和分解 ;
⑤不稳定的污染物在自净过程中 转变成稳定的化合物 。
⑥在自净过程初期,水中溶解氧含量急剧降低 ,到达最低点后又缓慢上升 ,并逐渐恢复至正常水平 ;
⑦水生物种群和数量先减少后回升,最后使生物分布趋于正常
(三)水体自净的机制
(一)物理净化
(1)混合与稀释 (最先发生)
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
水流虽越大,其稀释比越大,稀释效果也就越好。
(2)吸附沉淀
悬浮颗粒物沉降,污染物也可被固体吸附,并随同固相迁移或沉降
(3)物理净化过程只是改变了污染物的浓度分布,并不减少污染物绝对量,但有助于后续化学和生物净化过程的进行。
(二)化学净化
(1)定义: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。
(2)包括污染物的分解与化合、氧化与还原、酸碱中和等作用。
(3)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。
(4)有些水体污染物,可发生光解反应和光氧化反应,
(5)化学净化过程改变了污染物的绝对量,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。
(三)生物净化
1、定义: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,直至消失的过程,称为生物净化。
2、过程
(1)在地表水自净作用中最为重要且最为活跃 。
(2)需氧微生物作用:悬浮和溶解的有机物——简单无机物如二氧化碳、水、硫酸盐、硝酸盐等。
(3)特殊的微生物种群和高级水生植物:吸收、分解或浓缩汞、镉、锌等重金属及难于降解的人工合成有机物。芦苇——酚类;浮萍——镉
(3)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。可以把溶解氧作为水体自净的一个指标。
(5)污水中的微生物:死亡。紫外线照射、水生生物间拮抗作用、噬菌体的噬菌作用、不适宜的环境条件。
(6)寄生虫卵:沉入水底,逐渐死亡。
(7)水体的主要净化途径。目前污水处理的重要技术手段。
3、复氧过程
(1)定义
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,这就是水体的复氧过程
(2)氧垂曲线
①在 Cp点之前 ,耗氧作用>复氧作用,水中溶解氧逐渐降低,水质逐渐恶化
② Cp点以后 ,复氧作用>耗氧作用,溶解氧(DO)逐渐恢复,水质逐渐好转
③Cp点:耗氧速率=复氧速率,水中溶解氧(DO)的最低点
(3)意义
①若Cp点溶解氧含量大于地表水卫生标准规定的数值(4mg/L) ,表明废水中耗氧有机物的排放未超过水体的自净能力 ;
②若排入的有机物过多, 超过河流的自净能力 ,则Cp点低于卫生标准规定的最低溶解氧含量,甚至在排放点下游的某一河段会出现无氧状态,此时水中厌氧菌 对有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、甲烷等,水质严重恶化、变黑发臭。
三、 水体污染物的转归
(一)污染物的迁移
1、定义: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
2、迁移方式
1、向下游推移和搬运:沿水流方向。
2、吸附和凝聚作用:通过水中固体颗粒物和胶体物质,随之转移或沉淀
3、污染物通过水生生物的吸收、代及食物樊的传递过程而转移。
3、生物富集作用 :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、甚至引起其他生物(或人)中毒的浓度。
4、生物放大作用 :是由于 食物链上各级生物的生物富集作用 ,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。如甲基汞、有机氯农药等可通过食物链作用,在各级生物之间传递、转移形成生物放大作用。
(二)污染物的转化
1、定义
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。
通过此作用,污染物改变了原有的形态或分子结构,以致改变了污染物固有化学性质、毒性及生态学效应。
2、方式
(1) 物理转化: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。
(2) 化学转化:主要通过水解、化 合、氧化还原等作用来实现。
(3)光化学作用:是指有机化合物在水中吸收太阳辐射大于290nm的光能而发生分解反应。
(4) 生物转化: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。
(三)DDT在水生食物链中的迁移和转归的实例分析
1、理化性质
(1)DDT是一种有机氯农药的代表品种,它具有非常稳定的化学性质,在自然环境下半减期长达25 年,能较好地溶解在油脂等有机相中。
(2)DDT—旦被动物机体吸收,则代谢、分解和排出过程缓慢。
(3) 如果动物持续不断地低浓度或低剂量长期摄取DDT,就会在 脂类含量丰富的组织和脏器中累积 ,发生生物富集现象。
2、在水生食物链的迁移和转归
:(1)由于DDT具有生物富集作用,因此DDT在水生食物链上会出现如下浓度变化∶水(0.3μg/L)→浮游生物(30μg/kg)→小鱼(0.3mg/kg)→大鱼(3mg/kg)→水鸟(30mg/kg)。
(2)尽管水体中DDT浓度只有0.3μg/L,但通过水生食物链的生物放大作用,高端水鸟体内 DDT的浓度已高达30mg/kg,与水体中DDT浓度比较,放大了10万倍。
(3)DDT对水环境的污染,通过众多食物链的传递,可以造成对全球环境的污染。
3、经验教训
①水体资源的轻微污染可能引发危害更大的环境灾害;
②长残留期的脂溶性化学物质具有极大的生物放大作用;
③位于食物链最高位的人类将成为环境污染的最大受害者。
第五节水体污染的危害
—、生物性污染的危害
(一)生物性病原体的污染危害
(1)来源:水中病原体主要来源于人畜粪便、生活污水、医院废水以及畜牧屠宰、皮革和食品加工过程中产 生的废水。
(2)危害:典型→引起介水传染病的传播和流行。
(二)水中藻类毒素的危害
(1)在富营养化水体中藻类大量繁殖聚集在 一起,浮于水面可影响水的感观性状,使水质出现异臭异味。
(2)对人体危害最大藻类——铜绿微囊藻产生的 微襄藻毒素(MC)和泡沫节球藻
(3)健康危害
①急性危害
以MC-LR型最强,主要累及肝脏,引起肝脏大面积肿胀、出血、坏死、肝细胞结构和功能破坏严重者可因肝功能衰竭而死亡。
②慢性危害更常见
a、长期饮用含微囊藻毒素的水的居民,原发肝癌发病率明显高于饮用深井水的当地居民
b、微囊藻毒素已成为我国南方肝癌高发区的三大环境危险因素之一
c、微囊藻毒素的毒效应具有明显的器官选择性,主要靶器官为肝脏、肾脏、肠、脑等,肝脏毒效应最显著
d、MC-LR主要作用于肝细胞和肝巨噬细胞,强烈抑制丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶的活性
二、 化学性污染的危害
(1)来源:工业废水和生活污水未经有效处理排放入
(2)危害
(一)酚
1、来源:主要来自炼焦、炼油、制取煤气、造纸及用酚作为原料的工业企业,广泛用于消毒、灭螺、防雁
2、接触:经皮肤接触或经饮用水由胃肠道吸收。
3、毒性及对人体健康的影响
(1)影响机制
酚在低浓度时使蛋白质变性,高浓度时使蛋白质沉淀。
酚对皮肤黏膜有强烈的刺激腐蚀作也可抑制中枢神经系统或损害肝肾功能。
(2)急性中毒:大量出汗、肺水肿、吞咽因难、肝及造血系统损害、黑尿等。
(3)慢性危害:记忆力减退、皮疹、皮肤嬸痒、头昏、失眠、贫血等慢性中毒症状,尿酚含量显著升高。
(4)内分泌干扰作用:雌激索干扰效应和甲状腺干扰效应,
(5)其他
①水的感官性状恶化,鱼贝类水产品带有异臭异味;
②以氯消毒时,可产生氯酚。氯酚的臭阈低至5/几L,氯酚臭会产生明显异味。
(二)多氯联苯(PCB)—属于持久性有机污染物
1、来源
①作为良好的绝缘材料应用于变压器、电容器、无碳复印纸、阻燃剂等工业产品。
②人体暴露:摄入被PCB污染的食物。
2、毒性
(1)日本“米糠油中毒事件”:主要表现为皮疹、色素沉着、眼脸浮肿、眼分泌物增多及胃肠道症状等,严重者可发生肝损害,出现黄疸、肝性脑病甚至死亡
(2)台湾“油症事件”:孕妇食用被污染的米糠油后,出现胎儿死亡,新生儿体重减轻皮肤颜色异常,眼分物增多,即所谓的“胎儿油症”。
(3)典型的内分泌干扰效应,拮抗雄激素睾酮作用;干扰雄激素的体内代谢、抑制雄激素生物学效应:与雌激受体结合,干扰雌激素的正常代谢;干扰甲状腺的功能;发育中的胎儿和婴幼儿、儿童可能更敏感,因而需长注PCB对儿童健康的影响。
(三)邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)
1、来源
(1)工业废水:各种使用PAE(邻苯二甲酸酯)为原料的工业企业废水
(2)衣业失产过程:农用塑料薄膜、驱虫剂
(3)大气
(4)人体暴露:摄入被PAE污染的食物,较高的生物富集性。
2、毒性
(1)典型的内分泌干扰物,较强的雄性生殖毒性,睾丸是其生殖毒性的重要靶器官
(2)致癌作用:DEHP(二甲酸二异辛酯)为2B类化学致癌物。
(3)影响胚胎生长发育:PAEs可通过胎盘屏障作用于胚胎。
3、防治:《地表水环境质量标准》集中式生活用水水源中规定,DEHP-0.08mg/L;DBP(邻苯二甲酸二正丁酯)0.003mg/L。
三、物理性污染的危害
(一)热污染
1、来源:主要源于工业冷却水 ,特别是发电厂的冷却水。
2、危害
(1)增加水体中化学和生物学反应的速率和水分蒸发量:水温每升高10℃,化学反应速率约增加1倍。
(2)降低水中溶解氧含量。
(3)水温升高改变水环境,影响某些鱼类产卵和孵化,导致水域中原有鱼类的种群改变。
(4)加剧水体富营养化。
(5)改变水中悬浮物沉降速度:水的密度和黏度下降,加速颗粒物沉降,影响河流携带淤泥能力。
(二)放射性污染
1、来源:天然和人为
2、危害
(1)外照射+内照射→①131碘(I):甲状腺;②222Rn(氡):肺;③235U铀:肾脏
(2)除核素本身毒性,辐射损伤导致某些疾病的发生率增加并可能诱发人群恶性肿瘤发生率增高。
(3)235U对肾脏、骨髓、造血机能的损害;90Sr(锶)可引起骨肿瘤和白血病。
第六节水环境标准
一、概述:我国水环境标准体系可概括为“六类三级”
1、六类
①水环境质量标准
②水污染物排放标准
③水环境卫生标准
强制性标准
④水环境基础标准
⑤水监测分析方法标准
⑥水环境标准样品标准
推荐性标准
2、三级
(1)国家标准:是考虑了全国各地均可能执行的标准,既考虑了科学性、技术上的可行性,也考虑了经济上的合理性。
(2) 行业标准和地方标准:是针对行业和地区特点和经济发展水平俐定的标准,通常应该严于国家标准 。
二、水环境质量标准
(一)地表水环境质量标准
1、分类
1、地表水环境质量标准基本项目
适用于全国江河、湖泊、运河、渠道、水库 等具有使用功能的地表水水域;
2、集中式生活饮用水地表水源地补充项目和特定项目
适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区和二级保护区。
2、核心要素
①防止疾病传播
②防止急慢性危害
③保证感官性状良好
④水体自净正常进行
(二)水环境功能区划
1、按水域质量由高→低
I类 :主要适用于源头水、国家自然保护区
II类 :主要适用于集中式生活饮用水 地表水源地 一级保护区 、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;
III类 :主要适用于集中式生活饮用水地 表水源地 二级保护区 、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;
IV类 :主要适用 于一般工业用水区 及 人体非直接接触 的娱乐用水区;
v类 :主要适用于 农业用水区 及 一般景观 要求水域。
2、按水资源划定
自然保护区、饮用水水源保护区、渔业用水区、工农业用水区、景观娱乐用水区、混合区、过渡区等管理区。
3、核心思想
各类功能区均设置了其相应的水质标准,明确提出高功能水域高标准保护、低功能水域低标准保护思想。
三、水污染物排放标准
(一)基本内容
①我国的污水排放标准包括国家、地方和行业污水综合排放标准三级体系。
②国家污水排放标准:是国家环境保护主管部门制定并在全国范围内适用的标准
③地方排放标准:是由省、自治区、直辖市人民政府批准颁布的
a、对国家污染物排放标准中没做规定的项目,可以制定地方污染物排放标准
b、对国家污染物排放标准已做规定的项目,可以制定严于国家污染物排放标准的地方污染物排放标准
c、两种标准并存的情况下,执行地方标准。
(二)分类—按适用范围不同
1、《污水综合排放标准》:是国家标准
1、作用
a、用于控制水污染,保护地表水及地下水水质处于良好状态
b、保障人体健康,维护生态平衡,促进经济建设的发展
c、为工程设计和环境管理提供了依据
2、按其性质及控制方式分为
第一类
是指能在环境和动植物体内蓄积,对人体健康产生长远影响者,包括汞、镉、铬、砷、铅、镍、苯并(a)芘、铍等13种物质。
一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求
第二类
规定了单位的污水排放,规定了56种有害物质或项目;
并规定在排污单位排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。
2、水污染物行业排放标准—《医疗机构水污染物排放标准》
(1)主要内容
标准中明确了对县级及县级以上
或20张床位及以上的综合医疗机构和其他医疗机构污水排放
以及传染病、结核病医院的污水中粪大肠菌群数
和采用氯化消毒的医院污水中的总余氯作出了具体规定。
(2)具体要求
①如排放标准中分别规定医院(20个床位以上)、兽医院及医疗机构污水中粪大肠菌群数为500MPN/L
②传染病、结核病医院污水中的粪大肠菌群数100MPN/L;
③采用氯化消毒的医院污水中总余氯的一、二级标准分别规定为3~10mg/L(接触时间≥1小时)和2~8mg/L(接触时间≥1小时);
④传染病、结核病医院污水中总余氯为6.5~10mg/L(接触时间≥1.5小时)。
第七节水体卫生防护
—、污染源头控制
(1)污染物源头控制是污染物尚未对水体造成污染之前采用积极有效的措施, 防止污染物进入水体 。
(2) “清洁生产”理念 ,采用一体化的污染物整体控制战略,降低污染物对环境的破坏和人群健康的风险
二、 工业废水利用与处理
(一)工业废水利用
如对于污染程度较低的工业用水,经适当处理,可作为工业冷却水使用。
(二)工业废水处理
1、物理处理:机械阻留、沉淀、膜过滤;较大的悬浮物和漂浮物;
2、化学处理:混凝沉淀、中和、氧化还原;溶解物或胶体物质:
3、物理化学处理:废水处理系统:溶解性物质;
4、生物处理
(1)作用机制:通过微生物的代谢作用将有机污染物转化为稳定且无害的物质:
(2)方法
(1)需氧→①活性污泥法(又称曝气法):利用含有大量需氧微生物的活性污泥,在强力通气的条件下使污水净化;②生物膜法;
(2)厌氧→厌氧生物处理法:利用厌氧微生物在缺氧条件下分解有机物,实现污染物浓度降低。
三、 生活污水的利用与处理
(一)城镇生活污水的利用与处理——建立集中式污水处理厂
(二)中水回用
1、概念
为缓解水资源危机和紧缺,增加水的利用率,通过对城市生活或工业污水深度处理,达到一定水质要求,再行使用,称为中水回用。
主要用于冲洗地面、厕所、绿化、喷洒及景观用水等,已成为城市公共用水来原的重要方式。
2、保证中水回用的安全措施
(1)水质必须达到国家《生活杂用水水质标准》
(2)严格控制中水氮、磷含量
(3)仅用于非饮用水、非人体直接接触的、低质用水领域
(4)确保自来水与中水的供给严格分开
(5)对使用者进行必要的安全教育和相关知识培训
四、 医疗机构污水的处理
1、概念
医疗机构污水:指医疗机构门诊、病房、手术室、各类检验室等处排出的诊疗、生活及粪便污水。当医疗机构其他污水与上述污水混合排出时一律视为医疗机构污水
2、最常用的方法:氯化消毒→主要以次氯酸钠作为消毒剂。
3、排放标准
(1)采用含氯消毒剂消毒医疗机构污水时:若直接排入地表水体和海域,应先进行脱氯处理,使 总余氯小于0.5mg/L 。
(2)医院污水处理过程中生成的污泥,含有污水中病原体总量的70%~80%,也须进行彻底消毒处理;→加热消毒:如蒸汽、高温堆肥等;化学消毒:如投加漂白粉和石灰等方法。
第八节水体污染的卫生调查、监测和监督
一、水体污染调查
(一)污染源调查
①企业种类、性质、规模和整体及企业内部布局情况;
②企业各车间使用的原料、成品、半成品、副产品等;
③工业用水的水源类型、供水方式和使用情况,废水排放量及所含污染物的种类及其浓度;
④废水排放方式和流向
⑤企业对废水回收处理和综合利用情况
(二)水体污染调查
① 基础调查
了解水体基本状况, 调查范围较大 ,如全国性水体污染和某一水系的污染调查。
② 监测性调查
选择代表性水体断面 ,定期对水污染进行调査,了解水体中污染物的变化情况
如全球监测系统的水质监测
③ 专题调查
为深入开展 某类特定污染类型或污染物 而进行的针对性专门调查。
④ 应急性突发事件调查
对污染事故的原因、时间、可能造 成的危害等情况进行的调査。
(三)水体污染对居民健康影响的调查
流行病学调查包括现况调查、回顾性调查和前瞻性调查。
二、 水体污染监测
(一)江河水系监测
1、采样断面与采样点的选择
(1)采样断面:至少设置 3个采样断面
①设在污染源的上游—清洁或对照断面:了解河水未受本地区污染时的水质状况
②设在污染源的下游—污染断面:可了解水质污染状况和程度
③设在污染断面下游一定距离—自净断面:可了解污染范围及河水的自净能力
(2)采样点
①河道较宽的水体:如长江中、下游可设5个采样点 (分别距两岸边50m、150m及江心处)
②较小的河流:河中心点采样
③对重要的支流入口 :采样深度一般在水下0.2~0.5m
2、采样时间和频率
(1)至少应在 平水期、枯水期和丰水期 各采样一次,每次 连续2~3天
(2)采样前数日及采样时,应避开雨天 ,以免水样被稀释
3、水质监测项目
(1)我国水质监测的必测项目:挥发性酚、氰化物、砷、汞、铬作
(2)在基础性调查:应包括能反映水质天然性状的指标
a、如水温、浑浊度、色度、pH、总硬度等
b、一般卫生学指标如溶解氧、生化需氧量、总大肠菌群等
c、有毒物质指标如酚、氰化物、汞、砷等。
(3)专题调查:一般监测项目+特异的监测指标(如松花江汞污染)
4、水体底质的监测
①底质:是指江河、湖泊、水库等水体底部的淤泥,是水体的重要组成部分。
②底质中有害物质(特别是重金属)含量的垂直分布一般能反映水体污染历史状况
5、水生生物的监测
① 水生生物种群、数量及分布情况的测定
了解和评价水体的污染情况;
② 生物体内毒物负荷测定
了解水体污染及污染物在水体中的迁移、消长规律及对人群健康的可能危害;
③ 水中污染物对水生生物综合作用检测
了解污染对水生生物的总体效应。
例如,观察水生动物的外周血微核发生率、染色体畸变等作为反映水中有害物质对遗传物质影响的指标
④ 水中大肠菌群和病原微生物的检测
作为水体生物性污染的常用指标。
(二)湖泊、水库的监测
(1)可按不同水区设置监测断面,如进水区、出水区、深水区、污染源废水排入区等设置采样点,同时以远离污染的清洁区水样作对照
(2)水体底质和生物的监测更有意义
(三)海域的监测
河口和港湾作重点调查监测
(四)地下水的监测
根据地下水流向→①地下水的下游设立若干监测井,②地下水上游设置本底对照井,③还可在污水灌溉区内设置若干个监测井。
三、 水体卫生监督和管理
1、开展水体污染与水体自净调查
2、加强医疗机构污水的管理处置
3、以污水进行农田灌溉或污水流入的养殖区
4、协同环境保护部门幵展水污染防治的监督和管理
5、幵展经常性卫生监督和管理
第五章 饮用水卫生
第二节饮用水与健康
一、 饮用水污染与疾病
(一)介水传染病
1、定义:通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病,又称水性传染病
2、原因
①水源受病原体污染后,未经妥善处理和消毒即供居民饮用。
②净化消毒后的饮用水在输配水和贮水过程中,由于管道渗漏、出现负压等原因,重新被病原体污染。
3、病原体的来源
(1)人粪便、生活污水、医院以及畜牧屠宰、皮革和食品工业等废水
(2)隐孢子虫:普通氯化消毒不能完全去除其卵囊。感染可致特续性霍乱样腹泻等。
(3)贾第鞭毛虫:寄生于人类和动物肠道的原生动物,一般消毒方法很难将其全部杀死
(4)我国《生活饮用水卫生标准》限值:隐孢子虫(个10L)<1、贾第鞭毛虫(个10L)<1
4、流行特点
① 水源一次严重污染后,可呈暴发流行,短期内突然出现大量病人 , 且多数患者发病日期集中在同一潜伏期内。
②若水源经常受污染,则发病者可终年不断,病例呈散发流行。
③病例分布与供水范围一致 。大多数患者都有饮用或接触同一水源的历史。
④一旦对污染源采取治理措施 ,并加强饮用水的净化和消毒后, 疾病的流行能迅速得到控制
5、危害
①危害较大:因为饮用同一水源的人较多,发病人数往往很多;
②病原体在水中有较强的生存能力,一般都能存活数日甚至数月,一些肠道病毒和原虫包囊等不易被常规消毒所杀灭。
(二)化学性污染中毒
1、氰化物
(1)污染来源:天然水不含,主要来自工业废水。
(2)理化性质:毒性取决于是否易于产生游离氰基。
(3)毒作用机制
游离CN厂+细胞色素氧化酶Fe3+→氰化高铁细胞色素氧化酶→中断呼吸链、阻止细胞内氧化代谢→细胞室息
(4)危害:中枢神经系统损害
①急性中毒:中枢神经系统的缺氧症状和体征,严重可致昏迷死亡【前驱期、呼吸困难期、惊厥期、麻痹期】
②慢性中毒:神经衰弱综合征、运动肌的酸痛和活动障碍、神经细胞退行性病变。
③甲状腺肿大:硫氰酸盐抑制甲状腺聚碘功能,妨碍甲状腺激素的合成。
(5)外源性中毒的评价指标:尿和睡液中硫氰酸根的含量。
(6)我国饮用水限值:低于0.05mg/L
2、硝酸盐
(1)污染来源:部分来自地层,主要污染来源为生活污水、工业废水、施肥后地表径流和渗透、大气沉降、土壤中含氮有机物降解。
(2)理化性质:本身相对无毒,硝酸盐(致甲状腺肿因子,环境内分泌干扰物)→亚硝酸盐。
(3)毒作用机制:亚硝酸盐+血红蛋白中的F2+→高铁血红蛋白一→无法运输氧。
(4)危害
①高铁血红蛋白症和蓝婴综合征:蓝婴综合征是指婴幼儿(特别是6个月内)血中10%左右的血红蛋白转变为高铁血红蛋白时,出现发绀等缺氧症状。
②致突变、致癌、致畸作用:亚硝酸盐+胺一→亚硝胺【三致物质→胃癌、食道癌、肝癌、结肠癌、膀胱癌有关】。
(5)我国饮用水限值:低于10mg/L
二、 饮用水的其他健康问题
(一)饮水消毒副产物与健康危害
1、氯化消毒副产物
1、定义
(1)氯化消毒副产物(CDBP) :系指在氯化消毒过程中的氯与水中有机物反应所产生的卤代烃类化合物。
(2)有机前体物 :水中能与化学消毒剂 形成消毒副产物的有机物被称为有机前体物,如腐殖酸、富里酸、藻类及其代谢物、蛋白质等。
2、种类
①挥发性卤代有机物
主要有三卤甲烷(THM),包括三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿;
②非挥发性卤代有机物
主要有卤代乙酸(HAA),如氯乙酸、二氯乙酸、卤代醛、卤代酚、卤代羟基呋喃酮(MX)等
3、影响氯化消毒副产物形成的因素
(1) 有机前体物的含量
①水中天然有机物的浓度和类型
②排入水中的污染物
③地表水做水源的自来水
a、三卤甲烷的产生量较高
b、腐殖酸含量>富里酸
c、腐殖酸+氯→二氯乙酸、三氯乙酸→与腐殖酸在水中的含量成正相关。
(2)加氯量
当有机前体物的含量一定时,投氯量越大,接触时间越长,生成的三卤甲烷越多。
(3)溴离子浓度
溴化物浓度较高时,则会生成各种溴代三卤甲烷,且含量>氯仿。
(4)pH
①随着pH升高,三卤甲烷生成量增大
pH的减小→卤乙酸⬆
(5)其他
投氯量、反应时间、反应温度⬆,卤乙酸⬆,
4、氯化消毒副产物对健康的影响
(1)致癌性
①与居民消化道癌症死亡率、结肠癌的危险性、膀胱癌的风险有关。
②对实验动物有致癌性,可引起肝、肾和肠道肿瘤。
③IARC已将 N-二甲基亚硝胺(NDMA) 列为对人类很可能致癌物(IIA类) ,三氯甲烷、-溴二氯甲烷、二氯乙酸和卤代羟基呋喃酮(MX)被列为可能致癌物(IIB类) ,而一氯二溴甲烷、三溴甲烷、三氯乙酸、二溴乙腈列为无法分类的致癌物(III类)
(2)生殖发育毒性
①氯化消毒副产物有可能增加孕妇早期流产的危险性并可使婴儿中枢神经缺陷。
②三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、2-氯酚对动物胚胎和脸任具有定毒性
(3)遗传毒性
3-氯-4-二氯甲基-5-羟基-2(5氢)呋喃酮(MX)具有极强的遗传毒性和致癌作用,被认为是迄今为止最强的诱变物之一。
5、预防措施
(1)采用 生物活性炭法除 去或降低有机前体物含量;
(2)通过 混凝沉淀 和活性炭过滤等净化措施来降低或除去氯化消毒副产物;
(3)改变传统氯化消毒工艺,如 避免预氯化和折点氯消毒 ,采用 中途加氯法 ;
(4)采用 二氧化氯或臭氧消毒方法 ,以减少氯化副产物形成。
2 、二氧化氯消毒副产物
①亚氯酸盐→高铁血红蛋白血症、溶血性贫血
②可直接氧化水中的腐殖质等有机前体物→三氯甲烷生成量减少90%。
③我国《生活饮用水卫生标准》亚氯酸盐和氯酸盐限值:0.7mg/L
3、臭氧消毒副产物
(1)不会生成氯化消毒副产物, 但能生成甲醛和溴酸盐等具有潜在毒性的臭氧消毒副产物。
(2)能生成甲醛→人类致癌、溴酸盐(钾)→人类可能致癌物(2B类)
(3)我国《生活饮用水卫生标准》限值:溴酸盐0.01mg/L;甲醛0.9mg/L
(二)藻类及其代谢产物与健康危害
1、水体富营养化
当含有 大量磷、氮 的污水进入湖泊、水库、海湾等缓流水体时,可引起藻类及其他浮游生物 迅速繁殖 ,进而导致 水体溶解氧量下降 水质恶化 ,鱼类及其他生物大量 死亡 ,这种水质状况称为水体富营养化。
2、藻类及其代谢产物对健康的危害
(1)环境危害
①影响水的感官性状,使水质出现异臭异味
②影响水生动物呼吸,导致水生动物室息死亡
③破坏水体生态环境,使其他生物中毒、生物群落组成发生异常
④消耗水中溶解氧含量,D0降低,致鱼贝类及其他水生生物死亡,造成经济损失
(2)健康危害
①赤潮藻类毒素(贝毒):麻痹性贝毒、腹泻性贝毒、记忆缺失性贝毒、神经性贝毒、西加鱼毒。赤潮藻毒素引起的中毒和死亡事件中87%由麻痹性贝毒引起,其次是腹泻性贝毒。
②发生水华时,蓝源产生的微藻毒素(MC)是含量最多、危害最大的毒素之一。蓝藻毒素分为肝毒素、神经毒素。皮肤青素。
3、预防措施
① 减少水华发生 :控制废水处理系统和农业肥料造成的污染,以减少湖泊和水库中的磷、氮积累;
② 加强宣传教育 :使卫生和供水部门的工作人员以及公众了解饮用含有高浓度蓝藻的水或者在这种水中洗浴或游泳的健康风险;
③ 加强水处理工艺 :清除饮水中的藻类及其毒素。
(三)高层建筑二次供水污染与健康问题
1、高层建筑二次供水
又称高层建筑二次加压供水,是指用水单位将来自市政供水 或 自备井的生活饮用水 贮存 于储水池或水箱中,再通过 机械加压 或凭借高层建筑的 自然压差 二次输送 至用户的供水系统。
在我国高层建筑的5层以上用水都需要二次供水系统才能输送到高层用户
2、二次供水水质污染的原因
① 储水箱(池)材料不合格 :如不加内衬的混凝土水箱更易导致生物膜形成;内壁防腐材料不合格,涂料脱落,某些成分渗出或溶出,致使某些元素或有毒成分含量升高。
② 水箱容积过大 :储水量远远超过用户需水量,使水滞留时间过长,导致余氯耗尽,微生物繁殖。
③ 储水箱设计不合理 :如出水口高出水箱(池)底平面,使水不能完全循环,形成死水,致使杂质沉淀、微生物繁殖、藻类及摇蚊孳生等。
④ 储水箱长期不清理 ,使内壁腐蚀、结垢、沉积 物沉积而污染水质。
⑤ 基础设施设计和安装不合 理,如上水管设在污水管下面;溢水管与污水管连接,无防倒灌措施,引起污水倒流。
⑥ 日常卫生管理不善 ,水箱无定期清洗消毒制度、无盖、无排水孔等。
3、二次供水污染对健康影响
①介水肠道传染病。
②如果二次供水的储水箱(池)材料的有害物质(如铅、砷、汞、镉等)含帯或溶出过高,常常导致相应的慢性危害。
4、预防措施
(1)加强审查:二次供水设施的设计、施工及所用材料
(2)加强经常性卫生监督和管理
(3)建立制度:定期清洗、二次消毒以及定期水质检验等
(4)改变方式:尽量取消储水箱(池)、直接补压供水的二次供水方式, 选用无负压的变频供水方式
第三节生活饮用水标准及用水量标准
一、生活饮用水水质标准
(一)制定饮用水水质标准的原则
(1)要求水中不得含有病原体,保证水在流行病学上的安全性;
(2)水中所含化学物质和放射性物质对人体健康无害;
(3)水的感官性状良好。
(4)在选择指标和确定标准限值时要考虑经济技术上的可行性。
(二)我国生活饮用水水质标准制定依据及卫生学意义
(一)检测项目
1、常规检验项目——五组42项
①微生物指标(4)
⑤消毒剂指标(4)
旨在保证饮用水在流行病学上的安全性
③感官性状及一般化学指标(17)
旨在保证饮用 水感官性状良好
②毒理指标(15)
④放射性指标(2)
旨在保证饮用水对人体健康 不产生毒性和潜在危害
2、非常规检验项目——三组64项
①微生物指标(2)→贾第鞭毛虫和隐孢子虫
②毒理指标(39)→(农药、除草剂、苯化合物、微囊藻毒素-LR,氯化消毒副产物等)
③感官性状及一般化学指标(3)
(二)各项指标的卫生学意义
1、常规指标
1、微生物指标(4)
(1)总大肠菌群
系指一群在37℃培养24~48小时能发酵乳糖并产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌
(2)耐热大肠菌群
(1)定义
即粪大肠菌群,是一群在44.5℃培养24小时,能使乳糖发酵产酸产气的细菌。
耐热大肠菌群来源于人和温血动物粪便
(2)卫生学意义
①是判断饮用水是否受粪便污染的重要微生物指标。
②检测结果阳性还预示可能存在肠道致病菌和寄生虫等病原体污染的危险。
(3)大肠埃希菌
常称为大肠杆菌,存在于人和动物的肠道中
是判断饮用水是否遭受粪便污染的重要微生物指标
标准规定每100ml水样中不得检出。
(4)菌落总数
(1)是评价水质清洁度和考核净化效果的指标
(2)菌落总数增多+总大肠菌群指标→判断污染来源及安全程度
(3)标准规定细菌总数≤100CFU/ml(CFU为菌落形成单位)。
2、毒理学指标(15)
1、按对人类致癌物的情况
(1)人类致癌物(I类)
①砷
a、生活饮用水不得超过0.01mg/L
b、小型集中式供水和分散式供水可容许为0.05mg/L
(2)可能的致癌物(ⅡB类)
①三氯甲烷:不得超过0.06mg/L
②四氯化碳:不得超过0.002mg/L
③溴酸盐 :不得超过0.01mg/L
(3)致癌性尚无法分类(Ⅲ类)
①亚氯酸盐:不得超过0.7mg/L
2、按含量从小到大排序
①汞:不得超过0.001mg/L
②四氯化碳:不得超过0.002mg/L
③镉:不得超过0.005mg/L
④铅
⑤砷
⑥硒
⑦溴酸盐
不得超过0.01mg/L
⑧铬→六价铬
⑨氰化物
不得超过0.05mg/L
⑩三氯甲烷:不得超过0.06mg/L
⑪氯酸盐
⑫亚氯酸盐:不得超过0.7mg/L
不得超过0.7mg/L
⑬甲醛:不得超过0.9mg/L
⑭氟化物:不应超过1.0mg/L
⑮硝酸盐
a、 饮用水不得超过10mg/L
b、地下水源受限制时为20mg/L。
3、感官性状及一般化学指标(17)
1、感官性状(5)
(1)色度:不应超过15度
(2)浑浊度:限值为1度,在水源与净水技术条件限制情况下浑浊度可为3度。
(3)臭和味 :最为直接的参数。 不得有任何异臭或异味
(4)肉眼可见物 :指饮水中不得含有肉眼可见的沉淀物、水生生物等令人厌恶的物质。
(5)pH :标准规定饮水的 pH为6.5~8.5
2、一般化学指标(12):低→高
①挥发酚类:不超过0.002mg/L
②锰:不超过0.1mg/L
③铝:不应超过0.2mg/L
④铁
⑤阴离子合成洗涤剂
不 超过0.3mg/L
⑥铜
⑦锌
不超过1.0mg/L
⑧耗氧量:不得超过3mg/L
⑨氯化物
⑩ 硫酸盐
不超过250mg/L
⑪总硬度:不超过450mg/L
⑫溶解性总固体(TDS):不超过1000mg/L
(4)放射性指标(2)
①总α放射性≤0.5Bq/L
②总β放射性≤1Bq/L
(5)消毒剂指标(4):氯气、游离氯制剂、—氯胺、臭氧和二氧化氯
①用氯气及游离氯制剂消毒时, 在接触至少30分钟情况下,出厂水中游离氯不超过4mg/L,游离氯余量不低于0.3mg/L。
②管网末梢水中游离氯余量不低于0.05mg/L →输配水过程中有无再次污染的信号
第四节集中式供水
—、水源选择和卫生防护
(一) 水源选择的原则
1、水量充足
2、水质良好
水源水的放射性指标限值,规定总a放射性为0. 1Bq/L,总p放射性为1. 0Bq/L。
水源水质超标项目经自来水厂净化处理后,应达到标准的要求。
3、便于防护
有条件时宜优先选用地下水。
采用地表水作水源时,将取水点设在城镇和工矿企业的上游
4、技术经济上合理
(二) 水源卫生防护
1、地表水水源卫生防护
(1) 取水点周围半径100m的水域内
严禁捕捞、网箱养殖、停靠船只、游泳
严禁从事其他可能污染水源的任何活动。
(2) 取水点上游1000m至下游100m的水域内
①不得排入工业废水和生活污水;
②其沿岸防护范围内不得堆放废渣
③不得设立有毒有害化学物品仓库、堆栈,
④不得构筑装卸垃圾、粪便和有毒有害化学物品的码头,
⑤不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用难降解或剧毒的农药,
⑥不得排放有毒气体、放射性物质,
⑦不得从事放牧等有可能污染该水域水质的活动。
(3) 以河流为饮用水水源时→一级保护区水域长度为
取水点上游≥1000m,下游≥100m范围内的河道水域
(4) 受潮汐影响的河段→一级保护区
上、下游两侧范围相当,范围可适当扩大。
(5) 以水库和湖泊为饮用水水源时
应根据不同情况,将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸划为水源保护区,并按(1)(2)项的规定执行。
(6) 重点保护水源的输水明渠、暗渠
2、地下水水源卫生防护
(1) 在单井或井群的影响半径范围内,”四不得”
①不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用难降解或剧毒的农药
②不得修建渗水厕所、渗水坑
③不得堆放废渣或铺设污水渠道,
④并不得从事破坏深层土层的活动。
(2) 工业废水和生活污水严禁排入渗坑或渗井。
(3) 人工回灌的水质应符合生活饮用水水质要求。
二、 取水点和取水设备
(一) 地表水的取水点和取水设备
1、取水点的位置
位于城镇和工业企业的上游,取水点 的最低水深应有2.5~3m。
注意要避开生活污水和工业废水排出的影响,
2、取水设备
①岸边式:适用于基础坚实和河岸较陡的河流;
②河床式:适用于河岸较平坦、河内水质较差的地点;
③缆车式:适用于水位涨落幅度大,河岸有适宜坡度,河床较稳定的地点。
(二) 地下水的取水点和取水设备
1、取水点的位置
①埋藏愈深,不透水层愈厚,给养区愈远,在卫生上愈宜作取水点。
②有裂隙地层,或以浅层地下水为水源时,取水点应设在污染源上游
2、取水设备的类型
①管井:可釆取各层地下水,应用甚广;
②大口并:适用于地下水埋藏较浅、含水层薄和不宜打管井的地点。
三、 水的净化和消毒
(一)概述
1、水质处理
1、净化
1、常规净化
(1)常规净化过程为: 水源取水→水厂混凝沉淀(或澄淸)→过滤→消毒
(2)可除去原水中的悬浮物质、胶体颗粒和细菌等。→改善水的感官
2、深度净化
是指在市政供水常规处理的基础上, 再次对水质净化处理,除去常规处理难以去除的有机污染物、重金属离子,消毒副产物的前驱体等。→优质饮用水
3、特殊净化
除铁、锰、氟、藻、臭
2、消毒
是指杀灭外环境中病原微生物的方法。→切断传播途径,预防传染病
3、混凝沉淀
水中的细小颗粒,特别是胶体微粒,难以自然沉淀
此时需要加入混凝剂,进行混凝沉淀而去除之,此过程称为混凝沉淀。
4、过滤
是以石英砂等具有孔隙的粒状滤料层
截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。 滤池通常设在沉淀池或澄清池之后
(二)常规净化具体过程
(一)混凝沉淀
1、混凝原理
(1)压缩双电层作用
水中的胶粒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→正离子→扩散层→吸附层→胶体表面的电位降低→双电层变薄→颗粒间的静电斥能降低→絮凝体下沉
(2)电性中和作用
投加于水中的混凝剂→带正电荷的胶体+水中带负电荷的胶体→电荷中→凝聚和下沉
(3)吸附架桥作用
高分子混凝剂、金属盐类混凝剂→线型高聚物→吸附胶体颗粒→线型分子会弯曲变形和成网→颗粒间的距离缩短黏结→絮凝体沉淀。
这些混凝剂起着胶粒与胶粒间相互结合的桥梁作用,称为吸附架桥作用。
2、混凝剂的种类和特性
1、混凝剂
1、金属盐类混凝剂
(1)铝盐:明矾、硫酸铝、铝酸钠和三氯化铝
①优点
a、易溶于水、腐蚀性小
b、使用方便
c、混凝效果好
d、对水质无不良影响
②缺点 :水温低时,絮凝体形成慢且松散,效果不如铁盐。
(2)铁盐 :三氯化铁、硫酸亚铁(绿矶)
①优点
a、适用的pH范围较广(5~9)
b、絮凝体大而紧密;
c、对低温、低浊水的效果较铝盐好。
②缺点
a、腐蚀性强
b、易潮湿
c、水处理后含铁量高,残留水中的亚铁会使水呈色,亚铁混凝效果差
2、高分子混凝剂
(1) 聚合氯化铝 :聚合氯化铝、碱式氯化铝→优点
①对低、高浊度水、严重污染、各种工业废水都有良好的混凝效果 ;
②用 量 比硫酸铝 少 ;
③ 适用的pH范围较宽 (5~9);
④凝聚颗粒大,沉淀速度快,过滤效果好;
⑤腐蚀性小,成本较低。
(2)聚丙烯酰胺
①优点 :对低浊和高浊水效果均好。
②缺点 :价格昂贵,毒性甚高
2、助凝剂作用
①调节或改善混凝条件:如原水碱度不足,可加石灰;
②改善絮凝体结构:如铝盐产生的絮凝体细小而松散时,可用聚丙烯酰胺或活性硅酸等助凝
③用氯将亚铁氧化成高铁;
3、影响混凝效果的因素
① 水中微粒的性质和含量
a、微粒大小越单一均匀、越细, 越不利于混凝。
b、微粒含量过少或过多,均不利于混凝
② 水温
水温低时,絮凝体形成会慢且细小、松散
③ 水的pH
铝盐和铁盐影响较大,高分子混凝剂受pH影响较小。
④ 水中有机物和溶解盐含量
a、有机物对混凝有阻碍作用
b、溶解性盐类对铝盐的混凝有促进作用。
⑤ 混凝剂的种类和用量
⑥ 混凝剂的投加方法、搅拌强度和反应时间等
4、沉淀和澄清
1、沉淀
混凝过程中生成的絮凝体和其他悬浮颗粒依靠重力作用 ,
从水中分离出来的过程称为沉淀。
主要有平流式沉淀池和斜板与斜管沉淀池。
2、澄清池
①利用积聚的泥渣与水中脱稳颗粒相互接触、吸附 ,充分发挥泥渣的絮凝活性;
②将混合、反应和泥水分离等过程放在 同一池内完成 ,从而使水得到澄清。
有 泥渣循环型和泥渣悬浮型。
(二)过滤
1、功效
①使滤后水的浊度达到生活饮用水水质标准的要求;
②去除水中大部分病原体,如致病菌、病毒以及寄生原虫和蠕虫等,特别是阿米巴包襄和隐抱子虫卵囊对消毒剂的抵抗力很强,主要靠过滤去除;
③水经过滤后,残留微生物失去悬浮物的保护作用,为滤后消毒创造条件。
2、原理
(1)筛出作用
(2)接触凝聚作用
3、滤料的卫生学要求
①滤料本身无毒,有足够的化学稳定性,长期浸泡不会溶解出任何有毒有害物质,也不应与水中任何化学物质反应而产生有毒物质。
②滤料应不会被微生物利用和分解。
③滤料要有良好的机械强度,使用时不易磨损和碎裂。
④滤料颗粒粒度要较均匀,有一定的颗粒级配和适当的孔隙率
4、滤池工作周期
① 成熟期
a、滤料很清洁
b、过滤效果较差,需降低滤速或实行初滤排水。
② 过滤期
净水效果良好
③ 清洗期
滤层孔隙减小,水流阻力大,产水量大减或出水水质欠佳
需停止过滤进行反冲洗
5、影响过滤效果的因素
① 滤层厚度和粒径
a、滤层过薄,影响出水水质;
b、过厚会延长过滤时间。
c、滤料粒径大,筛滤、沉淀杂质的作用小。
② 滤速
a、过快→影响滤后水质
b、过慢过滤效果好,但会影响出水量。
③ 进水水质
a、浑浊度、色度、有机物、藻类等对过滤效果影响很大,
b、浊度影响最大,要求浊度低于10度。
④ 滤池类型
a、慢滤池:滤料粒径小,过滤效果好,去除微生物的效果一般在99%以上
b、快滤池:一般在99%以下,有时甚至远低于90%。
(三)消毒
1、氯化消毒
1、基本概念
(1)氯化消毒 :是指用氯或氯制剂进行饮水消毒的一种方法。
(2)有效氯 :含氯化合物中具有杀菌能力的有效成分,含氯化合物分子团中氯的价数大于-1 者均为有效氯。
(3)需氯量 :用氯及含氯化合物消毒饮用水时,氯不仅与水中细菌作用,还要氧化水中的有机物和还原性无机物,其需要的氯的总量为“需氯量”。
(4)余氯 :为保证消毒效果, 加氯量必须超过需氯量 ,使在氧化和杀菌后 还能剩余 一些有效氯,称为“余氯“。余氯有两种,一种为 游离性余氯,如HOCl和OCl-; 另一种为化合性余氯, 如一氯胺(NH2Cl)和二氯胺(NHCl2)。
2、基本原理
(1)氯化消毒的基本原理
①氯溶于水后发生以下反应 :Cl2+H2O→HOCl十H+十Cl-,HOCl→H+十OCl -
②漂白粉和漂白粉精
2Ca(OCl) Cl+2H2O→Ca( OH) 2+2HOCl+CaCl2
Ca( OC1)2+2H2O→Ca( OH)2+2HOC1。
③水中存在的一定量氨氮(游离氨(NH3)+NH4+))时→可逆反应
a、形成一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯胺 (NCl3)
b、一氯胺和二氯胺的杀菌原理仍是次氯酸的作用, 氯胺杀菌作用不如HOCL强
c、反应公式
Cl2++H2O→HOCl+H+十Cl-,
NH3+HOCI⇋ NH2Cl+H2O,
NH2Cl+HOCl ⇋NHCl2+H2O,
NHCl2+HOCl ⇋NCl3+H2O
只有HOCl消耗完全后才向左进行
(2)氯的杀菌作用机制
①次氯酸体积小,电荷中性,易于穿过细胞壁;
②强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、RNA和DNA等物质释出
③影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),从而使细菌死亡。
④对病毒的作用 :对核酸的致死性损害
3、影响氯化消毒效果的因素
(1)加氯量和接触时间
1、要求
①接触30分钟,有0.3~0.5mg/L的游离性余氯
②接触1 ~2小时,有1〜2mg/L的化合性余氯
3、加氯量与余氯量的关系→加氯量=需氯量+余氯量
1、水中无氨时,如图5-1所示
(1)水的需氯量为零时
加氯量=余氯量→虚线OA
(2) 当水中有机物较少,且无游离氨时
a、OM=需氯量,加氯量为M时,余氯=零,→实线MB所示
b、随着加氯量增加,余氯开始逐渐增多。
2、水中氨含量较多时,如图5-2所示
(1)C点化合氯最高,CD段氯胺逐渐分解。D点:折点之后全部为游离氯
(2)反应过程
①NH3+HOCI⇋ NH2Cl+H2O,
②2NH2Cl+HOCl→N2+3HCl+H2O,NHCI2+HOCl→NCI3+H2O。
③NH3+HOCI⇋ NH2Cl+H2O,
只有HOCl消耗完全后才向左进行
(3) 当游离氨(NH3)<0. 5mg/L, 加氯量应控制在C点以后;游离氨(NH3)>0.5mg/L ,产生的化合性余氯已够消毒, 加氯量可控制在C点前
(2)水的pH
①当pH<5.0时 ,水中HOCl达100%,随着pH的增高,HOCl逐渐减少,而OCl-逐渐增多。
②pH=6.0时 ,HOCl在95%以上;pH>7时 ,HOCI含量急剧减少;pH=7.5时 ,HOCl和OCl-大致相等;
③pH>9时,OCl-接近100%(HOCI的杀菌效率比OCl-高约80倍,故PH不易过高)
(3)水温
水温高,杀菌效果好。水温每提高10℃,病菌杀灭率约提高2~3倍。
(4)水的浑浊度
水的浑浊度很高,氯不易直接作用于细菌本身,杀菌效果降低。
(5)水中微生物的种类和数量
①抵抗力:大肠杆菌<病毒<原虫包囊抵抗力最强
②微生物的数量过多,消毒效果下降,难以达到卫生标准
4、氯化消毒方法
1、普通氯化消毒法
(1)定义:是指水的浊度低,有机物污染轻,基本上无氨(<0. 3mg/L)、无酚时 ,加入少量氯即可达到消毒目的的一种方法。
(2)优缺点
①优点
a、少量、产生的主要是游离氯
b、接触时间短,效果可靠。
②缺点
a、地表水时,有机物含量往往较多,会产生氯化副产物,水具有致突变性
b、存在酚类物质时,加氯消毒会产生氯酚臭
c、游离性余氯不稳定,不易在较长管网中保持网末梢
2、氯胺消毒法
(1)加氯量控制在C点前。氨与氯的比例应通过试验确定,一般为1:3~1:6
(2)优缺点
①优点
a、消毒副产物生成较少,口感和色度均较好,
b、先加氨后加氯,可防止产生氯酚臭,化合氯较稳定,
c、在管网中可维持较长时间,使管网末梢余氯得到保证、适宜于长距离输水的水厂
②缺点
a、消毒作用不如次氯酸强,接触时间长,费用较高;
b、需加氨而操作复杂;
c、对病毒的杀灭效果较差。
3、折点氯消毒法
(1)加氯量超过折点(D点) ,在水中形成适量的游离氯。
(2)优缺点
①优点
a、消毒效果可靠;
b、能明显降低锰、铁、酚和有机物含量;
c、具有降低臭味和色度的作用。
②缺点
a、耗氯多
b、产生较多的氯化副产物;
c、需事先求出折点加氯最。
4、过量氯消毒法
(1)加过量氯于水中,使余氯达1〜5mg/L。
(2)适用于
①当水源受有机物和细菌污染严重时
②需在短时间内达到消毒效果时
(3)缺点
消毒后的水用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠或活性炭脱氯
5、加氯地点和加氯设备
(1)加氯地点的选择
① 滤前加氯
a、改良混凝沉淀和防止藻类生长
b、易生成大量氯化副产物 。
② 滤后加氯
a、 杀灭水中病原微生物
b、它是最常用的消毒方法,
③ 中途加氯
a、保证末梢水余氯量
b、又不使水厂附近的管网水含余氯过高
2、二氧化氯消毒(ClO2)
1、特点
①不宜存放,临用时配制,爆炸烘
②对细菌、病毒及真菌孢子的杀灭能力均很强,对水中残存有机物的氧化作用优于CL2。
③ClO2的强氧化性:致癌物BaP→无致癌性的醌式结构。
2、原理
①对细胞壁有较好的吸附性和渗透性,可氧化细胞内含疏基的酶;
②增加胞膜的渗透性,与半胱复酸、色氨酸、游离脂肪酸反应,控制蛋白质合成;
③改变病毒衣壳,导致病毒死亡。
3、优点
(1)杀菌效果好、用量少,作用时间长,可保持剩余消毒剂量。
(2)可减少水中三卤甲烷(THM)、卤乙酸(HAA)等氯化副产物的形成。
(3)当水中含氨时不与氨反应,其消毒作用不受影响。
(4)氧化性强,能分解细胞结构并能杀死芽孢和病毒,特别是对隐孢子虫、贾第鞭毛虫的灭活效果好。
(5)消毒后水中余氯稳定持久,防止再污染的能力强。
(6)可除去水中的色和味,不与酚形成氯酚臭
(7)去除 铁、锰的效果比氯强。
(8)CIO2水溶液可以安全生产和使用。
4、缺点
(1)CIO2具有爆炸性,故必须在现场制备,立即使用
(2)CIO2消毒饮用水可产生氯酸盐和亚氯酸盐。
3、臭氧消毒
1、特点
①极强的氨化刻,在水中溶解度比氧气大13倍。
②极不稳定,需临用时制备。
2、原理
①臭氧一→失态氧,很大的氧化能力。
②氧化胞膜,使其渗透性增加,内容物漏出。
③影响病毒的衣壳良,导致病毒死亡。
饮水消毒用O3投加量一般不大于1mg/L,要求接触10~15min,剩余O3为0.3mgL。
3、优点
(1)消毒效果较ClO2和Cl2好。
(2)用量少
(3)接触时间短。
(4)pH在6-8.5内均有效。
(5)对隐孢子虫和贾第鞭毛虫有较好的灭活效果。
(6)不影响水的感官性状,同时还有除臭、色、铁、锰、酚等多种作用。
(7)不产生三卤甲烷。
(8)用于前处理时尚能促进絮凝和澄清,降低混凝剂用量。
4、缺点
(1)投资大,费用 较氯化消毒高。
(2)水中O3不稳定,易自行分解,且控制和检测O3需一定的技术。
(3)在水中保留时间很短, 不能维持管网持续的消毒效率,需要第二消毒剂。
4、紫外线消毒
1、波长:200~280nm的紫处线,254nm最
2、原理:DNA上相邻的胸腺嘧啶键合成双体→DNA失去转录,阻止蛋白质合成→病原微生物死亡
3、要求:原水色度和浊度要低,水深最好不要超过12cm,光照接触时间10~100秒
4、优点
(1)接触时间短、杀菌效率高,对致病微生物有广谱消毒效果。
(2)对隐孢子虫有特殊消毒效果。
(3)不产生有毒有害物质,能降低臭和味,并降解微量有机污染物。
(4)消毒效果受水温和pH影响不大。
5、缺点
(1)没有持续消毒效果,需与氯配合使用,
(2)价格较贵
(四)饮用水的深度净化
(1)饮用水深度净化 :是指在市政供水常规处理的基础上,再次对水质净化处理
(2)目的:旨在将常规处理工 艺难以去除的有机污染物、重金属离子、消毒副产物的前驱体等加以去除。
(3)常用方法
①物理吸附分离技术:活性炭吸附法、膜分离法。
②化学氧化技术:预氧化技术、TiOz光催化技术
③生物预处理技术。
(五)水质的特殊处理
1、除氟
①活性氧化铝法、
②骨碳法(磷酸钙法)、
③电渗析法。
2、除铁和除锰
水中二价铁去除可用空气自然氧化除铁工艺。
3、除藻和除臭
(1)除藻
①物理方法:气浮技术除藻效果较好,去除率可达70% ~ 80%。
②化学方法:利用硫酸铝和硫酸铜做除藻剂可去除大部分藻类。
③生物方法:水网藻除藻。
(2)除臭
四、 配水管网的卫生要求
1、配水管网
配水管分布在城镇给水区域,纵横交错, 形成网状,称为配水管网。
2、种类
(1) 树枝状管网:投资较省,但管内可有沉淀物积聚,消毒不够彻底吋,水中细菌可再繁殖,造成水质恶化
(2)环状管网:水压较均匀,水质较好;但投资较高。
3、材料选择
(1)经济的合理性和技术上的可靠性
(2)有足够强度
(3有稳定的化学性质,耐腐蚀
(4)运输方便、价格合理
4、配水管网铺设
(1)管道的埋设应避免穿过垃圾和毒物污染区,否则应加强防护措施。
(2)给水管道与污水管道交叉时,给水管道应埋设在污水管道的上面,垂直净距不得小于0.4m
有0.5m,水平间距不小于1.5~3m。给水管埋设深度应在当地冻结线以下,以防冻结。企事业单位自备的供水系统,不得与城市公共供水管网直接连接。
(3)污水管道必须在给水管道上面通过时,给水管应加套管,其长度距交叉点每侧3~5m。
(4)给水管与污水管平行铺设时,垂直间距应
5、配水管网的清洗和消毒:定期冲洗消毒、管道过长时中途加氯
6、配水管网须维持一定的压力
应按最高日、最高时用水量所需的水压设计
城镇最小服务水头规定:一层建筑物为10m、二层12m、二层以上每增加一层增加4m,当城镇内主要是六层建筑物时,所需最小服务水头为28m。
7、金属管网须进行防腐处理
五、 供管水人员的卫生要求
1、供管水人员 :是指供水单位直接从事供水、管水的人员,包括从事净水、取样、化验、二次供水卫生 管理及水池、水箱清洗消毒人员。
2、要求
(1)直接从事供、管水的人员必须每年进行一次健康检查,取得“体检合格证”后方可上岗工作。
(2)直接从事供、管水人员还要取得卫生知识培训合格证书才能上岗工作。
(3)凡患有痢疾、伤寒、甲型戊型病毒性肝炎、活动性肺结核、化脓性或渗出性皮肤病及其他有碍生活饮用水卫生的疾病或病原携带者,不得直接从事供、管水工作
第五节分散式供水
一、 井水卫生
(一)井址选择
水并应尽可能设在地下水污染源上游,地势高燥,不易积水,周围20~30m内无渗水厕所、粪坑、垃圾堆等污染源。
(二)井的构造
1、井底: 用卵石和粗砂铺垫,厚约0.5m,上设一块多孔水泥板,以便定期淘洗。
2、井壁 :井底以上高约1m的井壁,外周充填厚约30~ 60cm的沙砾,以利地下水渗入;离地面1~3m的井壁。
3、井台 :应用不透水材料建成井台,半径1~3m,并应便于排水。
4、井栏 :一般高出地面0.3-0. 5m,以防止污水溅入和地面垃圾尘土等被风吹入井内,并保证取水方便和安全。
5、井盖 :井口最好设盖。如能修井棚或围墙,则可防止禽畜接近水井。
6、取水设备 :公用井应设公用桶,并保持桶底清洁。建议尽可能做成密封井,装置手压或脚踏式或电动式抽水泵,既方便取水,又可防止污染。
(三)井水消毒
常用漂白粉或漂白粉精片进行消毒。
二、 泉水卫生
加氯消毒
三、 地表水卫生
(1)以江河为水源时,宜采用分段用水, 将饮水取水点设在河段上游 ,其下游设洗衣点、牲畜饮水点等;
(2)在池塘多的地区,可采用分塘用水,污染严重或很小的池塘不可作饮用水源;
(3)净化处理后,再用漂白粉消毒。
四、 雨雪水卫生
在缺水地区,常用水窖收集贮存雨雪水。
集水区常利用屋顶
水窖以修建在地下或半地下为宜 。
水窖上要设有严密的盖和通气管,以防周围环境的污染。
比较长时期的储存要采用储水的防腐消毒措施。
五、 包装饮用水卫生
1、纯水
是以市政自来水为原水,经初步净化、软化,
主要采用反渗透、电渗析、蒸馏等工艺使水中溶解的矿物质以及其他有害物质全部去除,其电导率小于 10us/cm,浊度小于1度,即除水分子外,基本上没有其他化学成分。
2、净水
是以市政自来水为 原水
通过吸附、超滤、纳滤 以去除水中有害物质而保留原水的化学特征,即保留原水中的溶解性矿物质。
3、天然矿泉水
是储存于地下深处自然涌出或人工采集的未受污染且含有偏硅酸、银、锌、溴等一种或多种微量元素达到限量值的泉水,经过过滤等工艺而成。
六、 直饮水卫生
1、直饮水:
属于分质供水的范畴,是对自来水进行 深度处理后 ,再将符合直接饮用标准的自来水通过食品卫生级 输水管道 送入用户,水质优良可以直接饮用。
2、基本工艺流程为
市政自来水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→阳离子软水器→保安过滤器→反渗透机→臭氧发生器→不锈钢储水罐→变频恒压供水泵→优质供水管道。
七、 淡化水卫生
研究开发并推广有效的苦咸水和海水淡化技术
第六节涉水产品的卫生要求
一、 涉水产品存在的卫生问题
(一)概念
1、涉水产品:是指在饮用水生产和供水过程中与饮用水接触的连接止水材料、塑料及有机合成管材、管件、防护涂料、水处理剂、除垢剂、水质处理器及其他新材料和化学物质。
2、水质处理器 :是指以市政自来水为进水,经过进一步处理,旨在改善饮用水水质,降低水中有害物质,或增加水中某种对人体有益成分为目的的饮水处理装置。
(二)生活饮用水输配水设备 :是指与生活饮用水接触的输配水管、蓄水容器、供水设备、机械部件。
(三)涂料 :从卫生学角度来看,环氧树脂分子量越大越稳定,越不易溶出迁移到食品和饮水中。
(四)水处理剂 :包括混凝、絮凝、助凝、消毒等用途的生活饮用水 化学处理剂。
二、 涉水产品的卫生监测和评价
(一)生活饮用水输配水设备及防护材料:须进行浸泡照
(二)饮用水化学处理剂:四类,容许限值不得大于该容许浓度的10%
1.金属:砷、硒、汞、镉、铬、铅、银
2.无机物
3.有机物
4.放射性物质
三、涉水产品的卫生毒理学评价→确定限值
(一)水平I :有害物质在饮用水中的浓度 <10μg/L
Ams试验、哺乳动物细胞染色体畸变试验
(二)水平II :有害物质在饮用水中浓度在 10~<50μg/L。
水平I全部试验、大鼠90天经口毒性试验
(三)水平III :有害物质在饮用水中的浓度为 50~<1000μg/L
水平II全部试验、大鼠致畸试验
(四)水平IV :有害物质在饮用水中的浓度 ≥1000μg/L
水平Ⅲ全部试验、大鼠慢性毒性试验
第七节 饮用水卫生的调查、监测和监督
一、 集中式供水的卫生调查、监测和监督
(一)水源卫生调查
主要调查取水点及水源卫生防护的执行情况,必要时应检测水源水质。
(二)供水单位调查
①供水单位使用的涉及饮用水卫生安全产品是否符合卫生安全和产品质量标准的有关规定。
②水处理剂和消毒剂的投加和贮存室是否通风良好,有无防腐、防潮、安全防范和事故的应急处理设施以及防止二次污染的措施。
③取水、输水、蓄水、净化消毒和配水过程中是否建立了各项管理制度,是否有专人负责,执行情况如何。
④集中式供水单位是否建立了水质净化消毒设施和必要的水质检验仪器、设备和人员,能否对水质进行日常性检验,并向当地人民政府卫生计生部门和建设行政主管部门报送检测资料;
⑤直接从事供、管水人员是否取得健康体检合格证和上岗证,发现带菌者和传染病患者是否及时调离工作。
(三)水质监测
(1)对本行政区域内水源水、出厂水和居民经常用水点进行定期监测,并做出水水质评价。
(2)细菌学指标、浑浊度和肉眼可见物为必检项目,其他指标可根据当地水质情况和需要而定。
(3)水质监测釆样点的设置应有代表性,应分别设在水源取水口、出厂水口和居民经常用水点处。
(4)每一采样点,每月采样检验应不少于两次,细菌学指标、浑浊度和
(5)管网水的采样点数,一般按供水人口每两万人设一个点计算
(四)卫生监督
1、预防性
(2)新建、改建、扩建的 城市公共饮用水供水工程项目由建设行政部门负责组织选址、设计审查和竣工验收,卫生计生部门参加。
(3)新建、改建、扩建集中式供水项目时,当地人民政府卫生计生部门应做好预防性卫生监督工 作,并负责本行政区域内饮用水的水源水质监测和评价。
2、经常性
(4)做好饮用水安全突发事件应急准备工作,确保饮用水卫生安全。
(5)供水单位卫生许可证由县级以上人民政府卫生计生部门发放有效期四年。有效期满前六个月重新提出申请换发新证。
二、 农村供水的卫生调查、监测和监督
(一)水源调查
(1)卫生计生部门要积极参与水源的选择,对水源进行卫生调査,并提出相应的水源防护措施。
(2)对新选水源的水质必须进行全面分析。
(3)对已设立防护措施的水源应检查执行情况,是否正确应用一 级、二级、三级水质的有关规定。
(4)对水质不良,如易引起地方病或污染后难以消除的水源,检查是否采取了净化措施,净化效果如何等。
(二)水质监测
(1)每个县采样点数 一般不少于20个,但可酌情增减。
(2)釆样点的选择应考虑水源类型、水性疾病的人口分布、环境污染和釆 样的交通情况等。
(3)采样次数,丰、枯水期各一次。当发生影响水质的突发事件时,对受影响的供水单位 增加水质检测频次。
(4)监测项目包括
① 必测项目 :水温、色度、浑浊度、臭和味、pH、总硬度、铁、锰、神、 氟化物、氯化物、硫酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、耗氧量、总大肠菌群和细菌总数、耐热大肠菌 群、游离氯。
② 选测项目 :根据当地情况选择如碘、铅、镉、汞、溶解性固体和有机氯农药等。介水传染病流行时应监测水温、pH、色度、浑浊度、总大肠菌群和余氯。其中浑浊度和余氯每天必须测定。
(三)水性疾病的监测
(1)水性传染病的监测,主要是收集和汇总本年度疫情资料;
(2)调查核实由饮水引起的暴发性传染病的次数、时间、患病人数及造成的损失等
(3)水性地方病的监测是收集、汇总当地地方病资料中记录的地方病的病史、病情、饮用水水质以及改水后的病情变化。
第六章 土壤卫生
第一节土壤环境特征
一、 土壤的组成
(1)土壤固相
矿物质(90%)、有机物质(腐殖质、生物残体、土壤生物)、生微生物、动物
(2)土壤液相
水分及其水溶物质→土壤中污染物迁移的媒介
( 3)土壤气相
多种气体的混合物→上层与大气近似,深层CO2⬆
二、土壤的物理学特征
(一)土壤质地
1、土壤质地
按土壤粒级及其组合比例而定的土壤名称
反映了土壤固相颗粒系列分布情况
1、土壤粒级
把各种矿物质颗粒按大小和性质的不同进行分组,划成若干等级,称为土壤的粒级,其大小以当量粒径表示。
(二)土壤的孔隙度
(1)定义
指在自然状态下, 单位容积土壤中孔隙容积所占的百分率
(2)土壤性质的影响
① 土壤容水量
a、土壤颗粒越小,其孔隙总容积就越大,容水量也越大
b、壤的渗水性和透气性不良,不利于建筑物防潮和有机物的无机化。
② 土壤渗水性
a、土壤颗粒越大,渗水越快,土壤容易保持干燥
b、渗水过快,地面污染物容易渗入地下水中, 不利于地下水的防护
③土壤的毛细管作用
土壤中的水分沿着孔隙上升的现象,称为土壤的毛细管作用。
土壤孔隙越小→毛细管作用越大。
三、 土壤的化学特征
(一)土壤环境背景值
1、环境背景值
是指该地区未受或少受人类活动影响的土壤环境本身的各种化学元素组成及其含量
它是一个相对的概念, 只能表示在相对不受污染情况下,环境要素的基本化学组成
2、研究土壤背景值的实践意义
(1)是评价化学污染物对土壤污染程度的 参照值
(2)是确定土壤环境容量,制订土壤中 有害化学物质卫生标准的重要依据 ;
(3)是评价土壤化学环境 对居民健康影响的重要依据 ;
(4)是土地资源开发利用和地方病防治工作的科学依据。
(二)土壤环境容量
1、环境容量
是环境的基本属性和特征,指在一定条件下环境对污染物的 最大容纳量 。
2、土壤环境容量
又称土壤负载容量,是一定土壤环境单元,在一定时限内遵循环境质量标准,即维持土壤生态系统的正常结构与功能,保证农产品的生物学产量与质量, 在不使环境系统污染的前提下 ,土壤环境所能容纳污染物的 最大负荷量 。
3、意义
(1)充分利用土壤环境的纳污能力,实现污染物总量控制
(2)合理制定环境质量标准和卫生标准、防护措施的重要依据。
(三)其他
土壤的吸附性、酸碱性和氧化还原性等方面
四、 土壤的生物学特征
1、土壤细菌
(1)特点
①分布最广的生物体。
②菌体很小,细菌的生长繁殖速度非常快
③多数细菌属兼氧性细菌
④大部分细菌都是异养型的
(2)根据土壤中细菌的营养方式
①自养型:能合成碳水化合物,作为自身的营养物质
②异养型:靠分解有机物获得能量和养料
(3)根据其对空气条件的要求
①需氧性
②厌氧性
2、土壤藻类
(1)是含有叶绿素的低等植物。
(2)能够进行光合作用,合成自身的有机物质
(3)主要是绿藻和硅藻,其次是黄藻
3、土壤原生动物
多为节肢动物 ,也有非节肢土壤动物
第二节 土壤的污染、自净及污染物的转归
一、 土壤的污染
(一)土壤污染的基本特点
1、土壤污染的概念
指在人类生产和生活活动中排出的有害物质进入土壤中, 超过一定限量 ,直接或间接地危害人畜健康的现象。
2、基本特点
①隐蔽性
对机体健康的危害以慢性、间接危害为主
②累积性
重金属、放射性元素→强累积性、地域性特点,成为顽固的环境污染问题。
3、 不可逆转性
重金属污染、农药六六六、DDT等
4、长期性
如受某些重金属污染的土壤可能需要100-200年才能够恢复。
(二)土壤污染的来源
1、工业污染
① 废水灌溉(主要原因):主要污染物为镉、砷和多环芳烃。
② 大气中的有害气体:气体污染 (如二氧化硫)、气溶胶污染 (如粉、烟尘)
③ 废渣 :点源型土壤污染
2、农业污染 :属于非点源污染
① 不合理地使用农药。
② 不合理使用肥料
③ 不合理使用地膜 ,对土壤造成了 “白色污染”
3、生活污染
①未经处理的肥源(人粪尿及禽畜排排泄物);
②城市垃圾的不合用处置。
4、交通污染 :汽车尾气中的各种有害物质
5、灾害污染 :如火山喷发
6、电子垃圾污染
电子垃圾 :也称电子废弃物,包括日常生活中使用的各种电脑、家用电器、通用设备,以及在生产、办公过程中淘汰的精密电子仪表等
(三)污染物污染土壤的方式
1、气型污染
(1)分布的特点和范围
受大气污染源性质、气象因素影响,其污染范围和方向各不相同
(2)主要污染来源
①铅、镉、砷、氟等
②大气中硫氧化物和氮氧化物→酸雨→土壤酸化
③汽车废气
2、水型污染
(1)灌区土壤中污染物分布特点
①进水口附近土壤中的浓度高于出水口处
②污染物一般多分布于较浅的耕作层。
③在渗水性强,地下水位高的地方容易污染地下水 。
(2)主要污染来源
①工业废水
②生活污水
3、固体废弃物型污染
(1)特点
①污染范围比较局限和固定
②可通过风吹雨淋扩大污染土壤和水体的范围。
③污染持续时间长,不易自净,影响长久
(2)主要污染来源
①工业废渣
②生活垃圾粪便、农药、化肥等
二、 土壤的净化作用
1、土壤自净作用的概念
指受污染的土壤通过物理、化学和生物学的作用,使病原体死灭,各种有害物质转化到无害的程度,土壤可逐渐恢复到污染前的状态,这一过程称为土壤自净。
2、净化作用的方式
1、物理净化
①难溶性固体污染物→机械阻留 ;
②可溶性污染物→水分稀释 或被吸附
③可挥发、气态物质→土壤孔隙→大气中
2、化学净化
如凝聚与沉淀反应、氧化还原反应、 络合-螯合反应、酸碱中和反应、水解、分解化合反应、光化学降降作用等
3、生物净化
(1)病原体的死灭
(2)有机物的净化
1、含氮有机物
1、土壤氮素循环过程
① 氨化作用
微生物分解有机氮化合物释放出氨的过程
② 硝化作用
微生物氧化氨→硝酸→获得能量的过程,也称消化过程
③ 反硝化作用
在厌氧条件下,微生物将硝酸盐还原为还原态含氮化合物或分子态氮的过程,也称反硝化过程。
2、不含氮有机物
①含碳有机物:a、有氧→二氧化碳、水;b、厌氧→甲烷;
②含硫或磷有机物:a、有氧→硫酸盐或磷酸盐;b、厌氧→硫醇、硫化氢或磷化氢
3、腐殖质
(1)定义
指有机物经过土壤微生物分解后再合成的一种 褐色或暗褐色的大分子胶体物质 ,形成腐殖质的过程称为有机物的腐殖质化。
(2)特点
①使土壤具有一定的净化能力 。
②带有电荷,有较强的吸收、缓冲性能
③化学性质稳定 ,病原体已经死灭
③不招引苍蝇,无不良气味, 质地疏松, 卫生安全、良好的肥料
(3)植物吸收、降解、蚯蚓等软体动物所食
三、 污染物的转归
(一)化学农药在土壤中的迁移转化
1、土壤对农药的吸附
2、化学农药在土壤中的挥发、扩散和迁移
3、农药在土壤中的降解过程
(1)光化学降解:主要途径。
(2)化学降解 :主要是水解和氧化作用。这种降解与微生物无关
(3)生物降解 :土壤微生物(包括细菌、霉菌、放线菌等)
(二)重金属元素在土壤中的转化
1、土壤胶体、腐殖质的吸附和螯合作用
2、土壤pH的影响
①pH低→金属溶解度越高→易被植物吸收或迁移
②pH偏碱性→难溶的氢氧化物→沉淀→植物难以吸收。
3、土壤氧化还原状态的影响
①还原→不溶性的硫化物→固定于→减少吸收
②砷:还原状态下的三价砷比五价砷更易被植物吸收,且毒性增强。
(三)重金属和农药的残留
①半减期 :污染物浓度 减少50%所需的时间
②残留期:污染物浓度 减少75%-100%所需的时间
第三节土壤污染对健康的影响
一、 重金属污染的危害
(一)铊污染
1、性质:
(1)剧毒,有机铊盐>无机铊盐,三价铊>一价铊
(2)采矿活动和废渣堆放
(3)具有被植物体优先吸收富集的特性,在同一种植物中,根和叶>茎、果实和块茎
(4)抑制硝化菌的生长而影响土壤的自净
2、健康危害一肾脏,多为慢性危害
(1)周围神经损害,早期双下肢麻木、疼痛过敏→感觉、运动障碍
(2)视力下降甚至失明
(3)毛发脱落
(4)男性可见性欲丧失、睾丸萎缩、精子生成障碍
(5)致畸和致突变性
(二)铬污染
1、性质
(1)稳定性:三价铬>六价铬(易被还原)
(2)毒性:三价铬<六价铬
(3)三价铬:必需微量元素,葡萄糖耐量因子GT的组成部分
2、危害:六价铬
(1)主要表现在恶性肿瘤、消化系统影响、皮肤影响、泌尿、循环系统影响
(2)致癌性
(3)口腔炎、齿龈炎、鼻中隔穿孔、皮肤铬溃疡
二、 农药污染的危害
(一)土壤污染引发急性中毒
(二)对免疫功能的影响 :引起过敏性疾病和自身免疫性疾病
(三)对内分泌系统和生殖效应的影晌
(四)致癌、致畸、致突变作用
三、 持久性有机污染物的危害
(一) 土壤环境中的POP的概念和来源来源
1、持久性有机污染物( POP )
能持久存在于环境中,并可借助大气、水、生物体等环境介质进行远距离迁移,
通过食物链富集,对环境、人健康造成严重危害的天然或人工合成的有机污染物质
POP除了对人体造成急性损伤外,更多地表现为长期、低剂量POP暴露带来的危害
2、来源
①生产过程产生POP或从事POP相关的化工、农药生产企业的厂区或周边区域。
②一些长期施用有机氯农药的农田仍有较高浓度残留。
③堆放、填埋区域的POP物质泄漏。
④工农业生产石化、交通问题导致的多环芳烃问题,垃圾焚烧导致的二噁英问题等
(二)持久性有机污染物的特性
1、持久性 :化学性质稳定,抗光解、抗化学分解和抗生物降解性,如二噁英类。
2、生物蓄积性 :高亲脂性和高疏水性 ,在机体的脂肪组织中蓄积
3、迁移性 :半挥发性,能从水体或土壤以蒸发至大气环境或附着在大气颗粒物上
4、高毒性 :毒性最强的是二噁英类
5、生物放大效应 :低浓度通过食物链逐渐蓄积→高浓度,产生严重危害
(三)持久性有机污染物对健康的危害
1、对免疫系统的危害 :与儿童免疫抑制有关。
2、神经系统损害: 二噁英暴露可导致学习记忆能力障碍。
3、内分泌系统损害 :与促甲状腺激素(TSH)水平正相关,与游离甲状腺激素的FT4的水平负相关
4、生殖系统的影响 :PCB(多氯联苯)高暴露,影响女性的内分泌和生殖功能
5、“三致”作用:二噁英类化合物2,3,7 ,8-TCDD确认为人类致癌物(I类)
四、 生物性污染的危害
1、土壤生物性污染
指由于病原体和带病的有害生物种群从外界侵入土壤,导致土壤中致病菌、 病毒、寄生虫(卵)等病原微生物增多,对人体健康或生态系统产生不良影响的现象。多为散发。
2、其主要来源
(1)用未经处理的人畜粪便施肥;
(2)用生活污水、垃圾渗滤液、含有病原体的医院污水、工业废水作农田灌溉或将其底泥施肥;
(2)以及病畜尸体处理不当等均可污染土壤。
3、危害人体健康的主要途径与方式
1、人-土壤-人
人体排出的含有病原体的粪便污染土壤,人直接接触受污染的土壤或生吃在这种土壤中种植的蔬菜瓜果等而引起肠道传染病和寄生虫病。
如痢疾杆菌、伤寒杆菌、 肠道病毒、蛔虫卵 。
2、动物-土壤-人
含有病原体的动物粪便污染土壤后,人与污染土壤接触后,病原体通过皮肤或黏膜 进入人体而感染发病。
如钩端螺旋体、炭疽芽孢杆菌
3、土壤-人
如人接触含破伤风梭菌和肉毒梭菌的土壤,而引起破伤风和肉毒中毒。
第四节土壤环境质量标准
一、 土壤环境质量标准制定的基本原则
1、土壤环境质量标准
国家为防止土壤污染、保护生态系统、维护人体健康所制订的土壤中污染物,在一定的时间和空间范围内的容许含量值。
2、基本原则
1、保护陆地生态安全
2、保护人体健康 :人体长期暴露于土壤污染物时不产生显著的健康风险。
二、 土壤环境质量标准
(一)土壤环境质量标准内容
(1)制定8种重金属 Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni )和两种农药(六六六、DDT )在土壤环境中的最高允许浓度 。
(2)该标准根据土壤功能和保护目标划分为三类
I类
主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高除外)、集中式生活饮用水水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤
执行为保护区域自然生态,维持自然背景的土壤环境质量的限制值( 一级标准 )
II类
要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤
执行为保障农业生产,维护人体健康的土壤限制值( 二级标准 )。
III类
主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)
执行为保障农业生产和植物正常生长的土壤临界值( 三级标准 )
(二)制定土壤环境质量标准的基本方法
1、地球化学法
(1)根据土壤中元素地球化学含量状况、分布特征来进行土壤环境质量标准推断的方法
(2)优点 :计算准确,可以充分考虑不同地理区域的实际状况如背景值较高地区。
(3)缺点 :与元素的生态学影响联系不够。
2、生态效应法
① 建立土壤-植物(动物)人的系统模型 :应用食品卫生标准,来推算土壤中有害物质的最高允许浓度值。
②以作物产量减少10% 的土壤有害物质的浓度,作为最高允许浓度。
③将土壤微生物减少或活性降低到一定限度时,土壤中有害物质的浓度作为最高允许浓度
④对地表水、地下水不产生次生污染时,土壤有害物质的浓度作为最高允许浓度
⑤根据人体血液中有害物质的浓度不得超过规定,推算出的土壤最高允许浓度值
⑥综合上述方法,将上述方法中得出的最低浓度值作为土壤环境质量基准值
3、土壤环境质量等级
第一级标准:土壤背景值,地球化学法
第二级标准:生态效应法,最小的土壤环境基准值
第三级标准:生态效应法,高污染物含量但尚未发生危害地区土壤
第五节土壤卫生防护
一、 土壤卫生防护措施
(一)粪便无害化处理和利用→控制肠道传染病,增加农业肥料,改良土壤
1、厕所的卫生要求
①位置适当 :坑式厕所应选土质干燥,坑底应距地下水位2m以上,距分散式供水水源、饮食行业和托幼机构30m以外的地方。
②粪池要高出地面 ,防雨雪水流入,应防渗漏,不污染地下水。
③“五防”有防蝇 、防蛆、防鼠、防 臭、防溢的设施。
④ 采光、照明、通风良好 ,使用方便,便于保洁。
2、粪便的无害化处理
(1)粪尿混合发酵:厌氧环境,产生大量氨
(2)堆肥法:温度(50-55℃,5-7天)、湿度、微生物,产生高温
(3)沼气发酵法:厌氧菌,产生大量的甲烷气体(沼气)
3、粪便的无害化处理的卫生要求
(1) 城乡采用的粪便处理技术,应遵循卫生安全、资源利用和保护生态环境的原则。
(2) 对粪便必须进行无害化处理,严禁未经无害化处理的粪便用于农业施肥和直接排放。
(3) 采用固液分离-絮凝脱水法处理粪便时,产生的上清液应进行污水处理,污泥须采用高温堆肥等方法处理,处理后排放的水总氮总磷等物质含星应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918—2002) 。
(4) 应有效控制蚊蝇孳生,使堆肥堆体、贮粪池、厕所周边无存活的蛆、蛹和新羽化的成蝇。
(5) 清掏出的粪渣、沼气池的沉渣、各类处理设施的污泥须采用高温堆肥无害化处理合格后方可用于农业施肥。
(6) 肠道传染病发生时,应对粪便、贮粪池及周边进行消毒。
(7) 经各种方法处理后的粪便产物应符合《粪便无害化卫生标准》(GB 7959-2012)中的具体要求。
(二)城市垃圾无害化处理和利用
1、城市生活垃圾:指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。
2、城市垃圾的处理方法
(1) 垃圾的压缩、粉碎和分选 。
(2) 垃圾的卫生填埋—最常用
优点:安全卫生,成本较低,已回填完毕的场地可以作绿化地、公园、游乐场等
局限:消耗土地资源、污染地下水、土壤、臭氧影响空气质量、甲烷气体→火灾、爆炸隐患、温室效应
(3) 垃圾的焚烧
(三)有害工业废渣的处理措施
1、安全土地填埋(全化学土地填埋)
①一种完全的、最终的处理,最为经济,不受工业废渣种类限制
②适于处理大量的工业废渣,填埋后的土地可用做绿化地和停车场等
2、焚烧法
适合于有机性工业废渣的处理
3、 固化法
主要用于处理放射性废物
4、化学法
将有害工业废渣转化为无害的最终产物。
5、生物法
目前常用活性污泥法、气化池法、氧化塘法等
6、有毒工业废渣的回收处理与利用
(四)污水灌溉的卫生防护措施
1、污灌水质达标
2、防止污染水源,污水沟渠和灌田土壤应防渗漏
①灌田区应距水源地200m以上
②集中式给水水源地上游1000m至下游100m的沿岸农田不得用污水灌田
3、防止污染农作物
4、设定安全检疫期
5、防止污染大气
灌区在居民区的下风侧,距居民区500m以上
6、防止蚊蝇孳生
7、个人安全防护
二、 污染土壤的修复
1、棕地
泛指因人类活动而存在已知或潜在污染的场地,
其再利用需要建立在基于目标用途的场地风险评估与修复基础之上。
2、污染土壤修复的技术原理
① 改变污染物
② 降低土壤中有害物质的浓度
3、污染土壤修复的技术体系
(1)物理方法
物理分离法、溶液淋洗法、固化稳定法、冻融法以及电动力法;
(2)化学方法
溶剂萃取法、氧化法、还原法以及土壤改良剂投加技术等。
(3)生物修复方法(主体)
微生物修复、植物修复与动物修复三种,以微生物与植物修复应用最为广泛
第六节土壤卫生监督与监测
一、 预防性卫生监督
1、场址选择的审查
主要审查有可能污染土壤的工程项目,如粪便垃圾处理厂、污水处理厂等
2、土壤污染的预测——土壤气型污染的预测
1、条件:已知该工业企业过去每年向大气排放某污染物对周围土壤污染程度的经验数据和已知排放的年限。
2、预测过程
(1)土壤中污染物的蓄积计算
(1)计算公式
W1吨/年:每年排放某污染物的量;
T1年:该工厂已排放污染物的时间
C1(mg/kg):污染物含量的实测值;
Cb(mg/kg)污染物背景值
(2)含义:过去T1年中该厂每排放1吨污染物,使该采样点土壤中污染物含量增加Q(mg/kg)
(2)土壤中污染物含量达最高容许限值的期限预测
(1)计算公式
S(mg/kg):污染物的最高容许限值,即土壤的标准。
W₂(吨/年):每年排放该污染物的数量
T₂年:污染物含量达到土壤卫生标准(S)的期限
(2)含义
T₂年后土壤中该污染物含量将超过卫生标准。
卫生部门和环保部门据此可要求工厂采取相应措施,减少污染物的排放量,以控制土壤污染。
3、验收工作——重要环节
二、经常性卫生监督
1、对居民区内或附近土壤的卫生状况以及垃圾站(堆)、废渣堆、公共厕所等的污染情况,进行定期调查与监督管理。
2、对废弃物的土地处置,其经常性卫生监督的重点在于防止渗出物对地下水和地表水的污染,避免散发出的气态污染物的危害。
3、对污水灌田区的土壤、地下水、空气和农作物,定期进行监督监测,了解居民反映,积累有关资料,进行动态分析。防止因污灌造成生态环境破坏和人群健康危害
三、 土壤卫生监测
(一)污染源的调查
查清污染来源和特点,要调査污染源的性质、数量、生产过程、净化设施、污染物的排放规律以及影响因素等。
要随时掌握各污染源的污染方式、污染范围、生产规模和净化设施的变化情况,
还'要随 时掌握新出现的土壤污染来源,以便弄清污染性质、范围和危害,为治理提供线索,指明方向。
(二)土壤污染现状调查与监测
1、采样点的选择和采样方法
1、采样点的分布
(1)点源污染时 :应以污染源为中心向周围不同方向布设釆样点。
(2)面源污染时 :则可将整个调查区划分为若干个等面积的方格,每个方格内采一个土样。
2、采样深度
( 1)表层采样 :可取0 ~20cm深的土样,用金属采样筒打入土内采样。
(2)深层采样 :深度为1.0m,用土钻采样。
2、 土壤环境背景调查监测
(1)各种化学元素的背景值+放射性物质背景。
(2)采样点选择必须是当地未受污染的天然土壤,不同类型的土壤
3、化学污染的调查监测
土壤中化学物质的含量+各种农作物中的含量+化学污染物渗入土壤的深度、浓度
4、生物性污染的调查监测
① 大肠菌值
a、发现大肠菌的最少土壤克数称为大肠菌值。
b、人畜粪便污染的主要指标。
c、肠道传染病危险性的主要指标
② 产气荚膜杆菌值
a、粪便污染的指标
b、产气荚膜杆菌值+大肠菌数量→判定土壤受粪便污染的时间长短
c、产气荚膜杆菌多(值小)、大肠菌相对的少→表明土壤的污染是陈旧性的。反之,则表明是新鲜污染,危害性较大。
③ 蛔虫卵数
a、直接说明在流行病学上是否对人体健康有威胁
b、蛔虫卵在土壤中的不同发育阶段+活卵所占的百分比→判断土壤的自净程度
(三)土壤污染对居民健康影响的调查
1、患病率和死亡率调查
2、居民询问调查
3、居民健康检查
4、有害物质在居民体内蓄积水平的调查
二、影响健康
第七章 生物化学性疾病
第一节 概述
(一)概念、判定条件
1、生物地球化学性疾病
由于地壳表面化学元素分布的不均匀性
使某些地区的水和(或)土壤中某些元素过多或过少
当地居民通过饮水、食物等途径 摄入这些元素过多或过少
而引起某些特异性疾病,称为生物地球化学性疾病。
2、判定条件
①疾病的发生有 明显的地区性 。
②疾病的发生与地质中某种化学元素之间有 明显的剂量反应关系
(二)生物地球化学性疾病的流行特征
(1)明显的地区性分布
(2)与环境中元素水平相关——剂量反应关系
(三)影响流行的因素
1、营养条件
蛋白质维生素C等
2、生活习惯
敞开炉灶烤火取暖、烘干粮食、辣椒等
3、多种元素的联合作用
① 低硒与低碘→碘缺乏病(或大骨节病)→协同作用
②低碘(或硒),高氟→较早出现氟中毒效应
③高氟与高砷
三、 生物地球化学性疾病的控制措施
(一组织措施
(1)建立健全专业防治队伍和信息网络。
(2)开展经常性疾病调查监测
(二)技术措施
(1)限制摄入
—环境中元素水平过高所致的中毒性疾病,减少、控制机体总摄入量
(2)适量补充
环境中元素水平过低所致的缺乏性疾病,适当补充,增加摄入量,从而满足机体生理需要。
第二节 碘缺乏病
一、碘在自然界中的分布
1、碘缺乏病(IDD)
指从 胚胎发育至成人期 由于 碘摄入量不足 而引起的一系列病症
包括地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方性亚临床克汀病、流产、早产、死产等
甲状腺肿和克汀病则是碘缺乏病最明显的表现形式
2、分布
(一)碘广泛分布在自然界。以碘化物形式存在。
(二)水碘含量与碘缺乏病的流行有密切关系.在碘缺乏病区水碘含量多在10ugL以下
(三)水碘含量:山区<平原<沿海。
二、 碘在人体内的代谢
(一)来源:食物(主要,占所需碘的90%以上)、水、空气
(二)吸收途径:胃和小肠
(三)分布:全身组织器官,其中甲状腺富集碘的能力最强;甲状腺滤泡上皮细胞合成甲状腺激素
(四)排泄:主要通过肾脏排出,少部分由粪便排出。尿碘排出量估计碘摄入量。碘最低生理需要量:75ugd;供给量:每人150ug/d。
三、碘的生理作用
(1)甲状腺激素的合成
甲状腺上皮细胞是合成人体甲状腺素的功能细胞。
( 2)甲状腺激素的生理作用
促进生长发育、维持正常新陈代谢、影响蛋白质、糖和脂类的代谢、调节水和无机盐、维持神经系统正常功能。
(3)其他
甲状腺激素不足使消化功能减弱,贫血
四、碘缺乏病的流行病学特征
(一)流行特征
(1)地区分布
①山区>丘陵>平原>沿海
②内陆>沿海,内陆河的上游>下游,农业地区>牧区
③农村>城市
(2) 人群分布
①发病年龄一般在青春期,女性早于男性
②流行越严重的地区发病年龄越早
③成年人的患病率,女性高于男性,但在严重流行地区,男女患病率差别不明显。
(3)时间趋势
采取补碘干预后,可以迅速改变碘缺乏病的流行状况。
(二)影响碘缺乏病流行的因素
1.自然地理因素
2、水碘含量——环境中碘的水平、人体碘的摄入水平
3、协同作用:环境严重缺碘+致甲状腺肿物质=强大的协同作用→重病区
4、经济状况
5.营养不良:蛋白质、热量不足、维生素缺乏→增强碘缺乏和致甲状腺肿物质的效应
(三)病区类类型区分
1、水碘中位数小于10ug/L;
2、810岁儿童尿碘中位数小于100ug/L,且小于50ug/L的样本数量占20%以上:
3、8~10岁儿童甲状腺肿大率大于5%。
五、地方性甲状腺肿
(一)地方性甲状腺的概念和发病原因
1、 地方性甲状腺肿
是一种主要由于地区性环境缺碘引起的地方病,是碘缺乏病的主要表现形式之一,其主要症状是甲状腺肿大.
2、发病原因
(1)碘缺乏——主要原因
碘主要来源于食物和水,当碘摄入量低于40μg/d或水中含碘量低于10μg/L时,可能发生地方性甲状腺肿的流行。
(2)致甲状腺肿物质有
① 有机硫化物 :如硫氰化物、、硫葡萄糖甙和硫脲类等,主要存在于木薯、杏仁、黄豆、芥菜、卷心菜等中。
② 某些有机物 :包括生物类黄酮、酚类、邻苯二甲酸酯和有机氯化合物等。
③ 某些无机物 :如水中的钙、氟、镁、锂等以及硝酸盐等。
(3)其他原因
①长期饮用 高硬度水、含氟化物或硫化物过高的水以及某些化学物质污染 的水
②长期摄入过量碘也可引起甲状腺肿。
①膳食中维生素A、维生素C、维生素B₂不足可促使甲状腺肿发生
④碘缺乏病是以缺碘为主的多种营养素缺乏症。
(二)发病机制
1、摄入碘不足→甲状腺激素合成下降一反馈性,TSH增加一甲状腺组织发生代偿性增生,腺肿大。
2、初期为沈流烘果状腺肿一属代偿性的生理映大,不伴有甲状腺功能异常。
3、进一步发展,气碘化不足或错位→异常的甲状腺球蛋白→胶顺思状眼肿→出现退行性变。
4、最终形成大小不等、软硬不一的结节→结节性甲状腺肿→不可逆的器质性病变。
(三)临床表现
1、主要为甲状腺肿大、随着腺体 增大,可出现周围组织的压迫症状
2、压迫症状表现为
①气管受压时,出现憋气、呼吸不畅甚至呼吸困难。
②食管受压造成吞咽困难。
③声音嘶哑为肿大的甲状腺压迫喉返神经所致。早期岀现声音嘶哑、痉挛性咳嗽, 晚期可失声。
④颈交感神经受压使同侧瞳孔扩大,严重者出现Horner综合征(眼球下陷、瞳孔变小、 眼睑下垂)。
⑤上腔静脉受压引起上腔静脉综合征,使单侧面部、头部或上肢水肿;胸廓入口处狭窄可影响头、颈和上肢的静脉回流,造成静脉瘀血;甲状腺内出血可造成急性甲状腺肿大,加重阻塞和压迫症状。
⑥异位甲状腺(如胸骨后甲状腺)肿可压迫颈内静脉或上腔静脉,造成胸壁静脉怒张或皮肤瘀点及肺不张。
(四)诊断
1、诊断标准
①生活于缺碘地区或高碘地区。
②甲状腺肿大,超过本人拇指末节,且可以观察到。
③排除甲亢、甲状腺炎、甲状腺癌等其他甲状腺疾病。
2、地方性甲状腺肿的分型
① 弥漫型 :甲状腺均匀肿大,B 超检查不出结节。
② 结节型 :在甲状腺上可查到一个或几个结节。此型多见于成人,特别是妇女和老年人,说明缺碘时间较长。
③ 混合型 :在弥漫肿大的甲状腺上可查到一个或几个结节。
3、地方性甲状腺肿的分度
① 正常
甲状腺看不见,摸不着
② I度
a、超过本人拇指末节大小到相当于1/3拳头大小, 特点是 “看得见 ”
b、甲状腺不超过本人拇指末节大小,但摸到结节时也算I度。
③ II度
甲状腺肿大, 脖根明显变粗,大于本人1/3个拳头到相当于2/3个拳头,特点是 “脖根粗 ”
④ III度
颈部失去正常形状,甲状腺大于本人2/3个拳头,特点是 “颈变形”
⑤ IV度
甲状腺大于本人一个拳头, 多带有结节
4、鉴别诊断
①单纯性甲状腺肿
②甲状腺功能亢进
③亚急性甲状腺炎
④慢性淋巴性甲状腺炎
⑤侵袭性纤维性甲状腺炎
⑥甲状腺癌
六、地方性克汀病
(一)地方性克汀病的概念、发病机制
1、地方性克汀病
碘缺乏地区出现的一种比较严重碘缺乏病的表现形式。是一种 体格发育落后、痴呆利聋哑 的疾病。
主要表现为患者生后,即有不同程度的智力低下,体格矮小,听力障碍,神经运动障碍和甲状腺功能低下,伴有甲状腺肿。
可概括为呆、 小、聋、哑、瘫。
2、发病机制
(1)胚胎期
①中枢神经系统的发育分化障碍
②胚胎期大脑发育分化不良,引起耳聋、语言障碍、上运动神经元障碍、智力障碍等
( 2)出生后至两岁出生后
①明显影响身体和骨骼的生长
②体格矮小、性发育落后、黏液性水肿及其他甲状腺功能低下等症状
(二)临床表现
1、分型
①神经型:为精神发育迟缓,听力、言语和运动神经障碍,没有甲状腺功能低下的症状
② 黏液水肿型:黏液性水肿、体格矮小或侏儒、性发育障碍、克汀病形象、甲减
③ 混合型:兼有上述两型的特点,有的以神经型为主,有的以黏液水肿型为主。
2、具体表现
1、智力低下——主要症状
2、聋哑——常见症状(尤其神经型患者,伴有语言障碍)
3、生长发育落后
:① 身材矮小,特点是下肢相对较短(黏液水肿型患者比神经型患者明显)
② 婴幼儿生长发育落后 ,表现为囱门闭合延迟, 骨龄明显落后
③ 克汀病面容,头大,额短;眼裂呈水平状,眼距宽;鼻梁下榻;舌厚、流涎等
④ 性发育落后(黏液水肿型患者性发育落后较神经型明显)
4、神经系统症状——神经型明显
一般有下肢痉挛性瘫痪, 肌张力增强,腱反射亢进,可出现病理反射及踝阵挛等。
5、甲状腺功能低下症状——主要黏液水肿型
黏液水肿、皮肤干燥,弹性走,皮脂腺分泌减少
6、甲状腺肿——主要神经型神经型
(三)诊断
1、必备条件
①出生、居住在碘缺乏地区。
②具有不同程度的精神发育迟滞,智力商数(IQ)≤54。
2、辅助条件
(1)神经系统障碍
① 运动神经障碍 :包括不同程度的痉挛性瘫痪、步态或姿态异常、斜视。
② 不同程度的听力障碍 。
③不同程度的 言语障碍 (哑或说话障碍)。
(2)甲状腺功能障碍
①不同程度的 体格发育障碍 。
②不同程度的克汀病形象 :如傻相、傻笑、眼 距宽、鼻梁塌、腹部隆起和脐疝等。
③不同程度的甲减 :如出现黏液性水肿,皮肤干燥、毛发干粗。
④实验室和X线检查
血清TSH升高,T4降低 ,X线骨龄落后和骨惭愈合延迟
3、必备条件+辅助条件中神经系统障碍或甲状腺功能障碍中任何一项或一项以上+排除碘缺乏以外原因所造成的疾病后,即可诊断为地方性克汀病
(四)临床分度
① 轻度 :IQ为40~54;
② 中度 :IQ为25~39;
③ 重度 :IQ<25。
(五)鉴别诊断
①散发性克汀病。
②家族性甲状腺肿。
③唐氏综合征。
④ 承雷病。
⑤苯丙酮尿症。
⑥半乳糖血症。
⑦幼年型黏液水肿。
⑧大脑性瘫痪。
⑨维生素D缺乏性佝偻病。
七、预防措施与治疗原则
(一)预防措施——根本措施→补碘
(1)碘盐
食盐加碘是预防碘缺乏病的首选方法。
执行“因地制宜、分类指导、科学补碘”的防治策略。
(2)碘油 :有些病区地处偏远食用不到供应的碘盐,可选用碘油。
(3)其他 : 对患者可口服碘化钾、碘化面包、碘化饮水,加工的富碘海带,海鱼等
(二)治疗原则
1、地方性甲状腺肿
(1)坚持补碘,无需治疗
I度、II度甲状腺肿
(2) 外科疗法
III度以上有结节、压迫症状或怀疑有癌变者
(3) 甲状腺激素疗法
对于补碘后疗效不佳,怀疑有致甲状腺肿物质或高碘性甲状腺肿者
2、地方性克汀病
①适时适量的补充甲状腺激素,及时釆用“替代疗 法”
②同时应加强营养,加强智力、生活训练和教育。
第三节 地方性氟中毒
一、地方性氟中毒的概念及氟在自然界中的分布
1、地方性氟中毒:是由于一定地区的环境中 氟元素过多 ,而致生活在该环境中的居民经饮水、食物和空气等途径 长期摄入过量氟 所引起的 以氟骨症和氟斑牙 为主要特征的一种 慢性全身性疾病 ,又称 地方性氟病 。燃烧 高氟煤 取暖、做饭和烘烤粮食可引起室内空气和粮食氟的污染。 砖茶 中氟含量很高。
2、分布
1、在自然界分布广泛:以化合物形式存在。
2、地下水的含氟量较地面水高,空气含氟较低。
3、食物中氟浓度:动物性食物>植物性食物,海产>陆生动物食品;叶类蔬菜>果实类,粮食类>瓜果类
4、燃烧高氟煤取暖、做饭和烘烤粮食可引起室内空气和粮食氟的污染;砖茶氟含量很高。
二、氟在人体内的代谢
(1)吸收
主要经消化道吸收,其次是经呼吸道。
(2)影响氟吸收的因素
①无机物——铝、钙、磷酸盐较高 时可减少氟吸收
②饮水氟的吸收率高于食物氟
③胃酸分泌过多者氟吸收比胃酸分泌低者多
④含氟烟尘或粉尘颗粒大小
⑤高蛋白和维生素C有减轻氟的毒性作用,而低蛋白高脂肪可加重氟的毒作用
(3)分布:骨骼、牙齿等分布较多 。
(4)排泄:肾脏排氟的途径最为重要
三、氟的生理作用
(1)构成骨骼和牙齿的重要成分
①氟磷灰石提高骨骼和牙齿的机械强度和抗酸能力
②氟参与钙磷代谢酶的活性
③适量氟也有助于骨折愈合
④牙釉质中适量氟使其抗酸蚀能力增强→提高抗龋能力
(2)促进生长发育和生殖功能
(3)对神经肌肉的作用
①氟能抑制胆碱酯酶活性→乙酰胆碱的分解减慢→提高了神经传导效果。
②氟抑制腺苷三磷酸酶→腺苷三磷酸分解减少→提高肌肉对乙酰胆碱的敏感性及肌肉本身的供能效果。
③适量氟→造血功能有刺激作用,氟不足→贫血
四、地方性氟中毒的流行病学特征
(一)病区类型和分布
1、病区类型
1、饮水型 ——最主要的病区类型
①分布最广,以地下水氟含最高为主要特征
②饮水中氟含量高于国家饮用水标准1.0mg/L,最高甚至可 达17mg/L。
2、燃煤污染型
①燃用当地含高氟煤做饭、取暖,敞灶燃煤,炉灶无烟囱
②煤火烘烤粮食、辣椒等
3、饮砖茶型
①长期饮用含氟过高的砖茶
②成人病情重,儿童病情较轻;
③藏族病情重,蒙古族病情较轻;
2、病区分布特点
(1)北方——饮水型为主
(2)南方——燃煤污染型为主
(3)饮茶型——中西部和内蒙古等习惯饮茶民族聚居区。
(二)人群分布
1、年龄
(1)氟斑牙——生长发育中的恒牙;不发生——乳牙、恒牙形成后迁入高氟地区
(2)氟骨症——成年人,发生率随着年龄增长而升高,且病情严重。
2、性别
(1)一般无明显性别差异
(2)由于生育、授乳等影响:女性→较重→骨质疏松软化;男性→骨质硬化
3、居住时间
(1)恒牙萌出后迁入者一般不会再发生氟斑牙,但氟骨症发病往往较当地居民更敏感。
(2)在病区居住年限越长,氟骨症患病率越高,病情越重。
(2)非病区迁入者发病时间短,病情严重,民间有“氟中毒欺侮外来人”的说法。
4、其他影响因素
(1)蛋白质、维生素类、钙、硒和抗氧化物具有拮抗氟毒性作用。
(2)饮水中钙离子浓度低、硬度小、pH高等可促进氟的吸收。
(3)气候因素。温度较低的湿润地区,用水量少发病轻。
(三) 病区确定与划分
1、病区的确定
1、饮水型:饮用水含氟量>1.2mg/L,当地出生居住的8~12周岁儿童氟斑牙患病率大于30%。
2、燃煤污染型:敞炉敞灶燃煤习惯,当地出生居住的8~12周岁儿童氟斑牙患病率大于30%。
3、饮茶型:16周岁以上人口日均茶氟摄入量>3.5mg,且经X检查证实有氟骨症患者
2、病区程度划分
五、发病原因和机制
(一) 发病原因
1、长期摄入过量氟( 超过4mg/d )
2、 好发年龄为青壮年(女性>男性) ,患病率可随年龄增长而升高
3、妊娠和哺乳妇女更易发病,且病情较重。
4、营养不良,特别是蛋白质、钙、 维生素供给缺乏时, 机体对氟的敏感性增高
(二) 发病机制
1、对骨组织的影响
羟基磷酸灰石→氟磷灰石→难溶性氟化钙→双向作用导致骨质硬化、骨质疏松和软化两者并存
2、对钙磷代谢的影响
(1)过量氟→消耗大量的钙→血钙水平降低→刺激甲状旁腺分泌激素增多→抑制肾小管对磷的重吸收
(2)血钙减少和甲状旁腺激素(PTH)的增加→钙释放入血→骨质疏松、骨软化
3、抑制酶的活性
4、对牙齿的影响
牙釉质、局部呈粗糙、白垩状斑点、条纹或斑块,重者牙釉质松脆易、出现继发性缺损
5、对其他组织的影响
氟对神经系统、肌肉、肾脏、肝脏、血管和内分泌腺等也有一定的毒性作用
六、临床表现
(一)氟斑牙
1、釉面光泽度改变 : 釉面失去光泽,不透明,可见白垩样线条;一经形成,永不消失。
2、釉面着色 : 出现不同程度的颜色改变,浅黄、黄褐乃至深褐色或黑色
3、釉面缺损缺损的程度不一 :釉面细小的凹痕,小的如针尖或鸟啄样,乃至深层釉质较大面积的剥脱
(二)氟骨症
1、症状:发病缓慢,患者很难说出发病的具体时间,症状也无特异性
(1) 疼痛——最常见
①腰背部开始,逐渐累及四肢大关节一直到足跟。
②呈持续性,痛,无游走性,活动后缓解,静止后加重,尤其是早晨起床后常不能立刻活动。
(2) 神经症状
①肢体麻木、蚁走感、知觉减退等感觉异常
②肌肉松弛,有脱力感,握物无力,下 肢支持躯干的力量减弱。
(3) 肢体变形
脊柱生理弯曲消失,活动范围受限。
(4) 其他
神经衰弱症候群表现、胃肠功能紊乱的症状。
2、体征:关节功能障碍及肢体变形
(1) 硬化型:以骨质硬化为主
广泛性骨质增生,关节僵硬及运动障碍、脊柱固定、胸廓固定、四肢关节强直。
(2) 混合型
在骨质硬化的同时,因骨质疏松、软化而引起脊柱及四肢变形。
3、X线表现
(1) 骨结构改变
① 密度增高 、 密度减低
② 混合型则兼有硬化和疏松两种改变,多为脊柱硬化和四肢骨的吸收及囊性变。
(2) 骨周改变
①“主要表现为软组织的钙化,有骨棘形成
②多见于躯干骨和四肢长骨,尤以胫腓骨和尺饶骨骨膜钙化最为明显
(3) 关节改变
关节软骨发生退变坏死
4、氟骨症临床分度
(1) 轻度
有持续性腰腿痛及其他关节疼痛的症状,而无其他阳性体征者
能从事正常体力劳动。
(2) 中度
兼有躯干和四肢大关节运动功能受限,劳动能力受到不同程度的 影响
(3) 重度
一个或多个大关节屈曲、强直、肌肉挛缩或出现失用性萎缩。
基本无劳动能力或成为残废。
(三)非骨相氟中毒
1、神经系统损害——首发症状
①沿受损神经根走行方向的放射性疼痛
②脊髓 损害症状以截瘫多见
②感觉障碍:多由下向上发展, 双下肢远端麻木、烧灼、刺痛、蚁走感等→上升至病变平面。
③括约肌功能障碍:随病情进展,出现尿急、尿频、尿失禁、便秘或大便失禁等
2、骨骼肌损害
常见手部肌肉或下肢肌肉萎缩
3、肾脏、肝脏及其他损害
肾功能不全、肝功能异常、心血管系统异常
七、诊断和鉴别诊断
(一)氟斑牙
1、诊断
①出生或幼年在氟中毒病区生活,或幼年时长期摄氟过量者
②牙齿釉质出现不同程度的白垩样变,伴不同程度缺损和棕黄、棕黑色色素沉着,
③排除其他非氟性改变者即可诊断为氟斑牙
2、鉴别诊断
①非氟斑
②釉质发育不全
③四环素牙
④外源染色
⑤龋齿
(二)氟骨症
1、诊断
①生活在高氟地区,并有饮高氟水,食用被氟污染的粮食或吸入被氟污染的空气者
②临床表现有氟斑牙(成年后迁入病区者可无氟斑牙),同时伴有骨关节痛,肢体或躯干运动障碍即变形者。
③X线表现,骨及骨周软组织具有氟骨症X线表现者。
④实验室资料,尿氟含量多超过正常值。
2、X线诊断
(1)诊断原则
①长期生活在氟病区。
②凡X线发现骨增多、骨减少或混合(骨转 换)以及肌腱、韧带、骨间膜骨化和关节退变继发骨增生变形等X线征象者,均可诊断为地方性氟骨症。
(2)诊断标准
① I期(早轻) 具有下列征象之一者:a、砂砾样或颗粒样骨结构、骨斑;b、骨小梁变细、稀疏、结构紊乱、模糊,或单纯长骨干骺端硬化带并有前臂、小腿骨周软组织轻微骨化;c、桡骨嵴增大、边缘硬化、表面粗糙;d、前臂或小腿骨间膜钙化星幼芽破土征。
② Ⅱ期(中度) 具有下列征象之一者:a、骨小梁结构明显异常,表现为粗密、细密、粗布状骨小梁或骨小梁部分融合;b、普遍性骨质疏松并有前臂或小腿骨间膜骨化;c、四肢骨干骺端骨小梁结构明显紊乱、模糊,在旋前圆肌附着处骨皮质松化;d、前臂、小腿骨间膜或骨盆等肌腱、韧带附着处明显骨化。
③ Ⅲ期(重度) 具有下列征象之一者:a、多数骨小梁融合呈象牙质样骨质硬化;b、明显的骨质疏松或骨质软化并有前臂或小腿骨间膜骨化;e、破毯样骨小梁或棉絮样骨结构、皮质骨松化、密度增高伴骨变形;d、多个大关节严重退行性改变、畸形并骨周软组织明显骨化。
3、鉴别诊断
①类风湿
②风湿性关节炎
③骨与关节结核
④强直性脊椎炎
⑤退行性骨关节病
⑥神经根痛
八、预防措施与治疗原则
(一)预防措施——根本预防措施→减少氟的摄入量
1、饮水型氟中毒
(1) 改换水源
① 打低氟深井水
② 引入低氟地表水
③ 收集降水
(2) 饮水除氟
如电渗析、反渗透、活性氧化铝吸附法、铝盐或磷酸盐混凝沉淀法、骨炭吸附法等
(3)饮水中氟含量不高的地区:降低食品含氟量
(4)在高氟地区 :种植含氟量较低的农作物
2、燃煤污染型氟中毒
(1) 改良炉灶
(2) 减少食物氟污染
(3) 不用或少用高氟劣质煤
3、饮砖茶型
(1)氟中毒研制低氟砖茶和降低砖茶中氟含量
(2)增加其他低氟茶种代替砖茶。
(二) 治疗原则
1、治疗原则
减少氟的摄入和吸收,促进氟的 排泄,拮抗氟的毒性,增强机体抵抗力及适当的对症处理
2、具体做法
1、合理调整饮食和推广平衡膳食
加强和改善患者的营养状况,可增强机体的抵抗力,减轻原有病情
2、药物治疗
钙剂和维生素D、氢氧化铝凝胶、蛇纹石
3、氟斑牙治疗
涂膜覆盖法、药物脱色法、修复法等治疗
4、其他
氟骨症的对症疗法主要是止痛,对手足麻木、抽搐等症状可给予镇静剂。
第四节 地方性砷中毒
一、地方性砷中毒的概念及砷在自然界的分布
1、地方性砷中毒
由于长期自饮用水、室内煤烟、食物等环境介质中 摄入过量的砷 而引起的一种生物地球化学性疾病。临床上以 末梢神经炎 皮肤色素代谢异常 掌跖部皮肤角化 肢端缺血坏疽 皮肤癌变 为主要表现,是一种 伴有多系统 多脏器受损 的慢性全身性疾病
2、分布
多以含砷矿石的形式存在,雄黄(二硫化二砷)、雌黄(三硫化二砷)。页岩>沙岩
二、砷在体内的代谢
(一)砷的吸收途径
( 1)呼吸道吸收
三价砷 ,三氧化二砷
(2)消化道吸收
五价砷>三价砷,无机砷>有机砷
(3)皮肤黏膜吸收
被吸收的砷可以贮存于皮肤角蛋白中
(二)砷的运输、分布与蓄积(较强的蓄积性)
①三价砷+疏基结合→肝、肾、脑等实质性脏器。
②三价砷+角蛋白结合→指 (趾)甲、毛发
③ 五价砷→砷酸盐→骨组织中磷灰石的磷酸盐→蓄积于骨组织中
④五价砷被还原为三价砷后,亦可贮存于毛发、皮肤之中
(三)砷在体内的代谢产物及相关酶的多态性
(四)排泄 :肾脏——尿砷(内暴露)
三、地方性砷中毒的发病机制
(一)抑制酶的活性
(1)三价砷+双疏基或羟基结合→形成较稳定的络合物或环状化合物
(2)但五价砷和酶的结合物不稳定,能自行水解,使酶的活性恢复
(3)砷对酪氨酸酶的作用呈双相反应
a、小剂量砷→酪氨酸酶活性增强→生大量的黑色素;
b、砷蓄积量增大→黑色素细胞失去正常功能→黑色素产生减少→皮肤色素脱失
(二)导致细胞凋亡
(1) 影响细胞凋亡调控基因的表达
(2) 改变端粒酶活性
(3) 细胞信号转导异常
(三)砷的致癌机制
(1) DNA损伤神可引起DNA单链断裂
(2) 基因表达异常
(3) DNA甲基化反应
(4) 氧化应激与活性氧的产生
四、地方性砷中毒的流行病学特征
(一)病区类型和分布
1、饮水型病区——台湾“乌脚病”
2、燃煤污染型病区
(二)人群分布特征
(1) 病多发于农业人口,且有一定的家族聚集性 。
(2)患病率有随年龄增长而升高的趋势。40~50岁年龄段是患病的高峰期。
(3)地方性砷中毒性别间差异不明显,但成年男性患者略高于女性。
(三)病区的判定和划分
五、地方性砷中毒的临床表现
1、特异表现
(1)早期表现
末梢神经炎症状,四肢呈对称性、向心性感觉障碍
(1)皮肤损害
①慢性砷中毒特异体征
②三联征:色素沉着+“色素缺失” (同时出现在躯干部位,以 腹部(花肚皮)、背部为主)+掌跖角化
(3)毛细血管毒物损害物
①多发生于下肢远端啣趾部位
②早期以间歇性跛行为主要表现,→乌脚病、"脱骨疽"
2、多系统多脏器损害
(1)对肝脏的损害
不明原因的肝脏肿大、肝区疼痛、肝功 能异常
(2)对神经系统的损害
典型的末梢神经炎症状
(3)对肾脏的损害
(4)对心血管系统的损害
高血压、冠状动脉粥样硬化、脑动脉硬化、脑卒中等缺血性疾病
(5)其他毒作用表现
贫血症
3、砷的致癌、致畸作用:砷确定为致癌物,I类
六、地方性砷中毒的预防措施及治疗原则
(一)预防措施
1、改换水源
2、饮水除砷
3、限制高砷煤炭的开采
4、改良炉灶以减少室内空气砷污染
(二)治疗原则
1、营养支持
优质蛋白、多种维生素
2、治疗末梢神经炎
选用维生素B1、B12、腺苷三磷酸、辅酶A、辅酶Q等制剂
3、处理皮肤损害
5%二疏基丙醇油膏涂抹
4、砷的解毒剂
二蔬基丙磺酸钠或10%硫代硫酸钠。
第五节 与环境中硒水平有关的生物地球化学性疾病
一、硒在自然界的分布
(一)地壳中的硒:沉积岩含量高
(二)土壤中的硒
a、硒酸盐——易溶解,形成水溶性硒
b、元素硒、碱金属硒化物、亚硒酸盐——水溶性差,易被吸附
(三)农作物中的硒:棕褐土壤<红黄土壤
(四)地表水和地下水中的硒
(五)硒的环境污染来源:重金属硫化物矿石;煤炭、石油燃烧
二、硒的生物学作用
(一)有益生物学作用
(1)抗过氧化作用——构成谷胱甘肽过氧化物酶(CSH-Px)的活性中心
(2)免疫调节作用——提高免疫功能
(3)对心血管系统的保护作用——缺硒,动脉粥样硬化
(4)对生殖功能的维护作用——精子形成
(5)抗癌作用
(二)不良生物学效应
1、毒性作用及其机制
(1)自由基形成学说。
(2)酶活性的抑制——与巯基结合→S-腺苷蛋氨酸耗损
2、摄入过量硒所导致的健康损害
1、早期表现多无特异性,可出现胃肠道症状,呼出气大蒜臭味
2、一次大量摄入,可使头发全部脱落【铊中毒毛发脱落】
3、长期摄入,毛发脱落,皮肤湿疹样改变、末梢神经炎症状
三、克山病
(一)克山病的概念及其发病机制
1、克山病的
是一种以 心肌变性坏死 为主要病理改变的生物地球化学性疾病。
主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常。因其病因未明,故被称为“克山病
2、病因
(1)环境硒水平过低
(2)生物感染因素
柯萨奇病毒B组/真菌感染
(3)膳食中营养素失衡
a、缺乏优质蛋白、钙、铁、锌、 维生素B族和维生素E等营养素
b、缺硒同时伴有缺碘
(二)流行特征
(1)病区分布
①分布于中低山区、丘陵地带及其相邻的平原地带
②病区多呈侵蚀区地貌,地表水流失严重。
(2)时间分布
①北方地”——11月至翌年2月之间,以12月至翌年1月最多, “冬季型“
②西南——多集中于6~9月份,以7~8月份为发病高峰期,“夏季型”
③介于东北和西南——集中于4、5月份,“春季型”
(3) 人群分布
①克山病以农业人口为主,有一定的 家族聚集性
②南方——急性克山病例为多见,儿童、生育期妇女为高发人群
③北方——亚急性克山病例为多见,断奶后及学龄前儿童为高发人群
(三)病理学改变——心肌(主要)、骨骼肌
(1)心脏外观改变
心脏扩大、重量增加,多见于慢型克山病患者
(2) 心肌病理形态学改变
多发性坏死病灶→片状或树状瘢痕。
(3)心肌微细结构改变
心肌水泡变性、脂肪变性
1、临床表现
1、急型克山病(南方)
①多见于成人和大龄儿童,具有起病急、病情危重、变化较快等特点
②心肌酶学检查对心肌损伤有特异性意义
2、亚急型克山病(北方)
①小儿克山病常见类型,心脏扩大、水肿
②经三个月治疗未愈者多转变为慢型克山病
3、慢型克山病
①起病缓慢,多在不知不觉中发病, 亦称“自然慢型克山病”
②小儿患者多由急型、亚急型克山病转变而成,以慢性功能不全为主要表现。
4、潜在型克山病
(1) 稳定潜在型
①起病即为潜在型,预后良好,很少转变为慢型、 亚急型或急型
②心电图以完全性右束支传导阻滞或室性期前收缩为主要表现。
(2) 不稳定潜在型
①多由急型或慢型克山病转变而来,经治疗后心脏功能恢复正常
②心电图:T波、S-T段异常或伴有Q-T间期延长
1、预防措施及治疗原则
1、预防措施
(1) 建立健全三级预防网络
(2) 治理生态环境。
(3) 消除诱发因素
(4) 提倡合理营养。
(5) 科学合理补硒:如硒盐、亚硒酸钠片、硒粮
2、治疗原则
(1) 急型克山病
坚持“就地治疗”;关键在于纠正心源性休克、处理急性肺水肿、缓解心律失常
(2) 亚急型、慢型克山病
治疗原则基本相同。建立家庭病床,由基层医生负责治疗。
(3) 潜在型克山病
一般不需治疗。注意劳逸结合,生 活规律,减少精神刺激
(4) 并发症处理
尽早发现,并予以及时正确处理。
四、大骨节病
(一)大骨节病的概念及其发病机制
1、大骨节病
是一种 地方性、慢性骨关节变形性 疾病,
以 四肢关节软骨和骺板软骨变性、坏死、增生、修复 为主要病理改变
以骨关节增粗、畸形、强直、肌肉萎缩、运动障碍为主 要临床表现。
2、大骨节病的病因
(1)环境硒水平过低。
(2)饮水中有机物中毒,如黄腐酸
(3)真菌毒素中毒——镰刀菌T-2毒素→小麦、玉米
(4)病因及发病机制硏究现状:病因多态性。
(二)流行特征
1、地区分布
多地处荒凉偏僻山区。
2、人群分布
(1)农业人口高发,且有家庭多发倾向。
(2)性别间差异不明显
(3)发病与病区居住年限无关,从外地迁入病区的外来人群,发病率高于本地人群。
3、时间分布
①温带地区,多发生于春季(3-4 月份);
②暖地带多发生于冬春之间(2~3月份);
③寒冷地带多发生于春夏之交(4~5月份)。
(三)病理改变
1、发病机制
主要是软骨成骨作用障碍和骨骺板软骨、关节面软骨结构的破坏。
2、基本的病理改变
透明软骨营养不良性变性、坏死,继而增生,修复
→软骨内成骨障碍、骨生长发育停滞
(四)临床表现
1、症状与体征
(1)症状
病程进展缓慢,常在不知不觉中手指、脚耻、肘、膝、踝等关节增粗、 弯曲、变形。晨起性 僵硬、疼痛。晚期出现身材矮小自傲,四肢不均匀短缩
(2)体征
①早期即可见到手指末节粗大如 “鹅头”状 ,并向掌侧弯曲
②中期可发展至肘、膝关节;
③晚期累及肩关节、髋关节及脊柱关节。
(3)对关节增粗部位触诊时呈骨样感觉,但患者并不感有压痛。
2、X线表现
①干骺端先期钙化带模糊、凹陷、不整,或呈波浪状;
②干骺端先期钙化带凹陷、硬化、增宽;
③骨端骨性关节面毛糙、不整、凹陷
④骨端囊状改变、骨质缺损、骨刺,或变形、粗大;
⑤骨脂变形与干骺端早期闭合,或骨骺融解、碎裂;
⑥骨干短缩、变形且骨质疏松、骨纹理紊乱;关节变形并伴有关节腔内游离碎块。
3、大骨节病的实验室检查指标
(1) 病区人群血淸、毛发、尿中硒水平明显低于非病区。
(2) 胶原代谢指标及血清酶学改变
(五)预防措施及治疗原则
1、预防措施
1、补硒措施
硒盐、 亚硒酸钠片、田间作物施硒、含硒丰富的食物
2、改水措施
(1) 选择水质较好的生活饮用水水源
(2) 水质净化
(3)可修造小型过滤池。
3、改粮措施
(1)改旱田为水田
(2)改自产粮为供应粮或非病区粮
(3)防止粮食霉变。
(4)膳食结构多样化
2、治疗原则
(1)早期治疗
a、治疗效果取决于能否“早发现、早确诊、早治疗”。
b、早期患者除应用含硒制剂外,还可使用镇痛、解毒、抗氧化制剂,能有效阻止病情进展。
(2)中晚期治疗
采用药物治疗、物理治疗、手术治疗等综合手段
第八章 环境污染性疾病
第一节 概述
1、环境污染性疾病
凡能污染环境,使环境质量恶化,而直接或间接使人患病的环境污染因索,
统称为环境污染性致病因素,由此在暴露人群中引发的疾病称为环境污染性疾病。
2、特点
①环境污染区域内的人群不分年龄、性别都可能发病;
②发病者均出现与暴露污染物相关 的相同症状和体征;
③除急性危害外,大多具有低浓度长期暴露、陆续发病的特点;
④往往缺乏健康危害的早期诊断指标;
⑤预防的关键在于消除环境污染性致病因素、加强对易感人群和亚临床阶段人群的保护。
第二节 慢性甲基汞中毒
一、慢性甲基汞中毒的概念、发病原因与机制
1、慢性甲基汞中毒
是人群长期暴露于被汞(甲基汞)污染 的环境,
主要是水体汞(甲基汞)污染和由此导致的鱼贝类等食物甲基汞污染,
造成摄入者体内甲基汞蓄积并超过一定阈值所引起的以中枢神经系统损伤为主要中毒表现的环境污染性疾病。
2、甲基汞污染来源
(1)人为来源
工业企业排出的废水及含汞农药的使用→水体汞污染的主要来源
(2)自然环境
汞在环境中广泛存在——金属汞、无机汞、有机汞,在微生物作用下,→有机汞
3、发病原因
(1)水体汞污染是引起慢性甲基汞中毒的重要原因
(2)甲基汞易于被水生生物吸收,通过食物链在水生生物体内當集浓缩,生物放大
(3)底泥中的汞在,微生物的作用下,→甲基汞或二甲基汞→能溶于水
4、发病机制
(1)主要经消化道摄入,具有脂溶性、原形蓄积和高神经毒等特性。
(2)甲基汞+胃酸→氯化甲基汞,大部分可经肠道吸收进入血液→与血红蛋白中的疏基结合
(3)在脑中的浓度约为血液浓度的6倍——脂溶性→进入血脑屏障、胎盘
(4)分子机制
①甲基汞可以抑制β-微管蛋白。
②脂质过氧化作用。
③体内金属硫蛋白(MT)作用。
④能特异性抑制星形胶质细胞对谷氨酸盐的摄取。
⑤可导致细胞凋亡。
⑥引起神经细胞钙稳态失调。
二、慢性甲基汞中毒的流行概况
1、地区分布
a、通常存在汞和甲基汞的污染源
b、主要是水体污染-转化-富集
2、年龄、性别与发病的关系
(1)污染区各年龄的人均可发病,症状取决于甲基汞的摄入量
(2)孕妇和哺乳母亲可能是高危险人群
(3)甲基汞易通过胎盘屏障,胎儿对甲基汞的敏感性更强。
3、汞摄入量与发病的关系
a、人体总汞每周耐受摄入量为5μg/kg体重
b、使人知觉异常约为25mg
c、步行障碍约为55mg
d、发音障碍约为90mg
e、200mg以上可导致死亡
f、成人(体重60kg)→水俣病最低需汞量为25mg或发汞含量为50μg/g。
4、水俣病
(1)是慢性甲基汞中毒的典型案例,被认定为公害病。
(2)公害病:是由环境污染引起的,由政府认定的地区环境污染性疾病,具有医学和法律的双重含义。
三、慢性甲基汞中毒的临床表现及诊断标准
(一)临床表现
(1)主要靶器官是中枢神经系统
①最突出的症状是神经精神症状,
②早期表现为神经衰弱综合征→精神障碍;
(2)小脑受损→笨拙踉跄步态、书写困难等共济失调现象 。
(3)颅神经受损→向心性视野缩小、听力减退等。
(4)Hunter-Russel 综合征
重症患者可出现肢端感觉麻木、向心性视野缩小、共济运动失调、语言和听力障碍等典型症状
(5)先天性水俣病(胎儿性水俣病)
①定义·:由于母亲在妊娠期摄入的甲基汞,通过胎盘侵入胎儿脑组织所致的中枢神经系统障碍性疾病。
②体征:婴儿出生三个月后开始出现各种症状,主要出现咀嚼、运动、言语和智力发育障碍等
③共同特点
a、母亲妊娠期食用过受甲基汞污染的鱼贝类;
b、患儿家庭中多有家属患有水俣病:
c、患儿发汞检测值高于母亲20~30%,脐带血汞含量高于正常儿;
d、母亲乳汁甲基汞含量高。
(二)诊断标准
(1) 甲基汞吸收:头发中总汞值超过10μg/g ,其中甲基汞值超过5μg/g者,
(2) 观察对象:存在汞吸收的基础上,出现下列三项体征中的1~2项阳性体征者
①四肢周围型(手套、袜套型)感觉减退。
②向心性视野缩小15-30度。
③高频部感音神经性听力减退11~30dB(A)。
(3)慢性甲基汞中毒:在汞吸收的基础上,具有下列三项体征者
①四肢周围型(手套、袜 套型)感觉减退。
②向心性视野缩小15-30度,或有额侧月牙状缺损到30度者。
③高频部感音神经性听力减11~30dB(A)。
④当具有上述三项体征,但发汞低于10μg/g以下时,可做驱汞试验,驱汞后尿中总汞值超过20μg/g,其中甲基汞超过10μg/g者,可予以诊断。
四、慢性甲基汞中毒的防治原则
1、消除污染源
我国污水综合排放标准 (GB 8978—1996)中规定:总汞的最高允许排放浓度为0. 05mg/L,烷基汞不得检出。
2、加强环境与人群健康监测。
3、控制甲基汞的摄入
WHO规定鱼体内汞含量应低于0.4mg/kg。
4、保护临床前期人群
驱汞治疗——二疏基丁二酸
5、提高国民环保意识
第三节 慢性镉中毒
一、慢性镉中毒的概念、发病原因与机制
1、慢性镉中毒
人群长期暴露于受镉污染的环境,
主要是水体与土壤 镉污染和由此导致的稻米与鱼贝类食物镉含量增高,
造成摄入者体内镉蓄积并超过一定阈值所引起的
以肾脏和骨骼损伤为主要中毒表现的环境污染性疾病。
2、镉污染来源
(1)大气中的镉:有色金属的冶炼、矿石的烧结,含镉废弃物的处理等
(2) 水体的镉污染:工业废水,矿石冶炼也可排出含镉量较高的废水
(3)土壤镉污染的主要来源:是含镉废水灌溉农田所致。
(4)吸烟,特别是被动吸烟
3、发病原因
(1)长期摄入过量的镉是造成慢性镉中毒的主要原因。→I类致癌物,非必须元素
(2)镉主要通过食物、水、空气、吸烟等途径经由消化道和呼吸道进入人体。
(3)在人体中的生物半减期长达10~25年,可在体内不断累积。
4、发病机制
(1)经消化道,入血液后,与血红蛋白或低分子硫蛋白结合,形成镉硫蛋白,选择性地蓄积于肝、肾(主要靶器官)
(2) 排泄途径主要通过粪便
(3)干扰铁代谢,使肠道对铁的吸收减低,破坏红细胞,从而引起贫血症
(4)与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合→许多酶系统受到抑制→肝、肾功能
(5)损伤肾小管→糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状→尿钙和尿酸的排出量增加
(6)分子机制
:①与酶类蔬基结合或替代作用,置换出细胞内酶类金属,破环细胞抗氧化系统,使机体清除自由基的能力下降,引起氧化损伤。
②破坏线粒体电子呼吸传递链的正常功能。
③使金属硫蛋白(MT)和还原型谷胱甘肽(GSH)丧失还原性。
④影响钙稳态,使其失衡。
⑤镉能引起DNA单链断裂,并抑制几乎所有类型的DNA修复过程,导致细胞凋亡。
二、慢性镉中毒的流行病学概况
(一) 地区分布
(1)主要发生在镉矿相对丰富及采选治炼较密集的地区,同时具有雨量大、坡度陡、水土流失严重的地理特点。
(2)日本富山县神通川流域一痛痛病
(二)年龄、性别与发病的关系
(1)患者多为40岁以上的妇女
(2)妊娠、哺乳、营养不良、更年期等是发病的诱因
(三)镉摄入量与发病的关系
(1)尿镉主要与体内镉负荷量及肾镉浓度有关,可用作镉暴露和吸收的生物标志物
(2)以5μmol/mol肌酐的尿镉作为慢性镉中毒的诊断下限值。
(四)痛痛病(公害病)
发生在镉污染地区的一种严重的环境污染性疾病,以全身剧烈疼痛为主要症状而得名,是慢性镉中毒的典型案例。
主要原因是当地居民长期饮用受镉污染的河水,并食用此水灌溉的含镉稻米,致使镉在体内蓄积,发生慢性镉中毒,导致了痛痛病的发生。
三、慢性镉中毒的临床表现及诊断标准
(一)临床表现
(1)病情呈渐进性加重,初期腰、背、膝关节疼痛、刺痛;活动时加剧,休息时缓解,随后遍及全身
(2)髋关节活动障碍,骨骼严重畸形、多发性病理骨折、骨软化症、最后往往死于其他合并症
(3)肾功能损伤明显, 常见贫血症状 。患者尿糖增高,尿钙增多,尿中低分子蛋白增多,尿酶有改变。
(4)以 肾脏损伤为主 ,最终出现肾衰竭
(5)血镉→反映近期接触量,尿镉→镉性肾损伤、体内镉负荷,诊断依据
(二)诊断标准
(1) 轻度中毒
①一年以上镉及其化合物的接触史,尿镉连续二次测定值高于5μmol/mol肌酐(5μg/g肌酐),可有头晕、乏力、嗅觉障碍、腰背及肢体痛等症状
②实验室检查发现有以下任何一项改变
a、尿β--微球蛋白含量在9.6μmol/mol肌酐(1000μg/g肌酐)以上;
b、尿视黄醇结合蛋白含量在5.1mol/mol肌酐(1000μg/g肌酐)以上。
(2) 慢性重度中毒
除慢性轻度中毒的表现外,出现慢性肾功能不全,可伴有骨质疏松症、骨质软化症
(3)早期→重吸收功能障碍→肾小管性蛋白尿→尿β2-MG、视黄醇结合蛋白、尿MT。尿β2-微球蛋白(MG)、尿金属蛋白(MT,更灵敏)镉暴露早期生物学标志
(4)三项健康危害指标,同时达到判定值的受检者人数占受检总人数的百分比(即联合反应率)达到判定值的,确认该污染区的镉已构成对当地定居人群的慢性早期健康危害。
四、慢性镉中毒的防治原则
1、消除污染源
2、加强监测,控制摄入量
(1)生活饮用水卫生标准(GB5749一2006):0.005mg/L
(2)地表水环境质量标准:0.005mg/L
(3)污水综合排放标准:废水中总镉含量不得超过0.1mgL
3、保护高危人群
4、对症治疗
用大量维生素D并补充钙、 磷,+高蛋白高热量富营养膳食,可使病情缓解。
第四节 宣威室内燃煤空气污染与肺癌
一、病因学研究
(一)多环芳炷类物质污染室内空气→空气中B(a)P浓度严重超标
(二) 无烟囱生活炉灶的使用→开放式炉灶,居室通风不良
(三) 遗传易感性→GSTM1缺失者烟患肺癌危险性增加
二、环境流行病学研究
(一)工业污染与宣威肺癌高发未见明显联系
1、宣威肺癌患者者中绝大多数是农民,其死亡率是厂矿、机关职工及家属的9.8倍,与职业接触无关
2、当地工业规模小,投产时间短,且不存在特别致癌物质,因而可以排除工业污染导致肺癌高发的可能性。
(二)吸烟不是宣威肺癌高发的主要危险因素
男性吸烟率比女性高200多倍,而肺癌死亡率在两性间差别不大,吸烟率的高低与肺癌死亡率并不吻合,不能解释女性肺癌死亡率高的原因。
(三)生活燃料与宣威肺癌死亡率间存在明显联系
1、发病最严重——以当地产烟煤作为生活燃料;低发病率——以木柴与无烟煤作为生活燃料
2、室内空气中B(a)P浓度与人群肺癌死亡率之间具有明显的剂量-反应关系
3、实验研究的验证
(四)宣威肺癌的流行趋势
1、宣威肺癌死亡率一直呈上升趋势,并维持在较高的水平
3、室内空气污染还不能完全解释宣威肺癌高发的特点,需要对导致宣威肺癌的危险因素做进一步系统的研究。
三、防治对策
(—)改变燃料结构
(二) 彻底消除无烟囱炉灶的使用
(三) 加强环境监测和人群健康监测
(四) 加强宣传教育,提高整体人群的健康意识
第五节 军团病
一、军团病的概念及病因与发病机制
1、军团病(LD )
又称退伍军人病,是由 嗜肺军团菌(LP ) 引起的一种以 肺炎为主 的全身性疾病
以肺部感染伴全身多系统损伤为主要表现,也可表现为无肺炎的急性自限性流感样疾病。
具有分布广、易造成流行和不易诊断的特点
2、病因
1、嗜肺军团菌是引起军团菌肺炎的主要病原菌。需氧革兰阴性杆菌、胞内寄生菌
2、水生细菌,嗜热怕冷;寄生于棘阿米巴→与使用集中空调、淋浴设施等密切有关
3、污染状况
(1)广泛存在于天然水体及人工水环境中
(2)人工水环境如冷热水管道系统、空调冷却水、空气加湿器、淋浴水等。空调系统冷却塔水中检出率最高,阳性率可达到50%左右。→水温、铁离子、原虫类生物
3、公共场所污染严重
4、发病机制
军团病发病机制不十分清楚。→病原菌的毒力、机体的细胞免疫功能
1、胞内寄生,含军团菌的肺泡巨噬细胞被裂解并释放出天量细菌,导致肺泡上皮和内皮的急性损害,伴有肺水肿;
2、进入Ⅱ型肺泡上皮细胞,致呼吸窘迫;
3、军团菌也可以通过诱导细胞调亡的方式产生损害作用。
4、军团菌的致病作用还与细菌的表面结构和产生多种毒素有关。LPS(脂多糖)、MIP(军团菌的巨噬细胞感染增强因子)、MSP(分泌蛋白)
5、肺部感染后军团菌产生的毒素和酶可逆行经支气管、林巴管及血行播散到其他部位。→菌血症。
6、军团病常见的心、肾、肝、脾、神经和肌肉等肺外多系统损伤主要由菌血症、毒血症引起。
二、军团病的流行病学特征
(一)传染源
被污染的空调冷却塔水及冷热水 管道系统是最重要的传染来源
(三)传播途径
(1)气溶胶是军团菌传播、感染的重要载体
(2)军团菌的另一个传播载体是原虫。
(3)军团病患者一般不具有传染性。
(4)军团菌并没有粪-口传播途径,同饮食无关。但作为一种呼吸道传染病,易引起大规模的暴发与流行。
(四) 流行形式
(1)医院获得性感染
(2)社区获得性感染
(3)旅行获得性感染
(4)职业获得性感染
(5)办公室获得性感染。
(五)易感人群
(1)人群对军团菌普遍易感,任何年龄都可感染,以成年人为主,多为50岁以上。
(2)男性明显多于女性。
(六)地区分布
世界性分布,呈散发、或呈点状暴发流行
(七)时间分布
一年四季均可发病,但夏末秋初是发病高峰期
三、军团病的临床表现和诊断
(一)军团病的临床表现
1、军团菌肺炎
a、以肺部感染为主的全身多脏器损害
b、潜伏期为较长,2~10天
c、弛张热:体温高达39~41℃,表现为高热、寒战、呼吸困难、胸痛、咳嗽并有少量黏液,有的痰中带血。严重者可发生急性呼吸窘迫综合征
d、X线典型表现为结节性肺实变
e、病程长,病死率高
2、庞蒂亚克热
是一种发病急且具自限性流感样疾病,病程相对较短。潜伏期短。
主要症状为发热、寒战、咳嗽、胸痛、头痛、乏力、肌肉痛、食欲缺乏等。有时有胸膜炎及渗出炎症,但 无肺炎表现。预后良好,无死亡。
(二)军团病的诊断
军团病因其无典型临床特征,很难与其他病原体所致的肺炎相区别,又因其多系统受累还需与相关疾病鉴别,早期诊断对于军团病 的转归具有重要的意义。应结合流行病学资料、临床表现和实验室检査结果进行综合分析。
1、流行病学资料
夏秋季发病
环境中有建筑施工、空调系统及淋浴喷头的设施,中老年人及烟酒嗜好者
特别是免疫功能低下而有可能发生医院内感染的患者,可供诊断参考。
2、临床资料
实践表明,进行病原体的特异性检测是确诊军团菌感染的必备条件。
急性期和恢复期血清抗体滴度4倍增长或单份血清抗体滴度≥1:256
特殊要求:BCYE-琼脂培养基、L半胱氨酸、铁盐
四、军团病的防治措施
加强对军团病重要传 染源——水系统的卫生管理,以最大限度减少军团菌的繁殖以及气溶胶的扩散是预防军团病发生和 流行的关键。→不得检出
(1)加强对集中空调系统较集中大型建筑物空调冷却塔系统的 卫生管理 。
(2)对大型建筑物的循环水系统、集中空调系统进行 定期消毒 。
(3)加强对公共场所集中空调通风系统的监管和水环境 的监测 。
(4)锻炼身体, 提高机体抵抗能力 ,保护易感人群。
(5)对健康人群进行血清流行 病学调査, 了解军团菌隐性感染情况。
(6)对军团病患者进行 有效治疗 。首选药物是 红霉素 ,大环内酯类药物,利福平常用作联合治疗用药。
(7)在免疫缺陷者中暴发流行本病时,给未发生本病的易感者口服少于治疗量的红霉素(1.5~ 3.0g/d)可达预防目的。也可选用四环素、大剂量复方磺胺甲噁哩预防军团菌感染。
第十四章 突发环境污染事件及其应急处理
第一节 概述
一、突发环境污染事件的定义
1、突发环境事件
指突然发生,造成或者可能造成重大人员伤亡、重大财产损失和对全国(或某个地区)的经济社会稳定、政治安定构成重大威胁和损害,有重大社会影响、涉及公共卫生安全的环境事件
包括突发环境污染事件、生物物种安全环境事件、辐射环境事件
2、突发环境污染事件
指在社会生产和人民生活中所使 用的化学品、易燃易爆危险品、放射性物品,在生产、运输、贮存、使用和处置等环节中,由于操作不当、交通肇事或人为破坏而造成的爆炸、泄漏,从而造成环境污染和人民群众健康危害的恶性事故。
二、 突发环境污染事件的基本特征
(一)发生时间的突然性
(二)污染范围的不定性
(三)负面影响的多重性
(四)健康危害的复杂性
三、突发环境污染事件的分类
(一)按造成突发环境污染事件的物质分类
1.易燃易爆危险品泄漏、爆炸事件
2.有毒化学品泄漏、扩散事件
3.溢油或油气井喷事件
4.非正常大量废水排放事件
5.放射性物品丢失、泄露事件
(二)按造成突发环境污染事件的原因分类
1.生产过程中意外事故所引发的泄漏、爆炸事件
2.运输过程中意外事故所引发的泄漏、爆炸事件
3.贮存或处置过程中意外事故所引发的泄漏、爆炸事件
4.人为破坏所引发的泄漏、爆炸事件
(三)按突发环境污染事件所涉及的地域空间(或介质)分类
1.重点流域、敏感水域水污染事件
2.重点城市大气污染事件
3.有毒化学品、放射性物品污染农田事件
4.陆地或海上油田井喷和天然气喷发事件
5.海上油轮溢油或有毒化学品泄漏事件
四、突发环境污染事件的分级→紧急程度、对生态环境、人群健康的危害
(一)特别重大突发环境污染事件(I级)
(二)重大突发环境污染事件(II级)
三)较大突发环境污染事件Ⅲ级)
(四)一般突发环境污染事件V级)
第二节 突发环境污染事件的危害
一、对人群健康的危害
(一)急性刺激作用
1.皮肤黏膜、眼睛急性炎症反应
2.呼吸道刺激反应
(二)急性中毒和死亡
氰化氢一电击样死亡;重庆开县油气田井喷事件——硫化氢气体
印度博帕尔农药厂泄漏——甲基异氰酸酯
(三)外照射急性放射损伤
骨髓型、肠型、脑型
(四)对暴露人群的慢性潜在性危害
持久性环境污染物——生物富集作用;放射性核素
(五)对人群心理的影响
创伤后应激障碍(PTSD);原有身心疾病加重、恶化
二、对社会安定和经济发展的影响
(一)对社会安定的影响
突发环境污染事件可引发整个社会环境在一段时间内,处于混乱、无序和动荡状态
(二)对经济发展的影响
大量建筑物及公共设施和建筑物的损毁,人员救治,劳动力减少和农林渔业减产等直接经济损失:
同时可以引起外贸、旅游、餐饮、娱乐行业等间接经济危害。
第三节 突发环境污染事件的应急准备
一、概述
一、应急准备
指一个国家和地区针对突发性事件的预防、预警,紧急处置所制定的一系列工作计划
主要内容包括建立预案体系、指挥决策体系、风险排查、队伍建设(含专家队伍和处置队伍)、培训演练、物质保障等。
二、目的
有效从容应对突发环境污染事件,最大限度减少影响和损失,
增强对突发环境污染事件的防御能力、承受能力和恢复重建能力。
2014.12《国家突发环境事件应急预案》——总则、组织指挥体系、监测预警和信息报告、应急响应、后期工作、应急保障、附则
二、应急准备
一、坚持预防为主原则
(一)广泛宣教,提高认识
(二)加强监测和预警,消除事故隐患
1、监测
指连续地、系统地收集和分析事件发生的相关影响因素,并用于指导应对行动的过程。
2、预警
指对即将发生或正在发生的事件进行紧急警示的行为,
是在灾害或突发事件发生之前或发生的早期,
通过综合分析评估监测资料及其他相关信息,对事件风险、发展趋势、可能危害的范围和程度做出判断
并及时向国务院授权的权威部门发布,以避免因不知情或准备不足而造成的应对不当。
(三)收集基础资料,建立信息网络
二、组建指挥协调系统
三、建立应急预案和预警系统
四、切实做好应急保障工作
五、加强应急管理科学研究
第十五章 自然灾害环境卫生
1、概念
是指以自然变异为主要因素造成的,危害人类生命健康、财产、社会功能以及资源、环境,且超出受影响者利用自身资源进行应对和处置能力的事件或现象。
2、特征
①突发性
②不可预测性
③不可控性
④危害严重
⑤易引发次生灾害
3、种类
突发灾害与缓发灾害
原生灾害与次生灾害
三、生活环境板块
第九章 住宅与办公场所卫生
第一节住宅的卫生学意义和要求
1、住宅
是人类为了充分利用自然环境和生活环境因素中有利作用和防止其不良影响而创造的生活居住环境。
2、意义
(1)是人们生活、居住、学习、工作的最重要环境
(2)卫生条件和人类健康密切相关。长期、慢性作用
①良好—有利于人体健康
②不良一不利于人体健康
③可影响众多家庭成员甚至数代人的健康
④对健康的影响具有长期性和复杂性。
⑤慢性、潜在性、功能上的不良影响;联合作用—不良建筑物综合征(SBS)
3、基本卫生学要求
1、小气候适宜
2、采光照明良好
3、空气清洁卫生
4、隔音性能良好
5.卫生设备齐全
6、环境安静整洁
4、住宅卫生研究的要任务
1、研究住宅对居民健康的影响
2、研究住宅室内空气有害物质和微生物的检测方法
3、研究室内空气污染的控制技术
4、研究对住宅的有效卫生监督
5、提倡和推广先进的住宅
第二节住宅设计的卫生要求
一、 住宅的平面配置
(一) 住宅朝向
指住宅建筑物主室窗户所面对的方向,对住宅的日照、采光、通风、小气候和空气清洁程度等都能产生影响。居室最适宜朝向——朝南
(二) 住宅间距
1、定义
指在满足日照要求的基础上,综合考虑采光、通风、消防、防灾、管 线埋设、视觉卫生等要求的前后相邻两排建筑物之间应保持的最小间隔距离。
2、要求
(1)一般可根据室内 在冬至日应不少于1小时 的满窗日照时间要求来推算。
(2)根据夏季通风的需要来确定间距时,住宅群建筑区,使建筑物长轴与主导风向成60°角
(三) 住宅中房间的配置
①卧室应配置最好的朝向;
②卧室、起居室(厅)、书房和厨房应有直接采光
③厨房和卫生间应有良好的通风
二、 住宅的卫生规模
(一)居室容积
1、定义
指每个居住者所占有居室的空间容积,卫生标准为20m³/人。
2、要求
(1)室内空气中CO2 的含量是用作评价空气清洁度、居室容积是否符合卫生要求的重要指标之一。
(2)居室中CO₂浓度的卫生学要求不应超过0.07%,即0.7L/m³。
(二) 居室净高
1、定义
指室内地板到天花板之间的高度
在房间面积相同的情况下,居室净高越高,居室容积就越大,越有利于采光、通风、改善室内小气候。
2、要求
居室净高不应低于2. 4m ,局部净高不应低于2. 1m,且局部净高的室内面积不应大于室内使用面积的1/3
(三) 居室面积
又称居住面积。我国大多数地区的人均居住面积现已超过20m²,达到了小康水平。
(四) 居室进深
1、定义
指开设窗户的外墙内表面至对面墙壁内表面的距离。
2、要求
居室进深与居室宽度之比不宜大于2:1, 以3 : 2较为适宜
3、与居室进深的有关影响因素
1、室深系数
①定义
居室进深与地板至窗上缘高度之比称室深系数 。
②要求
在一侧采光的居室≤2~2.5 ,在两侧采光的居室≤4~5
2、进深与日照
①定义
室内日照:指通过门窗进入室内的直接阳光照射
②要求
每套住宅至少应有一个居住空间能获得冬季日照。
3、进深与采光照明
1、要求
居室内的自然照度 至少需要75lx 才能基本满足视觉功能的生理需要。
2、常用表达式
(1)窗地面积比值(Ac/Ad)
①定义
天然采光口的窗玻璃面积与室内地面面积之比。
②要求
a、窗地面积比≥1/7;
b、窗户的有效采光面积和房间地面面积之比≥1:1.5
(2)投射角与开角
①定义
a、投射角
室内工作点与釆光口上缘的连线和水平线所成的夹角
b、开角
室内工作点与对侧室外遮光物上端的连线和工作点与采光口上缘连线之间的夹角。
②要求
a、投射角≥27°
b、开角≥4°。
(3)采光系数
①定义
室内工作水平面上(或距窗1米处)散射光的照度与室外相同时间空旷无遮光物的地方接受整个天空散射光的水平面上照度的百分比(%)。是比较全面的客观指标
②要求
主室内最低值≥1.0% ,楼梯间≥ 0.5%
(4)人工照明
a、在阅读或从事缝纫等较精细工作时,一般应达到1001x 左右
b、居室只作卧室时,不应低于30lx;卫生间、楼梯 间应不低于151x
(五)居室隔声
1、定义
利用隔声材料和隔声结构阻挡声能的传播,把声源产生的噪声限制在局部范围内, 或在噪声的环境中隔离岀相对安静的场所。
2、要求
卧室、起居室在关窗状态下的白天允许噪声级为50dB(A声级),夜间允许噪声级为40dB(A声级)。
三、 住宅设计的发展方向
(一)健康住宅
1、健康住宅的定义
在符合住宅基本要求的基础上
突出健康要素,以人类居住健康的可持续发展为理念,满足居住者生理、心理和社会多层次的需求
为居住者创造一个健康、安全、舒适和环保的高品质住宅和社区。
2、健康住宅的标准
① 尽可能不使用有毒的建筑材料装修房屋 :如含高挥发性 有机物、甲醛、放射性的材料。
② 室内CO2浓度低于0.1%,粉尘浓度低于0. 15mg/m3 。
③ 室内气温保持在17〜27℃ ,湿度全年保持在40%-70%。
④噪声级小于50dB(A) 。
⑤ 一天的日照要确保在3小时以上 。
⑥ 有足够亮度的照明设备,有良好的换气设备 。
⑦有足够的人均建筑面积。
⑧有足够的抗自然灾害的能力。
⑨住宅要便于护理老人和残疾人
(二)绿色生态住宅
1、绿色生态住宅
消耗最少的资源和能源,产生最少废弃物的住宅和居住小区。
注重人与自然的和谐共存,关注环境保护和废弃物的回收和再利用。
体现节能、节水、节地和治理污染的方针,强调可持续发展原则。
2、绿色建筑
在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
第三节住宅小气候对健康的影响及其卫生学要求
—、小气候
1、室内小气候
住宅的室内由于屋顶、地板、门窗和墙壁等围护结构以及室内的人工空气调节设备等综合作用, 形成了与室外不同的室内气候 ,称为室内小气候,
主要由气温、气湿、气流和 热辐射(周围墙壁等物体表面温度)等四个气象因素组成
它们同时存在并综合作用于人体,对人 体健康产生重要影响。小气候又称微小气候,指小范围区域或建筑物内的气候。
2、主要组成成分
(—)气温
(1)主要取决于太阳辐射和大气温度,也受生活环境中各种热源影响。
(2)气温对体温调节起主导作用。
(3)以干球温度→冬季下限为8~10℃;夏季上限为28~30℃
(二)气湿
(1)气湿即空气中含水量
(2)相对湿度(水蒸气分压)→气温升高而降低。
(3)相对湿度>80%为高气湿,<30%为低气湿。
(4)主要影响人体蒸发散热。相对湿度在40%~70%为适宜
(三)气流
(1)受大自然风力影、局部区域热源及通风设备影响。
(2)夏季气流能明显影响机体的对流和蒸发散热
(3)在室内环境中, 舒适温度的气流为0. 15-0. 25m/s
(四)热辐射
(1)热辐射由太阳辐射以及人体与周围环境物体之间通过辐射形式的热交换组成。
(2)正辐射:物体温度>人体表温度→物体→人体辐射热流。反之为负辐射。
(3)人 体皮肤对正辐射敏感。
二、 住宅小气候对健康的影响
(一)人体与住宅小气候的相互关系
(1)热交换公式
S = M±C±R-E ;
S:人体蓄热状况
M:代谢产热量
成人约2000kcal/d;
C:传导、对流吸收或放散的热量
R为辐射散热或吸收的热量 。
E为蒸发散热量
蒸发汗液1g,相当于放出潜热 0.585kcal
(2)热交换的关系
①产热和散热量相等时 ,S = 0
②产热多于散热时,S>0,造成热蓄积,体温上升;
③当散热多于产热时 ,S<0,导致体温下降。
④热平衡状态
健康人在适宜的小气候作用下,进行轻体力活动时,产热和散热的速率处于基本平衡状态,主观感觉良好, 称为热平衡状态。
热舒适状
机体处于无体温调节性活动(无寒战和分泌汗液等)、外周血流量适中时的状态态
(3)热交换的机制类型
①生理性体温调节
机体具有将体内温度稳定在37士0. 2℃ 狭小范围内的能力。
②行为性体温调节
通过体外调节来改变外环境 对机体生理的应激作用
经常采用穿衣、各种通风采暖设施,使体温调节维持在正常范围
(二)小气候对人体影响常用的生理指标
1、皮肤温度(皮温)
①常用生理指标。
②(3、4、8点法)
③计算加权平均皮肤温度( WMST)。
2、体温
①判断机体热平衡是否受到破坏的最直接的指标(一般变化不大)
3、脉搏
高温条件下,是一种简单和灵敏的指标。
4、出汗量
①知觉出汗→体温调节过程紧张指标
②知觉出汗:在安静情况下,若相对湿度为22%,气温达30℃时,开始知觉出汗。
5、温热感
①主观感觉
②反映机体在小气候作用下,外感受器所感受的热和冷的综合感觉
6、热平衡测定
了解机体在小气候作用下生理反应的一种重要方法
计算繁琐,一 般不常使用。
三、 小气候的综合评价指标
1、第一类——环境因素
(1)湿球温度——气温+气湿
(2)黑球温度——气温+热辐射+气流
2、第二类——主观感觉+环境因素
1、有效温度(ET)
①在不同温度、湿度和风速的综合作用下,人 体产生的冷热感觉指标。
②以风速为0m/s,相对湿度为100%,气温为17. 7℃时产生的温热感作为评价标准
③与人的温热感觉等生理指标相关性较好,一定程度上能够反映小气候的综合作用
④适用于评价气温适中的气象条件
2、校正有效温度 (CET)
在有效温度基础上,综合考虑热辐射对机体的影响, 将干球温度(气温)改用黑球温度,所得的有效温度称为校正有效温度(CET) 。
3、风冷指数(WCI)
(1)定义
又称 “风降温 ”,即在低温环境中由于风速的增加所产生的冷效应相当于增加环境气温下降的度数。
(2)意义
①是综合反映 寒冷气候下空气温度和风速对人体温热感的影响 。
②适用于户外寒冷气候的评价。
(3)在风冷环境中对人体进行保暖应着重考虑如下因素:
①风冷效应
②隔热性能
③透气性
④透湿性或透气性。
3、第三类——生理反应+环境因素
1、湿球-黑球温度(WBGT)
(1)定义
指数是综合反映微小气候4种物理因素对机体的作用。
根据湿球温度 (Tnwb)、 黑球温度 (Tg)和 干球温度 (Tdb)的综合作用得出。
(2)计算公式
①有阳光照射的室外:WBGT=0.7湿球温度 (Tnwb)+0.2黑球温度 (Tg)+0.1干球温度 (Tdb)
②无阳光照射的室外(夜间或室内):WBCT=0.7湿球温度 (Tnwb)+0.3黑球温度 (Tg)
(3)意义
①简单、易测、易算等优点。
②常用于预测有太阳辐射时或高温环境中人体适应工作的能力、时间和限度。
③评价体育运动竞赛时的环境温度,建议WBGT<26T
④对尚未热适应者,建议户外活动以WBGT 29.4℃为上限;
⑤对已热适应者,以WBGT 31℃为上限。
4、第四类——热交换
1、 热平衡指数( TEI)
(1)定义
根据热平衡基本公式(M±C±R- E = S)推算而来,故其意义与热强度指数相似。
(2)计算公式
TEI=|[M±(R+C)]/600| ×100%
式中600指人体最大排汗能力为IL/h时产生的散热值相当于600kcal/h,即最大蒸发散热量。
(3)意义:评价居室微小气候,能较准确反映居室微小气候对机体热调节的影响
2、热强度指数
四、 住宅小气候的卫生要求
(1)制订室内小气候标准以气温为主。住宅室温,居室中央距地板1.5m 处的气温
(2) 《室内空气质量标准》规定
①夏季:空调室温22-28℃、相对湿度40%-80%,空气流速3m/s、新风量300M3/hp。
②冬季:釆暖室温16~24℃、相对湿度30%〜60%、 空气流速2m/s。
第四节 室内空气污染对健康的影响及其控制对策
一、室内空气污染的来源和特点
(一)室内空气污染的概念、原因、来源
1、室内空气污染
因室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳
导致室内空气中有害物质在浓度或种类上不断增加,
当有害物质在有限的空间达到一定浓度后,
对人体身心健康产生直接或间接的,近期或远期的,或者潜在的有害影响,称为室内空气污染
2、主要原因是
①室内环境是人们接触最密切的环境之一,室内空气质量的优劣直接关系到每个人的健康,尤其是老、弱、 病、残、幼、孕等人群。
②室内污染物的来源和种类越来越多,随着经济、生活和生产水平的不断提高, 室内用的化学品和新型建筑材料等的种类和数量比以往明显增多。
③建筑物密闭程度增加,使室内污染物不易排出,增加了室内人群与污染物的接触机会。
3、来源
1、室外来源
(1) 室外空气——大气污染物、变应原物质
(2) 建筑物自身
①如北方冬季施工加入的防冻剂,渗出有毒气体氨;
②地基的地层和建筑物石材、地 砖、瓷砖中的放射性氛及其子体。
(3) 人为带入室内 ——大气颗粒物、工作环境中的苯、铅、石棉等。
(4) 相邻住宅污染 ——CO、磷化氢等。
(5) 生活用水污染——军团菌、苯和机油等。
2、室内来源
(1)室内燃烧或加热
各种燃料的燃烧及烹调时食油和食物加热后的产物
(2) 室内活动
人体代谢废弃物、谈话时喷出的飞沫、吸烟、呼吸道传染病患者和带菌者均的飞沫、家养的宠物活动。
(3) 室内装饰材料及家具
目前造成室内空气污染的主要来源——甲醛
(4) 室内生物性污染
真菌、尘蟠等生物
(5)家用电器
空气污染、噪声污染、电磁波及静电干扰
(二)室内空气污染的主要特点
1、室外污染物对室内空气的污染——室内<室外
2、室内外共存同类污染物对室内空气的污染 :室内>室外
3、吸烟对室内空气的污染——大量有害化学物质
4、建筑材料和装饰材料对室内空气的污染 ——大量甲醛等挥发性有机污染物、放射性污染物
5、空调引起的室内空气污染——军团菌
二、 室内空气主要污染物的种类、来源及危害
(一)化学性污染物
1、二氧化碳
(1)来源
①人体呼出气;
②含碳物质的充分燃烧;
③动植物新陈代谢。
(2)危害
a、当CO,浓度<0.07%时,人体感觉良好;
b、当CO₂浓度为0.1%时,个别敏感者有不舒适感;
c、CO₂浓度为0.15%时,不舒适感明显;
d、CO₂浓度≥30%时,可致死亡
2.燃烧产物
(1)来源
①燃烧物自身的杂质成分
②燃烧物经高温后发生热解或合成反应的产物
③吸烟产生的烟草燃烧产物
(2)危害
①燃料所含有杂质的污染——氟中毒、砷中毒。
②燃烧产物SO₂、NO、可对机体皮肤、黏膜产生刺激作用
③颗粒物可引起肺通气功能下降,肺泡换气功能障碍。人死于吸烟。WHO指出,烟草烟气中的“肯定致癌物”不少
④烟草燃烧产物——多系统损害作用
3.烹调油烟
(1)来源
食用油在炒菜、煎炸食品时,油温达250℃而产生的一组混合性污染物
(2)危害
致突变物、肺鳞癌、肺腺癌的危险因素
4.甲醛及其他挥发性有机化合物
(1)来源
①多种装饰材料中,也可来自建筑材料。
②化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、纺织纤维等
③厨房在使用煤炉和液化石油气时
(2)危害
①刺激作用
短时间接触高浓度甲醛,主要表现为对皮肤黏膜和呼吸道的刺激作用
②致敏作用
过敏性皮炎和诱发支气管哮喘,大量时可引起过敏性紫癜,是公认的变态反应原
③致癌和促癌作用
引起基因突变和染色体损伤,IARC将甲醛列为人类确定致癌物——白血病
④其他影响
神经衰弱症状,记忆力和智力下降、肺功能、肝功能和免疫功能异常等
(二)物理性污染
1、噪声
(1)来源
①生产噪声
②生活(社会)噪声
③交通噪声
(2)危害
①影响休息和睡眠
②影响生活质量和工作效率
③对健康的影响
a、特异性危害
听觉适应→听觉疲劳→听力损伤(≥85dB(A))
b、非特异性危害
听觉外效应、中枢神经、心血管的损害
2.非电离辐射
(1)来源
①室外环境的非电离辐射源——调频和电视广播
②室内环境的非电离辐射源——各种家用电器,如家用微波炉、电视机、电冰箱等
(2)危害——多样性和非特异性
(三)生物性污染物——尘螨、军团菌
(1)来源
①尘螨普遍存在→床垫、被褥、枕头、地毯、挂毯、窗帘、沙发罩等
(2)危害
尘螨具有强烈的变态反应原性。
过敏性哮喘、过敏性鼻炎,也可引起皮肤过敏
(四)放射性污染物
(1)来源
居室的氡污染具有普遍性
地基土壤、建筑材料的距离
(2)危害:IARC认为氡及其子体是人类的致癌因子,无阈值。
三、 室内空气污染引起的疾病
(一)不良建筑物综合征(SBS)
1、概念
不良建筑物综合征是现代住宅室内多种环境因素(如物理因素、化学因素)联合作用对健康产生影响所引起的一种综合征,其确切原因尚不十分清楚。
2、病因
建筑物内空气污染、空气交换率很低
3、临床表现
眼、上呼吸道刺激征以及头晕、头痛、恶心、皮肤干燥、注意力不集中、记忆力减退等非特异性症状
4、SBS的特点
①发病快;
②患病人数多;
③病因很难鉴别确认;
④患者一旦离开污染的建筑物后,症状即可缓解或消失。
(二)、建筑物相关疾病(BRI)
1、概念
建筑物相关疾病是由于人体暴露于建筑物内的有害因素(如细菌、真菌、尘螨、氡、一氧化碳、甲醛等)而引起的疾病。包括呼吸道感染、哮嘴、过敏性皮炎、军团病、心血管病、肺癌等。
2、与SBS的明显不同之处
①患者的症状在临床上可以明确诊断;
②病因可以鉴别确认,可以直接找到致病的空气污染物,乃至污染源;
③患者即使离开致病现场,症状也不会很快消失,必须进行治疗才能恢复健康。
(三)化学物质过敏症(MCS)
1、概念
多化学物质过敏症是由于多种化学物质,作用于人体多种器官系统,引起多种症状的疾病
2、特点
①复发性、症状呈慢性过程、由低浓度化学污染物质引发的特点。
②患者对多种化学物质过敏,多个器官同时发病,致病因素排除后症状改善或消退
③MCS的一大特征是很难找到具体单一的对应致病原。
四、 居室空气清洁度的评价指标及其相应的卫生措施
(一)评价居室空气清洁度常用的指标
(二)保持居室空气清洁的卫生措施
1、住宅的地选择
2、建筑材料和装饰材料迭择
3、合理的住宅平面配置
4、合理的住宅卫生规模
5、采用改善空气质量的措施
6、改进个人卫生习惯
7、合理使用和保养各种设施
8、加强卫生宣传教育和健全卫生法制
五、 室内空气污染的控制对策
(一)建立健全室内空气质量标准
(二)加强建筑施工工程室内环境质量管理
→氡、甲醛、苯、氨、总挥发性性有机物
( 三)加强能源利用的管理
1、改变能源结构 ,提高居民天然气、液化石油气的使用比重,大力发展集中供热系统。同时,增加太阳能和风能的利用率。
2、合理选用炉具、灶具 、提高抽油烟机的排烟效果
(四)合理使用空调设备
(五)加强卫生宣传教育
第五节住宅的卫生防护措施和监督
一、住宅的卫生防护措施
(一)住宅设计中的主要卫生防护措施
1.保温与隔热
导热性低→保温与隔热性能好,有利于防寒、防暑导热系数小的建筑材料
2.遮阳与采暖
①遮阳——绿化;结合建筑物设置各类遮阳物
②采暖——分散式;集中式
3.通风换气
①通风的动力源——依靠风压和温压的自然通风:依靠机械力的机械通风
②空气在室内流动的方向——送入式;吸入式
③空气在室内流动的范围——局部通风;全面通风
④通风的作用或功能——单纯通风换气;调温调湿;兼有除去有害物质的净化空气调节系统
4、噪声控制
根本性措施在于居住区与工业、商业区的隔离
(二)住宅装饰中的主要卫生防护措施
1、材料选择——少含或不含有害物、耐用和表頑戏叆鲍材料、严格执行装饰装修材料有害物质限量标准
2、减少释放——表面涂上涂料,防止或减少其释放:室外放置一段时间。
3、加强排出——通风换气
二、住宅的卫生监督
(一)住宅的卫生监督
1.预防性卫生监督
根据国家和地方颁布的有关卫生标准、条例或卫生要求,逐项进行审查,评价其是否符合要求,并针对存在的问题要求设计部门修改设计图纸。修改后的设计资料经卫生机构认可后才能进行施工。
2.经常性卫生监督
在住宅使用过程中,卫生主管部门应选择不同类型住宅进行卫生学调查,对住宅的平面配置、各类空气质量、居室小气候、隔声与防潮措施、室内供水质量、排水和污物处理、所用建材和装饰材料等方面是否符合卫生要求或相关标准进行评价。
(二)住宅的卫生管理
1.住宅的物业管理
从居住环境的健康性、对自然的亲和性、居住区环境保护等方面来进行
2.住宅的卫生部门管理
卫生部门通过预防性卫生监督和经常性卫生监督工作来参与住宅的卫生管理,为居民提供健康、安全和舒适的居住环境。
第六节办公场所卫生
一、概念
1、办公场所
指管理或专业技术人员处理(或办理)某种特定事务的惑工作环境。
2、办公场所卫生
应用现代环境卫生学的理论、方法和技术,研究种办公场所存在的环境卫生问题;
阐明其对人群影响的性质、程度和规律;
提出利用有利环境因素和控制不利环境因素的对策,
为制定办公场所卫生标准和实施卫生监督提供科学依据,
创造良好的办公场所卫生条件,预防疾病,保障人群健康。
二、基本卫生学要求
①办公场所的用地选择:符合规划、远离“三废”和易燃易爆仓库、保持距离
②采光照明良好
③适宜的小气候
④空气质量良好
⑤宽松的环境
三、办公场所的持点
1、办公人员相对集中,流动性较小→接纳的涉外流动人员较少是与装场的夫要惑别点大
2、办公人员滞留时间长,活动范围小
3、办公场所分布范围广泛,基本卫生条件和卫生状况相差较大
4、办公场所中存在诸多影响人体健康的不利因素
四、办公场所污染物的分类和危害
1、物理性:空调病;新风量≥30M/(h"人)
2、化学性:甲醛——建筑材料、装饰材料、香烟;氨——防冻剂如尿素;臭氧——复印机、传真机、电脑
3、生物性:军团病;尘螨——过敏性鼻炎、皮炎
4、放射性:氡222Rn≤400Bq/m3
第七节办公场所的卫生管理和卫生监督
一、办公场所的卫生管理面→《室内环境质量标准》
1、办公场所主管部门的职责
2、办公场所使用单位的职责
二、办公场所的卫生监督
1、遵循《公共场所卫生管理条例》和《公共场所卫生管理条例实施细侧》
2、主要内容
①对办公场所进行卫生监督检查和监测,发现卫生问题,责令其制定限期改进措施,并迅速贯彻落实。对情节严重的给予行政处罚
②监督办公场所工作人员进行健康检查
③宣传卫生知识
④对力公场所发生的危害健康事故进行调查
⑤对新建,扩建和改建办公场所的设计和选址进行审查,并参与竣工验收
第八节室内空气污染对健康影响的调查
一、室内空气污染对健康影响调查的目的
①污染物暴露水平
已知暴露因素——研究其对健康的危害
未知暴露因素——探索引起健康危害的暴露因素,病因学研究
②人群健康危害
2、查明室内空气污染的来源与污染状况
3、查明室内空气污染对人体健康的危害
4、提出预防控制室内空气污染的对策与措施
二、室内空气污染对健康影响调查的内容与方法
(一)室内空气污染来源调查
室外污染来源调查+室内污染来源调查
(二)室内空气污染状况调查
1、采样点
(1)采样点的数量
①室内面积小于50m²的房间, 设1-3个采样点 ;
②室内面积在50~100m²的房间,设3~5个采样点;
③室内面积在100m²以上的房间,至少设5个采样点。
(2)采样点的分布
采样点设在房间的对角线上或呈梅花式均匀分布,且应避开通风口, 距墙壁的距离应大于0.5m
(3)采样点的高度
原则上 与人的呼吸带高度相一致 。相对高度在0.5-1.5m之间。
2、 采样时间和频率
(1) 年平均浓度
至少釆样3个月。
(2) 日平均浓度
至少采样18小时。
(3) 8小时平均浓度
至少采样6小时。
(4) 1小时平均浓度
至少采样45分钟
(5)特别注意,在采样时应包括通风最差的时间段。
3、检测指标与检验方法
(1) 常见的检测指标
① 物理指标 :温度、相对湿度、空气流速、新风量等。
② 污染指标 :二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、苯、TVOC、菌落总数、氮”2Rn等。
③ 特殊污染指标 :在燃煤污染型砷、氧中毒病区,应检测空气中的砰、氟含量。
(2) 检验方法 :室内空气中各种参数的检验方法按相关国家标准执行。
4、采样方法和采样仪器
( 1) 采样方法的要求
①根据污染物在室内空气中存在状态和特点,选用合适的采样方法。
②如筛选法采样:采样前关闭门窗12小时,采样时关闭门窗,至少采样45分钟。
③当采用筛选法采样达不到本标准要求时,必须采用累积法采样,即按照年平均、日平均、8小时平均值的要求采样。
(2) 釆样仪器的要求 :用于室内的采样器的噪声应小于50dB(A)。
5、质量保证措施
(1) 气密性检查
(2) 流量校准 :一级皂膜计校准,误差不超过5%。
(3) 空白检验
(4) 采样仪器的检验和标定。
(5) 采样体积计算:换算成标准状态下的采样体积
(6) 平行样品:相对偏差不超过20%。
6、记录
(1)采样现场记录
(2)样品检验记录
7、检测结果的分析和评价 :测试结果以平均值表示
(三)人群健康调查
①明确调查范围
②调査对象
③研究方法
④观察指标
①污染物暴露检测——个体采样;生物材料检测;
②健康效应测定——疾病资料;儿童生长发育资料;
③生化指标;生理功能、免疫指标、遗传毒性试验 )、
⑤资料整理分析方法等
第十章 公共场所卫生
第一节 概述
一、公共场所的分类和范畴
1、公共场所的定义
根据公众生活活动和社会活动的需要,
人工建成的具有多种服务功能的公共建筑被施,
供公众进行学习、工作、休息、文体、娱乐、参观、旅游、交流、交际、购物、美容等活动
2、公共场所分类
1、按建筑类型分
①封闭式:宾馆、展览馆、电影院等
②开放式:公园、体育场等
③移动式:小型游乐场等
2、按用途分为四类
①生活服务设施类:宾馆、饭馆、理发店等
②体育设施类:体育场、游泳场、健身房等
③公共文化设施类:展览馆、图书馆、公园等
④公共交通设施类:候车(机、船)室、公共交通工具
二、公共场所的卫生学特点
①人群密集,流动性大。
②设备及物品易被污染。
③涉及面广
④从业人员流动性大,素质参差不齐。
第二节 公共场所环境污染及对人体健康的影响
一、公共场所空气污染
1.物理性污染:①高温、高湿;②不良采光和照明;③噪声
2.化学性污染:①CO2浓度增高;②CO增多;③可吸入颗粒PM10、细颗粒物;④甲醛、氨、苯和总挥发性有机物等。
3.放射性污染:如氨及其子体
4.生物性污染:流感、百日咳、流行性脑脊髓膜炎、肺结核、SARS等呼吸道传染病。
二、公共场所水污染
1.公共浴池、温泉浴、游泳池:接触传播、介水传播疾病
2.二次供水系统:不符合国家卫生标准,会释放一些有害物质,危害人体健康
3.空调系统冷却水:微生物(尤其是军团菌)污染
4.一些公共场所饮用水不洁:介水传染病流行、胃肠道疾患
三、集中空调通风系统污染
1.有些风道内细菌总数和真菌总数超标,甚至检出致病微生物。
2.空调系统含有污染物(室外、室内),可引起不良建筑综合征、各类过敏症状以及传染病。
3.送风量不足或送风口设置不合理,可致室内新风量不足,CO2浓度升高。
4.空调冷却水和冷凝水易致军团菌污染。
四、公共用品用具污染
1.宾馆内各种用品等不清洁:可传播性病、皮肤病。
2.地毯等不经常清洁:可因尘螨导致过敏症。
3.化妆品、美容用具不洁交叉污染:可引起皮肤病,还可能通过交叉污染传播肝炎和艾滋病等。
4.医院:疾病交叉感染。
第三节 公共场所的卫生要求
一、公共场所的基本卫生要求
(一)选址、设计和装修要求
1.选址的基本原则:服务半径、地势、环境、交通、是否影响周边居民等。
2.平面布置的基本要求:布局和工艺流程、微小气候、利于维持环境卫生和预防传染病传播。
3.内部结构的基本要求:以满足卫生学要求为前提,以有利于群众健康为目的。
4.装修的基本要求:《室内装饰装修材料有害物质限量》、《室内空气质量标准》
(二)基本卫生要求
1.良好的环境:地理位置,场所布置,建筑物及其材料
2.良好的微小气候
3.良好的空气质量:符合相应公共场所卫生标准的要求,符合相关卫生规范和规定
4.公共用品用具清洁卫生,各种卫生设施运转正常
5.从业人员必须身体健康并具备基本卫生知识
二、各类公共场所的具体卫生要求
1、能依法进行卫生监督的公共场所共7类28种。
1.住宿与交际场所(8种)
2.洗浴与美容场所(3种)
3.文化娱乐场所(5种)
4.体育与游乐场所(3种)
5.文化交流场所(4种)
6.购物场所(2种)
7.就诊与交通场所(3种)
2、具体要求
第四节 公共场所的卫生管理与监督
一、公共场所的卫生管理
1、概念
是指公共场所经营者依照国家有关卫生法律法规的规定
对公共场所进行的预防疾病、保障公众健康的卫生管理工作
2、主要有如下方面的责任
1.成立卫生管理机构,配备卫生管理人忌
2.建立卫生管理制度和卫生管理档案
3.建立卫生培训制度和从业人员健康检查制度
4,配备健全卫生设备及维护制度
5加强禁烟控烟管理
6.定期开展卫生检测
7.制定危害健康事故预案
二、公共场所的卫生监督
1、公共场所的卫生监督
指卫生行政部门照国家有关卫生法规的规定
对公共场所进行的预防疾病、保障健康的卫生监督检查工作。
2、预防性卫生监督
卫生行政部门对新建、改建和扩建公共场所选址、设计和竣工验收实施预防性卫生监督。
预防性卫生监督与建设项目同步进行,即设计、施工、竣工验收三个阶段
3、经常性卫生监督
1、定义
卫生行政部门对公共场所卫生有计划地进行定期或不定期检查、指导、监督和监测
2、主要工作内容
1.发放“卫生许可证”:申请20日内作出决定,有效期那限四年,每两年复核一次
2.开展公共场所健康危害因素监测
3.实施量化分级管理:A——每年1次;B——每年2次;C——每年3次;D——限期改进或停业整顿
4.处理危害健康事故
5.处罚公共场所卫生问题
第十一章 城乡规划卫生
第一节人居环境与城乡规划卫生
一、人居环境概要
1、人居环境:是人类聚居、生活的环境,包括城市、村庄和集镇,是人类文明发展到一定阶段的产物。
2、人居环境构成
人居环境属于次生环境,包括自然环境和人文环境的要素。
可分为5个系统:①人类系统;②居住系统;③自然系统;④社会系统;⑤支撑系统
3、人居环境科学:是以区域、城市、集镇、村庄等人类聚居环境为研究对象,着重探讨人与环境之间相互关系的科学。
4、人居环境建设目标:生态环境的满足+人文环境的满足
5、人居环境建设原则:①生态原则;②经济原则;③技术原则;④社会原则;⑤文化原则
二、城乡规划卫生
1、城乡规划
是指为了实现一定时期内城市、村庄和集镇的经济和社会发展目标,
确定城市、村庄和集镇的性质、规模和发展方向,合理利用城乡土地,
协调城乡空间布局和各项建设的综合部署和具体安排。
2、城乡规划卫生
是在城乡规划中贯彻可持续发展战略和以人为本的指导思想,
利用各种自然环境信息、人口信息、社会文化经济信息,
以维持和恢复生态系统为宗旨,以人类与自然环境的和谐共处为目标,
建立优良的人居环境,以获得人类生存所需的最佳环境质量。
第二节城市规划卫生
一、城市问题与健康城市
(一)城市生态系统
1、概念
是在城市区域内,由生物群落及其生存环境共同组成的动态系统。
具有自然生态系统的某些共性,同时又具有人为性、不完整性、复杂性和脆弱性等独特的个性。
2、特征:稀缺性与聚集性共存。
(二)健康城市
1、概念
是在城市规划、建设、管理、服务等各个方面都以健康为中心,
营造高质量的自然环境和更加舒适的生活环境,保障市民健康的生活和工作,
成为健康人群、健康环境和健康社会有机结合的人类社会发展整体。
2、基本特征:①和谐性;②整体性;③持续性;④高效性;⑤区域性;⑥参与性;⑦独特性
3、WHO认定健康城市需具备以下10项标准
①为市民提供清洁安全的环境;
②为市民提供可靠和持久的食品、饮水、能源供应,具有有效的垃圾清除系统;
③通过富有活力和创造性的各种经济手段,保证市民在营养、饮水、住房、收入、安全和工作方面的基本需求;
④拥有相互帮助的市民群体,其中各种不同的组织能够为改善城市而协调工作;
⑤市民参与制定涉及日常生活、特别是健康和福利的各种政策;
⑥提供各种娱乐和休闲场所,方便市民之间的沟通和联系;
⑦保护文化遗产并尊重所有居民;
⑧把保护健康视为公共决策的组成部分,赋予市民选择有利于健康行为的权力;
⑨努力改善健康服务质量,并能使更多市民享受健康服务
⑩能使人们更健康长久地生活。
(三)城市规划的其他卫生问题
(1)城市废水和垃圾处理 :其处理目标是“无 害化、减量化和资源化”。 首先要考虑减少垃圾产量,然后是尽可能回收、综合利用、资源化,暂时不能利用的再进行处理。
(2)城市公共安全与防灾减灾 城市公共安全 是指城市在生态环境、经济、社会、文化、人群健康、资源供给等方面保持的一种动态稳定与协调状态,以及对自然灾害和社会经济异常或突发事件干扰的一种抵御能力。
二、城市规划卫生的原则和基础资料
(一)城市规划卫生的基本原则
1.确定城市炖质,控制城爆
2.远期规划与近期规划相结合,总体规划与详细规划相结合:远期一20年;近期一5年
3.保护城市生态环境
4.维护城市文脉,改善景观环境
5.加强安全防患,促进人际交往
(二)城市规划卫生的基本资料
1.自然条件
2.技术经济资料
3.城市建设现状
4.城市环境保护资料
5.公共卫生资料
三、自然环境因素在城市规划中的卫生学意义
(一)气候
①太阳辐射;②风(工业区);③温度;④降水与湿度
(二)地形
①地形坡度
②地形对风的影响:盆地、谷地一地形逆温
③地形对气温的影响:朝南-暖;朝北冷
(三)土壤
①地下水位:宜选择地下水位低的地区
②土壤质量
a、曾被有机物污染而无机化过程尚未终结的土壤——不能用作居住区用地
b、曾堆置或存放有毒有害污染物的土壤——最危险,不能用作种植粮食蔬菜的用地
(四)水
①城市水体的作用:饮用水源、给水水源
②城市水体的防护与利用
四、城市规模
(一)概念
以城市人口和城市用地总所表示的城市大小,包括城市人口规模和用地规模
(二)城市规模划分标准
①小城市<50万
②中等城市:50万~100万
③大城市:100万~500万
④特大城市:500万~1000万
⑤超大城市:>1000万
(三)城市环境容量
是指环境对于城市规模以及人类活动提出的限度,是在一定的经济技术和安全卫生要求前提下,
在满足城市经济、社会等各种活动正常进行的前提下,
通过城市的自然条件、现状条件、经济条件、社会文化历史条件等的共同作用,
对城市建设发展规模以及人们在城市中各项活动的状况可承受的容许限度。
(四)城市功能分区
是将城市中各种物质要素,如住宅、工厂、公共设施、道路、绿地等
按不同功能进行分区布置,组成一个相宣联系的有机整体。
在城市规划中将城市用地按不同功能进行分区,使之配置合理,
从而最大限度地消除和防止环境污染对人群健康的影响。
(五)城市用地分为
①居住用地;②公共设施用地;;③工业用地;④仓储用地;⑤对外交通用地;⑥道路广场用地;⑦市政公共服务设施用地;⑧绿化用地;⑨特殊用地
五、 城市功能分区
(一)城市各功能分区的原则
1.合理配置各功能区
2.居住用地选择:卫生条件最好的地段
3.工业用地选择:主导风向下风侧:河流下游:绿化防护带
4.预留发展余地
5.分区选择同时进行
(二)城市各功能分区的卫生学要求
1.居住区:日照良好、风景优美、环境宁静和清洁的地段。各居住区的人口规模在5万左右
2.工业区:工业区与居住区之间应设置卫生防护距离【产生有害因素车间的边界至居住区边界的最小距离】
3.对外交通运输和仓储区:铁路不应将城市包围和分割,并尽量不要穿越市区。
4.郊区:占地面积大、污染严重的工业应设在远郊一卫星城镇。
六、居住区规划卫生
(一)居住区用地:住宅用地、公共服务设施用地、道路用地、绿化用地
(二)居住地可分为三级
①居住区——人口规模3万5万;
③居住组团——基本居住单位,人口规模10003000人。
②居住小区——人口规模1万~1.5万;
(三)公共服务设施服务半径
①居住组团级——150m
②居住小区级——300m
③居住区级——500m
④偶然性使用的公共建筑——800-1000m
(四)居住区环境质量评价指标
1、容积率
居住区总建筑面积与建筑用地面积的比值。比值越小,居住区容纳的建筑总垦越少
2、居住建筑密度
①定义
居住用地内,各类建筑的基底总面积与居住区用地面积的比率。
②计算公式
a、居住建筑密度=居住建筑基底面积(m2/人)/居住建筑用地面积(m2)×100%
b、人均居住建筑用地面积(m2/人)=人均居住面积定额(m2/人)/居住建筑密度(%)×层数×平面系数×100%
3、居住区人口密度
单位居住用地上居住的人口数量,称为人口毛密度。
单位住宅用地上居住的人口数量,称为人口净密度。
城市规划应采用较低的人口净密度。
(五) 居住区规划布局与空间环境
1、居住区规划的原则
①自然环境优良,注重自身和周边环境污染影响;
②方便生活,有与居住人口规模相对应的公共活动中心,方便使用和社会化服务;
③合理组织人流、车流,有利安全防卫和物业管理;
④留有发展余地,构思新颖,体现特色。
2、居住区规划的布局
①集中布置。②分散布置。③轴向布置
(六)合理布置公共服务设施
不宜把产生噪声、烟尘、气味的商店如菜场、餐馆等设在住宅建筑底层;传染病医院应设在城市郊区。
七、城市绿化
(一)概念
1、城市绿化
是在城市中栽种植物和利用自然条件以改善城市生态、保护环境、 为居民提供游憩场地和美化城市景观的活动。
4、绿化的卫生学意义
(1)调节和改善小气候。
(2)净化空气,降低噪声。
(3)对人类有良好的生理和心理作用
①小气候对机体热平衡的调节具有良好作用;
②调节视神经的紧张度;
③增加空气中的阴离子含量→维持生态系统中的氧平衡;
④满足、安逸、活力、舒适等心理效应;
⑤良好休憩场所,可丰富生活,有益于居民身心健康。
(4)绿化可减少地表径流,减缓暴雨积水,涵养水源,蓄水防洪。绿化还具有减灾功能,如减轻 雪崩、滑坡、泥石流等灾害。绿化有利于水土保持。
(二)绿地系统
1、城市绿地
以自然和人工植被为地表主要存在形态的城市用地。
2、城市绿地系统
(1)定义
是城市中各种类型和规模的绿化用地组成的整体。城市绿地系统按主要功能分为五大类。公园绿地、生产绿地、防护绿地(城市中具有卫生、隔离和安全防护功能的林带及绿化用地)、其他绿地
(2)绿地面积的计算
人均绿地面积标准为≥9.0m²人(其中公共绿地27.0m²人);
绿地率
(1)定义
城市一定地区内各类绿化用地总面积占该地区总面积的比例。
(2)要求
①新区建设应不低于30%;
②旧区改建不宜低于25%。
(三)绿地布置
1.绿地系统规划布局原则
①整体原则;②均匀分布原则;③自然原则;④地方性原则
2.居住区绿地分级
①居住公园——800~1000m
②居住小区公园——400~500m
③组团绿地
④宅间绿地——使用最频繁
(四)构建生态基础设施
1、生态基础设施(EI)
城市所依赖的自然系统,是城市及其居民能持续地 获得自然生态服务的基础,可提供新鲜的空气、清洁的水源、安全的食物、健康的出行方式、娱乐休闲的场所。
八、城市环境噪声与光污染
一、城市噪声
1、环境噪声污染
环境噪声超过国家规定的环境噪声限定标准并干扰他人正常生活,工作和学习的现象
2、来源:①交通噪声;②工业噪声;③建筑施工噪声;④社会生活噪声
3、评价指标
①A声级——接近听觉器官的感觉,是噪声评价的主要指标
②等效连续A声级:等效声级,规定测量时间(T)内A声级的能量平均值,简写为Lq,单位为dB(A)——我国
③昼间等效声级Ld一昼间时段(6:00-22:00);夜间等效声级La一夜间时段(22:00-6:00)
④累计百分声级:指占测量时间段一定比例的累积时间内A声级的最小值,用LN表示,单位为dB(A)。
⑤最大声级——用于偶发噪声、非稳态噪声的评价。
4、控制措施
①规划措施:合理安排功能区和建设布局局
a、按当地主导风向把居住区安排在噪声源的上风侧或最小风向频率的下风侧
b、需要保持安静的噪声敏感建筑物与地面交通设施之间应间隔一定的距离
②工程技术措施:工程降噪、隔声屏障
③管理措施:加强监管、采取措施、减少排放
二、城市光污染
1、城市光污染
过量的光辐射对人体健康和人类生存环境造成的不良影响称为光污染。光污染包括可见光、红外线和紫外线等造成的污染。
2、光污染来源及其危害
①白亮污染:降低视觉功能,诱发交通事故
②人工白昼:干扰生物节律
③彩光污染:白血病、皮肤癌;干扰大脑中枢神经
④其他
3.光污染防护措施——以防为主,防治结合
①建筑物外墙尽量不用玻璃、大理石等材料,涂料也要选择反射系数低的。
②如合理选择光源、灯具和布置方案,少用大功率强光源,尽量使用光束发散角小的灯具等。
③重视城市绿地景观规划,扩大绿地面积,加强立体绿化。
④室内装修要合理分布光源,注意色彩的协调
⑤建立和健全光污染防控监管机制,加强对光污染的监管。
九、城市道路与交通
(一)城市道路分为
①快速路;②主干路—交通功能;③次干路—兼有服务功能;④支路服务功能
(1)南方城市的道路:与夏季主导风平行,利于通风
(2)北方城市的道路:与冬季主导风成一定的角度,抵御寒风
(3)道路纵坡:最小—不小于0.3%0.5%;最大—不宜超过3%
(三)城市道路系统规划的卫生学问题
1.减少噪声污染,保证居住区的安全和安静
2.道路的走向应有利于城市通风和临街建筑物获得良好的日照
3.考虑地面排水和地下管道埋设的需要
4.道路照明应有足够照度
5.防灾救灾通道
第三节乡村规划卫生
一、乡村规划的原则和要求
1、原则
从农村实际出发,尊重村民意愿,体现地方和农村特色
全面规划、合理布局、节约用地、统筹安排、有利于可持续发展
2、要求
①节约土地和资源,维持自然生态过程的完整性和持续性
②因地制宜,与农村产业发展相协调
③满足居民的社会需求,保障安全卫生的生存环境
④村民共同参与乡村规划设计
⑤延续乡村的地域和人文特色
⑥留有发展余地
二、乡村规划卫生
(一)乡村用地选择
1.应专虑急类用地的想原关系,为合理布局创造条件。
2.要节约用地,尽量不占用耕地。
3.选择乡村发展用地,应尽可能与现状或规划的对外交通相结合,应尽可能避免铁路与公路对乡村的穿插分割和干扰。
4.符合安全和卫生的要求
①避开地方病高发地区和严重的自然疫源地,
②避开易受自然灾害影响的地段地势较高、地下水位较低(1.5m以下);
③土壤未受污染等
(二)乡村功能分区的卫生学要求
1、居住区:布置在乡村自然条件和卫生条件最好的地段。
2、工业副业区:主导风向下风侧、河流下游;与居住区之间设置卫生防护距离。
3.饲养区:配置在居民点外围,居住区下风侧和河流下游。
4.农业生产区:避免对居住区以及学校、医院等区域造成干扰,避免环境污染。
第四节城乡规划的卫生监督——预防性
1、规划用地的选址是否符合卫生要求 ;规划的工业区和居住区用地以及今后发展的备用地能否满足经济、社会的发展和预期人口规模的需要。
2、城市功能分区和各区的相互配置是否考虑当地自然条件和卫生要求; 是否充分利用有利自然因素和防止不良自然因素的作用;工业区与居住区之间是否设置卫生防护距离和绿化地带。
3、居住区的规模是否合适; 建筑密度、人口密度、绿地面积等是否能保证环境质量;居住区的建 筑群布置、绿化、公共服务设施是否合理。
4、饮用水源的选择及其卫生防护 ,给排水系统的发展规划;生活污水、工业废水、工业废渣、垃 圾、粪便的收集、运输和处理设施的规划是否合理。
5、绿地系统规划是否合理
6、道路交通规划能否满足需求 并避免交通噪声对居住区的影响。
7、城乡防灾减灾规划是否合理
第十二章 环境质量评价
第一节概述
一、概念
1、境质量评价
是从环境卫生学角度按照一定的评价标准和方法对一定区域范围内的环境质量进行客观的定性和定量调查分析、描述、评价和预测。
包括环境评价因子的确定、环境监测、评价标准、评价方法、环境识别
二、 目的
(一)掌握和比较环境质量状况及其变化趋势;
(二)寻找污染治理重点;
(三)为环境综合整治和城市规划及环境规划提供依据;
(四)研究环境质量与人群健康的关系;
(五)预测和评价规划 或建设项目对周围环境可能产生的影响。
三、种类
1、按因素分
(1) 单要素环境质量评价——大气质量评价、水质评价、土壤质量评价等;
(2) 综合环境质量评价——反映若干环境因素构成的综合质量
2、按评价时间分为
(1)回顾性评价——评价区域内过去某阶段环境质量变化的评价,并预测其发展趋势
(2)环境质量现状评价——现时环境质量的评价,为当前的环境决策提供依据
3、环境影响评价——拟议中的建设和工程项目等活动可能对环境产生的影响进行评价,体现了对源头污染的早期预防
3、按评价区域可分为——局地的、区域的、流域的以及全球的
四、评价的内容和方法
(一)污染源调查评价
查清污染源的类型、数量、分布和所排放的主要污染物,确定主要污染源和主要污染物
(二)环境质量调查评价
1、数理统计方法——对监测项目逐个分别评价
2、环境质量指数方法
①综合评价几种污染物的环境因素的质量
②综合评价几项环境因素(大气、水体)的总环境质量
(三)环境效应评价
环境流行病学调查
、环境健康危险度评价——环境质量对生物群落、人群健康(核心)、社会经济等方面的影响
第二节环境质量现状评价
一、 污染源的调查评价
(一)对单一污染物的评价
相对含量 (排放浓度)、 绝对含量( 排放体积和质量)、 超标率 (超过排放标准 率)、超标倍数、检出率、标准差等来评价污染物和污染源的强度。
(二)污染源综合评价
1、等标污染负荷
(1)定义
把i污染物的排放量稀释到其相应排放标准时所需的介质量。
用以评价各污染源和各污染物的相对危害程度。
(2)计算公式
(3)污染物等标污染负荷比
是某污染物的等标污染负荷占该厂或该区域所有污染物总等标污染负荷的百分比
等标污染负荷比值最高的一种污染物,即为最主要的污染物
2、“排毒系数 ”
(1)定义
表示某种污染物的排放量及其毒性对人群健康慢性危害程度的相对指标 。
可以解释为——假设每日排放的i污染物数量长期全部被人们吸入或摄入时,可引起 呈现慢性中毒效应的人数
(2)计算公式
二、 环境质量评价方法
(一)基杰原理
是选择一定数量的评价参数,在环境监测和调查的基础上,对监测资料进行统计分析后,按照一定的评价标准进行评价,或在综合加权的基础上转换成环境质量指数进行评价。
(二)基本要素
1、监测数据 :是环境质量评价的基础。
2、评价参数 :即监测指标。最常见、有代表性、常规监测的污染物。
3、评价标准 :是评判环境质量优劣程度的依据,也是评价环境质量对健康影响的依据。
4、评价权重 :在评价中需要对各评价参数或环境要素给予不同的权重以体现其在环境质量中的重要性。
5、环境质量评价模型
(1)指数模型
可以是对某一环境因子的监测指标计算得到,也可以由多个环境因子的监测指标综合算出。
(2)分级模型
是对观察和 分析所得到的定量数值综合归类,明确其所赋予的环境质量等级,以此来反映该环境的健康效应或生态效应。
(二)数理统计法
是环境质量评价的最基本方法。
可以反映各污染物的平均水平及其离散程度、超标的倍数和频率、浓度的时空变化等,平均值、标准差、百分位数、超标样品百分率
(三)环境质量指数法
1、定义
是将大量监测数据经统计处理后求得其代表值,以环境卫生标准(或环境质量标准)作为评价标准,把它们代入专门设计的计算式,换算成定量和客 观地评价环境质量的无量纲数值,这种数量指标就叫 “环境质量指数”,也称“环境污染指数 ”。
环境质量指数的设计原则是指数应与待评价的对象(因素)相关,是可比的,可加和的、直观易懂的。
2、分类
(1)单要素的环境质最指数(空气、水、土壤质量指数)——“分指数”;“综合质量指数”
(2)总环境质量指数
3、特点
1、能适应综合评价某个环境要素乃至几个环境要素的总环境质量的需要
2、综合概括、简明扼要
4、环境质量指数的计算:比值法(Ci/Si)、评分法——分指数→综合质量指数
三、 环境质量评价方法应用
四、 环境对人群健康影响的评价
第三节 环境影响评价
一、环境影响评价
1、环境影响
是指人类活动导致的环境变化以及由此引起的对人类社会的效应,包括人类活动对环境的作用和环境对人类的反作用两个方面。
2、环境影响评价 (EIA )
指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,并进行跟踪监测的方法与制度。
四、环境健康影响评价(EHIA)
是预测、分析和评估由规划和建设项目实施后可能造成的环境质量变化而带来的人群健康影响及其安全性。——并非所有工业建设项目都需要进行
环境健康影响评价的基本做法是首先应筛选污染物和确定污染范围。
第十三章 家用化学品卫生
第一节 家用化学品与健康
一、化妆品
(一)概述
1、家用化学品
(1)定义
指用于家庭日常生活和居住环的化工产品,包括用于办公室和公共场所的化学制品
(2)特点:需求量大、使用分散、暴露人群广泛、暴露时间长
2、化妆品
(1)定义
指以涂擦、喷洒或其他类似方法,散布于人体表面(皮肤、毛发、指甲、口唇 等)、牙齿以及口腔黏膜,以清洁、保护、美化、修饰以及保持其处于良好状态为目的的产品。
(2)特点
①凡内服或经呼吸道吸入方式进入人体的药品x,尽管有美容作用也不能称为化妆品
②使用目的在于清洁人体、增加美感,而不是为了治疗×。
③对象是健康人而非病人×,使用方法仅限于外用且没有剂量和时间的限制。
3、化妆品的成分
(1)基质
主体、主要功能
常用的有油脂、蜡、粉类、胶质类、溶剂类(水、醇、酯、酮等)
(2)辅料
赋予化妆品成型、稳定或色香和其他特定作用
如表面活性剂、香料和香精、色素、防腐剂、抗氧化剂、生化制品和其他添加剂(保湿剂、收敛剂、特殊功效添加剂)等。
4、化妆品的种类——按用途分
1、一般用途化妆品——护肤类、益发类、美容修饰类、芳香类、口腔卫生用品
2、特殊用途化妆品
指用于育发、染发、烫发、脱毛、美乳、健美、除臭、祛斑和防晒的化妆品。
为获得某种特殊功能,常需加入某些活性物质以便弥补体表局部缺陷而达到美化的目的。
这类物质有些具有一定的副作用而在化妆品中被限制使用
如染发剂中所含的二氨基苯酚类、抑汗剂中的氯化羟锆铝配合物等。
(二)化妆品对健康的不良影响
1、化妆品产生不良反应的影响因素
①化妆品中正常组分的化学特性、浓度、所含的溶剂。
②化妆品中含有的有毒物质、杂质和微生物等。
③外部环境因素如温度、湿度。
④个体因素如皮肤的敏感性、过敏体质等。
⑤是否正确使用,如使用频率等。
2、化妆品对皮肤的不良影响
1、刺激性接触性皮炎(ICD)——最常见
(1)化妆品引起的刺激性接触性皮炎,皮损限于接触部位,边界清楚。
(2)皮炎呈急性或亚急性,以红斑、丘疹、水肿、水疱为主,自觉病变部位有瘙痒、灼热或疼痛感。
2、变应性接触性皮炎(ACD)
(1)定义
是化妆品中含有变应原物质,
刺激机体免疫系统产生以T细胞介导的皮肤迟发型变态反应性组织损伤。
常见于使用香料>防腐剂>乳化剂>羊毛脂,染发剂仅次于护肤膏类
(2)临床表现
a、瘙痒,皮损形态多样;
b、丘疹边界不清、红斑鳞屑、局部红肿等。
c、再次接触时出现症状的时间大为缩短,皮损更严重。
(3)影响ACD发病的因素
①过敏性体质——主要原因。
②年龄、接触部位、皮肤的状态、个体的健康状况、服用药物等。
③变应原的理化特性
④化妆品组分中的表面活性剂种类和含量、酸碱度
3、化妆品光感性皮炎
(1)定义
化妆品中的光感物质经过光照而引起的皮肤黏膜局部炎症性反应,分为光变应性反应和光毒性反应。
(2)类型
①光变应性接触性皮炎(PCD)
a、定义
局部使用含有光变应原物质的化妆品后
接触日光的部位出现皮肤炎症反应,
不接触光的皮肤不出现,
应属T淋巴细胞参与介导的湿疹样反应,故大多数光变应性反应以湿疹样变为特征。
常见的有防晒剂、染料和香水类,
b、临床表现
Ⅰ、接触日光的部位出现小疱疹→大疱疹,可伴有脱屑、结痂,苔藓样皮肤增厚
Ⅱ、接触含煤焦油染料的化妆品→色素沉着,称为“色素性化妆品皮炎”
②光毒性皮炎
(1)定义
化妆品中某些物质能增加皮肤对光的敏感性,而产生光毒性反应导致皮肤损伤。
(2)临床特点
皮肤的红斑反应及红斑消退后的色素沉着。
4、化妆品痤疮
(1)定义
由化妆品引起的面部痤疮样皮疹,是仅次于接触性皮炎的常见化妆品皮肤病。
在接触部位出现与毛孔一致的黑头粉刺、炎性丘疹及脓包,或加重座疮。
(2)影响因素
a、多见于经常施用膏霜类化妆品者。
b、引起座疮的成分:基质,如凡士林、液体石蜡等矿物油
5、化妆品皮肤色素异常
(1)定义
指施用化妆品引起的皮肤色素沉着或色素脱失,其中以色素沉着为多见。
为不规则斑片状或点状色素沉着,尤以眼险和颧颈部常见。
成因
①化妆品直接染色;
②化妆品刺激皮肤色素增生;
③继发于化妆品接触性皮炎或光感性皮炎
④香料、颜料、防腐剂、表面活性剂等是常见的引发色素沉着的成分
3、化妆品毛发损害:毛发脱色、变脆、分叉、断裂、失去光泽和脱落等
4、化妆品甲损害:如甲板粗糙、变形、甲周皮炎
5、化妆品眼损害:变应性眼睑或眼结膜部位的炎症
(三)化妆品微生物污染的危害
(1)一级污染
化妆品中的微生物可源于原料本身,亦可在生产过程中受污染。
(2)二级污染
是化妆品启封后,使用或存放过程中发生的污染,包括手部接触化妆品后将微生物带 入,空气中的微生物落入而被污染。
(四)化妆品所含化学物质的毒性作用
(1)致敏性
如冷烫液中的硫代甘 醇酸,染发剂中的对苯二胺具有较强的致敏性,
(2)刺激性
染发剂中的氢醍作为氧化成色剂也具有较强的皮肤刺激性。
(3)致癌
如亚硝胺是化妆品乳化剂乙醇胺中可能存在的杂质。
(4)其他不良反应
如乙氧基二醇酰、二甲亚砚、异丙醇等有机溶剂是低毒的,但大面积长期使用,溶剂经皮肤吸收,有可能引起不良反应。
(5)重金属污染
铅、汞、砷等,污染可来源于原料、容器或生产过程
(6)变应原
如染发剂中的对苯二胺、甲油中的有机溶剂、爽身粉中的滑石粉等→全身不良反应
(7)假性性早熟
某些特殊成分如雌激素类物质,可能会引起儿童假性性早熟症状。
(8)化妆品因误服引起中毒
尤以婴幼儿多见
如婴儿舔食母亲面部脂粉而引起急性铅中毒
儿童误服香水、剃须后润肤香水而引起乙醇中毒反应等。
二、洗涤剂
三、化学消毒剂
四、黏合剂
五、涂料
六、其他家用化妆品
第二节家用化学品的卫生监督与管理