3.地方性砷中毒
地方性砷中毒是長期飲用含砷量過高的天然水而引起的一種地方病。
1.發(fā)病機制 水砷以亞砷酸鹽(As3+)和砷酸鹽(As5+)等形式存在,進入體內(nèi)易被胃腸道吸收,其吸收率一般在 95%以上,隨血流迅速分布于肝、腎、腸、脾等組織,還能通過胎盤屏障。砷吸收快,排出較慢,故具有蓄積性,易富集在含有豐富巰基的表皮組織如皮膚、毛皮、指甲中。
( l)抑制酶活性:As3+能與蛋白分子上的巰基結(jié)合,形成穩(wěn)定絡(luò)合物,從而使多種酶的活性受到限制,而影響細胞的正常代謝,導致細胞死亡。
(2)對血管、神經(jīng)影響:砷是一種毛細血管毒物,也是一種神經(jīng)毒物,可作用于自主神經(jīng)系統(tǒng)和毛細血管壁,引起血管壁通透性增高,毛細血管麻痹,致使組織細胞營養(yǎng)缺乏,血管神經(jīng)功能紊亂而造成損傷。
近年來報道,砷還具有致突變、致畸和潛在致癌作用。
2.臨床癥狀 本病以慢性中毒較多見,主要表現(xiàn)為皮膚色素異常,呈彌漫性褐色或灰黑色斑點和白色脫色斑,相互散在分布,多見于軀干,其次為四肢,極少累及臉面;手掌和腳趾皮膚高度角化,以及軀干部分形成多種角化斑,嚴重時可發(fā)展為皮膚癌;末梢神經(jīng)炎,早期表現(xiàn)為蟻走感,進而發(fā)生四肢對稱性向心性感覺障礙,四肢無力甚至行動困難。
四肢血管神經(jīng)功能紊亂,可導致微循環(huán)障礙,嚴重者肢體血管狹窄,甚至發(fā)展到肢體末端皮膚變黑、壞死。在新疆奎屯病區(qū)還有砷氟聯(lián)合中毒。在臺灣還有砷和腐殖酸聯(lián)合作用引起的下肢壞死,俗稱黑腳病。
3.預(yù)防措施
(1)另選水源;
(2)除砷,先將As3+氧化成 As5+,再用石灰處理。3CaO+ As2O3 -→ Ca3(AsO3)2。
(三)化學性污染對健康的影響
1.氰化物
氰化物經(jīng)口進入體內(nèi),經(jīng)胃酸作用形成氰氫酸。氰基與細胞色素氧化酶的含鐵輔基結(jié)合,形成氧化高鐵細胞色素氧化酶,使 Fe3+ 失去傳遞電子的能力,中斷呼吸鏈,使細胞窒息死亡。
氰化物的毒性取決于析出游離氰離子的數(shù)量。
但機體營養(yǎng)不良、VB12缺乏可使毒性增加。
氰化物急性中毒的臨床表現(xiàn)主要為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的缺氧癥狀和體征。分四期即前驅(qū)期、呼吸困難期、驚厥期和麻痹期。
慢性中毒主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合征、運動肌的酸痛和活動障礙等。
氰化物在體內(nèi)酶的作用下可轉(zhuǎn)變成硫氰酸鹽,后者有促甲狀腺素作用,因而可引起甲狀腺腫大。
2.鉻
三價鉻是人體必需微量元素,參與脂類和糖代謝。六價鉻的毒性高于三價鉻數(shù)十倍,甚至百倍,一般三價鉻難以被胃腸道吸收,其吸收率為 0. l%- 0.2%,而六價鉻較易吸收,其吸收率約為三價鉻的九倍。鉻在體內(nèi)有蓄積作用,在生物體內(nèi)半衰期為27天。鉻中毒大都由六價鉻引起。它進入機體后被吸收到血液,三價鉻與輸鐵蛋白結(jié)合,并分布于肝、肺、腎等組織,六價鉻易通過細胞膜進入血細胞,使血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白,造成缺氧。還能抑制某些酶的活性,干擾體內(nèi)氧化,還原,水解過程。并可使蛋白變性、核酸、核蛋白沉淀。此外六價鉻還有致突變性和潛在致癌性。
經(jīng)口攝入含鉻量高的水可引起口腔炎、胃腸道燒灼、腎炎和繼發(fā)性貧血,可出現(xiàn)惡心、
嘔吐、腹痛、便血;同時可伴有頭痛、煩躁不安、呼吸急促、口唇和指甲發(fā)紫,少尿或無尿等癥狀。嚴重者出現(xiàn)休克、紫紺、呼吸困難,還會發(fā)生急性腎功能衰竭等。
3. 硝酸鹽
硝酸鹽在胃腸道細菌作用下,可還原成亞硝酸鹽,后者可與血紅蛋白結(jié)合形成高鐵紅血蛋白、造成缺氧。嬰兒特別三個月以內(nèi)的嬰兒對硝酸鹽特別敏感,易患高鐵血紅蛋白癥。當血中10%左右的血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F血紅蛋白時,嬰兒即可出現(xiàn)紫紺等缺氧癥狀。
此外,亞硝酸鹽還可與仲胺等形成亞硝胺,后者與食道癌的發(fā)病有關(guān)。
(四)飲水氯化副產(chǎn)物
氯化副產(chǎn)物系指在氯化消毒過程中所產(chǎn)生的鹵化烴類化合物,包括
三鹵甲烷類Tri-halomethanes(THMs)、
鹵代乙酸類 haloacetic acids(HAAs)、
水合氯醛、氯代酚、氯代酮、氯化苦、氯化氰、甲醛、鹵乙睛、
鹵代羥基呋喃(如 MX)等。
它們是氯與水中存在的有機物發(fā)生反應(yīng)而形成的。通常把水中能與氯形成的有機物稱為有機前體物(organic precursor)它們主要是腐殖酸、富里酸、藻類及其代謝物,蛋白質(zhì)
等。
在氯化消毒水中最常見的氯化副產(chǎn)物是三鹵甲烷類(THMs)和鹵代乙酸類化合物(HAAS)。它們中很多在動物實驗中具有致突變性和/或致癌性,有的還有致畸性和/或神經(jīng)毒性作用。
酸性氯化呋喃酮[3-氯-4(二氯甲基)-5-羥基-2(5氫)-呋喃酮,簡稱MX]在水中濃度僅處于ng/L水平,但具有很強致突變性。
在氯化消毒時應(yīng)盡量降低氯化副產(chǎn)物。目前減少氯化副產(chǎn)物的措施有:
采用生物活性炭法除去或降低有機前體物含量;
通過顆粒活性炭過濾來降低或除去氯化副產(chǎn)物;
改變傳統(tǒng)氯化消毒工藝,如避免預(yù)氯化,采用中途加氯法;
采用其他消毒方法(如O3、ClO2等)以減少氯化副產(chǎn)物形成。
(五)高層建筑二次供水中污染
高層建筑二次供水又稱高層建筑二次加壓供水。
二次供水水質(zhì)污染對健康的影響,取決于污染的來源及污染物的性質(zhì)。生物性污染通常引起介水腸道傳染病如腹瀉,痢疾。而水箱材質(zhì)不佳如Pb、As、Cd、Fe等含量過多,往往可導致慢性危害。
生活飲用水標準及用水量標準
(一)生活飲用水水質(zhì)標準
1.標準的制定原則
生活飲用水水質(zhì)標準制定原則與方法,基本上與地面水水質(zhì)衛(wèi)生標準相同。
要求水質(zhì)在流行病學上安全;
所含化學物質(zhì)及放射性物質(zhì)對人體健康無害;
確保水的感官性狀良好。
此外,在選擇指標和確定標準限量值時要考慮經(jīng)濟技術(shù)上的可行性。
2.我國生活飲用水水質(zhì)標準及其制定依據(jù)
我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)共規(guī)定35項水質(zhì)標準。將所有項目分為四組:
感官性狀和一般化學指標、
毒理學指標、
細菌學指標
放射性指標。
1)感官性狀及一般化學指標
(1)色:不應(yīng)超過15度。不得呈現(xiàn)其他異色。
(2)渾濁度:水的渾濁度在10度時,居民普遍反映水質(zhì)渾濁。據(jù)調(diào)查源水經(jīng)常規(guī)凈化處理后出廠水一般均不超過5度,多數(shù)能達3度以下。降低渾濁度對除去某些有害物質(zhì)、細菌、病毒,提高消毒效果,確保供水安全等方面都有積極作用,因此要求管網(wǎng)末梢水的渾濁度不超過3度。在特殊情況下最高不超過5度。
(3)臭和味:不得有異臭或異味。
(4)肉眼可見物:不應(yīng)含有。
(5)pH值:規(guī)定飲用水的pH值為6.5~8.5。
(6)總硬度:規(guī)定硬度不超過450mg/L。
(7)鋁:不超過0.2mg/L。
(8)鐵:不超過0.3mg/L。
(9)錳:不超過0.lmg/L。
(10)銅:不超過1.0mg/L。
(11)鋅:不超過1.0mg/L。
(12)揮發(fā)酚類:酚類化合物具有惡臭,在加氯消毒時能形成臭味更強的氯酚,且其嗅覺閥濃度較低,苯酚為0.005mg/L,對位甲酚為0.002mg/L,鄰位和間位甲酚均為0.00lmg/L。根據(jù)感觀性狀要求,規(guī)定飲用水中揮發(fā)酚(以苯酚計)不超過0.002mg/L。
(13)陰離子合成洗滌劑:目前國產(chǎn)合成洗滌劑以陰離子型的烷基苯磺酸鹽為主。動物實驗表明其毒性極低。人體攝食少量未見有害影響。但當水中濃度超過0.5mg/L能使水產(chǎn)生泡沫和異味。故規(guī)定其濃度不超過0.3mg/L。
(14)硫酸鹽:不超過250mg/L。
(15)氯化物:不超過250mg/L。
(16)溶解性總固體:不超過1000mg/L。
2)毒理學指標
(1)氟化物:
水中氟化物在0.5~1.0mg/L時氟斑牙的患病率為10%~30%,多數(shù)為輕度斑釉;1.0~1.5mg/L時,多數(shù)地區(qū)氟斑牙患病率已高達45%以上,且中、重度患者明顯增多。而在0.5mg/L地區(qū),居民齲齒患病率高達50%~61%,而0.5~1.0mg/L的地區(qū),僅為30%~40%。綜合考慮1mg/L時對牙齒的輕度影響和氟的防齲作用;以及高氟地區(qū)除氟在經(jīng)濟技術(shù)可行性。故規(guī)定飲用水中氟化物含量不應(yīng)超過1.0mg/L。
(2)氰化物:使水呈杏仁味,其味覺闊為0.1mg/L。動物實驗證明:氰化鉀為0.025mg/kg時大鼠的過氧化氫酶活性增高,條件反射活動有變化。0.005mg/kg時無異常變化發(fā)生,此劑量相當于lmg/L?紤]到氰化物毒性很強,應(yīng)有一定安全系數(shù)。故規(guī)定飲水中氰化物含量不得超過0.05mg/L。
(3)砷:水中含砷1.0~2.5mg/L時,可引起慢性砷中毒,含砷在0.12mg/L以上時飲水10年后可出現(xiàn)慢性砷中毒或疑似病例,且發(fā)砷含量增高。飲用含砷量為0.027~0.081mg/L的居民其發(fā)砷量與對照人群相比無明顯差異。國外資料亦報道水砷在0.05mg/L時未見任何有害影響。故規(guī)定飲用水含砷量不得超過0.05mg/L。
(4)硒:不得超過0.01mg/L。
(5)汞:不得超過0.001mg/L。
(6)鎘:大鼠飲用含鎘為0.1~10mg/L的水,腎、肝中鎘含量均可增加。據(jù)報道某地居民長期飲用含鎘0.47mg/L的水,未發(fā)現(xiàn)任何癥狀。我國各地飲水鎘的平均濃度幾乎低于0.01mg/L。1972年世界糧農(nóng)組織、食品添加劑專家委員會確定從食物、水和空氣中攝取鎘的總量每周不得超過0.4~0.5mg。根據(jù)上述情況,規(guī)定飲用水含鎘量不得超過0.01mg/L。
(7)鉻:六價鉻比三價鉻毒性大。動物實驗表明:大鼠飲用含鉻濃度為0·45~25mg/L的水一年,未出現(xiàn)毒性反應(yīng),但飲用高于5mg/L水時,組織中鉻含量明顯增加。據(jù)報道某家庭飲用含鉻水0.45mg/L達三年,經(jīng)體檢未發(fā)現(xiàn)異常?紤]飲水鉻一般均較低,故規(guī)定飲水中六價鉻不得超過0.05mg/L。
(8)鉛:1972年世界糧農(nóng)組織和WHO專家委員會確定每人每周攝入鉛的總耐受量為3mg。兒童、嬰兒、胎兒和妊娠婦女對環(huán)境鉛較成人和一般人群敏感。研究證實,水鉛含量為0.1mg/L時,兒童血鉛超過上限值30mg/100ml。調(diào)查表明管網(wǎng)末梢水含鉛量一般低于0.05mg/L。故規(guī)定含鉛量不得超過0.05mg/L。
(9)銀:不得超過0.05mg/L。
(10)硝酸鹽:國內(nèi)調(diào)查表明,飲水中硝酸鹽氮含量在14~25.5mg/L時,20年來未發(fā)現(xiàn)嬰幼兒患高鐵血紅蛋白癥;10~30mg/L時l歲以內(nèi)嬰兒血液中變性血紅蛋白含量與對照組無明顯差異,而大于30mg/L時則有明顯差異。故規(guī)定硝酸鹽氮不得超過20mg/L。
(11)氯仿:源水中存在有機前體物時,加氯消毒可形成三鹵甲烷類物質(zhì),其中氯仿含量最高。據(jù)報道氯仿可引發(fā)小鼠肝癌及雄性大鼠腎腫瘤。1984年WHO《飲用水水質(zhì)準則》中推薦氯仿在飲用水中的限量值為30μg/L。美國規(guī)定氯仿的上限值為100μg/L,考慮我國具體情況規(guī)定飲用水中氯仿含量不應(yīng)超過60μg/L。
(12)四氯化碳:四氯化碳具有多種毒理學效應(yīng),動物實驗證明,它可誘發(fā)小鼠肝細胞癌。參照1984年WHO《飲用飲水水質(zhì)準則》的建議值,規(guī)定飲水中的四氯化碳含量不得超過3μg/L。
(13)苯并(a)芘:國內(nèi)報道飲水中苯并(a) 芘含量一般低于0.01μg/L?紤]苯并(a) 芘為強致癌物,而且是惟一具有毒理學資料確定的限值化合物,故需將攝入量減至最小。參考1984年WHO《飲用水水質(zhì)準則》的建議值,規(guī)定飲水中苯并(a) 芘含量不得超過0.01μg/L。
(14)滴滴涕:主要作用于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)及肝臟。大鼠飲用含滴滴涕2mg/L的水可引起肝臟明顯病變,飲含0.2mg/L水即可在體內(nèi)蓄積。由于滴滴涕具有強蓄積性,應(yīng)從嚴考慮。故規(guī)定飲用水中滴滴涕的濃度不應(yīng)超過lμg/L。
(15)六六六:有強烈異臭、嗅覺閾為0.02mg/L,蓄積性強,動物實驗表明對小鼠具有致癌性,我國飲水中六六六一般低于1μg/L。故規(guī)定飲水中六六六的含量不應(yīng)超過5μg/L。
3)細菌學指標
(1)細菌總數(shù):每ml水不得超過100個。
(2)總大腸菌群:總大腸菌群是評價飲用水水質(zhì)的重要指標。我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-85)中規(guī)定每升水不得超過3個。參照1984年和1993年WHO《飲用水水質(zhì)準則》,在1994年擬修訂的標準中規(guī)定任意l00ml水樣中不得檢出總大腸菌群。
(3)糞大腸菌群:在我國《生活飲用水衛(wèi)生水質(zhì)標準(GB5749-85)》中未規(guī)定此項目,但因糞大腸菌群來源于人和溫血動物糞便。檢出糞大腸菌群表明水已被糞便污染,故它是判斷水質(zhì)是否受糞便污染的重要指標。因此在1994年修訂標準中擬增加此項目,參照1993年WHO《飲用水水質(zhì)準則》,規(guī)定每l00ml水樣中不得檢出糞大腸菌群。
(4)游離性余氯:是指用氯消毒時,加氯接觸一定時間后,水中所剩余的氯量。實驗證明接觸時間達30min,游離性余氯在0.3mg/L以上時,對腸道致病菌(如傷寒桿菌、痢疾桿菌等)、鉤端螺旋體、布氏桿菌等均有殺滅作用。游離性余氯的嗅覺和味覺閾為0.2~0.5mg/L,慢性毒性閾劑量為2.5mg/L,故規(guī)定用氯消毒時接觸30min,游離性余氯不低于0.3mg/L。
管網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)二次污染時,余氯易被耗盡,故末梢水中游離性余氯可作為預(yù)示有無再次污染的信號。規(guī)定管網(wǎng)末梢水中游離性余氯不應(yīng)低于0.05mg/L。