普渡大学实验室致力于改善室内游泳池的条件

普渡大学的研究人员已经确定了室内游泳池中氯与汗液和尿液反应时，某些空气污染物是如何产生的，这是学习如何减少“挥发性消毒副产物”形成的一步，这种“挥发性消毒副产物”会引起呼吸道刺激。

普渡大学环境工程教授欧内斯特·r·布拉奇利三世说:“一些室内游泳池似乎有一种典型的氯气味。”“你可能认为你闻到的是氯，但你闻到的可能是消毒副产品的混合物。如果它们的浓度足够高，就会对你的呼吸系统、皮肤和眼睛造成刺激。”

这个问题在去年夏天引起了全国的关注，当时在印第安纳波利斯举行的美国全国游泳锦标赛因游泳运动员出现呼吸困难而中断。

泳池水的标准测试可以检测无机副产品或不含碳氢键的化合物。普渡大学的研究人员首次发现了有机“挥发性消毒副产物”的存在，这种副产物通过空气传播，会引起健康问题。

普渡大学的研究结果去年发表在《环境科学与技术》杂志上。其他研究结果预计将于今年晚些时候发表在同一期刊上，并将于10月15日至17日在科罗拉多州科罗拉多斯普林斯举行的世界水生健康大会上发表。普渡大学土木工程学院的博士后研究助理李静和布拉奇利领导了这项工作。

疾病控制和预防中心国家人畜共患、媒介传播和肠道疾病中心健康水代理副主任迈克尔·比奇(Michael Beach)说，这项研究是将饮用水化学研究的科学严谨性应用于水产行业的努力的一部分。

“如果你不知道汤里有什么，你就不可能知道如何处理水，”他说。“普渡大学的研究正在寻找各种可能对健康有潜在影响的化合物。”

美国疾病控制与预防中心记录了一些病例，人们在维护不当的室内游泳池呼吸污染物后生病。

“我们认为这是一个非常大的公共卫生问题，我们才刚刚开始发现，我们需要更多的数据，”比奇说。

比奇说，游泳是美国儿童最受欢迎的娱乐活动，有证据表明，儿童对消毒副产品的刺激性作用可能比成年人更敏感。

氯化主要用于防止病原微生物的生长。

布拉奇利说:“我们试图做的是研究氯和人们放入游泳池的汗液和尿液之间的化学反应。”“我们还将调查氯与其他污染物发生反应时会发生什么，包括化妆品和除臭剂等个人护理产品。”

普渡大学的研究人员分析了游泳池水中氯与人体尿液和汗液中所含的肌酐、尿素和氨基酸反应时产生的有机化合物。通过测量，研究人员可以具体假设尿素、肌酐和几种氨基酸是如何与氯反应产生消毒副产物的。

布拉奇利说:“我们集中研究了一些氨基酸，我们认为这些氨基酸是汗液和尿液中存在的代表性氨基酸，也可能是游泳池水中高浓度存在的氨基酸。”

普渡大学的研究人员使用了一种称为膜引入质谱的分析技术来识别和测量挥发性消毒副产物。

分析游泳池水的传统技术使用一种测试，根据样品的化学组成引起颜色变化。然而，该测试无法区分不同类型的化合物。

布拉奇利说:“基本上，我们想做的是将我们的测量与泳池的运行特性联系起来。”“为了解决这个问题，我们正在从多个公共泳池收集样本，并对其进行分析，以确定运营泳池中存在的挥发性消毒副产物的浓度。”

这项研究是由布拉奇利小组的三名成员进行的:研究生威廉·韦弗和尤莉·温以及本科生杰西卡·约翰斯顿。

布拉奇利说:“我们也在研究，一旦这些化学物质形成，我们可以对水做些什么来改善化学成分。”换句话说，你如何分解消毒副产物或防止它们的形成?

新的研究集中在消毒副产物用紫外线辐射处理时会发生什么。布拉奇利说，研究结果表明，一些含有氮的无机消毒副产物在紫外线辐射下分解为“或多或少无害的化合物”。

消毒副产品被转化为几种化合物，包括硝酸盐和一氧化二氮，也被称为笑气。

他说:“目前，我们知道大约75%的氮去了哪里，我们认为我们知道其余大部分氮去了哪里，但我们需要做一些实验来证实这一点。”

这些发现还将揭示饮用水在接受紫外线辐射后会发生什么变化。

布拉奇利说:“有时紫外线辐射和氯一起使用来处理饮用水。”“在这两种情况下，化学反应非常相似，所以我们对这些反应的兴趣不仅仅是游泳池。

“我们很清楚紫外线辐射对微生物的影响，但它对水中这些化学物质的影响还不是很清楚。考虑到这一点，我们正在研究反应机制，以及这些消毒副产物暴露在紫外线辐射下的反应速度。”

他们的研究集中在了解紫外线如何与有机消毒副产物发生反应，这些副产物是由尿素、肌酐、氨基酸和其他化合物的氯化反应形成的。

在未来的工作中，研究人员将采访泳池运营商，以了解更多细节，比如有多少人使用这些设施，以及水多久被氯化一次。

“令人惊讶的是，我们对游泳池的化学成分知之甚少，”布拉奇利说。“这就是为什么我们的游泳池被关闭，原因可能是可以避免的。我们希望解决这个问题，这样企业和市政当局就可以以一种不会导致人们生病的方式运营他们的游泳池。”

这项研究由位于德尔威尔明顿的杜邦实验站资助。美国国家游泳池基金会。

该基金会最近向普渡大学的研究人员提供了135,954美元的赠款，以了解更多关于使用紫外线辐射和氯化消毒娱乐用水的知识。研究重点是形成和破坏消毒副产物的化学和光化学反应。

“一旦我们了解了化学成分，我们的行业就可以推出改善空气质量、减少负面健康风险和增强水上体验的解决方案，”国家游泳池基金会首席执行官托马斯·m·拉霍克基(Thomas M. Lachocki)说。“我们希望减少与非天然化学物质的接触。”

资料来源:普渡大学

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