background image

 

Dr. Nadia Aziz

 

  

CABCM

 

Department of community medicine

 

Baghdad medical college

 

 

 

    

 

 

 

Water quality and pollution

 


background image

Learning Objectives

 

1- Describe 

characteristics 

of water according 

to source.

 

2-Descibe 

water contamination

 

3- Describe 

characteristics of each contaminant 

exposure

 


background image

introduction

 

Although 70% of earth is covered by water, only 
3% of the earth's water is fresh. Of that 3%, 
two thirds is frozen in glaciers and ice caps, 
leaving only 1% available for human use.

 

 


background image

Sources of water

 

1- 

Rain water

 

The quality of rain water is generally 

reasonable

, but it 

may be contaminated by gases and particles that are 
washed out of the atmosphere or by accumulation 
of dust and debris in catchment systems e.g. the 
gaseous 

sulfur

 and 

nitrogen oxides 

emitted from 

power plants that use fossil fuels react with 
atmospheric water forming dilute solution of 
sulfuric and nitric acids.

 


background image

Sources of water

 

2- 

Surface water

 

Improvement of water quality may result from 
storage in a lake providing opportunities for 
coagulation and sedimentation of colloidal 
and suspended solids that are tributaries for 
rivers and stream.

 


background image

Sources of water

 

3- 

Ground water

 

Ground water tends to be more 

highly mineralized 

than surface waters resulting from the solution of 
minerals that the ground water comes in contact 
with as these waters percolates through the ground 
layers.

 

However these ground waters are generally of 

higher 

sanitary quality 

since;

 


background image

Ground water

 

A- They are 

not as likely to be subject to microbial 

pollution

 as surface water sources 

 

B- Passage of water through soil strata often 
serves to 

improve their bacteriological quality

 

On the other hand ground water pollution, 
particularly from 

toxic waste discharge 

is a 

major problem for this source of water.

 


background image

Water contamination

 

1-

Biological agents

 

A-

microorganisms

 

in developed countries it is rare to have serious dysentery or 
enteric fever due to 

vibrio cholera

 and 

salmonella typhi 

except in areas where water quality is compromised.

 

Contaminated bathing waters frequently are associated with 

viral upper respiratory 

and 

gastrointestinal infection

 


background image

Water contamination

 

Certain 

parasites

 form small cysts which pass 

through standard filters and are quite 

resistant to water disinfectants (like  

Cryptosporidium 

Giardia lamblia

)

 


background image

Water contamination

 

B- 

Natural toxins

 

Cyanobacteria including Microcystis 
aerogenosa produce cyanotoxine some of 
which are 

hepatotoxic

 and 

neurotoxic 

compounds.

 


background image

Natural toxins

 

Cyanobacteria can produce cyanotoxins in such 

and even kill 

 

poison

 

concentrations that they
animals and humans.

 

 Cyanotoxins can also accumulate in other 

, and cause 

shellfish

 

animals such as fish and

.

shellfish poisoning

 

poisonings such as

 


background image

Water contamination

 

2- 

Chemical contaminants

:

 

Thousands of 

synthetic organic chemical 

are used in 

agricultural and industrial process many of these 
chemicals as well as antibiotics and other 
pharmaceutical pesticides and certain industrial 
chemicals frequently are found in waters particularly 
downstreams from factories and cities.

 

 


background image

Water contamination

 

A- 

Inorganic chemicals 

 

Arsenic

: A ubiquitous metal can be found in the 

environment in the 

organic

 and 

inorganic

. Human 

activities such as smelting, coal burning, wood 
preservation, pesticide distribution and other 
industrial process produce at least 3 times more 
arsenic than natural processes..

 


background image

Water contamination

 

The toxicity of arsenic to humans depends on the 

form, with 

organic being less toxic than inorganic. 

Arsenic is a known human 

carcinogen

 (

lung

bladder

 or 

skin cancer

)

 

Arsenic toxicity are different for acute versus 

chronic exposures. 

 


background image

Water contamination

 

Acute high dose exposure to 

inorganic arsenic 

more 

than 3-5 mg /kg affects all major organs including :

 

GIT

( nausea ,vomiting ,hematemesis ,diarrhea and 

abdominal cramping)

 

heart

(myocardial depression with cardiac conduction 

disturbances) 

 

 (

hepatic dysfunction

brain

kidneys

.

 

 


background image

Water contamination

 

inorganic arsenic

 

bone marrow

( BM suppression, pancytopenia) 

 

 skin

( eczematoid eruption ,hyperkeratosis and melanosis, 

finger nails may contain 

Mees lines

, alopecia may also 

occur ) 

 

 peripheral nervous system 

( sensorimotor type typically 

involving lower more than upper extremities, clinical 
picture mimics 

Guillain Barre syndrome

).

 

 


background image

Water contamination

 

Chronic exposure to inorganic arsenic 

may 

produce generalized fatigue and malaise.

 

 

Chromium

: Hexavalent chromium is a 

carcinogen.

 


background image

Water contamination

 

 

Lead:

 Drinking water represents a potential rout of 

exposure to lead. Previously the use of lead piping to 
connect water mains to homes was very common. 
Millions of these lead connectors still exist.

 

 Drinking water, particularly that which is 

soft 

(

low in 

calcium or magnesium

) or 

below neutral PH 

causes 

lead to leach out from lead connector pipes.

 


background image

Water contamination

 

Clinical effects of lead exposure 

on 

 

CNS

 are the most common effects including cognitive 

impairment measured by IQ test

 

The peak blood lead level at age 2 years is associated 
with lower IQ scores as IQ becomes reliably testable 
at age about 4 years. In As blood lead level in 2 year 
olds increase by 10 Mg /dl increase, the IQ at age4 
years and older declines by 2-3 points..

 


background image

Water contamination

 

Based on this currently used 

15 Mg /dl 

as the 

level of concern in an 

individual child

, which, 

when detected, should prompt a search for 
sources of lead exposure and their removal. 
Many children above 

10 Mg /dl in a community 

should prompt a search for community sources 
and their removal

 


background image

Water contamination

 

Subclinical effects on 

hearing 

and 

balance

 may occur at 

commonly encountered blood lead levels. 

 

Teeth or bones lead are also used as exposure measures,

 

Lead interferes with 

haem synthesis 

beginning at levels of 

about 25 Mg/dl.

 

 Environmental exposure to lead may 

delay growth 

and 

pubertal development

.

 

 


background image

Water contamination

 

Lead can cause 

abdominal colic

peripheral 

neuropathy 

and 

renal disease 

in adults with 

occupational exposure.

 


background image

Water contamination

 

Methyl mercury

: Originates from 

natural sources 

and from 

combustion sources 

that release mercury into the air such as 

coal fired power plants used for generating electrical energy 
and municipal waste incinerators that burn garbage. 
Atmospheric mercury ultimately is deposited into lakes and 
rivers by dust fall, rain and snow.

 

Mercury accumulates in 

blood

CNS

 and 

renal tissues 

and 

very slowly eliminated.

 

 


background image

Water contamination

 

B- 

Organic chemicals 

 

1-Components of gasoline

: benzene is known 

to cause 

leukemia

 in humans and 

aplastic 

anemia 

at high doses.

 


background image

Water contamination

 

2-Nitrates

: Enter the water supply from urban and 

agricultural run off of 

nitrogen fertilizers

. They also 

may be produced by bacterial action on animal waste 
run off

 

Nitrates themselves are non toxic to humans, but can 
be converted to more reactive and toxic nitrites by gut 
bacteria.

 

Nitrates may cause 

metheamoglobinemia

 in infants.

 


background image

Water contamination

 

3-

Pesticides

: may not be removed by conventional 

drinking water treatment. Some of the older pesticides 
were designed to be persistent in the environment for 
years and can be found distributed worldwide in water 
and soil .Newer pesticides degrade more quickly but still 
contaminate water.

 

4-Trichloroethylene, Tetrachloroethylene, Chlorlform

are associated with 

childhood leukemia

.

 


background image

Water contamination

 

Physical contaminants

 

 

Radionuclides

   

 

Redon

 gas is a product of the radioactive decay of uranium. 

It enters the water supply naturally and become 
aerosolized during the use of tape water. Radon further 
breaks down into radon "daughters or progeny".

 

Radon in water is important because during showering 
radon may be inhaled. 

Lung cancer 

in adults has been 

linked to radon progeny.

 

 


background image

Water Purification

 

 

1- 

Coagulation and flocculation

: Addition of 

coagulant like Aluminum sulfate or synthetic 
polymers 

 

2- 

Sedimentation

: Under action of gravity 

 

3- 

Filtration:

 Water passes through granular 

media; fine particles are removed by adhesion to 
the granular media. 

 

 


background image

Water Purification

 

4-

Adsorption

 

activated carbon both in granular form as filters 
and in powdered form as an additive to water. 
It adsorbs unpleasant taste and odors and 
organic chemicals.

 


background image

Water Purification

 

5-

Disinfection

:

 

Oxidizing chemicals including halogens (

Chlorine 

bromide 

which has been the single most important 

process for insuring the bacteriological safety of 
potable water, 

Bromine

Iodine

).

 

 

Ozone

Potassium permanganate 

and 

Hydrogen 

peroxide

. Irradiation by 

Ultraviolet light

silver ions

copper ions.

 

 

 


background image

Biochemical oxygen demand (BOD)

 

needed by 

 

dissolved oxygen

 

the amount of

Is 
aerobic 

biological organisms 

in a body of water in 

 

a given water sample at 

certain temperature 

over 

 

specific period of time

 

The term also refers to a chemical procedure for 
determining this amount. 

 


background image

Biochemical oxygen demand (BOD)

 

This is not a precise quantitative test, although it is 
widely used as an indication of the organic quality of 
water. 

 

The BOD value is most commonly expressed in 

milligrams of oxygen consumed per liter of sample 
during 5 days of incubation at 20 °C 

and is often 

used as a surrogate of the degree of 

.

pollution of water

 

organic

 
 


background image

 

Thank you

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 14 عضواً و 174 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل