第二節　水環境與健康

水是人類生存的重要資源，人體內一切生理活動，都需要在水參與下完成。水是構成機體的重要成分，人體內水的含量約占體重的65%，兒童則約占80%。成人每日生理需水量為2～3L。水在保護人群個人衛生、環境衛生等方面也都起到重要作用。

水在地球上分布很廣，約占地球總面積的70%，但其中人類真正能利用的淡水資源僅占全球水資源的0.26%左右。中國人均占有量為世界平均水平的1/4，被列為世界上最貧水的13個國家之一。水資源缺乏、水的安全性、水質惡化等問題已成為我國經濟可持續發展的重要制約因素，保護水資源已成為當前迫切需要解決的重要問題。

一、水體污染對健康的危害

（一）水體污染與水體的自凈

人類活動排放的污染物進入水體，使水的正常組成改變、生態惡化，降低了水的使用價值，甚至對人的健康帶來危害，稱為水體污染。水體污染按污染物的性質可分為以下三種：①化學性污染，主要來自工業生產的廢水、廢渣，常見的污染物有汞、鎘、砷等；農藥、化肥等也會對水體造成污染；②生物性污染，主要來自家庭、城鎮公用設施等排出的生活污水；未經無害化處理的醫院污水以及含病原體的生物制品廠、屠宰廠等的生產廢水；③物理性污染，主要來自由工礦企業向水體排放高溫廢水所致的熱污染；核生產、核醫療等排放的核廢物、核燃料所致的放射性污染。

水體的自凈是指受污染的水體，通過物理、化學、生物等多種因素的綜合作用，使污染物濃度降低，水體恢復到污染前狀態的過程。水體的自凈作用受地形、水流速、水流量、水溫、污染物特性與濃度、水中微生物種類與數量等因素的影響。

（二）水體對人體健康的危害

1.引起介水傳染病

介水傳染病（water-borne communicable diseases）是指通過飲用或接觸受病原體污染的水，或食用被水污染的食物而傳播的疾病。介水傳染病的病原體主要是人畜腸道的致病細菌、病毒及某些寄生蟲。

介水傳染病的流行特點主要有：①水源一次嚴重污染后，可出現暴發流行，絕大多數病例的發病日期集中在該病最短和最長潛伏期之間，若水源經常受到污染，則發病者可終年不斷；②病例分布與供水范圍一致，絕大多數患者都有飲用同一水源的歷史；③一旦對水源采取治理措施，并加強飲用水的凈化消毒后，疾病的流行能迅速得到控制。

常見的通過飲水傳播的疾病有感染性腹瀉、霍亂、傷寒和副傷寒、痢疾等。聯合國發展計劃署在《2006年人類發展報告》中指出，全球目前有11億人用水困難，每年有180萬兒童死于飲水污染所致腹瀉。

2.引起急、慢性中毒以至遠期危害

有害化學物質污染水體后，可通過飲水和食物鏈進入人體，使人群發生急、慢性中毒。

（1）汞和甲基汞　汞污染主要來源于化工廠、氯堿廠的生產廢水。含汞廢水排入水體后，經厭氧菌的作用轉化為甲基汞，并通過食物鏈生物富集。居民長期食用富集甲基汞的魚貝類，可引起慢性甲基汞中毒。因此病最早在日本熊本縣水俁灣發生，故名水俁病，是世界首例報道的公害病。

甲基汞進入人體后，主要蓄積在腎臟、肝臟，并通過血-腦屏障蓄積于腦組織中。造成患者末梢感覺減退、視野向心性縮小、聽力障礙及運動共濟失調等特異體征。患者最終因全身癱瘓、吞咽困難、痙攣而死。甲基汞還可通過胎盤屏障進入胎兒腦組織，使患兒出現智力低下、斜視、語言障礙、動作失常、四肢畸形等先天性水俁病的表現。發汞值可作為評估一個地區居民受汞污染程度的常規指標。

（2）鎘　鎘主要來源于工業企業排放的廢水。含鎘廢水進入河流，灌溉稻田，鎘被植物吸收并在稻米中積累。居民長期食用含鎘的大米，或飲用含鎘的污水，可造成慢性鎘中毒。因此病主要表現為骨骼疼痛，故又稱“痛痛病”。

（3）合成洗滌劑　合成洗滌劑是石油化工制品，其消費量隨著洗衣機的普及而急劇增加。由于合成洗滌劑中N、S、P等營養物質大量排入緩流水體，導致藻類過度繁殖，水體溶解氧下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象稱為富營養化。海洋中富營養化的水華往往帶有紅褐色，故又稱“赤潮”。

有些藻類能產生毒素，對水生生物和人類健康產生危害。在8個門的淡水藻類中，藍藻門是已知產生毒素最多的門類，它所產的微囊藻毒素是肝癌的強烈促癌劑。藻類毒素對水體的污染是一個全球性的環境問題，我國是藍藻水華分布最廣，受影響最大的國家之一。

（4）酚　酚在工業生產中廣泛使用，含酚廢水主要是來自焦化、煤氣發生站等廠。飲水中酚在1mg/L以上時，可呈現臭味，不能飲用。長期飲用低濃度含酚水，可致記憶力減退、皮疹、瘙癢、頭昏、失眠、貧血等慢性中毒癥狀。

3.其他危害

（1）飲水硬度與健康　據“全國飲用水硬度與健康”科研組調研發現，男、女性冠心病與高血壓性心臟病的死亡率和男性腦血管疾病的死亡率均與水的總硬度呈正相關。但也有學者提出不同看法，該問題有待于進一步研究。動物實驗和現場調查結果顯示，硬水對泌尿系統結石的形成可能有促進作用。此外，飲用硬度過高的水，可出現胃腸道功能紊亂；用硬水泡茶會使茶水變味；用來烹調食物會降低營養價值等。

（2）飲水氯化副產物與腫瘤　飲水氯化消毒時，氯與水中有機物反應產生一系列氯化副產物（如三氯甲烷、鹵代乙酸氯乙酸等）。很多實驗研究證實，氯化副產物具有致突變性、致癌性。國外多次流行病學調查結果也顯示，飲用氯化水與某些癌癥發病率增加有關。

二、生活飲用水的基本衛生要求

（一）飲用水水質衛生要求

① 水中不得含有病原微生物和寄生蟲蟲卵，防止介水傳染病的發生和傳播，保證流行病學上安全。

② 水中所含化學物質及放射性物質不得危害人體健康。包括不引起急性或慢性中毒及遠期危害（致畸、致突變、致癌作用）。

③ 水的感官性狀良好。使飲用者有安全感，樂于飲用。

④ 水量充足，使用方便，要符合遠期發展的水需要量。

（二）我國生活飲用水的水質標準

我國2006年由衛生部頒布了《生活飲用水衛生標準》（GB 5749—2006），該標準屬強制性國家標準，適用于城鄉各類集中式或分散式供水的生活飲用水，自2007年7月1日起實施。新標準包括42項常規指標和64項非常規指標，常規指標（表3-1、表3-2）是各地統一要求必須檢定的項目，包括微生物指標、毒理學指標、感官性狀和一般化學指標、放射性指標及消毒劑指標五大類。

① MPN表示最可能數，CFU為菌落形成單位。當水樣檢出總大腸菌群時，應進一步檢驗大腸埃希菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢出總大腸菌群，不必檢驗大腸埃希菌或耐熱大腸菌群。

② 放射性指標超過指導值，應進行核素分析和評價，判定能否飲用。

三、生活飲用水安全衛生措施

水源水質往往不能滿足生活飲用水水質標準的要求，因而需要進行凈化消毒處理。常規處理過程包括沉淀、過濾、消毒。地下水若水質好，可直接進行消毒。若原水中含鐵、錳、氟等，則需特殊處理。

（一）水的凈化

水的凈化目的是除去水中的各種懸浮物質、膠體物質和部分病原體，改善水的感官性狀。常用的方法包括沉淀和過濾。

1.沉淀

水中的懸浮物質憑著本身的重力作用逐步下沉使水澄清稱為自然沉淀。當自然沉淀達不到凈化要求，需向水中加入混凝劑，使水中的各種懸浮物迅速凝聚成絮狀物并沉淀到水底稱為混凝沉淀。常用混凝劑有硫酸鋁、硫酸鉀鋁（明礬）、堿式氯化鋁、硫酸亞鐵和三氯化鐵等。如果水中重碳酸鹽太少，不能很快形成氫氧化鋁膠體，必須加入適量的熟石灰，以保證混凝效果。

2.過濾

過濾的目的是為了進一步去除混凝沉淀時未能去除的顆粒物、微生物和一些沒有沉淀的細小絮狀物。過濾是水通過各種形式的砂濾池和砂層等多孔濾料阻留、吸附懸浮物的凈水過程。

（二）水的消毒

水經混凝沉淀和過濾處理后，雖能去除大部分微生物，但難以達到水質標準中的微生物學要求，為了保證飲用水在流行病學上安全，水凈化處理后還必須消毒。某些地下水可不經過凈化處理，但仍需消毒。

水的消毒方法主要有兩種：一是物理方法，如煮沸、紫外線照射、超聲波等；二是化學方法，如用加氯、臭氧、二氧化氯、溴、碘及某些金屬離子等。我國應用最廣的是氯化消毒法，即用氯或含氯制劑進行飲用水消毒的方法。

飲水消毒的含氯化合物有液氯、漂白粉[Ca（ClO）Cl]和漂白粉精[Ca（ClO）2]等，含氯化合物分子團中氯的化合價大于-1者是具有殺菌作用的有效成分，稱為有效氯。漂白粉含有有效氯25%～30%，漂白粉精含有效氯60%～70%。

1.氯化消毒的原理

各種氯化消毒劑在水中都能水解生成次氯酸（HClO），次氯酸分子體積小，電荷中性，能穿透細菌的細胞膜，導致細菌內蛋白質、RNA和DNA等內容物滲出，特別是能氧化磷酸葡萄糖脫氫酶中的巰基，使細菌糖代謝發生障礙而死亡；病毒缺乏復雜酶系，對氯抵抗力較細菌強，次氯酸對病毒的作用多半是對核酸的致死性損害。次氯酸根離子（ClO-）也具有殺菌能力，但其帶負電難以接近細菌，其殺菌效力僅為次氯酸的1/80。

2.影響氯化消毒效果的因素

如加氯量和接觸時間、水的pH、水溫、水的渾濁度和水中微生物的種類和數量。

3.氯化消毒方法

集中式給水多用液氯，一般用真空加氯機或轉子加氯機投氯。分散式給水可用漂白粉或漂白粉精。常量氯化消毒法的加氯量一般為1～2mg/L，水質較差者為5mg/L。