2.8氰尿酸(Cyanuric Acid)
二氯异氰尿酸钠(Dichlor、NaC3O3CL2)和三氯异氰尿酸盐(Trichlor、C3N3O3CL2)消毒剂是一种有机化合物,它在水中分解成氰脲酸和氯,其中的氰脲酸是稳定剂。它能够稳定的原因是先控制次氯酸一次只生成一定的数量,使药剂中的氯逐渐释放出来,即使在日光照射下,也只有很少一部分次氯酸流失。
二氯和三氯投入池中,氰脲酸会不断积累。太少剩余量很快被阳光破坏,太高又可能减少氯的效果,菌群增加,藻类产生。氰脲酸含量对氯的杀菌影响见图一。所以对氰脲酸必须予以监测和控制。
(3)英国建议:有机消毒剂应用在人数负荷大、要求较低的游泳池的水处理,氰脲酸的浓度低于200mg/L,理想范围是50-100mg/l,最大为200mg/l。
由于随着氰脲酸的浓度不断增加而使杀死细菌的减弱,通常必须是游离性余氯的浓度高于次氯酸盐。建议的范围(见表10)。
氰脲酸过多可能导致水质过稳的问题。使消毒剂的作用不能充分发挥。目前我国使用三氯和二氯消毒剂比较普遍,我们认为增加氰脲酸的控制指标是十分必要的。可以参考英国的规定。
表10英国建议的氰脲酸规定
池水氰脲酸浓度(mg/L) | 游离性氯最低浓度(mg/L) |
25 | 1.5 |
50 | 2.0 |
100 | 2.5 |
200 | 3.0 |
2.10三卤甲仿(THMs)
THMs(又称卤仿),是潜在的致癌物质,由于池水和水面上空气都会有THMs,游泳者通过皮肤接触、吞咽或吸入而吸收。所以有些专家认为过量的THMs是不适宜的。
仅从世界生活饮用水水质发展趋势上看,有些国家对THMs放宽了限值。WHO在1998年修订的“饮用水质准则”中将三氯甲烷从1984年第一版30mg/L;,提高到200μg/l。相比消毒副产物的风险,认为首先应保证满足消毒要求。为此,WHO为降低总的风险,宁可把氯仿指标提高到200 μg/l(我国在氯甲烷限值为60 μg/l)。美国THMs 2002实施强制标准为80 μg/l(基本观点是消毒必须保证,同时副产物风险也要降低)。
世界上在游泳水质标准中除FINA和德国有明确规定外(20 μg/l限值);日本(2001年)游泳池水质卫生标准中将THMs值希望暂定目标约为200mg/L;英国规定与饮用水水质相同,限值为100 μg/l。
从我国国内大中型12个水厂管网水样中THMs浓度测定结果,平均为24.7μg/l(其中最大47.86μg/l,上海;最小为12.32 μg/l,成都),虽然我国游泳池水中的THMs没做完善的检测,但显然池水加氯消毒后的THMs可能远远大于用水的规定。
有关专家认为将饮用水标准转到游泳池水质标准是不适宜的。到目前为止,从整体讲,几乎不可能确知在游泳时有多少被咽下,又有多少不同的副产物会进入人体组织,同时不受游泳强度和时间长短的影响,所以这一限值很难确定。由于在池边检测困难、费用高,美国、英国等国家没有将THMs的监测列入日常监测项目。
目前国际有将THMs限值放宽的趋势,我们也认为FINA和德国对THMs的要求有些偏高,但控制THMs对滥用氯制剂消毒是有一定作用的,而且这些物质确实有一定的致癌性,对于运动员和经常的游泳的人可能会产生影响,应加控制。
最后,参照WHO和日本的规定,THMs暂定为200μg/L。
2.12微生物指标的规定
1、菌落总数
是指1ml水样在营养琼脂培养基中,于36℃±1℃恒温箱内培养后,所生成的细菌菌落总数(CFU/ml计)。菌落总数是了解池水消毒是否彻底的一项有效方法,也是灭菌效率的主要指标。各国的游泳池微生物指标控制的限值不同,见表12。
菌落总数中的细菌大部分是非致病性,仅菌落总数高没有太大的卫生意义,菌落总数比较直观,细菌越少,水质卫生就越好。与发达国家和FINA标准相比,我国的要求明显太低,我们认为只要循环周期合适,有足够的消毒剂余量,pH值维持在一定水平。水质处在平衡,同时经常反冲洗过滤器,而且游泳池管理完善,控制池水中的微生物并不困难,因为微生物等指标和人体健康直接相关,更有必要采用比较高的标准。
这次新水质标准中提出菌落总数200cfu/L以下,和总大肠菌群100mL不可检出的规定。当消毒失败,影响过滤器(特别是活性炭过滤器中细菌繁殖),管道系统和平衡池水质变差,水质污染时就必须进行葡萄球菌和金黄色葡萄菌的非常规检测。
2.13氧化还原电位(ORP)
氧化还原电位(ORP)是由Oxidation Reduction Potential三个词的词头组成,它是表示水中的氧化或还原的电动势(电位),ORP值是水溶液氧化或还原能力的测量指针,它的单位是微伏特(mv),它是由ORP电极和电压计所组合而成;ORP电极是一种可以测量水中电子的吸收或释放的电极,通常是用贵金属所作成的;电压计是将ORP电极所测得的数据放大而稳定的呈现出来的工具。ORP所测得的值与消毒剂杀死细菌的能力有高度的相关性。通过各国研究学者多年的研究,并在饮用水与游泳池水中所证实,现已成为国际间水质标准的指标。世界卫生组织(WHO)在1971年将ORP值列入饮用水水质标准的参考指标。
在游泳池与按摩池的水质管理上,不正确的水质测试和化学药剂的使用会产生严重的误判情况。1984年美国环境健康协会(NEHA)James C.Brown与美国Oregon州Portland市的防疫部门的Eric W.教授对30个公共按摩池作水质调查,分别测量其ORP值,总氯、自由余氯(次氯酸)、pH、氰脲酸、细菌总数与绿脓杆菌等,在其结果(见表13),从报告中证实,游泳池与按摩池水中维持2ppm以上的氯,并不足以保障水质的安全,反倒是ORP值在超过650mV以上时,水中细菌数的含量是在安全范围;因此,650mV以上的ORP值在当地即成游泳池水的重要参考指标。
氧化还原电位居要(ORP)能被用来度量对游泳池与按摩水水中氯的消毒效果,这是因为水中的氯对细菌的杀菌效果受到氧化还原电位影响,所以ORP值是水质的可靠指标,如果游泳池与按摩池池水中的ORP值等于或高于650mv,则表示其中的含菌量是可以接受的,国际上对游泳池的水质要求:
(1)世界卫生组织在“游泳池水环境指导原则”中建议:在氯消毒池,当采用银/氯化银电极和氯化钾电解质探头,pH=6.5~7.3时,ORP为750mV;pH=7.3~7.8时,ORP为770mV以上,可满足消毒效果。
(2)FINA水质标准中ORP≥700mV.
(3)DIN19643-1中规定:采用Ag/AgC1 3.5摩尔KCl探头;
淡水:6.5≤pH≤7.3,ORP要求750mV
7.3≤pH≤7.6,ORP要求770mV
海水:6.5≤pH≤7.3,ORP要求700mV
7.3≤pH≤7.8,ORP要求720mV
(4)澳大利亚新南威尔市公共游泳池中采用不同消毒剂时ORP值的要求在700-750mV。
(5)德国标准DIN19643-3中规定:在流入活性碳吸附滤池前检查ORP。该值>800mV(Ag/AgC13mKCl)。
活性碳失去活性可通过比较ORP来确定,如活性吸附滤池进、出水的ORP差至少为250mV。
比如滤池进水=825mV;滤池出水=530mV,差=295mV.
ORP能够体现消毒剂的作用、活性炭的性能等指标,而且可以在线监测,是比较好的游泳池日常维护参数,我们认为这个指标对游泳池水质标准很有意义。
不同氯浓度在不同pH是的ORP可参见图二。同时说明pH对氯的活性影响非常明显,也代表pH对ORP有绝对的影响力。因此。若要维持游泳池水质的安全条件,限制池水pH的范围是绝对有必要的。
图三说明了游泳池水中含氯量相同的情况下,氰脲酸的含量越高,水中ORP值会越低,说明氰脲酸会降低ORP值。
2.14臭氧(O3)
O3在正常温度下是一种气体,它在水中溶解度低,在20℃水中很不稳定,通常其半衰期约25分钟。此外,臭氧在阳光下易于分解,同时也易在水中挥发,并有一定的毒性,其暴露浓度仅为0.1ppm(0.2mg/m3)。
出于安全的考虑,通常与使用臭氧时,必选安装具有安全关闭程序的空气臭氧检测仪(测定范围为0~1ppm)。
德国1997版DIN19643-3游泳池池水处理规定经吸附过滤后,水中剩余O3为0.05mg/L。
美国各有关部门均分别对空气中O3浓度作出规定:不得大于0.1ppm。在用于游泳池的ANSI/NSPI1991,1999b消毒标准中水中O3浓度最高为0.2mg/L;游泳池上方的O3浓度最高为0.5ppm,并要求室内游泳池应有足够的通风设施。
美国1999年用于公共Spas的ANSI/NSPI,1999a消毒标准中水中O3浓度最高为0.1mg/L,水面之上的空气中的臭氧浓度最高为0.5ppm,室内安装需要足够的通风设施。
在美国ANSI/NSPI-1.2003版本中,水中浓度O3未作规定。游泳池和Spas池上方的空气浓度仍应执行OSHA的标准(0.1ppm)。
据报导,欧洲的最大允许浓度为0.15mg/L,池进口处则应装备臭氧监测仪(Dissoloned Ozone Monitor),并经观测整整暴露8小时,证明溶解O3浓度在0.15mg/L条件下对人无害。溶解臭氧比同等氯或溴浓度具有最低毒性,而且安全可靠。
根据上述资料并经编制组讨论,规定了水中限值为0.05mg/L。某些生产厂家人士建议限制空气中的浓度是符合技术发展要求的。水中臭氧浓度高一些对人体的刺激并不比氯大,且世界各国只对空气中的臭氧浓度有明确要求,指出不同浓度的臭氧对人体的不同影响。德国文献中,水中的臭氧对人体的刺激并无说明,从这一侧面表明了水中臭氧浓度并不是一个对人体健康有影响的问题。在正常状态下,即使游泳池水中臭氧浓度在0.15mg/L,臭氧在空气中的分压约是在水中的1/10,即臭氧在空气中的浓度为:0.15mg/L×1/10=0.015mg/L。在此浓度下,空气浓度仍符合要
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