4.3.2 畜禽饮用水水质卫生评价

4.3.2 畜禽饮用水水质卫生评价

水体污染包括水质、底质、水生生物三方面的污染。对水质卫生评价应从水质本身、底质、水生生物三个方面进行综合观察和分析,主要通过流行病学调查、环境调查、水质检验来进行水质卫生评价,见表4.2。

表4.2 无公害食品畜禽饮水水质标准(NY 5027—2008)

续表

1)感官性状

(1)水温

水的比热很大,水温不容易发生较大的波动,如果改变超过正常的变动范围,表明水体有被污染的可能。水温可影响水中细菌繁殖、氧气在水体中的溶解量,水的自净作用。在水质检验中,采水样的同时,必须记录水温。

(2)颜色

清洁的水浅时无色,深时呈浅蓝色。被污染的水,可出现各种各样的颜色。一般用钴铂比色法测定,用“度”表示。如水体含腐植质时呈棕或棕黄色;大量藻类在水体中繁殖时呈绿色或黄绿色;含大量低价铁的深层地下水,汲出地面后氧化成高价铁而呈现黄褐色。

(3)浑浊度

浑浊度是表示水中所含悬浮物多少的指标,以1 kg蒸馏水中含有1 mL二氧化硅为一个浑浊度单位。泥沙、有机物、矿物、生活废水、工业废水都可使浑浊度增加。水的浑浊度可影响水的感官性状和净化消毒效果。

(4)臭和味

清洁水无异臭、异味。当水中含有人畜排泄物、垃圾、生活污水、工业废水或硫化氢时,可出现不同程度的臭气。水中溶解的各种盐类和杂质,可产生异味。如铁盐带涩味、硫酸镁带苦味等。

臭的强度,一般用嗅觉判断分为六级,并同时记录臭的性质,如鱼腥臭、泥土臭和腐烂臭等。味的表示法与臭类同。但在检验有污染可疑的水时,须经煮沸后才能尝味。

(5)肉眼可见物

水中的肉眼可见物是水质不清洁的标志,饮用水中不得含有。

2)化学指标

(1)pH值

天然水的pH值多为7.2~8.6。水体被工业废水和生活污水污染时,pH值可能发生明显的变化。我国《无公害食品畜禽饮水水质标准》规定,pH值为6.5~8.5。如水被有机物严重污染时,有机物被氧化分解而产生大量二氧化碳,使水体的pH值大大降低。

(2)总硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的含量。能够经煮沸生成沉淀而除去的碳酸盐硬度称为暂时硬度,煮沸后仍存在于水中的非碳酸盐硬度称为永久硬度,二者之和称为总硬度。以1 L水中含有相当于10 mg氧化钙的钙、镁离子量为1°,小于8°为软水,大于17°为硬水。我国《无公害食品畜禽饮水水质标准》规定水的总硬度(以CaCO3计)不超过1 500 mg/L,即25°。

地面水的硬度随水流经过的地区的地质不同而不同,地下水的硬度往往比地面水高,其程度随地质而异。水体被工业废水和含大量有机物的生活污水污染后,其硬度可能增高。

畜禽可以饮用不同硬度的水,主要是长期的饮用习惯和适应过程。但饮用软水的畜禽如突然改饮硬水,或由饮硬水改饮软水时,则畜禽暂不适应,会引起胃肠功能紊乱,出现消化不良性腹泻(所谓“水土不服”),经过一段时间后即可逐渐适应。过软的水质不能使畜禽获得必要的无机盐类,畜禽也不喜爱饮用。

(3)氮化合物

氮化合物包括氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,简称“三氮”。氨氮是含氮有机物氧化分解的初级产物。人、畜粪便中含氮有机物不稳定,容易分解为氨,故水中氨氮含量增高时,表明人畜粪便的新近污染。当水中有氧存在时,氨可进一步被微生物转化为亚硝酸盐(亚硝化细菌的作用)、硝酸盐(硝化细菌的作用)。因而水中亚硝酸盐氮含量增高,表明有机物分解过程还在继续,污染危险依然存在。硝酸盐是含氮有机物分解的最终产物,如水中仅有硝酸盐含量增高,氨氮、亚硝酸盐氮含量均低甚至没有,说明污染时间已久,现已趋于自净。一般认为畜禽饮用水中硝酸盐氮含量不应超过10 mg/L,含量过高(超过20~30 mg/L),会引起人畜血红蛋白血症,使血红蛋白失去结合氧气的能力,发生组织缺氧,甚至窒息死亡。

水中的“三氮”还有其他可能的来源,分析来源时必须区别对待。

“三氮”在水体检测中的卫生学意义,在于可以根据它们的含量变化规律了解水体的污染与自净状况(表4.3)。

表4.3 “三氮”在水体检测中的卫生学意义

(4)溶解氧(DO)

溶解于水中的氧,称为溶解氧。水温赿低,溶解氧含量越高;反之亦然。在正常情况下,清洁地面水的溶解氧接近饱和状态。水生植物由于光合作用而放出氧,使水中溶解氧呈过饱和状态。地下水由于不接触空气,溶解氧较少。

溶解氧是水中有机物进行氧化分解的重要条件。大量有机物污染水体时,溶解氧急剧消耗,水中溶解氧急剧降低,故溶解氧可以作为判断水体是否受到有机物污染的间接指标。

(5)生化需氧量(BOD)

水体有机物在微生物作用下,进行生物氧化分解所消耗溶解氧量称为需氧量。水中有机物越多,生化需氧量就越大。在一定范围内,温度越高,生物氧化作用越剧烈,完成全部过程所需的时间也越短。在实际工作中,常以20℃条件下,培养5天后1 L水中减少的溶解氧量(BOD5)来表示。

BOD5相对地反映出水中有机物的含量,是评价水体污染的重要指标。因为当有机物刚污染水体不久,或由于水体温度较低,有机物分解缓慢,即使污染较严重,水中氨氮量和溶解氧量也可能反映不出污染状况,而生化需氧量则能反映出来。但是,水体中如存在亚硝酸盐、亚硫酸盐等还原性无机物质时,也会增加水体的生化需氧量,这时必须作全面具体分析,结合其他指标,进行综合评价。清洁水、河水BOD5一般不超过2 mg/L。

(6)化学耗氧量(COD)

化学耗氧量是指用化学氧化剂氧化1 L水中的有机物所消耗的氧量。水中有机物含量越多,耗氧量也越高。被氧化的物质包括水中能被氧化的有机物和还原性无机物,但不包括化学上较稳定的有机物,因此只能相对地反映出水中有机物含量。同时因其测定完全脱离有机物在水体中分解的条件,故不如生化需氧量准确。

(7)氯化物与硫酸盐

天然水中一般都含有氯化物和硫酸盐,含量因地质条件不同而差异很大,但在同一地区内,水中氯化物与硫酸盐含量通常是相对恒定的。如果突然发生变化,可怀疑水体污染。水中硫酸根离子的增加会影响水味,并可使畜禽胃肠机能失调,引起腹泻。

3)毒理学指标

(1)氟化物

地面水一般含氟较少,有的地区则地下水含氟较多。水体中的氟来自磷灰石矿层和工业废水,水中含氟低于0.5 mg/L时会引起人畜龋齿,而高于1.5 mg/L时可致人畜地方性氟中毒(斑釉齿、骨氟症)。我国《无公害食品畜禽饮水水质标准》规定氟化物含量不得超过2.0 mg/L。

(2)氰化物

水体中的氰化物多来自工业废水污染。氰化物有剧毒,作用于呼吸酶,引起组织内窒息,并可使水呈杏仁臭。我国《无公害食品畜禽饮水水质标准》规定氰化物含量家畜和家禽分别不得超过0.20 mg/L和0.05 mg/L。

(3)重金属离子

水体中的有毒重金属离子主要有砷、硒、汞、镉、六价铬、铅等。它们在水体中的含量与土壤、工业废水、农药污染等有关。往往极少的含量也会造成人畜中毒。

砷是传统的剧毒药,俗称砒霜。成年人口服100~300 mg即可致死,产生急性中毒;长期饮用含砷量为0.2 mg/L的水可导致慢性中毒,表现为肝肾炎症、神经麻痹、皮肤溃疡。硒可破坏一系列酶系统,对肝、胃、骨髓和中枢神经系统发生不良作用。汞的毒性很强,在机体内不易分解,排泄较慢,有机汞的毒性远高于无机汞,主要作用于神经系统、心肾和胃肠道。六价铬主要蓄积在肝、肾、脾脏中,引起慢性中毒和致癌。铅进入机体内,引起神经系统和血液系统的病变。铅可在体内蓄积,随同钙一同代谢,引起慢性铅中毒等。

4)细菌学指标

水体受到工业废水、生活废水和人畜粪便污染时,可使水体细菌大量增加,通常引起人畜肠道传染病的介水传播和流行。但水中细菌很多,直接检验水中各种病原菌方法复杂,时间长,而且得到的阴性结果也不能绝对保证流行病学上的安全。通常检查水中的细菌总数、总大肠菌群、游离性余氯来间接判断水质受到细菌污染的状况。

(1)细菌总数

细菌总数是指1 mL水在普通琼脂培养基中,于37℃,经24 h培养后所生长的细菌群落总数。水中细菌总数越多,说明水体污染越严重,同时也说明水体中存在着有利于细菌生长繁殖的条件。但是水中细菌总数的增加,并不能直接说明全是病原菌的存在,细菌总数指标只能相对地评价水质是否受到污染。

(2)总大肠菌群

总大肠菌群是指一群需氧及兼性厌氧、在37℃生长时能使乳糖发酵,在24 h内产酸产气的呈革兰氏阴性无芽胞杆菌的统称。通常有大肠菌群指数和大肠菌群值两种表示方法。

大肠菌群指数是指l L水样中所含有大肠菌群的数目。大肠菌群值是指发现一个大肠菌群的最小水量,即多少毫升水中发现一个大肠菌群数。

两种指标的关系是:

大肠菌群在肠道内数量最多,检验技术较简单,能直接反映水体受人、畜粪便污染的状况。我国《无公害食品畜禽饮水水质标准》规定成年畜饮水水中总大肠菌群数不得超过10个/100 mL。

(3)游离性余氯

水的消毒一般多用氯化法。为了保证饮用水的安全,氯化消毒后水中必须剩余一定的氯,称为余氯。若水中测不出余氯,表明水的消毒还不彻底,水中有余氯,则消毒已经基本安全,杀菌能力有余。所以,余氯是用来评价氯化消毒效果的一项指标。我国《饮用水卫生标准》规定,在氯与水接触30 min后,游离余氯含量不应低于0.3 mg/L,自来水管网末梢的水余氯含量不应低于0.05 mg/L。