可作为衡量空气清洁新鲜程度的指标。常用的指标如下： (1)空气离子数(n)：新鲜空气阴离子多，故空气中阴离子数愈多，空气
愈清洁。


(2) 重轻离子的比值（

? N±
? n±


）：重离子与轻离子要有一定比例，

重离子不得过多，若比值大于 50，则说明空气污浊。一般情况下，大气中轻 离子总数约为 1000 个/ml，重离子达数千个/ml。
(3)空气离子单极系数(q)：即阳离子（n+N+）与阴离子（n-N-）之比值 q
+ +

＝ n 或 N
n? N ?

，一般大气中阳离子比阴离子多，在低层大气中q＝1.2，高山

上 q＝0.53。由表 2－2 可见，清洁地区空气离子单极系数较污染区低。


表 2 － 2 我国城市、疗养区、公园空气离子状况
地 点 n- n+ q
城市 城市西安钟楼 202 314 1.6 上海天目路火车站 216 287 1.3 北京王府井 299 371 1.2 九江浔阳路 465 372 0.8 青岛中山路 527 652 1.2 疗养地区 疗养地区青岛疗养院（海滨） 2759 5541 2.0 鼓浪屿干休所 1600 1400 0.88 庐山疗养院（高山） 855 665 0.8 龙海浮宫 700 750 1.07 临潼疗养院（矿泉） 358 411 1.1 公园 公园北京北海公园 882 1206 1.37 上海人民公园 572 615 1.08



今举一个教室内空气离子变化的情况为例，说明各指标的意义：某教室
空气中，第一节课后，重离子数明显增多，由上课前的 20668 增至 49850； 轻离子数由 280 降至 227；重轻离子比值由上课前的 74 升到 219。到第四节 课重离子数达最高峰为 66600；轻离子数最低，由上课前的 280 降至 141；重 轻离子比值为 472。说明随室内污染加重，重离子数增多，轻离子数减少， 重轻离子比值增大。
　　空气阴离子对人体的作用是有益的，但阳离子也有其独特的生物学作 用。在一般情况下它们的生物学作用是相反的，但也不尽然。空气负离子的 生物学作用概括起来有：①调节中枢神经的兴奋和抑制功能，缩短感觉时值 与运动时值；②刺激骨髓造血功能，使异常血液成份趋于正常；③降低血压；
④改善肺的换气功能，促进气管纤毛颤动；⑤促进组织细胞生物氧化、还原 过程。而空气阳离子则可抑制气管纤毛运动、促进 5-羟色胺的释放。吸入空 气阴离子，可改善睡眠、振奋精神、提高工作能力，同时还有一定的镇静、 镇痛作用。而阳离子则相反。临床上应用空气阴离子吸入治疗高血压、支气 管炎、支气管哮喘等疾病。

　　在海滨、森林公园、瀑布处，感到空气新鲜，使人有舒适感；夏季雷雨 之后空气特别清新令人舒爽。产生这种现象的原因之一，可能与空气中阴离 子增多有关。而在城市的闹市区或拥挤的公共场所，易感胸闷、头昏、头痛 等，则与空气中的阳离子及重离子增多有关。
（三）天气与气候
　　气象（meteorologic phenomenon）是指大气状态。天气是指一定地区在 一定时间内各种气象因素的综合表现，主要为气温、气湿、气压、风、云、 雨、雪等大气状态在短时间内的变化。而气候是指某地区长期天气变化情况 的概括，即最常见的具有代表性的天气特征。
　　气象中气团、锋、气旋等大气状态对人的健康影响较大。气团是指水平 方向上物理性质比较均匀的大块空气，它的水平范围可由几百公里到几千公 里，垂直范围可达十几公里。锋是冷、暖气团之间的狭窄过渡带。锋面是两 个性质不同的大块气团的交界面，在交界面的范围内常有阴雨或大风的发 生。暖锋是暖空气流向冷空气逐渐取代其位置；冷锋是冷空气流向暖空气逐 渐取代其位置。气旋即低气压区在中心，四周气流围绕中心而旋转，反之称 为反气旋（图 2-2）。
1.气候对健康的影响 人们早已观察到疾病与季节和气象的联系，如花粉症、枯草热、流行性
感冒等，均与季节有明显相关；天气的变化也常常引起某些疾病的加重。例
如，心肌梗塞的急性发作常受高气压、气温变化、大风等的影响；冷刺激可 使周围血管收缩、动脉压升高、心肌需氧量增多。又如，冠心病患病率及死 亡率在 1～2 月份较 7～8 月份高，这是由于血管弹性、血液粘度、凝血时间 和毛细血管脆性等均与气候有关。高血压、脑溢血死亡多发生在寒冷季节、 气象多变的时日。肺炎死亡多见于 12～3 月，当高气压急剧下降、冷锋通过 时，肺炎的发作或死亡数增加。支气管哮喘的发生与雷雨、台风、气团交替、 冷锋过境、日温差较大有关。结核病人的咯血多见于锋面过境前后。
风湿性关节炎、肌肉痛、断肢痛、偏头痛等受天气变化的影响更大，被
许多人称之为“天气痛”。
2.气候适应（acclimatization） 人类通过遗传和后天获得的功能而对各种气候具有很大的适应能力。适
应能力可以因锻炼而加强。适应性依年龄而不同，一岁以下的婴儿以及老年
人的适应性较差，从 10


图 2-2 气团锋面过境示意图 岁以后适应性开始增强，20～40 岁适应性最强，40 岁以后适应性逐渐下降。
　　人类对气候的适应，涉及到各个器官和系统的功能总调整和动员。首先， 新陈代谢率发生适应于特定气候条件的变化。如以年平均气温为 10℃的条件 下热能需要量作为比较的基准，据 FAO/WHO 的意见，低于此温度每 10℃热能 需要量增加 3%；高于此气温每 10℃热能需要量减少 5%，这是适应气候的变 化而逐渐产生的适应性生理变动的一部分。
　　各器官和系统的功能，也都在适应过程中发生变化。如以高原气候的适 应为例，就可以观察到这种各系统功能的综合性调整过程。在高原生活一段 时间的人，血液中血红蛋白含量和红细胞数目显著增加，心跳次数和每搏输 出血量都上升，血压有随海拔增高而上升的趋势，肺通气量也加大。这一适
　　
应过程是由机体许多器官和系统参与的。 如所周知，人类许多生理活动都具有明显的周期性，即所谓生物学节律
（biologicolrhythm），表 2-3 中列举了每日内若干生理现象的生理节奏韵 律。这种现象也是长期适应地球自转造成的日夜变化（太阳辐射、日照、气 温等）而逐渐形成的，也可以说这正是适应过程的一种表现。
　　当然，对气候的适应是一个发展过程，需要一定的时间，也有一定的限 度。短时间内过分强烈的气候变动，有时超过人类所具有的适应能力，引起 对健康的损害。

二、大气污染与疾病


　　大气污染物主要来自工业废气、交通工具燃料废气、生活用燃料燃烧后 产生的废气、生活有机垃圾以及其他有机物腐败产生的恶臭气体等。目前全 世界每年约有 6 亿吨左右的污染物排放入大气中，而且排放量尚在逐年增 加。大气中的污染物有一次污染物（pri-mary pollutant）和二次污染物
（secondary Pollutant）。前者是直接来源于污染源，如 SO2、H2S、CO、CO2
等；后者则是由一次污染物在大气中与其他化学物发生化学反应、或在太阳 辐射线作用下发生光化学反应而形成的新化合物，如 SO2、H2SO4、NO2、HNO3、 醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等。


表 2-3 生理现象的日韵律
　　　　生理现象 最高 最低 体温 14:00 早晨起床前
最高血压 12:00 左右与 18 ： 00 14 ： 00 许逐渐下降、最低 3 ： 00
血浆 ACTH 早晨 黄昏—夜间 血浆 17-OHCS 8 ： 00 前后，以后下降 夜间 嗜酸粒细胞 0 ～ 3 ： 00 9 ： 30 左右 尿量 白天 夜间
尿中 Na 、 K 、 Cl 中午 夜间 组织胶皮内注射后的皮肤反应 23 ： 00 11 ： 00 口服水杨酸后排泄完毕的时间 7 ： 00 口服时最长 19 ： 00 口服时最短

　　目前的大气环境因污染已经发生了许多变化，要全面认识这些变化所致 的全部后果，尚需进行更多的研究和观察时间，但保护人类大气环境已成为 全世界人民共同的心声。近年来大气污染物已使大气中的臭氧层大量消耗， 在北美、欧洲上空平流层臭氧含量已下降 3%，臭氧层出现了“空洞”；据估 计到 21 世纪臭氧将继续减少。太阳辐射中的许多短波射线将会穿过大气层到 达地面，对农作物、海洋生物以及人类必将产生深远影响。又如，CO2 在大气 中的浓度不断增高，影响地球吸收太阳辐射及向周围宇宙空间放散热量，即 产生所谓“温室效应”，从 1850 年至今，地球年平均气温已上升了 0.6～2.4
℃，如果发展下去，再过 50 年气温将上升更多，这将对地球上的一切生物产 生重大影响。
大气污染物可对人的健康直接产生危害。因大气污染而引起的公害事件

已多次发生，仅举最近的一例即可见其危害性，1984 年 12 月 3 日在印度博 帕尔联合农药厂发生了因设备故障而造成的异氰酸甲酯毒气泄漏事件，迅速 造成大批居民中毒，其中 2500 多人死亡，10 万人住院，5 万人可能双目失明， 其他幸存者健康也受到严重危害；同时还发生了大批食物和水源被污染，大 批牲畜和其他动物死亡，生态环境遭受严重破坏。流行病学调查显示，肺癌 发病率及死亡率都与大气污染水平有关系。大城市居民肺癌发病率比中小城 市高，城市肺癌发病率比农村高。上海、沈阳等大城市中居民肺癌死亡率与 大气中飘尘和苯并芘的浓度呈密切相关。大气污染与肺癌的因果关系，有必 要深入一步研究。
以下简述大气中几种常见污染物对健康的损害。
（一）二氧化硫（SO2 ）
SO2 是一种具有刺激性、腐蚀性的气体。易溶于水，在潮湿或有雾的空气
中，与水结合形成 H2SO3，继而氧化成为 H2SO4，其刺激和腐蚀作用加强。当
SO2 被吸入后，几乎全部被上呼吸道和支气管粘膜上的含水粘液所吸收并形成
H2SO4，所以 SO2 主要作用于上呼吸道。SO2 刺激上呼吸道平滑肌内的末梢神经
感受器而产生反射性收缩，使呼吸道管腔变窄，通气阻力增大，分泌物加多， 甚至形成局部炎症或腐蚀性坏死。长期吸入浓度为 10mg/m3 的 SO2，呼吸道的 粘膜分泌功能和纤毛运动受抑制，引起慢性支气管炎、慢性鼻炎；浓度为
20mg/m3 以上时，可引起眼结膜炎、急性支气管炎；浓度为 100mg/m3 时每日 吸入 8 小时，可使肺组织受损；400～500mg/m3 时，可立即危及生命。亚硫酸 气溶胶可进入肺的深部，引起慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气肿，这些疾 病统称为慢性呼吸道阻塞性疾病。
SO2 与烟尘共存时，可产生联合作用，其毒作用比 SO2 单独存在时的危害
作用大，吸附在含有三氧化铁等金属氧化物飘尘上的 SO2，可被催化形成硫
酸雾，其刺激作用比 SO2 大 10 倍。吸附 SO2 的飘尘，被认为是一种变态反应
原，能引起支气管哮喘，如日本的四日市喘息即为其例。SO2 与苯并芘联合作
用时，可能对后者有促癌作用。
SO2 进入大气中遇水溶解而形成 H2SO3 、H2SO4 ，随雨水降落而成酸雨
（acidrain），可使水质酸化，导致湖泊的水生生态系统发生变化，影响浮 游生物、鱼类的繁殖。酸雨还可危害大片森林，植被，使土壤酸化，农作物 产量降低。酸雨还可腐蚀石刻、建筑物等。我国辽宁、北京、上海、重庆等 地都曾出现过不同程度的酸雨。
我国卫生标准规定居住区大气中 SO2 一次最高容许浓度为 0.50mg/m3，日
平均最高容许浓度为 0.15mg/m3。
（二）氮氧化物
氮氧化物是 NO、NO2、N2O5 等的总称。煤油、重油燃烧时产生 NO，NO 在
空气中易被氧化为 NO2，大气中的氮氧化物多以 NO2 的形式存在。NO 不具刺
激性，被氧化为 NO2 后才产生刺激作用。NO2 的生物活性大，毒性为 NO 的 4～
5 倍，急性吸入可引起肺水肿而致死；慢性毒作用可引起肺气肿。 氮氧化物主要作用于呼吸道深部细支气管及肺泡。因其在水中溶解度
小，故对上呼吸道和眼睛粘膜的刺激作用较小。进入深部呼吸道的氮氧化物 能缓慢地溶解于肺泡表面的液体中，逐渐形成亚硝酸及硝酸，对肺组织产生

剧烈的刺激与腐蚀作用，使肺毛细血管通透性增加，导致肺水肿。亚硝酸根 进入血液后可引起高铁血红蛋白症和血管扩张，引起组织缺氧，出现紫绀、 呼吸困难、血压下降及中枢神经损害。中毒症状依氮氧化物的种类、浓度、 暴露时间而不同。一般以 NO2 为主时，以肺部损害明显；若以 NO 为主时中枢 神经损害明显。NO2 与支气管哮喘的发病也有一定的关系，其慢性毒作用主要 表现为神经衰弱症候群。
　　氮氧化物还与烃类化物在紫外线的作用下发生光化学反应，形成光化学 烟雾。经光化学反应生成的二次污染物如 O3、甲醛、丙烯醛、过氧乙酰硝酸 酯等光化学氧化剂。光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道 粘膜，引起眼睛红肿和喉炎。甲醛又是一种带有刺激性的致敏物，能造成上 呼吸道刺激及变态反应性疾病。臭氧对呼吸道以至肺泡都有刺激作用，可发 生肺水肿；对眼睛粘膜也有轻度刺激作用。我国规定居住区大气中 NO2 一次 最高容许浓度为 0.15mg/m3。
（三）飘尘
　　飘尘即悬浮在空气中的颗粒物（suspended particulate matter，SPM）。 飘尘的粒径小于 10μm 能长时间悬浮于空气中，经呼吸道进入人体的颗粒物 称可吸入尘（inhalableparticulates，IP）。不同粒径的可吸入尘滞留在呼 吸道的部位也不同。大于 5μm 的尘粒多滞留在上呼吸道；小于 5μm 的多滞 留在细支气管和肺泡。滞留在上呼吸道的粉尘对粘膜产生刺激和腐蚀作用， 常发生慢性鼻咽炎、慢性支气管炎；滞留在细支气管和肺泡内的粉尘，可与
NO2 协同，损伤肺泡和粘膜，引起支气管和肺部炎症。长期持续作用，可诱发
慢性阻塞性肺部疾患，出现继发感染，可导致严重后果。 飘尘的成分复杂，可含有石棉、苯并芘（B(a)P）等致癌性强的化合物，
还可含有许多金属氧化物，后者具有催化作用，能促进尘粒吸附的 SO2、氮
氧化物等氧化成为硫酸雾或硝酸雾。据调查，飘尘浓度为 100μg/m3 时，儿 童呼吸道感染率增加；随浓度的增加，呼吸道疾病死亡率也增高。飘尘有时 也可能吸附病原体，传播呼吸道传染病。
我国居住区大气中飘尘一次最高容许浓度为 0.50mg/m3，日平均最高容
许浓度为 0.15mg/m3。


三、室内空气污染与健康


　　现代人 75%以上的时间是在室内活动，特别是老、幼、弱病者室内活动 时间更多。据近年来的一些调查研究资料，室内空气污染程度高于室外。故 室内空气污染与健康的关系更为直接和密切。
（一）室内空气污染的来源
室内空气污染源主要有三：
1.人的活动 人呼吸过程中随呼气向空气中排放 CO2、水蒸气，使空气中
氧含量减少。人们谈话、咳嗽、喷涕时，随飞沫可排出呼吸道粘膜表面的病 原微生物；人的皮肤、衣物及卫生用品，可散发出各种不良气体与碎屑；人 的走路及其他动作可使地面、墙壁上的灰尘、微生物等散播到空气中。据调 查，曾在人们的呼气中检出三氯甲烷、乙醇、苯、四氯乙烯、乙苯等有毒气

体，说明许多毒物能经呼气排泄，这些毒物接触者的呼气有可能污染室内空 气。燃料燃烧是室内空气污染的一个重要来源，污染物的性质依燃料的种类 而定，如燃烧煤及石油可产生 CO、SO2、CO2、氮氧化物和燃烧不完全的烃类
（包括多环芳烃等）及灰尘微粒。吸烟从烟雾中向空气中放散 CO、丙烯醛、 尼古丁、煤焦油和多环芳烃等。室内空气当然也受大气污染的影响。
　　2.建筑材料及家具随着化学工业、特别是高分子化学工业的发展，建筑 材料及家具材料已发生了极大的变化，大量新化学物质引入建筑材料及家具 制作工艺。特别值得注意的是各种树脂、合成橡胶、塑料、矿物纤维及石棉 等。
　　基本建筑材料矿渣砖、瓦、水泥等这些材料可释放出有害的放射核素、 氡及其子体和其他衰变产物。一般地下室氡的浓度高于地面上居室的浓度。 氡是镭、钍等放射性元素的衰变产物，有些建筑材料由于含镭量高，可使居 室氡的浓度超过卫生标准。在房屋建筑中为隔热、防火、室内板壁及管道常 广泛使用石棉，从而使室内空气可受石棉纤维的污染。
　　室内使用的新型建筑材料如胶合板、刨花板、各种塑料贴面等胶粘制品、 绝缘、保温材料中，均可释放出甲醛（HCHO）。在一些预制标准件建造的活 动房内，空气中甲醛浓度可达 3.55mg/m3。
3.室外大气污染室外各种大气污染源排放的废气，对室内空气也有很大
影响，特别在夏季开窗季节，飘尘、有害气体以及其他有毒污染物均可到达 室内；有时，室内浓度可高于室外。
（二）室内空气污染对健康的影响
　　1.室内空气致癌物污染吸烟排放的烟雾、建筑材料排放的氡气、燃料不 全燃烧排放的苯并芘等，都与呼吸道癌症的发病有关。
2.室内空气一氧化碳污染 其与动脉粥样硬化、心肌梗塞、心绞痛等病有
密切关系。调查资料显示：室内 CO 污染水平与居民血液中碳氧血红蛋白
（COHb）含量成正相关，COHb 增加可促进心肌缺氧的发展。
　　3.甲醛污染主要是刺激作用。甲醛的浓度为 0.1ppm 时，可刺激上呼吸 道，并有一定程度的损伤；浓度为 0.25ppm 时，气喘病人和儿童会受到威胁； 浓度为 0.3ppm 以上时，使人感到明显不适，并出现头痛、眩晕、恶心等；10ppm 时只需数分钟即可使人流泪，畏光等严重刺激。据报道甲醛的嗅觉阈 0.06～
1.2mg/m3，眼及上呼吸道刺激阈为 0.01～1.9mg/m3。此外，甲醛还是一种致
敏化学物，反复接触可致变态反应性疾病。
　　4.病原微生物污染对呼吸道传染病的传播有重要意义，如流行性感冒、 麻疹、流行性腮腺炎、百日咳、白喉、猩红热及结核等，均可经空气传播。
（三）室内空气污染的卫生评价
　　室内污染经常是多种有害物质的综合，常常以一种污染物作为评价空气 质量的指标，或根据多种指标综合成“指数”来判断空气污染水平。常用的 室内空气质量评价指标如下：
1.CO2 室内 CO2 主要来自人的呼吸和燃料的燃烧。成人在安静状态时，每
小时呼出 CO2 约 20L；劳动时 CO2 的呼出量为安静时的 1.5～2 倍。随着室内
CO2 量的增高，身体其他部分也不断排出污染物，如汗的分解产物及其挥发的
不良气味等。室内 CO2 的蓄积逐渐增高的同时，氧的含量就相对降低。当 CO2
含量达 0.07%时，有少数敏感人就有不适的感觉；当含量达 0.1%时，空气中

其他性状开始恶化，人们普遍有不舒适的感觉。因此 CO2 在一定程度上可作 为室内空气污染的一个指标。居室空气中 CO2 含量应在 0.07%以下，最高不超
过 0.1%。
　　2.细菌、灰尘室内微生物的主要来源是人们在室内的活动，使微生物随 飞沫和灰尘飞扬于空气中。附着在室内灰尘、痰液、唾液飞沫上许多致病微 生物（溶血性链球菌、结核杆菌、金黄色葡萄球菌、流感病毒等）在居室空 气中能存活一定时间。利用空气中细菌数评价空气质量是有理由的。但如检 测各种病原菌，在技术上有很大的困难，而病原菌又是与空气中细菌总数有 联系的，故多以细菌总数和链球菌总数作为评价指标（表 2－4）。


表 2 － 4 室内空气细菌和灰尘污染状况的卫生评价（个/m3 ）
细菌数目（个/m3 ）
夏 季 冬 季 灰尘粒子数目（个
地 点 /m3 ）

细菌总数 绿色与溶血 性链球菌

室 内

细菌总数 绿色与溶血 性链球菌




室 外





此外，空气离子也可作为判断室内空气质量的常用指标。
（四）室内微小气候
　　室内由于墙、房顶、地板、门窗等围护结构的作用，形成了与室外不同 的室内气候，称为室内微小气候（indoor microclimate）。
住宅室内微小气候与人体健康关系密切。室内微小气候必需维持机体的
温热平衡或体温调节机能处在正常状态中。也就是在室内人们着普通衣服， 处于安静或中度劳动情况下，机体的产热量与散热量能保持平衡，体温、皮 肤温、皮肤出汗量、温热感觉及其他生理指标都能维持在正常范围以内。为 此，居室内的气温、气湿、气流等气象因素必须有一定卫生要求，在时间上、 空间上保持一定范围内的稳定性。
室内微小气候的卫生要求可分别冬、夏两季来叙述。
　　1.夏季居室小气候的卫生要求 夏季室内受太阳辐射、围护结构的隔热性 能和室内通风情况的影响。所以居室要求有良好的遮阳和穿堂风。夏季室内 适宜温度为 21～32℃（最适范围为 24～26℃），气湿为 30%～65%，气流在
0.2～0.5m/s，最大不宜超过 3m/s。
　　2.冬季居室小气候的卫生要求冬季室内小气候主要受室外气温、围护结 构传热性能、门窗的严密性和采暖条件的影响。
　　(1)对集中式采暖的居室要求：室中央气温的适宜范围是 16～20℃，垂 直温差不应大于 3℃，水平温差不应大于 2～3℃，昼夜温差不应大于 3℃。 温差过大，机体体温调节不能适应，很容易引起感冒。对于病房或老人、小 儿的专用居室更应注意。
　　
　　(2)对分散式取暖的居室要求：应适当放低对分散式“取暖”居室的要求， 室温以 13～17℃为宜。据调查气温降到 9～12℃时，人体体温调节开始出现 紧张，这个温度可以作为采暖的临界气温。
3.辐射 冬季在室内都着适当衣服，皮肤散热不应大于 0.0038～
0.0052J/cm2/s。
4.气流和气湿室内温度在 18～20℃时，相对湿度为 30%～45%、气流0.1～
0.5m/s 最为适宜。

第二节 水


　　水是自然界一切生命的物质基础之一。成人体内水分含量占体重的 65% 左右，儿童则可达 80%左右。成人平均一日需水量为 2～3L。水中常含有多种 无机盐类，是供给机体所需盐类的重要来源之一。水的比热和蒸发潜热很高， 能贮存和吸收多量的热，故有调节体温的作用。
水在地球上分布很广泛，约占地球总面积的 70%。总储水量约为 17 亿 km2
（表 2-5），但可利用的淡水，即河流、湖泊和浅层地下水，仅占总储水量
的 0.2%。我国的淡水资源缺乏，人均水量只有世界人均水量的 1/4。由于地 球表面受太阳辐射的强度不同，降水量的时空分布有很大差异。我国降水量
的 70%集中在 6～10 月间。82%的地面水和 70%的地下水集中在长江流域以南 地区，北方广大地区水源尤为不足。保护水资源已成为当前迫切需要解决的 问题。1984 年我国颁布了《水污染防治法》，使我国水资源保护和利用的工 作提高到一个新的水平。
　　据世界卫生组织的统计资料，在发展中国家大约有 15 亿人不能得到适宜 的安全供水。在非洲、亚洲和拉丁美洲，情况更为严重，只有 1/5 的居民可 得到安全给水。目前，我国部分农村和少数城镇居民用水还未达到安全卫生 的要求。为改善我国居民用水卫生情况，在第 39 届世界卫生大会上，我国政 府宣布：到 2000 年要使城市居民全部饮上清洁卫生水，90%农村人口也能饮 上清洁卫生水。我国改水的目标是以发展自来水设施为主，其他改水设施为 辅，加强消毒措施。


表 2-5 地球水量估计
水量（ km3) 占总水量％ 海洋 1370 000 000 97.3 冰川、冰盖 292 000 000 2.41 盐湖、内陆海 104 000 0.008 地下水 8 350 000 0.61 土壤水、渗透水 67 000 0.005 大气水汽 13 000 0.001 淡水湖 125 000 0.009 河流 1250 0.000l




一、水源种类及其卫生学特征


地球上的天然水源分为降水、地面水和地下水三大类。
（一）降水
　　降水指雨、雪水。在降水过程中，雨、雪水因与大气接触可吸收污染物， 并由于大气成分的地域性差异，使降水的化学组成出现差异。如沿海地区降 水中的氯化钠浓度比内陆地区高；内陆地区则因大气中硫酸盐含量较沿海地 区高而使降水中的硫酸盐含量较高。我国沿海岛屿和内地干旱地区的居民常
　　
收集降水供生活饮用。降水的特点是矿化度很低，在收集与保存过程中易被 污染，且水量没有保证。
（二）地面水
　　地面水（surface water）包括江、河、湖及塘等水。因其主要来自降水， 故含盐类较少；但在流经地面时，大量杂质混入水中而含有较多的悬浮物质。 季节、气候等自然条件对地面水的理化性质及细菌含量有较大影响。
　　江、河水在涨水期或暴雨后，水中常含有大量泥沙及其他杂质，使水混 浊或带色，细菌含量增高，但盐类含量较低。
　　湖水由于流动较慢，湖岸冲刷较少，水中杂质沉淀较完全，因此水质一 般较清晰。但往往有大量浮游生物生长、繁殖，使水着色并带臭味。有时， 水体受城市污水及含氮、磷的工业废水的污染，使水中氮及磷含量大大增加， 出现富营养化现象。
　　塘水容量较小，自净能力差，受地表生活性污物污染的机会多，因而是 地面水中水质较差的水源。
（三）地下水
　　地下水（underqround water）主要来源是渗入地下的降水、河湖塘等地 面水。根据它和地壳不透水层的关系及流动情况，地下水可分为浅层地下水、 深层地下水和泉水三种（图 2-3）。

图 2-3 地层含水情况示意图
1.不透水层
2.浅层地下水
3.不承压的深层地下水
4.承压的深层地下水
5.浅井（由浅层地下水补给）
6.深井（由不承压深层地下水补给）
7.自流井（由承压层地下水补给）
　　1.浅层地下水 浅层地下水系指潜藏在地表与第一个不透水层之间的 水。浅井即取自浅层地下水。此种水多半来自附近渗入地下的降水或湖、河 水。因经地层的渗滤，其中大部分悬浮物和微生物已被阻留，致使浅层地下 水的水质物理感官性状较好，细菌含量较少；降水渗入地层时，因所经土壤 的化学组成不同，而溶解了各种不同的矿物盐类，使水质变硬。
2.深层地下水 位于第一不透水层以下的水被称为深层地下水。往往潜藏
在两个不透水层之间。因距地表较深，覆盖的地层厚，不易受到地面的污染， 水质及水量都比较稳定，水温恒定，水质无色透明，细菌数少，矿化度高， 硬度大，是一种比较理想的饮用水水源。故常作为城镇集中式供水的水源之 一。
　　3.泉水由地表缝隙自行涌出的地下水称泉水。因地质构造不同，泉水分 为靠重力流出的和靠压力流出的两种。前者多来自浅层地下水，故水质与浅 层地下水相似，较易受污染，水量不稳定。后者来自深层地下水，水质与深 层地下水相似。泉水在农村常用作分散式给水的水源。

二、饮用水的卫生学要求


水源水经过适当选择并经过必要的卫生处理后，必须符合《生活饮用水
水质标准（GB 5749－85）》的要求，才能供饮用。水质标准是开展饮水卫生 工作、评价饮水水质的依据。现将饮用水的基本卫生要求归纳为下列几方面 加以介绍。
（一）流行病学上安全
　　饮用水应不含病原微生物和寄生虫虫卵，以保证不传播介水传染病。水 质标准要求：大肠菌群数 1L 水中不应超过 3 个，细菌总数每 ml 水中不超过
100 个。根据实验研究资料，用氯化消毒法使水中大肠菌群降至 10 个/L 时， 水中伤寒杆菌、副伤寒杆菌、痢疾杆菌、布氏杆菌和钩端螺旋体等病原体均 已全部被杀死，故大肠杆菌群数是水质是否达到流行病学上安全的重要指 标，而细菌总数则是评价水质清洁和净化效果的指标。
　　为了达到上述标准，确保水质安全，当水进行加氯消毒时，应保证接触 时间不得少于 30 分钟；水中游离性余氯应不低于 0.3mg/L。当自来水管网出 现二次污染时，余氯易被消耗，故余氯可作为是否发生二次污染的信号。标 准规定管网末梢水中余氯不得低于 0.05mg/L。
（二）感官性状良好
饮用水外观应无色、透明、无臭、无异味。
　　1.色度 清洁水浅时为无色，深时呈蓝色。沼泽地带的地面水，由于含腐 植质而可呈棕黄色，有大量藻类生存的地面水可呈绿色或绿黄色，含有大量 低铁盐的地下水汲出地面后，因低铁氧化成高铁而呈黄褐色。当水体受到工 业废水污染时，可呈现该工业废水的特有颜色。水的色度可用铂钻比色法测 定。色度在 15～20 度时，一般视觉为无色。水质标准中规定色度不得超过
15 度，并不得呈现其他异色。经过净化处理后的水，色度通常不超过 15 度。
　　2.浑浊度 清洁水应是透明的。如水中含有大量悬浮物（如泥砂、粘土、 水生生物等）时，则可使水产生浑浊。当浑浊度为 10 度时，可使人感到水的 浑浊。饮用水标准规定一般不超过 3 度，特殊情况不超过 5 度。
3.臭和味清洁水应不具任何臭气和异味，如水中有异嗅异味，则可能是
水被污染或含有其它物质。卫生标准规定饮水不得有异嗅异味。
4.其他不得含有肉眼可见物。
（三）化学性状良好，不含任何有害化学物
　　1.pH 值为了使饮用水既不影响饮用者的健康，也不影响氯化消毒的效 果，而且自来水管道不受腐蚀，饮用水的 pH 值范围以 6.5～8.5 为宜。
2.总硬度 硬度是指溶于水中的钙、镁等盐类的总量，以 CaCO3（mg/L）
表示。水的硬度过高，可引起暂时性胃肠功能紊乱。硬水还可形成水垢，影 响茶味，消耗肥皂，给日常生活带来不便。故饮用水水质标准规定硬度不得 超过 450mg/L（以 CaCO3 计）。
　　3.铁、锰、铜、锌、挥发性酚、阴离子洗涤剂、硫酸盐、氯化物及溶解 性固体当饮用水中含有某些化学物质并超过一定限量时，不仅可使水呈色和 产生异味，且能引起胃肠道不适。如含有铁、锰或铜的水可使接触的物品着 色。锌可使水产生金属涩味或浑浊。含酚的水在进行氯消毒时，产生氯酚臭。 阴离子洗涤剂可使水产生泡沫或异味。硫酸盐和氯化钠可使水产生苦味或咸 味，并有轻度腹泻作用。为防止产生这些不良作用，饮用水水质标准中规定 了上述物质的上限值（表 2-6）。
　　
　　4.氟化物饮用水中氟含量不得超过 1mg/L。饮水中氟含量过高可引起氟 斑牙，严重时可引起氟中毒。
　　5.氰化物、砷、硒、汞、镉、铬、铅、银硝酸盐等水中这些化学物质含 量过高，如长期饮用则可造成健康损害。水质标准作出了这些物质最高容许 限量值（表 2-6）。
表 2 － 6 生活饮用水水质标准（ GB 5749-85 ）
编号 项目 标准 感官性状和一般化学指标：
2 · 1 · 1 色 色度不超过 15 度，并不得呈现其他异色 2 · 1 · 2 浑浊度 不超过 3 度，特殊情况不超过 5 度 2 · 1 · 3 臭和味 不得有异臭、异味 2 · 1 · 4 肉眼可见物 不得含有
2 · 1 · 5 pH 6.5 ～ 8.5
2 · 1 · 6 总硬度（以碳酸钙计） 450 mg/L
2 · 1 · 7 铁 0.3 mg/L
2 · 1 · 8 锰 0.1 mg/L
2 · 1 · 9 铜 1.0 mg/L 2 ·1 · 10 锌 1.0 mg/L
2 · 1 · 11 挥发酚类（以苯酚计） 0.002 mg/L
2 · 1 · 12 阴离子合成洗涤剂 0.3 mg/L
2 · 1 · 13 硫酸盐 250 mg/L
2 · 1 · 14 氯化物 250 mg/L
2 · 1 · 15 溶解性总固体毒理学指标： 1000 mg/L
2 · 1 · 16 氟化物 1.0 mg/L
2 · 1 · 17 氰化物 0.05 mg/L 2 · 1 · 18 砷 0.05 mg/L 2 · 1 · 19 硒 0.01 mg/L 2 · 1 · 20 汞 0.001 mg/L
2 · 1 · 21 镉 0.01 mg/L
2 · 1 · 22 铬（六价） 0.05 mg/L 2 · 1 · 23 铅 0.05 mg/L
2 · 1 · 24 银 0.05 mg/L
2 · 1 · 25 硝酸盐（以氮计） 20 mg/L
2 · 1 · 26 氯仿 60 μ g/L
2 · 1 · 27 四氯化碳 3 μ g/L 2 · 1 · 28 苯并(a)芘 0.01 μ g/L 2 · 1 · 29 滴滴涕 1 μ g/L 2 · 1 · 30 六六六细菌学指标： 5 μ g/L 2 · 1 · 31 细菌总数 100 个 ml 2 · 1 · 32 总大肠菌群 3 个 L
续表
编号 项目 标准
2 · 1 · 33 游离余氯 在接触 30 分钟后应不低于 0.3mg/L 。集 中式给水除出厂水应符合上述要求外，管 网末梢水不应低于 0.05mg/L 。
放射性指标： 2 · 1 · 34 总 α放射性 0.1 Bq/L 2 · 1 · 35 总β放射性 1 Bq/L




6.氯仿、四氯化碳、苯并（a）芘、滴滴涕、六六六 该五种化合物在饮
用水中曾经检出过，且有潜在性危险，但目前尚缺乏简便易行的测试方法。 这些物质的来源主要是污染，此外，当原水含有腐植质时，用氯消毒后可形 成三卤甲烷类物质，其中以氯仿含量最高。氯仿对大鼠和小鼠有致癌作用， 我国《生活饮用水卫生标准》中建议不超过 60μg/L。四氯化碳具有多种毒 理学效应，且可诱发肝癌。苯并（a）芘是强致癌物。卫生标准中规定四氯化 碳不超过 3μg/L，苯并（a）芘不超过 0.01μg/L。滴滴涕及六六六均有高度 蓄积性，能诱发动物肝肿瘤，标准规定分别为不超过 1μg/L 及 5μg/L。
7.放射性物质 由于放射性物质的广泛使用，其废水和废渣可能污染水
源。我国规定饮用水的总α放射性不超过 0.1Bq/L，总β放射性不得超过
1Bq/L。
（四）水量充分，取水方便
　　水量应能满足城镇或居民点总用水量的需要，并应考虑到近期和远期的 发展。我国幅员辽阔，各地用水量因气候条件、卫生设备的完善程度不同而 有很大差别。根据部分省、市在农村所做的调查，使用集中供水栓或送水到 户的农村，日生活用水量约为 40～80L/人。

三、水污染与疾病


　　水体遭受有毒化学物质污染后，通过饮水或食物可使人群发生急性或慢 性中毒，含致病微生物的人、畜粪便或污水污染水源时，可引起介水肠道传 染病流行。有些污染物可使水质感官性状恶化，妨碍水体的正常利用。也有 些污染物能抑制非病原性微生物的生长和繁殖，影响水中有机物的氧化分解 及水体的天然自净能力。
　　1.水的生物污染 水中微生物绝大多数是天然寄生者，大部分来自土壤及 大气降尘，对人一般无致病作用。但随垃圾、人和畜的粪便以及某些工农业 废弃物进入水体的微生物可包括一些致病微生物（表 2-7），如饮用此种未 经消毒的水，则可能导致肠道传染病的发生。
　　
表 2-7 经粪便、垃圾可能污染饮水的致病微生物
　　　细 菌 病 毒 其 他① 沙门菌属 脊髓灰质炎病毒 溶组织阿米巴 志贺菌属 柯萨基病毒 结肠小袋虫 致病性大肠杆菌 埃可病毒 蓝氏贾第鞭毛虫 变形杆菌属 呼肠孤病毒 日本血吸虫 克雷伯杆菌属 腺病毒 钩虫 小肠结肠炎耶尔森菌 轮状病毒 蛔虫
空肠弯曲杆菌 肝炎病毒 蛲虫 霍乱弧菌 胃肠炎病毒 鞭虫
El Tor 弧菌（副霍乱） 牛肉绦虫 分支杆菌属 猪肉绦虫 芽胞杆菌属
链球菌属 钩端螺旋体属
① 以虫卵、包囊及幼虫等形式进入水中。


　　介水传染病的流行特点是：①水源一次大量污染后，可出现暴发性流行， 绝大多数病例的发病日期集中在该病最短和最长潜伏期之间。但如水源经常 受污染，则病例可终年不断；②病例的分布与供水范围一致，绝大多数患者 都有饮用同一水源的历史；③一旦对污染源采取治理措施，加强饮用水的净 化和消毒后，疾病的流行能迅速得到控制。
介水传染病暴发流行案例：
　　某市，人口 115 万，约 80%的人以灌渠、坑塘等地面水为饮用水。一条 河渠自西向东穿过市镇后流向市郊农村。城市中的生产、生活废水未经处理 直接排入河中。市镇内有设有传染病科的综合医院，日排水量在 300 吨以 上，病人粪便也随污水排入下水道后进入河内。该市 1986 年 1～11 月底伤 寒发病人数达 4 253 例，超过该市历史（1958～1985 年）同期平均发病人数
的 6.9 倍，仅 11 月份的发病人数就相当于平均年发病人数的 1.9 倍。调查发
现患者集中于河渠排污口的下游地带。这一地区居民中饮用河水的人伤寒发 病率为 6.5%，而饮用塘水的人发病率为 0.62%，两者相比相对危险度为
10.48。位于排污口上游 5km 的居民中，饮用河水者的伤寒发病率为 0.26%，
饮用下游河水及上游河水相比，相对危险度为 25.00。排污口下游居民中伤 寒患者 93.35%系饮用了河水而发病的。该地段河水细菌总数超过饮用水水质 标准 1.2×105 倍，大肠菌群超标 5.3×103 倍。在医院污水排出口、城镇污水 排污口及排污口下游河水中均检出伤寒杆菌。以上资料表明：该市伤寒暴发 流行主要是由于城市污水及医院污水污染水源所致。
　　2.水的化学污染 当前，常见污染水源的化学物有汞、镉、砷、氰、铬、 铅、农药等，这些污染物造成的危害程度，可因各种具体情况而有差异。现 将水中较常见的化学污染物的危害列举如下：
1.汞 (1)污染来源：汞是构成地球元素之一，自然界中主要以硫化汞的形式存
在于岩石中。岩石中的汞可被氧化为金属汞或二价汞离子而进入空气、水、 土壤等环境中。天然水中含汞量甚微，一般不超过 0.1μg/L。水体受汞污染

时，水中汞含量乃明显升高。进入水中的汞多吸附在悬浮的固体微粒上而逐 渐沉降于水底，故底泥中汞含量常较水中为高。
　　常见的汞污染源主要为工业企业，如化工、仪表、含汞农药、冶炼、灯 泡、氯碱等工厂废水；此外，医院口腔科废水以及农田中使用含汞农药也是 常见的污染源。
　　(2)危害：污染水体的汞、特别在底泥中的汞，在微生物的作用下可被甲 基化形成有机汞（以甲基汞为主），后者毒性较无机汞增大许多倍，更易为 生物体吸收，并可通过食物链在生物体内逐级浓集，致使某些水生物体内汞 含量达到令人产生中毒的水平。日本熊本县水俣湾地区发生的水俣病就是众 所周知的当地居民长期食用该湾中含甲基汞甚高的鱼贝类而引起的一种公害 病。水俣病曾造成 50 多人死亡、数百人致残的严重后果。
　　甲基汞吸收入人体后分布很广泛，除肾、肝等脏器蓄积外，尚可通过血 脑屏障在脑组织内蓄积，也可透过胎盘屏障进入胎儿体内，发挥胚胎毒性， 已有调查报告指出甲基汞污染区的畸胎率及染色体畸变率增加。甲基汞自体 内排出很慢，生物半减期全身平均约为 70 天，脑组织的生物半减期则为180～
245 天。甲基汞主要侵害中枢神经系统，中毒的临床表现如下： 开始时有肢体末端或口唇周围麻木刺痛感，随后可出现手部动作障碍、
感觉障碍、无力等，以及震颤、语言障碍、听力及视力障碍、步态失调等，
严重者可致全身瘫痪、精神错乱、甚至死亡。
2.铬 (1)污染来源：铬为铜灰色耐腐蚀的硬金属，有多种化合物。铬是构成地
球元素之一，广泛存在于自然环境中。地面水中含铬平均约为 0.05～0.5μ
g/L。铬在工业生产中的应用较为广泛，含铬的工业废水（如电镀废水）和废 渣是污染水体的主要来源。
(2)危害：铬化合物的毒性以六价铬为最大，它可干扰多种重要酶的活
性，影响物质的氧化、还原和水解过程，并能与核酸、核蛋白结合，还可能 诱发癌。铬中毒主要是由六价铬引起。饮用含铬量高的水时，对消化道可有 刺激或腐蚀作用，表现有恶心、呕吐、腹痛、腹泻、血便以致脱水；同时可 伴有头痛、头晕、烦躁不安、呼吸急促、口唇指甲青紫、脉速、甚至少尿或 无尿等严重中毒现象。六价铬对人的致死剂量约为 5g。有人认为铬属于可疑 致癌物。
3.氰化物
　　(1)污染来源：氰化物分为无机和有机两类。无机氰化物主要是氰氢酸及 其盐类氰化钠、氰化钾等。有机氰化物（腈）主要有丙烯腈和乙腈等。氰化 物在工业中应用很广，如炼焦、电镀、选矿、染料、化工、医药和塑料等工 业中均用到氰化物，其废水可导致水源污染。
　　(2)危害：氰化物污染水体引起人群、家畜及鱼类急性中毒的事例，国内 外均有报道。长期饮用被氰化物污染的水（浓度大于 0. 14mg/L）可出现头 痛、头昏、心悸等症状。摄入体内的氰化物，可与硫代硫酸盐在酶促下生成 硫氰化物，后者在体内过量蓄积时，能抑制甲状腺激素的合成，影响甲状腺 功能，造成甲状腺功能低下、甲状腺增生、肿大。
4.酚类化合物 (1)污染来源：天然水中不含有酚，水中的酚均来自含酚的工业废水污
染。许多工业废水中可含有不同量的酚或酚类化合物，例如焦化厂（含酚量

可大于 1000mg/L）、煤气厂、化工厂、制药厂、炼油厂、合成纤维厂、染料 厂等的工业废水如未经一定的净化处理，直接排放时，都可能污染地面水或 地下水。此外，粪便和含氮的有机物在分解过程中，也可能产生少量酚类化 合物，故在大量的城市粪便污水中也含有酚。
　　(2)危害：酚是一种原浆毒，可使蛋白质凝固，可由消化道及皮肤吸收中 毒。酚类化合物在体内大部分分解失去毒性，随尿排出；少部分可转化为多 元酚。因酚有特殊臭味，故极少发生饮用水引起的急性中毒事件。但饮水氯 化消毒时，水中如含酚大于 0. 001mg/L 时，则可形成氯酚，后者使感觉阈 显著增高，如长期饮用，可引起记忆力减退、皮疹、头昏、失眠、贫血等症 状。急性中毒可表现为腹泻、口腔炎、及黑尿等。
　　酚类化合物的种类很多，毒性的大小及表现也有所不同，一般认为，一 元酚为较强的神经毒，而多元酚的毒性较低。有些酚的化合物（如五氯酚） 在动物实验中尚呈现有致畸作用。酚类化合物污染水源后，尚可对水中鱼类 及水生生物产生较明显的危害，不仅能使鱼贝类产生臭味，且影响水产业的 产量和质量。
5.多氯联苯 (1)污染来源：多氯联苯（PCB）是一组由氯置换联苯分子中的氢原子而
形成的化合物，无色或淡黄色油状液体或树脂状。性质稳定，基本不溶于水，
不易水解和氧化。工业上常用作增型剂，绝缘剂、高温润滑剂、橡胶软化剂 以及油漆、油墨等的添加剂等。如未经处理任意排放，可造成水源污染。
(2)危害：多氯联苯进入体内可蓄积于脂肪组织及脏器中。目前人体内检
出的 PCB 虽然尚不致影响居民的发病率和死亡率，但能否致畸、致突变、致 癌却是很值得进一步研究的问题。我国台湾和日本都曾发生过多氯联苯中毒 事件，但都是多氯联苯污染食物引起的。据报道，人摄入 0.5～0.2g PCB 即 出现中毒症状，表现为皮疹、色素沉着、浮肿、无力、呕吐等，已证实多氯 联苯可以通过胎盘屏障进入胎儿体内。

四、改良饮用水质的卫生对策


　　饮用水水质如未能达到标准要求时，应找出原因并采取相应的卫生对 策，以改善水质，使之达到水质标准要求。一般可采取改进或另选水源及加 强其卫生防护，以及采取必要的净化或消毒处理等措施。
（一）水源选择及卫生防护
1.水源选择基本卫生要求 (1)水量充足：水源水量应能满足城镇或居民点的总用水量，并考虑到近
期和远期的发展。 (2)水质良好：水源水质的感官性状、化学指标经净化处理后，应能达到
生活饮用水水质标准。毒理学指标也应符合生活饮用水水质标准。大肠菌群 具体要求是：不经净化处理只经过消毒后即供生活饮用的水源水，每升水不 超过 1000 个；经净化处理和消毒后，供作饮用的水源水，每升水不超过 10000 个。
　　(3)便于水源的卫生防护：要保证饮用水水源能经常符合水质卫生标准， 除了要完善自来水厂的净化设备外，更应该选择卫生状况较好，取水点防护
　　
条件优越的水源。有条件的地区宜优先考虑选用地下水作为饮用水水源。采 用地面水作水源时，应结合城镇发展总体规划，取水点应设在城镇和工矿企 业的上游。
(4)技术经济上合理，方便群众取用。
2.水源水的卫生防护 饮用水的给水方式有两种，即集中式给水和分散式给水。集中式给水通
常称为自来水，是指由水源集中取水，对水进行净化和消毒后，通过输水管 和配水管网送到给水站和用户。集中式给水是城镇居民的主要取水方式。分 散式给水是指居民直接从水源分散取水，是广大农村居民的主要取水方式。 (1)集中式给水的卫生防护：采用地面水水源作饮用水应设置卫生防护 带。具体要求在取水点周围半径不小于 100m 设有明显标志的水域内，不得从 事一切可能污染水源的活动，河流取水点上游 1000m 至下游 1000m 水域内， 不得排入工业废水和生活污水，其沿岸不准堆放污染水源的废渣、垃圾、有 毒物品等；进水口应高于河床约 1m，低于水面约 1.5m。采用地下水作饮用水 源时，要注意井壁的结构应当严密不漏水，井周围应有一定距离的卫生防护
带，在这个区域内不得有污染源存在。 (2)分散式给水的卫生防护
1)井水卫生防护：用井水作水源时，应注意井址的选择和井的结构。并
应设在污染源的上游，地势较高不易积水处，周围不得有可造成井水污染的 污染源（如厕所、粪坑、污水凼、畜圈等）。井的结构要合理：井壁上部距 地面 2～3m 范围内应以不透水材料构筑，井周以粘土或水泥填实，以防附近 污水渗入井内；井底用砂、石铺装；井口应用不透水材料作成高出地面 0.2m 左右的井台，井台向四周倾斜，周围并设专门的排水沟，以防井台上污水倒 流入井；台上井口应置高出井台面 0.1～0.2m 的井栏；井口设盖，配备公用 吊桶并保持桶底清洁（图 2-4）。当前我国南北方农村均曾推广密封水井， 用压水机抽水；或筑管井以手压式或脚踏式抽水机取水，既方便取水，又可 防止污染，是一种较好的井水防护方法。
2)地面水卫生防护：取水点周围 25～30m 范围内不得有污染源；江河水
应采用分段或分时用水；多塘水地区可分塘用水；水库、湖水可分区用水。 应禁止在用水区洗涤、养殖或


图 2-4 水井的合理结构 作其他可能污染水源的活动，以保证饮用水清洁。有条件地区可建设岸边自 然渗井或沙滤井进行过滤取水。
（二）水的净化
　　各种天然水源水，一般情况下水质不能满足生活用水水质标准的要求， 为此需要经过净化和消毒等卫生措施处理后才能饮用。水的净化包括沉淀和 过滤处理，目的是除去水中的悬浮物质、胶体物质和部分病原体，改善水的 感官性状。如果水中有异味或含有过量的铁、铜、氟等，则尚需采取特殊处 理。
　　1.混凝沉淀 天然水中悬浮的杂质有时颗粒甚小，难以自然下沉，需加入 适当的混凝剂才能将细微颗粒凝聚成大颗粒而沉降，叫做混凝沉淀
（coagulative precipitation）。 (1)原理：混凝沉降的原理主要有以下解释：

　　1)电荷中和作用：混凝剂投加入水中后，水解形成带正电荷的胶粒，能 和水中带负电荷的胶粒相互吸引，使彼此的电荷的中和而凝聚。凝聚的颗粒 称绒体或矾花，具有强大的吸附能力，能吸附悬浮物质以及部分细菌和溶解 性物质。绒体通过吸附作用，体积逐渐增大而易于下沉。下沉过程中还可进 一步吸附上述物质。
　　2)吸附架桥作用：混凝剂经水解和缩聚形成线型结构的高聚物，后者对 胶体微粒有强烈的吸附作用。随着吸附微粒的增多，高聚物弯曲变形，或成 网状，从而起到架桥作用，微粒间因距离缩短而相互粘结，逐渐形成粗大的 絮凝体。絮凝体也能吸附部分细菌和溶解性物质，最终因重力而下沉。现以
硫酸铝为例说明，硫酸铝〔Al2（SO4 ）3·18H2O〕水解形成水合铝离子〔Al
（H2O）6〕3+，再进一步水解成羟基络合物，最终生成难溶的水合氢氧化铝〔Al
（OH）3（H2O）3〕。
〔Al（H2O）6〕3++ H2O 〔Al（OH）（H2O）5〕2++H3O+
〔Al（OH）（H2O）2〕2++ H2O 〔Al（OH）2（H2O）4〕++ H3O+
〔Al（OH）2（H2O）4〕++H2O 〔Al（OH）3（H2O）3〕↓+H3O+
　　(2)影响混凝效果的因素：主要有：①原水中悬浮粒子的性质、粒度和含 量；②原水中溶解性有机物和离子的成分和含量；③水温；④水的 pH 值和碱 度；⑤混凝剂的种类和用量等。由于因素复杂，故一般需通过混凝试验来确 定混凝剂的用量及条件。
(3)常用混凝剂：主要有无机盐类及高分子混凝剂两大类。无机盐类混凝
剂有硫酸铝、明矾和三氯化铁（FeCl3 · 6H2O）等，后两者的作用原理与硫
酸铝基本相同。高分子混凝剂中常用的有：①聚合氯化铝，其化学式有多种。 我国目前使用的有聚合氯化铝〔Al2（OH）nCl6-n〕m，（式中 n=1～5，m≤10）， 和碱式氯化铝〔Aln（OH）mCl3n-m〕两种。一般而言，聚合氯化铝对各种水质 适应性较强，最优 pH 值范围广，对低温水效果好。②聚丙烯酰

万。聚丙烯酰胺可单独处理高浊水，亦可用于助凝作用。 为改善混凝条件，有时需加一定量的助凝剂。例如，当水的碱度不足时，
可加石灰等碱剂；或当铝盐所产生的絮凝体小而松散时，可使用聚丙烯酰胺、
活化硅胶、骨胶等高分子助凝剂，使絮凝体变粗且紧密，以改善絮凝体结构， 促进混凝沉淀作用。
2.过滤（filtration）过滤是另外一种很常用的净化措施。 (1)原理：过滤有两个方面的机制起作用：①机械阻留作用，即水中的悬
浮颗粒直径大于滤料的孔隙者，均不能通过滤料而阻留于滤料表面或滤料 中；②接触混凝及吸附作用，细小的絮状物及悬浮微粒，在通过滤料时与滤 料碰撞接触而被吸附于滤料表层，经过一段时间，在滤料表面沉积形成滤膜， 使净水效果大大提高。但滤料滤水过久，水中悬浮物可使滤料的微孔阻塞， 使滤料阻力越来越大。此时必须停止使用，冲洗滤料之后才可继续发挥净水 效果。
(2)过滤装置：集中式给水系统中使用各种形式的砂滤池。分散式给水的

过滤装置，可因地制宜、就地取材，采用砂滤井、砂滤池和砂滤缸等。砂滤 井多用作塘水及河水的过滤，建于河岸边或塘边，使河、塘水经过滤料层渗 入井中备用。居民家庭用可自制砂滤缸（桶），缸（桶）内自下而上铺石子 10～
15cm、细砂 40cm、棕皮和碎石 5cm（图 2-5）。初滤时往往净化效果不好， 待使用一段时期形成滤膜后效果渐佳。应注意砂滤层上经常保持有水，否则 砂层内进入空气影响过滤效果。
（三）水的消毒
　　水经过净化处理之后，尚不能保证完全去除全部病原微生物。为了使水 质符合饮用水各项细菌学指标的要求，确保防止介水传染病的发生和传播， 必须进行水的消毒（dis-

图 2-5 简易砂滤桶
　　infection）。目前大多数国家都采用氯化消毒法（chlorination），其 他消毒法还有煮沸、紫外线、臭氧、碘、高锰酸钾等等。一种好的饮水消毒 方法必须是对人无害、不恶化水质、消毒快效果好、适用范围广、不与水中 成分起化学反应而降低消毒效果或形成有害物质，使用方便。
1.氯化消毒 (1)原理：氯气或其他氯化消毒剂溶于水后，在常温下即很快水解成次氯
酸（HOCl）
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-
2Ca（OCl）Cl+2H2O→2HOCl+Ca（OH）2+CaCl2
Ca（OCl）2+2H2O→2HOCl+Ca（OH）2
　　次氯酸分子小，不荷电，易于穿过微生物的细胞壁。同时，它又是一种 强氧化剂，影响细菌的多种酶系统，例如使磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化 破坏，并损伤细胞膜，使蛋白质、RNA 和 DNA 等物质释出而导致细菌死亡。 次氯酸对病毒的作用在于对核酸的致死性破坏。
由于水中常含有一定量的氨氮，当氯加入水中时，除产生次氯酸外，还
可产生一氯胺（NH2Cl）和二氯胺（NH4Cl2）。氯胺为弱氧化剂，有杀菌作用，
但需要较高的浓度和较长的接触时间。 (2)消毒方法
1)常量氯化消毒法：即按常规加氯量进行饮水消毒的方法。加氯量的多
少根据水质具体情况而定。从理论上要求，适宜的加氯量应为需氯量与余氯 之和。一般认为用氯化消毒时，余氯是评价和控制消毒效果的一项指标。适 当的余氯表示水中已达到消毒所用氯的数量，并略有所余，尚有保持继续消 毒的能力。水中的余氮含量是不稳定的，它随时间的进展而逐渐下降，其降 低的速度与水质的优劣有密切关系，浑浊水，余氯消失快。实际加氯量多少， 可根据简单实验确定。
　　2)持续氯消毒法：由于在井水或缸水内一次加氯消毒后，余氮仅可维持 数小时，因此，消毒持续的时间较短。如反复进行消毒则又较繁琐。所以一 些地区在实际工作中，采用了各种持续氯消毒法，例如可用竹筒、塑料袋、 广口瓶或青霉素玻瓶等（图 2-6），上面打孔（直径 0. 2 ～0.4cm）5～8 个， 放漂白粉或漂白粉精 20～30 倍一次消毒用量于其中，将其以绳悬吊于水 中，容器内的消毒剂借水的振荡由小孔中漏出，可持续消毒 10～20 天。持续
　　
消毒器上孔的大小和数目多少可根据余氯测定结果确定。

图 2-6 几种常用简易持续消毒器
3)过量氯消毒法：加入 10 倍于常量氯化消毒时所用的加氯量，即 10～
20mg/L。本法主要适用于新井开始使用，旧井修理或淘洗，居民区发生饮水 传播的肠道传染病，井水大肠菌值或化学性状发生显著恶化，井被洪水淹没 或落入异物以及战时紧急用水等情况下。在消毒污染井水时，一般在投入消 毒剂后，等待 10～12 小时再用水。
(3)影响消毒效果的因素
　　1)加氯量和接触时间：加氯量包括需氯量和余氯两部分。需氯量指用于 杀灭细菌和氧化有机物所需消耗的氯量，另外，为了抑制水中残存细菌的繁 殖，管网中尚需维持少量剩余氯。标准规定，接触 30 分钟后游离余氯（HOCl
及 Cl）不应低于 0.3mg/L。
　　2)水的 pH 值：次氯酸是弱电解质， HOClH++Ocl-， pH＜5.0 时，平 衡向左移，主要以次氯酸的形式存在； pH＞7. 0 时，次氯酸解离成次氯酸 根（OCl-）加多，次氯酸的浓度下降。次氯酸的杀菌作用超过次氯酸根 80～
100 倍，故 pH 太高不利于消毒。
3)水温：水温愈低，杀菌效果愈差。水温每提高 10℃，病菌杀灭率约提
高 2～3 倍。在 0～5℃下，杀灭水中全部大肠菌所需的时间较在 20～25℃下 所需的时间约多 3 倍。
4)水的浑浊度：悬浮颗粒可吸附微生物，使之凝集成团，而团块内的微
生物不易受到消毒剂的作用。因此，消毒前应通过净化处理，尽量降低水的 浑浊度。
此外，氯的消毒效果还取决于微生物的种类和数量。例如，肠道病毒对
氯的耐受性高于肠道细菌。
2.其他消毒方法 (1)煮沸消毒：这是一种最古老而又最常用的消毒方法之一，其消毒效果
可靠，对一般肠道传染病的病原体和寄生虫卵，经煮沸 3～5 分钟均可全部杀
灭。因此，为预防肠道传染病的介水传播，应大力提倡喝开水。 (2)紫外线消毒：波长 200～295nm 的紫外线具有杀菌能力，其中以波长
253nm 者杀菌能力最强。紫外线的杀菌效果除与波长有关外，尚取决于照射
的时间及强度、被照射的水深及水的透明度等因素。用紫外线消毒的饮用水 必须预先通过混凝沉淀及过滤处理，水层厚度不超过 30cm，照射时间不少于
1 分钟。因此，紫外线消毒的优点是接触时间短、效率高、不影响水的臭和 味；缺点是消毒后无持续杀菌作用；另外，每支灯管处理水量有限，耗资较 大。
　　(3)臭氧消毒：臭氧是强氧化剂，在水中的溶解度比氧约大 13 倍。臭氧 极不稳定，须临用前制备，并立即通入水中。用臭氧消毒过滤后的水，其用 量一般不大于 1mg/L。当接触时间为 15 分钟、剩余臭氧为 0.4mg/L 时，可达 到良好的消毒效果。臭氧消毒的优点在于其对细菌和病毒的杀灭效果均较 高，且用量少、接触时间短，在 pH6～8.5 范围内均有效，不产生卤仿反应等。 其缺点是投资大，投加量不易调节以及在水中不稳定、不易维持剩余臭氧等。 (4)碘消毒：用于小规模一时性的饮水消毒和战时军用水壶消毒。优点是 效果可靠，使用方便，一般接触 10～15 分钟即可饮用。缺点是价格较贵，消
　　
毒后水呈淡黄色。具体方法有① 2.5%碘酒：每担水（50kg）中加 20ml，即 含碘 10mg/L， 10 分钟后即可饮用。据研究认为每人每天摄入 19.2mg 的碘， 连续 10 周后对人体健康未见危害。②有机碘化合物：有机碘消毒剂溶解快、 杀菌效率高、对人无害。在部队中用做饮水消毒的有机碘消毒剂主要有三碘 化硫酸六脲铝（Al〔CO（NH）2〕6SO4I3）与三碘化二硝酸六脲铝（Al〔CO（NH）
2〕6（NO3）2I3）。也可与碘酸钠、氯化钠等压成有机碘片剂。有机碘片每片
重 100mg 含有效碘 10mg，每个行军水壶可加 1 片，振荡后 10～15 分钟即可 饮用。

第三节 地质环境和土壤

一、地质环境和疾病


　　如上所述，地壳以及空气和水的化学组成，为生物可能利用的元素划定 了范围。从人体组织中已检出的元素有 60 多种，其中就含量的多少来分：有
11 种为主要元素，20 多种为微量元素（microelement）；就其生理功能来分：
有 30 多种为必需元素（essential ele-ments），其他为非必需元素
（non-essential elements）。当然，这种划分是人为的，随着人们认识的 深化，或许会有更多的化学元素被列入生命必需元素的行列。
　　机体缺少必需元素，常可导致相应的功能失调，但如摄入量过多，有时 也可能造成某种功能障碍；因此，对于这类元素存在着一个适宜的剂量范围。 对于非必需元素，当然不存在最低需要量的问题，如超过最高容许量则可导 致中毒。图 2-7 表明这两类元素的不同的剂量和效应的关系，只有在适宜剂 量范围内才能保证生物健康地生存。如上所述，生物与其所在环境是在相互 适应的条件下发展起来的，因而生物体内与环境中这些元素能够保持动态平 衡。但由于自然的或人为的原因，地球的地质化学条件可能存在着区域性差 异。如地壳表面元素分布的不均一性，局部地区的气候差别等。这种区域性 差异，在一定程度上影响和控制着世界各地区人类、动物和植物的发展，造 成了生物生态的区域性差别。如果这种区域性的差异超出了人类和其他生物 所能适应的范围，就可能造成人

摄入剂量—→
图 2-7 必需元素和非必需元素的剂量反应关系 A.必需元素供给不足对人体的损害 B.化学毒物作用下引起的生理、生理病理变化及其作用机理，有害因素引起 的疾病的防治
C.用最敏感的方法发现有害作用的阈值
D.用生物学和临床的方法定量地研究致死剂量界限类、动物或植物的各种“地 方病”，或称之为“地球化学性疾病”（geochemical disease）。
判断一种疾病是否是地球化学性的，需要用流行病学方法对大量人群中
某种健康危害的出现率与某种化学因素之间的关系进行研究，要符合下列条 件才能作出比较肯定的结论。
　　1.疾病的发生有明显的地区性，且与该地区地质中某种化学元素之间关 系密切；在不同时间、地点、人群中均有同样的相关性。
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。
3.上述相关性，可以用现代医学理论加以解释。 我国常见的地方病是甲状腺肿和氟病。另外，克山病、大骨节病等病因
尚未完全肯定，但都有明显的地区性，也列入地方病的范围。现简要介绍几 种我国较常见的地方病。
（一）地方性甲状腺肿及克汀病
　　地方性甲状腺肿（endemic goiter）是一种常见的地方病，分布甚广， 世界许多国家均有此病流行。我国许多地区也发现本病，尤以西北、华北、
　　
西南较多见。山区发病多于平原，内陆多于沿海，乡村多于城市。各年龄组 的人都可发病，甚至新生儿中也可见到。在一般情况下以生长发育旺盛的青 春期发病率最高，如女性发病高峰在 12～18 岁间，男性在 9～15 岁间。重病 区男女发病无明显差别，但在轻病区女性患者多于男性。不同病区由于地质 及生活条件的差异，发病率差别也很大，个别严重病区患病率可达 90%以上。 严重病区可见到一些痴呆、矮小、聋哑的患者，即地方性克汀病
（endemiccretinism），这是由于胚胎发育期或婴儿期严重缺碘所致。我国
《碘缺乏病防治工作标准》中规定：居民甲状腺肿患病率大于 3%，或 7～14 岁中小学生甲状腺肿大率大于 20%，即可定为病区。另外，随机抽取 50 名健 康成人测尿中碘含量，平均值低于 50μg/g 肌酐，可作为确定病区的参考指 标。
1.发病原因 (1)缺碘：缺碘是引起本病流行的主要原因。国内外许多流行病学资料证
明：绝大多数地方性甲状腺肿病区内，土壤、饮水或食物中都缺碘。患病率 与含碘量密切相关（表 2-8、表 2-9），经补充碘后甲状腺肿的流行即可得到
控制。甲状腺激素包括甲状腺素（3，5，3′，5′-四碘甲腺原氨酸，T4）和
3，5，3′-三碘甲腺原氨酸（T3）；缺碘，影响甲状腺激素的合成，使血浆
甲状腺激素水平降低，甲状腺发生代偿性增大。根据代谢测定，碘的生理需 要量成人约为 100～300μg/日，我国推荐每日碘供给量成人为 150μg。妊娠 与哺乳妇女及青少年的需要量较一般人为高。碘主要来源于水和食物，当碘 摄入量低于 40μg/日或水中含碘量低于 10μg/L 时，即可能出现地方性甲状 腺肿不同程度的流行。水中的碘是由岩层及土壤中溶出的，植物性食物中的 碘则来源于水和土壤，因此，在一般情况下水中碘含量能反映土壤中可溶性 碘的水平，也可间接反映该地区食物中的碘含量。


表 2-8 河北某些地区水中含碘量与甲状腺肿患病率的关系
调查地点 检查人数 甲状腺肿患病率（%） 水中含碘量（μ g/L ）
承德郊区 3156 25.4 0.33 ～ 0.86 青龙县 3747 17.2 2.1 迁安县 5030 7.9 3.6





表 2-9 粮食含碘量（μ g/kg ）与地方性甲状腺肿病情的关系
粮食种类 轻病区 重病区
玉 米 263.6 132.7 小 米 244.4 156.7 高 粱 205.6 176.8 小 麦 160.8 140.7 黄 豆 160.8 128.5

(2)高碘：日本早在本世纪 40 年代即发现散发性的高碘性甲状腺肿。后
来在北海道沿海居民中调查，长期食用含碘很高的海产品，尿碘很高但甲状

腺激素水平及血碘水平低，有地方性甲状腺肿流行。国内在河北及山东沿海 也发现了饮高碘深井水（100～1000μg/L）及腌海带盐（含碘约 200μg/kg） 引起的甲状腺肿流行。高碘食物引起甲状腺肿在动物实验中也得到证实。高 碘性甲状腺肿的发病机制，可能是过多的碘占据了在甲状腺激素合成中起重 要作用的过氧化酶的活性基，妨碍了酪氨酸的氧化，使甲状腺激素的合成减
少。
　　(3)致甲状腺肿物质（goitrogenic substance）：近年来流行病学调查 中发现某些地区饮水含碘量与患病率无明显关系，某些病区经补充碘后发病 率也无明显下降。可见缺碘并非唯一的病因，某些病区尚可存在其他致甲状 腺肿物质。近年来文献报告过的致甲状腺肿物质有：①硫氰酸盐，可抑制甲 状腺对碘的浓集能力，尚可从甲状腺中驱除碘，致甲状腺激素合成不足引起 甲状腺肿大。氰化物进入体内可形成硫氰酸盐。杏仁、木薯、黄豆、核桃仁 中可含有上述物质，提高碘的供应量可以抵消上述致甲状腺肿物质的致病作 用。②硫葡萄糖苷，多存在于芥菜、卷心菜、甘兰等蔬菜中，摄入体内后在 肠胃道酶的参与下可形成硫氰酸盐和异硫氰酸盐，引起甲状腺激素合成的障 碍。致甲状腺肿物质单独作用者较少见，常与缺碘联合作用而使地方性甲状 腺肿和克汀病流行，如扎伊尔的某些病区就是吃木薯和缺碘共同造成的。
(4)其他原因：文献报道过长期饮用高硬度水、含氟化物或硫化物过高的
饮水以及某些化学物污染的水而引起的地方性甲状腺肿流行。钴、锰、铁、 锌、铅等元素与碘代谢和地方性甲状腺肿的关系，也引起一些学者的关注。 某些药物如氯丙嗪、磺胺类、对氨基水杨酸等，也曾有诱发本病的报道。其 作用规律尚有待进一步研究。
2.预防措施
　　(1)缺碘性地方性甲状腺肿的病区，利用各种方式补充碘的摄入量是行之 有效的防治办法。合理补充碘一年后的甲状腺肿治疗率在 50%以上，新发病 率不大于 3%，7～14 岁甲状腺肿大率在 20%以下。补充碘的方法主要有：
1)碘盐：向食盐中加入碘化钾和碘酸钾等。WHO 碘和盐的比例推荐为 1∶
100 000。我国《食盐加碘防治地方性甲状腺肿办法》中规定为 1∶20 000
到 1∶50 000。为防止碘化物损失，碘盐应保持干燥、严防日晒。
　　2)碘油：一次性注射大剂量碘油，使其在体内缓慢吸收。国内采用碘化 核桃油或豆油，每毫升含碘在 500mg 左右，一次肌肉注射 1～2ml，一般间隔 三年再重复注射一次。
3)其他：对患者可口服碘化钾，但用药时间长，不易坚持。
　　(2)非缺碘性甲状腺肿流行区，应进一步调查清楚原因加以针对性防治。 如系水源被污染，则应清除污染源、改善水质；如水中不缺碘而硬度过高时， 则应另选软水水源或饮用煮沸过的水；存在致甲状腺肿物质时，则应针对性 的净化处理，以去除或破坏此类物质。
（二）地方性氟病
　　地方性氟病（endemic flurosis）是由于长期自环境中摄入过量的氟而 引起的以氟骨症和斑釉齿为特征的一种慢性全身性疾病。多在干旱半干旱的 盐渍土地区、一些温泉周围地区、富氟矿区、以及与地质结构有关的某些深 层地下水地区流行。我国除上海市区外，其他各省、自治区均有本病流行。
　　1.发病原因 长期摄入过量氟是发生本病的主要原因。据报道，摄入总氟 量超过每人 4mg/日时即可引起慢性中毒，人体氟主要来源于饮水（约 65%）
　　
及食物（约 35%），饮水含氟量与不同程度氟骨症患病率的关系见表 2-10。 我国北方大部分病区是饮高氟水所致，但也有些地区水氟并不高（如内蒙古、 陕西、辽宁等部分地区），也有氟骨症发生。贵州地区曾提出食物型氟中毒。 后来还发现有些病区氟主要来源于煤烟的污染。本病好发年龄为青壮年，女 性常高于男性，患病率可随年龄增长而升高。妊娠和哺乳妇女更易发病或使 病情加重。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。


表 2-10 饮水含氟量与氟骨症患病率的关系

饮水含氟量
（ mg/L ）

调查总人数

氟骨症患病率（%）
Ⅰ度 Ⅱ度 Ⅲ度 合计

1.01 — 214 1.40 0.47 0 1.87
2.01 — 480 4.79 5.21 0 10.00
4.01 — 452 10.18 12.17 3. 98 26. 33
7.01 以上 478 16.95 21.55 5.23 43.72


2.发病机制 对于氟骨症及斑釉齿的发病机制，目前尚有不同的认识。但
据临床及实验资料，发现氟所具有的以下几方面的毒作用，有助于阐明本病 的发病机制。
(1)破坏钙、磷代谢；过量的氟进入人体后与钙结合成氟化钙，主要沉积
于骨组织中，少量沉积于软骨中，使骨质硬化，甚至骨膜、韧带及肌腱等硬 化，从而引起一系列症状。由于血钙减少，使甲状旁腺分泌增多，溶骨作用 加强，加速了骨的吸收，使骨质疏松或软化，此种现象更多见于产妇及哺乳 期的妇女。
(2)对牙齿的影响：适量的氟可取代牙釉质中的羟磷灰石的羟根而形成氟
磷灰石，它是牙齿的基本成分，可使牙质光滑坚硬、耐酸、耐磨，并具有抗 酸的作用，也可抑制口腔中的乳酸杆菌，降低碳水化合物分解产生的酸度， 从而具有预防龋齿的作用。因此，在某些低氟地区，有人提倡可在自来水中 加入适量氟，以降低龋齿的发生率。但当体内进入过量氟时，大量的氟沉积 于牙组织中，可致牙釉质不能形成正常的棱晶结构，而形成不规则的球状结 构，产生斑点，在此不规则的缺陷处色素沉着，呈现黄色、褐色或黑色，同 时牙的硬度减弱，质脆易碎裂或断裂，常早期脱落。
(3)抑制酶的活性：因氟与钙、镁结合成难溶的氟化钙及氟化镁，故体内
许多需要钙、镁参加的酶的活性被抑制。例如，抑制烯醇化酶及琥珀酸脱氢 酶等，使三羧循环障碍、糖原合成破坏，可致骨组织营养不良；抑制骨磷酸 化酶，导致骨组织钙盐的吸收和蓄积障碍。
　　3.预防措施 首先应查清氟的来源，如主要来源于饮水，则应更换适宜的 水源。一般讲地面水中含氟常较地下水为低，有时深井水较浅层地下水为低。 如更换水源有困难时，则应采取水中除氟的办法。常用的方法有：
　　(1)集中式给水可采用活性氧化铝法：把活性氧化铝放在过滤池内，当水 通过过滤层时，水中含氟量可由 8.0mg/L 下降至 1.0mg/L。
　　(2)分散式给水：碱式氯化铝法，按 0.5g/L 加入水中，搅拌半分钟，可 使水氟由 7.0mg/L 降至 1.0mg/L。明矾加碱法，碱、明矾各 17g/15L，可使 水氟由 7.0mg/L 下降至 1.2～1.5mg/L。硫酸铝法，向水中按 100～120mg/L
　　
加入，搅拌均匀，静置沉淀 1～2 小时，即可饮用。水煮沸半小时，可使水氟 减少 1/3～5/6。
　　如系饮水中氟含量不高的病区，则应采取措施降低食品中的含氟量：在 高氟地区应选择种植含氟量较低的农作物，不使用含氟高的化肥（如磷矿粉 等）和农药（如氟酰胺等）。要及时发现并及时控制氟的其他污染源：燃烧 含氟高的煤炭是某些病区的氟源，为此应从改良炉灶、加强排烟、以至更换 燃料来解决。有效治理“工业三废”污染，特别对于氟排放大户（如铝厂、 水泥厂等）加以严格控制，也具有重要意义。
（三）地方性砷中毒
　　地方性砷中毒是某些地区居民饮用含砷量过高的水而致的一种地方病， 在我国台湾及新疆地区曾有本病流行的报道，台湾地区称之为黑脚病
（black-foot disease）。
　　1.发病原因 土壤中含砷量平均为 5mg/kg。自然环境中，砷来源于地壳 的风化，被风化的砷，大都随地表泾流冲刷沉积于低洼地带或经河流进入海 洋，海洋中砷含量为 0.000 15～0.006mg/L，我国主要河道干流中水砷为
0.01～0.6mg/L。某些地区可能因特殊地貌结构而使砷沉积富集，并导致地下 水含砷甚高，如台湾西南沿海某地泉水含砷达 0.01～1. 82mg/L，新疆某地 深井水达 0. 6mg/L，这些地区居民都发生了慢性砷中毒现象，主要表现为皮 肤色素沉着、掌趾部皮肤过度角化、皮肤皲裂，皮肤癌发病率高；下肢皮肤 变黑，肢体末端坏疽等。四肢对称性向心性感觉障碍，四肢疼痛，行动困难， 肌肉萎缩。发病者年龄多在 15 岁以上。
2.预防措施 对饮用水中含砷超过卫生标准、流行病学调查证实有本病流
行的病区，要改换水源或消除砷的污染源。还可采用饮水除砷措施：方法是 首先将水中三价砷氧化成五价砷，再用石灰法处理。
（四）克山病
　　克山病（Keshan disease）是一种以心肌坏死为主要病变的地区性流行 病，该病死亡率高，病因尚未完全阐明，是我国当前重点防治的地方病之一。 本病首先于 1935 年冬季在我国黑龙江克山县被发现，当时有大批病人突然死 亡，由于病因不明，遂以地名命名。
1.流行特点及病因 克山病在我国分布较广，见于东北、华北、西北、中
南、西南以及西藏 14 个省、市、自治区。根据流行地区现场调查资料，该病 的分布与地质环境因素（如地貌、岩性、土壤、地下水等）有密切的关系： 山区、丘陵区发病率高于平原地区，发病地区多位于典型的地质侵蚀区，相 邻的无病地区多位于地质堆积区。这种地质条件的差异表现在发病地区地表 易溶元素的强烈流失，而使饮水中离子总量甚低（主要是钙、镁、钾、钠、 硫等离子减少）；在无病地区，地表易溶元素的富集而使饮水中离子总量增 高。近年来，有资料证明硒缺乏可能是克山病发病的主要原因之一，病区粮 食中硒含量明显下降，人群中血硒、发硒水平也普遍低于非病区。但有些现 象目前尚不能解释，缺硒大概并非克山病的唯一致病因素。
　　2.发病机制 本病主要病变是心肌损害及由之而来的心力衰竭。急型克山 病是急性心力衰竭，内脏急性缺血、缺氧。小儿多呈亚急性型，表现为亚急 性全心功能衰竭。慢型病例则主要为慢性充血性心力衰竭。潜在型病例心肌 病变较轻，心脏代偿功能良好，一般并无明显症状，在劳累后可有头昏、心 悸、气短等。
　　
3.预防措施 (1)补充硒：目前认为服用硒酸钠可获得较好的预防效果。常用的方法如
口服亚硒酸钠片每周剂量为 0. 04mg/kg；供应硒盐，即以 1.5g 亚硒酸钠溶 于少量水，均匀喷撒到 100 公斤食盐中拌匀；也可在玉米或水稻等作物结穗 期，喷撒亚硒酸钠溶液，每亩均匀喷撒 0.5～1.0g，分两次喷撒效果更好。 (2)改善居民营养、改善环境卫生条件，尤其是改善饮水水质更为重要。