自来水水质指标与人体健康关系

自来水水质指标与人体健康的关系?

一、色度

色度通常来自带色的有机物(主要是腐殖质)、金属(如铁和锰)或高色度的工业废水污染。沼泽水由于含腐殖质而呈黄色,低铁化合物使水呈淡绿色,高铁化合物及四价锰使水呈黄色,水中大量藻类存在时显亮绿色。

色度大于15度时,多数人即可察觉,大于30度,所有人均可察觉并感到嫌恶。因此,标准限值为15度,“并不得呈现其它异色。”

二、浑浊度

浑浊度是由于水中存在的泥砂、胶体物、有机物、微生物等造成的,它与河岸的性质、水流速度、工业废水的污染有关,随气候、季节的变化而变化。

浑浊度是衡量水质污染程度的重要指标。经净化处理的水,浑浊度的降低有利于杀灭细菌和病毒,因而,低浊度水对限制水中有害物质、细菌和病毒有着积极的卫生学意义。

浑浊度在10度时,使人普遍感到混浊,超过5度,引起人们的注意。因此,我国先后将标准限值为5度、3度,现行标准限值为1度。“特殊情况下不超过5度”。

三、臭和味

水臭的产生主要是有机物的存在,或生物活性增加的表现,或工业污染所致。饮用水正常味道的改变,可能是原水水质的改变,或者水处理不充分,也可能因受二次污染所致。

饮用水中含有令人不愉快的臭和味,将导致消费者视为不安全的饮水。氯化消毒产生的余氯,消费者能明显感受到,但低氯量消毒,可以克服水味,却又可能危及水的微生物学安全。

饮用水应无令人不快或令人嫌恶的臭和味,故标准规定“不得有异臭、异味”。是指绝大多数人在饮用时不应感到有异臭或异味。

四、肉眼可见物

这既是一项物理外观要求,又是一项生物要求,更是一项卫生学要求。有些活的有机体(细菌、病毒、原生动物)可能通过饮水使人发生严重的、甚至是致命的爆发性传播病;藻类和浮游生物过多,使人在饮用时产生不快之感,或使人根本不宜饮用;浮游生物死亡和腐烂时,可造成鱼类大量死亡,可使人中毒。

因此,饮用水中不应含有沉淀物、肉眼可见的水生生物及令人嫌恶的物质,故标准规定“不得含有”。

五、pH值

水的pH值在6.5~9.5的范围内并不影响人的生活饮用和健康,天然水pH值一般在6.5~8.5之间。水在净化处理过程中,由于投加水处理剂、液氯等,可使pH值略有变化。pH值对净化处理有重要的意义,碱性水有倾向沉淀的作用,但对氯化消毒杀菌的效果有所降低,酸性水有侵蚀作用,容易腐蚀管道,影响水质。

根据我国各地多年来的供水实际情况,其上限很少超过8.5,故标准限值范围为6.5~8.5。

六、总硬度

地下水的硬度往往比较高,地面水的硬度随地理、地质情况等因素而变动。水的硬度是由溶解于水中的多种金属离子产生的,主要是钙,其次是镁。

人对水的硬度有一定的适应性,饮用不同硬度的水(特别高硬度的水)可引起胃肠功能的暂时性紊乱,但在短期内即能适应。据国内报道,饮用总硬度为707~935mg/L的水,第二天人们出现不同程度腹胀、腹泻和腹痛等肠道症状,持续一周开始好转,20天后恢复正常。

我国各地饮用水的硬度大都未超过425mg/L。而且人们对该硬度水的反应不大,因此,标准限值为425mg/1。(以碳酸钙计)。

七、铝

天然水中的铝含量很低,饮用水中的铝多数来自含铝的水处理剂。

有资料表明:铝与老年痴呆症有关,铝积蓄于人体脑组织集中神经细胞内,导致神经纤维缠结的病变。此外,铝可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降,导致甲状旁腺的亢进。当有铁存在时,铝的存在能增加水的脱色。

鉴于对人体的影响,此次,作为新增项目,标准限值为0.2mZ/L。

八、铁

铁在自然界分布很广,在天然水中普遍存在,饮用水含铁量增高可能来自铁管道以及含铁的各种水处理剂。

铁是人体必需微量营养元素,是许多酶的重要组成成分。铁对人体的生理功能主要是参与肌体内部氧的输送和组织呼吸过程。人体代谢每天需要1~2mg铁,但由于肌体对铁的吸收率低,每天需从食物中摄取60~1l0mg的铁才能满足需要。缺少铁,会引起缺铁性贫血。

含铁量高的水在管道内易生长铁细菌,增加水的浑浊度,使水产生特殊的色、嗅、味。含铁量达0.3mg/L时,色度约为20度;在0.5mg/L时,色度可大于30度;在1.0mg/L时可感到明显的金属味,使人不愿饮用,不宜煮饭、泡茶,易污染衣物、器皿,影响某些工业产品质量。

由于含铁的水处理剂广泛用于水处理,作为折衷方案,将标准限值为0.3mg/L。

九、锰

水中锰来自自然环境或工业废水污染。

锰是人体需要的微量元素。人从膳食中每天摄入l0mg的锰。锰存在人体各个器官中,起着新陈代谢作用,促进维生素B的蓄积,合成维生素C,促进人体发育与骨的钙化,促进和加速细胞的氧化。

锰在水中较难氧化,在净水处理过程中较铁难去除,水中有微量锰时,呈现黄褐色。锰的氧化物能在水管内壁上逐步沉积,在水压波动时可造成“黑水”现象。

锰和铁对感官性状的影响类似,二者经常共存于天然水中。当浓度超过0.15mg/L时,能使衣物和固定设备染色,在较高浓度时使水产生不良味道。

为满足感官性状的要求,标准限值为0.1mg/L。

十、铜

水中铜多数来自工业废水污染,或用以控制水中藻类繁殖的铜盐。

铜是人体必需的微量元素。成年人每日需铜2mg,学龄前儿童约1mg。人体内铜的作用是多方面的,其主要作用是在组织呼吸和造血过程中,铜是许多酶的无可代替的组成成分,在新陈代谢中参与细胞的生长、增殖和某些酶的活化过程。铜参与色素沉着过程,对治疗贫血也有很大的意义。铜和锌一样,能够加强性腺机能,提高性激素的生理活性。在糖尿病者的食物里增加少量的硫酸铜,可以改善病性。

铜的毒性小,但过量的铜是有害的,如口服100mg/L,则可引起恶心、腹痛、长期摄入可引起肝硬变和神经系统失常病状。

资料表明:水中含铜量达5mg/L时,水显色并带有苦味;达1.5mg/L时,有明显的金属味;超过1mg/L,可使衣物皿具染成绿色。

为满足感官性状的要求,标准限值为1.0mg/L。

十一、锌

天然水中含锌量很低,饮用水中含锌量增高可能来源于镀锌管道和工业废水。

锌是人体必需的微量元素。锌是酶的组成部分,参与新陈代谢,具有重要生理功能。学龄前儿童每天需要锌约0.3mg,成年人每天摄取量为4~l0mg,人最需要锌的时期是青春发育期。锌是碳酸酐酶和酶蛋白的主要成分,是生物学活性的最重要方面之一,它又是参与碳水化合物和蛋白质代谢的酶的活化剂,具有催化作用,锌具有造血功能和活化胆碱的功能,与人体内含维生素B1成正比例关系,锌有抑癌作用,具有增强肌体的免疫功能和性功能作用。

锌的毒性很低,但摄人过多则刺激胃肠道和产生恶心,口服1g的硫酸锌可引起严重中毒。国外调查表明:饮水中含锌23.8~40.8mg/L和泉水含锌50mg/L均未见明显有害作用。但也有报道,饮水中含锌30mg/L几时,引起恶心和晕厥。

水中含锌10mg/L时,呈现浑浊;5mg/L时,有金属涩味和乳白光色。在沸水表面形成油脂膜。

为满足感官要求,标准限值为1.0mg/L。

十二、挥发酚类

水中酚主要来自工:业废水污染,特别是炼焦和石油工业废水,其中以苯酚为主要成分。

酚类化合物毒性低,据报道,饮水中酚的浓度为15~100mg/L时,鼠类长期饮用无影响,浓度高7000mg/L时,对消化、吸收和代谢才阻碍生长或引起死胎。

酚具有恶臭,对饮用水进行加氯消毒时,能形成臭味更强烈的氯酚,引起饮用者的反感。

根据感官性状要求,标准限值为不超过0.002mg/L(以苯酚计)。

十三、阴离子合成洗涤剂

水中的阴离子合成洗涤剂主要来自生活污水和工业废水的污染。目前,合成的表面活性剂达几百种,其中,阴离子表面活性剂应用最广,其化学性质稳定,在污水处理时最难降解和消除。

阴离子合成洗涤剂毒性极低,人体摄人少量未见有害影响,人每日口服100毫克纯烷基苯磺酸盐4个月(相当于每日饮用含50mg/L的水2升),未见明显不能耐受的迹象,但是,当水中浓度超过0.5mg/L时,能使水起泡沫和具有异味。

根据味觉及形成泡沫的阈浓度,标准限值为0.3mg/L。

十四、硫酸盐

天然水中普遍含有硫酸盐。硫酸盐过高,主要是矿区重金属的氧化或工业废水污染的结果。水处理中硫酸铝净水剂的使用可明显地增加硫酸盐浓度。

硫酸盐过高,易使锅炉和热水器结垢,增加对金属的腐蚀,并引起不良的水味和具有轻泻作用,当硫酸盐与镁在一起时,这种影响会更为明显。含硫酸镁达1000mg/L水液,可作为成人泻药。一般而言,饮用水中硫酸盐浓度大于750mg/L时有轻泻作用,浓度为300~400mg/L时,开始察觉有味,200~300mg/L时,无明显味作用。

基于对水味的影响和轻泻作用,标准限值为250mg/L。

十五、氯化物

地面水和地下水中都含有氯化物,它主要以钙、镁的盐类存在于水中。水中的氯化物来源于流过含氯化物的地层,海洋水、生活污水及工业废水的污染。自来水采用液氯消毒时,能增加氯化物的含量。

氯化物含量过高或过低,可以间接推断水的洁净情况。特别是氮素化合物随氯化物的增多而同时出现时。

氯化物是人体需要的元素,在人和动物盐类代谢中起着重大的作用。人每天平均摄人量

氢氰酸的毒性最大,杏、李、桃、楷杷的核仁中都含有氰甙,水解后生成氢氰酸,使水呈杏仁气味,其嗅觉阈浓度为0.1mg/L,木薯、白果中也都含有。口服氰化氢0.06g可致死,氰化钠的致死量为0.15~0.2g,口服杏仁40、60粒可引起中毒甚至死亡,长期饮用含氰化物微量的水将引起甲状腺肿大。

氰化物进入人体,快速从粘膜吸收,在血液中生成血红蛋白而呈中毒症状,可引起细胞内窒息,组织缺氧,导致脑组织首先受损,而呼吸中枢麻痹常为氰化物中毒的致死原因。动物实验表明:氰化物剂量为0.025mg/kg时,大鼠的过氧化氢酶增高,条件反射活动有变化,剂量为0.05mg/kg时无异常变化,此剂量相当于0.1mg/L。

考虑到氰化物毒性很强,标准限值为0.05mg/L。

十六、氟化物

氟化物大量存在于矿土、土壤、矿泉水中。一般天然水中氟含量很低,通常含量为0.2、0.5mg/L,地下水氟含量要高一些。地面水中氟含量偏高,往往是由于工业废水污染的结果。

氟是人体微量元素。可以通过水、食物等多种途径进入人体,成年人每天约摄入0.3~0.5mg,婴儿每天需氟化物0.5mg,儿童则需1mg,以保证牙齿钙化期所必需的氟化物离子。人体中的氟有35%来自食物,65%来自饮水,适宜的饮水含氟量0.6~1.0mg/L。氟能保护牙齿,降低龋齿患病率,抑制细菌引起的糖分解所需要的酶。饮水含氟量低于0.5mg/L时易产生龋齿,高于1.0mg/L时却又容易发生氟斑牙。

氟是一种原浆毒物。在一定条件下,氟不仅对牙齿、骨质的发育有影响,引起骨骼变形、发脆,而且损害肾脏肌能,引起关节疼痛,出现氟骨症,对整个机体都有影响,严重的还可能早期丧失劳动力,运动机能障碍、瘫痪,甚至死亡。据国外报道:氟摄人量达l0mg/kg左右可发生急性中毒;每日摄人量15~25mg,持续11~12年后可导致氟骨症;每日摄人20mg,持续20年以上时可致残废。饮水中含氟量达3-6mg/L时,长期饮用出现氟骨症;超过l0mg/L时,引起骨骼损伤,产生瘫痪。

综合考虑饮水中氟含量为1.Omg/L时对牙齿的轻度影响和氟的防龋作用,以及对我国广大的高氟区饮水进行除氟或更换水源所付的经济代价,标准限值为1.Omg/L。

十七、铅

天然水含铅量低微,很多种工业废水、粉尘、废渣中都含有铅及其化合物。

铅可与体内的一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团络合,干扰机体许多方面的生化和生理活动。

世界粮农组织和世界卫生组织专家委员会于1972年确定每人每周摄人铅的总耐受量为3mg。儿童、婴儿、胎儿和妊娠妇女对环境中的铅较成人和一般人群敏感。

研究证实:饮用水中铅含量为0.1mg/L时,可能引起血铅浓度超过30μg/lOOml,这对儿童来讲是过高的。如果成人每日从食物中摄人铅量大于230tμg,摄人的铅量就会超过总耐受量。

我国先后将标准限值为0.1mg/L、0.05mg/L,此次修改为0.01mg/L。

十八、汞

汞在自然界的分布极为分散,空气、水中仅有少量的汞,由于三废的污染,城市人口从空气、食品中吸人汞,经呼吸道进入体内。

汞及其化合物为原浆毒,脂溶性。主要作用于神经系统、心脏、肝脏和胃肠道,汞可在体内蓄积,长期摄入可引起慢性中毒。

汞的化合物有很强的毒性。无机汞中以氯化汞和硝酸汞的毒性最高,小鼠口服氯化汞的最小致死量为0.81~0.88mg,人的中毒剂量为0.1~0.2g,致死量为0.3g。有机汞的毒性比无机汞大,小鼠口服氯化乙基汞的最小致死量为0.6~0.65mg。

地面的无机汞,在一定条件下可转化为有机汞,并可通过食物链在水生生物(如鱿、贝类等)体内富集,人食有这些鱼、贝类后,可引起慢性中毒,损害神经和肾脏,如日本所称的“水俣病”。基于其毒理性和蓄积作用,标准限值为0.001mg/L。

十九、硝酸盐

氮在自然界中的蕴藏量很大。各类氮素化合物的测定,对于研究水源污染、分解的趋势等情况有很大的帮助。水中的硝酸盐含量通常夏季低,冬季高,地下水的含量比地面水高。

有资料表明:饮用硝酸盐含量过高的水,对婴儿的健康有害。如果饮水中的硝酸盐大于l0mg/L时,对年龄较大的儿童也可能有危害,原因是硝酸盐还原成亚硝酸盐之后,可引起高铁血红蛋白症。有人认为某些癌症可能与极高浓度的硝酸盐含量有关。国外报道,饮用水中硝酸盐含量低于l0mg/L时,未见发生高铁血红蛋白症的病例,当高于l0mg/L时,偶有病例发生。另有报道,浓度达20mg/L时,并未引起婴儿的任何临床症状,而血中高铁血红蛋白含量增高。

基于国内调研资料,考虑到某些水源水硝酸盐的天然水平较高及处理技术的可行性,标准限值为20mg/L(以氮计)。

二十、硒

水中硒除地质因素外,主要来源于工业废水污染。

硒是人体必需元素。硒对人体中辅酶Q的生物合成很重要,而辅酶Q存在于心肌内,可防止血压的上升。我国通过大量的观察证明:硒可以有效地预防地方性心脏病(克山病)。有人发现,给人小剂量注射硒或服用含硒食品,能提高视力,促进身高、体重的增长。硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生,增加机体免疫力。美国、芬兰高硒地区人群冠心病及高血压的发病率比低硒地区明显降低。美国的调查还证明:高硒地区人口出生率比低硒地区高。认为硒与受精有关,当机体内含硒量不足时,就会引起性腺机能减退和不育症,动物实验也证明了这点。还有学者发现,硒具有预防癌症的作用。

硒的化合物对人和动物均有毒,有明显的蓄积作用,可引起急性和慢性中毒。硒的毒理作用主要是破坏一系列生物酶系统,对肝、肾、骨骼和中枢神经系统有破坏作用。地方性硒中毒多半由于土壤中含硒较高,致使农作物和禽体内积蓄硒过多。中毒临床表现为食欲不振,四肢无力、头皮搔痒、癞皮、斑齿、毛发和指甲脱落等。

根据硒的生理作用及毒性,并考虑到食物中可能摄入量,标准限值为0.0lmg/L。

二十一、四氯化碳

四氯化碳在饮用水中一般浓度为每升数微克水平。

四氯化碳具有多种毒理效应,包括致癌性、对肝和肾的损害。急性中毒症状为呼吸困难、紫绀、蛋白尿、血尿、黄疸、肝肿大、神经性头痛、眩晕、恶心、呕吐、腹痉挛和腹泻等。慢性中毒则表现为肝硬化和坏死、肾损害、血中酶的活性改变、血清胆红素增多等。

基于上述原因,参照世界卫生组织《饮用水质量指南》的建议值,考虑到我国具体情况标准限值为0.002mg/L(原标准为3μg/L)。

二十二、氯仿

已经证实氯仿对人具有潜在致癌的危险性。

饮用水中三卤甲烷的形成在很大程度上取决于用作消毒剂的氯和在水源中存在前体(腐殖质等)之间的相互反应。当水源中含前体浓度低或经处理将前体去除后再消毒,就不会产生高浓度的三卤甲烷。

氯仿对实验动物和人的急性毒性为肝和肾的损伤和破坏,包括坏死与硬化。

基于上述原因,参照世界卫生组织(饮用水质量指南)的建议值,考虑到我国具体情况,标准限值为不超过0.06mg/L。

二十三、细菌总数

细菌总数可作为评价水质清洁程度和净化、消毒效果的指标。细菌总数增多说明水被污染,但不能说明污染来源,必须结合总大肠菌群来判断水质污染的来源和安全程度。

据凋查,国内水厂的出厂细菌总数均在每毫升100个以下,有相当一部分在10个以下。故标准限值为每毫升不超过100个。

二十四、总大肠菌群

当饮用水受到粪便等污染,就有可能带有沙门氏菌、志贺氏菌、弧菌、肠道病毒等,且它们均可以水为媒介引起肠道传染病。总大肠菌群含量可表明水体被污染的程度,并且间接地表明肠道病菌存在的可能,以及对人体健康具有潜在危险性。

根据我国多年供水实践,同时确保在流行病学上的安全,标准限值为每100ml水样中不得检出(原标准限值为每升水中不得超过3个)。

二十五、粪大肠菌群

由于总大肠菌群既包括粪便污染,同时也包括非粪便污染的大肠菌总数,因此,有必要在饮用水标准中增加粪大肠菌群这个指标,以便直接反映出水体是否受到粪便污染的信息,进一步确保流行病学的安全。

为此,作为新增水质标准,标准限值为每100mL水样中不得检出。

二十六、游离余氯

余氯系指用氯消毒,当加氯接触一定时间后,水中剩余的氯量。游离余氯的嗅觉和味觉阈浓度为0.2~0.5mg/L。

实验证明,接触作用30分钟游离余氯在0.3mg/L以上时,对肠道致病菌(如伤寒、痢疾等),钩端螺旋体、布氏杆菌等均有杀灭作用。如果用氯胺消毒,化合余氯含量一般为游离余氯的2倍以上,且接触时间不应小于2小时。

肠道病毒(传染性肝炎、小儿麻痹病毒等)对氯消毒剂的耐受力较肠道致病菌强。据报道,如能保证游离余氯为0.5mg/L,接触时间为30~50分钟,亦可使肠道病毒死灭。因此,在怀疑水源可能受到肠道病毒污染时,可增加氯消毒剂量及接触时间,以保证饮用水的安全。

集中式给水管网末梢水的游离余氯,还可作为预示有无再次污染的信号,因此,水质标准对管网末梢水的游离余氯也作了相应规定。

标准规定“在与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L,管网末梢水不应低于0.05mg/L(适用于加氯消毒)”。

二十七、总α放射性、总β放射性

水的放射性主要来自岩石、土壤及空气中的放射性物质。水中的放射性核素有几百种,浓度一般都很低。

人类某些实践活动可能使环境中的天然辐射水平增高,特别是随着核能的发展和同位素新技术的应用,可能产生放射性物质对环境的污染问题。放射性的有害作用为:增加肿瘤发生率、死亡以及发育中的变态。

基于上述资料,参考世界卫生组织推荐值,标准限值为:总α放射性不超过0.1Bq/L;总β放射性不超过1Bq/L。这是基于假设每人每天摄人2L水时所摄人的放射性物质,按成年人的生物代谢参数估算出一年内产生的剂量确定的。

本文来源:互联网

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