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水与人的健康

癌症高发的主要原因是自来水标准太低

自来水生产工序中缺少活性炭过滤这一工序，水中有害物质化工污染无法去除，加上近年来污染加剧工业污染全进入自来水中，癌症高发是正常的了。

如江苏，处于下游，水染污最严重，即使按目前正常自来水生产工序，水中的高污染化工有害物质仍很高，癌症发病几率最高。

水是生命的源泉

一、水是生命的构成

水是生命的源泉，水是活的有机体的基本成份。

一些海洋无脊椎动物所含的水份达97%，正常人体中的水份为65-70%。

水的独特的性质构成了生命体的存在的基础。

水是万能的溶剂，它促进了生物水解作用。

活的生命体每天需一定的水量才能生存。

生命活动和秘密是在合成能量和神经的活动过程的，水的另一个作用是对活机体起热调节作用。

水在生命的活动过程中，起了溶剂媒介、分散剂和润滑介质的作用，并从多方面参与了生命的内过程。

部分地说：

人是水做的。

水的性质决定了人的特殊性。

二、水的独特性质

日常生活中的水，并不全是化学中化合物H2O，而是以H2O为溶剂的水溶液。

水溶液的独特性质根源于水分子结构，水分子模型为H-O-H，O-H健长为0.96A，HOH夹角为104.5°，O的孤对电子和另一个水分子H间形成氢健，这使水形成以氢健联起来的多晶型聚集体。

在摄氏25℃时，水的离子积为10-14。

天然水中溶解多种无机有机物质。

世界标准样本的河水中主要离子如下：

单位毫克/升

Ca2+ 15   Mg2+ 4.1   Na+6.3   K+ 2.3  Fe0.67  Al0.40    

SIO2  13.1 HCO3-58.4  SO42+11.2 Cl-7.8  NO3-1   F- 0.1

总计每升水中含盐120毫克。

早期中国主要河流中溶解离子如下：

单位毫克/升

河流名pHCa2+Mg2+Na+K+HCO3-SO42+Cl-总含盐量

黄河8.336.810.739.4195.233.614329.7

长江7.928.998.3128.913.44.2192.7

淮河8167.724.399.826.87.3181.9

松花江8123.86.864.45.9193.9

嫩江7.618.13.45.666.33.69106

汾河8.177.424.928.4266.51338.3518.5

嘉陵江7.733.64.118.7145.7152.4219.5

赣江7.110.91.37.539.212.21.973

闽江6.52.60.67.1221.42.736.4

乌鲁木齐河8.442.50.980134.287.933378.5

马连河8.446.941.6177241.6266.9118.4892.4

天然水中也溶解一些气体，主要为空气中的气体，水中的二氧化碳来源于土壤溶解和溶岩洞溶解。

水的化学反应动力学。

生物或生命中的化学反应速度与物质浓度即活度A成正比，反应速度常数K有公式：

K=A×E-Ea/RT

Ea为生物活化能，R为（气体）常数8.31j/k.mol，T为环境温度（热力学温度）。

E-Ea/RT称为指数因子，代表具有必要的活化能的分子在全部参与反应的分子所占的分数因子。

水处理文献中的“温度增加10℃，反应快一倍”这条经验来源于E-Ea/RT指数因子。

例：

计算温度由20℃增加到30℃反应活化能为52.3KJ的反应速度变化。

K30/K20=E-5230/8.314×303/E-5230/8.314×293=E0.709.=2.03

三、水质

天然水中溶解多种物质，成份并不固定，经过区域不同，溶解物也不同。

这些成份大多数是对生物体有用的，他们的存在也是一种自然现象，因此溶解物称为水的成份比称杂质更合适一些。

天然水中所含的成份有无机物、有机物和气体。

无机物主要有悬浮物、胶体和溶解盐类。

如黄河，最大含砂量为每立方米水含砂933千克，正常含砂37千克。

长江，每立方米水正常含砂0.44千克。

天然水中常见的有机物为腐植质，腐植质来源于土壤，它是土壤中有机的养分。

植物或动物残骸在土壤里分解的过程中，通过土壤中的微生物的降解或再合成的作用，会成为一组无定形的黑色物质，这组物质称为“腐植质”。

腐植质是一类亲水的酸性的多分子物质，它们的分子量在几百到几万之间。

大体分三类，富里酸（液体）、腐植酸（不溶解悬浮物）和吉马多美朗酸（溶解），主要由羧基团、酚羟基团、乙醇基团、羰基团、甲氧基团组成，主要由CHONSP六种元素组成。

水的质量简称水质，如温度、氧含量、pH值，水中的每一种溶解混和的物质等等。

水质实际是水的使用性质，水质参数都是指一种水中的具体成分。

另外由于溶解物质种类很多，有一类参数称为替代参数，如浊度代替悬浮颗粒物（泥沙），总溶解固体TDS代替溶解固体无机盐，用电导率粗略估计微量盐类（氯化钠等），COD化学氧化的有机物和无机物，BOD生物降解有机物，TOC有机物，TTHM四种三卤甲烷，大肠杆菌类代替病原菌等等。

水中的有机物极其复杂，定性测量和定量测量非常困难，因此用替代参数TOC表示有机物含量，单位毫克每升。

BOD是水中有机物在生物化学反应过程需要的氧量（需氧生物细菌增殖的过程），标准试验温度为20℃，时间为5天，称为5天生化需氧量，单位毫克每升O2（BOD5）。

COD是企图通过氧化剂（试剂为浓硫酸与重铬酸钾的沸腾混合物）在二小时内对有机物进行氧化作用所需的氧量，用来表示有机物含量（活化氧会与CHNSP反应）大小。

四、饮用水水质与健康

嗅和味

人类开始评价饮用水质量最早的参数仅限于感官的，由视觉、味觉、嗅觉所感受的浊度、颜色、肉眼可见物、嗅和味等几个参数。

嗅和味是由于水中含有某些物质产生的，虽然只限于直接影响人的情绪和水的可饮性，但是产生异味的某些物质，可能本身对人体健康有较大的影响。

如硫化氢会产生讨厌的气味，水中的藻类以及其他一些微生物遗体学堂引起异常的味和嗅。

很多化学品也会产生异味，如1-丁醇，苯，氯仿，氯苯，氯烯，乙苯，汽油，燃料油等等。

水质与传染病

在19世纪，人类认识到严重影响危害生命的霍乱伤寒痢疾等传染病是通过饮用水传染的。

20世纪，才出现饮用水的水质标准，开始时只对细菌数量作定量的规定，由于人类的工业化进程，天然水中的污染物数量和种类都在迅速增长，同时医学、微生物学、化学分析对水质的不断研究，对水质与人类的健康积累了丰富的经验与数据。

如，美国，在20世纪每年约爆发19.8次水传染病事故，病例接近80万人，其中有主要有细菌类、病毒类、寄生虫类和化学物品类。

水中的病原微生物

通过饮用水传染的病原微生物有细菌、病毒、原生动物和肠虫。

病原菌有传染伤寒的沙门氏菌、传染细菌性痢疾的志贺氏菌、传染霍乱的霍乱弧菌等。

病毒有传染肝炎与小儿麻痹症的病毒，以及多种肠道病毒。

病原虫有病原原生动物：

痢疾内变形虫和兰伯氏贾第虫以及小隐孢子虫。

贾第虫病是一种腹泻病，一般感染后三五天可好，但是，爱滋病人感染后，由于属肠道感染，爱滋病毒隐藏在肠道内很深，目前药力达不到，将永远不会痊愈。

病原虫原生动物是通过它们的胞囊来传播疾病的，胞囊也称包囊，是指原生动物在外界条件不利时的一种休止状态，它由身体外围形成一种膜所构成的防御状态。

小隐孢子虫则通过卵囊来传播疾病，这种原生动物具有复杂的生活周期，卵囊只是它的一个阶段，卵囊是指虫卵及所包的外囊整体。

内变形虫胞囊为10-20微米的球形，贾第虫胞囊为卵形到椭圆形，长宽约8-12×7-10微米，隐孢子虫外形最少，约4-5微米。

饮用水中的化学物质

人体需要的原素主要有11种：

C/H/O/N/P/S/Cl/Na/K/Ca/Mg/。

微量元素有17种/Fe/I/Cu/Mn,/Zn/Co/Cr/Se,/Mo/F/Si/Sn,/V/Ni/Br/Al/B/。

通过饮用水进入人体内的元素必然与健康有关，并且与人体其他元素和物质互相作用，进行增大协同作用或减少的拮抗作用。

如铜与铁起生理协同作用，没有铜，铁就不能进入血红蛋白分子内，铁充足但缺铜时一样会发生贫血病。

汞的毒性可以显著地被硒所减弱，钼对钙镁铁铜钨磷硫的代谢影响较大等。

水中主要毒性元素

砷：

与皮肤癌与乌脚病有关，致癌物。

钡：

肌肉兴奋剂。

对心脏血管和神经系统有毒，2006年曾经发生一起含钡盐阉制鸭蛋引起多人死亡的恶性案件。

镉：

平生恶心与呕吐，在肝肾中积累无法排出，致癌物。

铬：

产生恶心，长期饮用后产生溃疡。

铜：

高于1毫克/升会产生不良气味。

氰：

HCN，pH值低于6时产生有毒气体，浓度高时影响神经系统。

氟：

高于1.0毫克/升防止儿童龋齿，略高换牙时牙齿变黄。

高于4.0毫克/升会对换牙期儿童产生氟斑牙。

高于15毫克/升可能引起氟中毒。

铁：

水变黄和混浊。

有味，对健康无影响。

铅：

中骨中积累，便秘，食欲不振，贫血，腹痛，瘫痪。

影响儿童智力与发育。

锰：

有不良气味。

汞：

高毒性，牙龈炎，震颤，胸痛，咳嗽。

硝酸根：

致癌可疑物，与变性血红蛋白作用产生腹泻病，。

硒：

致癌物可疑，与砷中毒有相似症状，与龋齿增加有关系。

银：

高时影响血红蛋白，致命。

低浓度皮肤变黑。

硫酸根：

高浓度时产生腹泻病，无永久影响。

中国的地方病与水质

常见病：

地方性甲状腺肿，地方性氟中毒（土壤中毒，空气中毒（烟煤型），水源性中毒三种，骨节肿大，矮小病等等），大骨节病，克山病。

地方性甲状腺肿：

致病原因，缺錪，或者饮用硬度高的水质，或者含氟化物高或硫化物高或含硫不饱和烃的水以及受微生物污染或化学污染水质而诱发，如果长期摄入錪太多也会形成甲状腺肿。

饮用水高于2-3微克升时，心血管病减少。

氟中毒：

水中含氟量高低与心血管病和癌症有关系，在加氟防止儿童龋齿后，美国两个城市心血管发病人数和死亡人数上升7倍。

饮用水中含氟量与癌症也呈正相关关系，水中含氟量越高，癌症发病人数越高。

克山病，起源于1935年黑龙江克山地区，是以心肌病为主的地方病。

涉及到硒钼镁缺乏与硝酸盐过多。

五、自来水

自来水的成本构成：

某中型水厂生活水单位（吨）成本表（日供水2-3万吨）：

2005年度

项目单位单价元数量金额元

一、原材料   0.2292/0.2225

水资源费元/吨  0.20

聚铝千克2.0000.0090.018

二氧化氯千克1.5000.0030.0045

氯酸钠千克3.8000.00290.0110

二氧化氯和氯酸钠只用一种

二、燃料动力   

电kWh0.530.400.2120

三、工资福利   0.1610

四、制造费用   0.3504

合计   0.942

　　请注意：

真正用于自来水处理的费用只有二分到三分钱。

在水质日益恶化的今天，一吨水价二元多钱，可是真正用于水处理的费用只有二分到三分钱，我不知道，这种低水平的处理能维持多长时间。

六、人类污染

中国不仅是一个水资源比较贫乏的国家，也是一个水资源受污染最严重的国家。

我国地域辽阔，据有关方面调查，中国水资源的天然污染严重，广大区域的天然水质低下，全国有24％的人在饮用水质不良的水，约有7000万人在饮用高氟水，尤其在淮河以北的省份更为突出，约有3000万人在饮用高硝酸盐水，5000万人在饮用高氯化物水，1．1亿人饮用高硬度水，3亿人饮用水含铁超标。

我国水污染中的人为污染形势十分严峻，它在60年代开始显露，70年代迅速增长，80年代以来明显加剧，70年代初全国的日排污量为300-400万吨，目前已超过l亿吨，其中90％以上未经任何处理直接排入水域，使河流、湖泊、水库遭受了不同程度的污染。

经对532条河流的监测，有436条河流受到不同程度的污染，中国七大江河流经的l5个主要大城市河段中，有13个河段的水质污染严重。

1995年监测的七大水系干流中，除了珠江和长江的四、五类水均占30％以外，松花江、辽河、淮河、海河的四、五类水均占全部水体的60-90％，城市河道和各大、小支流更为严重，几乎全部发黑、发臭。

全国湖泊达到富营养水体的已达66％，巢湖、太湖、滇池、洱海的总氮、总磷和氨氮总的浓度分别是八十年代初的十几倍。

水污染和水文生态恶化造成的经济损失尚难以估计，1994年公布的材料，因缺少和水污染每年造成工业产值2000亿元损失，水中砷、氟超标，30％的水样有机污染物超标，46．3％-66．2％的水样大肠杆菌超标。

　　在我国太湖流域，农业和生活污水大量增加，太湖流域每年的化肥用量已达200-300万吨，农药5-8万吨，其中约50％的化肥和农药随雨水流人湖泊河道，

由于水质恶化，因水传染病例的爆发事件不计其数，但是曝光的微乎其微。

据估计，20世纪中国因水质污染造成传染病爆发不下二万次，病例两千万例以上。

新世纪以来，中国环境水质恶化更加迅速，而环保要求不严，执法流于形式。

第一家上规模的城市污水处理厂自2001年才开始始建，2003年开始投用，其他各大城市生活污水基本上没有作什么处理，这导致城市周围10公里内水质严重恶化。

工业化几十年来，主要三大污染源，工业污染（其中主要化工厂，有机化工厂污染更大），城市污水和农业污染（主要是农药和化肥污染），几乎没有任何的控制措施。

这些污染相当部分进入生物界循环，对人类影响也很大。