1996年颁布的《游泳场所卫生标准》(GB 9667-1996)和2007 年发布的 《游泳池水质标准》(CJ244-2007)都将尿素列为表征游泳池有机物污染程度的指标,且限值为3.5 mg/L^[1],而同一时期世界其他主要国家以及国际游泳联合会在游泳池水质标准中均以耗氧量(COD_Mn)作为表征游泳池水有机物污染的指标,表1 是其他国家或组织对泳池水的COD_Mn限值规定。

　　 尿素相比于COD_Mn而言,其较能体现游泳池水的新旧程度,此外尿素和氯反应能够生成N-N二氯脲,其是生成NCl₃的一种中间产物^[5],即尿素是极具挥发性和刺激性的氯消毒副产物NCl₃的前体^[6],控制泳池水中尿素含量有利于控制室内游泳池空气中NCl₃的含量。但COD_Mn也是评价水质有机物污染的重要项目之一,国内研究表明其与水的感官性质、肠道疾病、氯化消毒副产物、Ames致突变试验中回复突变率(MR)、水的致癌性均呈正相关关系^[7]。不仅如此,据日本科技人员的研究结果,水中COD_Mn与臭味有一定相应关系,当COD_Mn(以O₂计):(1)小于2.9mg/L,一般水体不会发生异臭;(2) 大于3.0 mg/L,水体可能发生异臭;(3) 大于4.5mg/L,水体发生异臭百分率为50%;(4) 大于6.0mg/L,水体发生异臭百分率为70%。

　　 日本科技人员指出:当水中COD_Mn大于3mg/L时,应对水体密切关注;当水中COD_Mn为5 mg/L时,水体极易发生异臭,应发警报。当水中COD_Mn(以O₂计)等于3mg/L时,换算为以KMnO₄计的COD_Mn应为11.85mg/L,这大概是日本、法国、韩国和俄罗斯等国家以及FINA将COD_Mn(以O₂计)设定为约3mg/L的原因所在。

　　 此外,随着我国地面水和地下水几乎不同程度地受到了有机物污染,采用先进的监测手段分析水中有机物是当今世界水质监测的趋势之一。目前美国及德国已对综合评价水质有机物污染状况的指标总有机碳(TOC)提出最高阈值(为4 mg/L),并以TOC去除率来监测水处理有机物效果。相比于尿素和COD_Mn,TOC以其简单、快捷、准确的特性作为综合评价水质的有机物污染指标,极具实际意义。在我国的饮用水标准中,用以表征有机物总量的综合性指标主要有COD_Mn和TOC两种。相比较而言,TOC比COD_Mn能更准确地表示水中的有机物含量,例如以泳池水为例,甲酸、乙酸、丙酸、甲醛、乙醛、丙醛等物质的COD_Mn氧化率均极低,大多不足10%^[8],TOC氧化有机物则更彻底,表征有机物更具代表性。COD_Mn作为适合我国当前国情的一项有机物综合指标,有其存在的必要性,但从分析技术角度来说,TOC的检测更为简便快捷,而且还能实现在线检测,是能为未来的水质安全管理提供更好技术支持的一项指标。此外,有研究对于某一特定的水源水、水厂的出厂水、管网水测定其COD_Mn和TOC值,在经过一个较长时间的数据积累,发现这两种指标之间存在良好的相关性^[9]。德国海德堡大学在历时4年的研究中,对收集到的数据进行TOC和COD_Mn的对比。从科学的角度来看,TOC的计量背景具有更好的可定义性和可重复性。到目前为止,研究的所有数据都清楚地表明^[2],TOC应被视为一个描述有机污染物的重要指标,而不是COD_Mn。

　　 试验取水样点为北京多个游泳池,包括专业营业性游泳馆、多所大学游泳池以及健身房内置游泳池等,共计7个游泳池,13 个取样点。分析项目为尿素、COD_Mn和TOC。

　　 (1)尿素:Palintest 6(英国百灵达泳池精灵快速检测仪);(2)COD_Mn:高锰酸钾法;(3)TOC:elementar liqui TOC II(德国元素公司)。

　　 本试验基于研究泳池水表征有机物的3个指标之间的线性相关关系,即泳池水的尿素、COD_Mn和TOC三者之间的相关性。

　　 某游泳馆泳池水样取样点见图1,所选各游泳池池水的尿素、COD_Mn和TOC测定值见表2。从表2数据不难看出,就尿素测定值而言,《游泳池水质标准》(CJ 244-2007)的限值为3.5 mg/L,上述各游泳池的尿素指标均未超标;就COD_Mn指标而言,如果以日本和FINA等所规定的3mg/L(以O₂计)作为限值,则上述游泳池几乎均超标,这就需要我们国家的游泳池行业改善工艺和管理措施,及早达到世界主要发达国家和国际游泳联合会的游泳池有机物指标。

　　 泳池水中尿素和COD_Mn的线性相关性关系见图2a,尿素和TOC的线性相关性关系见图2b,尿素和TOC的线性相关性关系见图2c。

　　 对于尿素和COD_Mn测定值之间的线性关系,计算可得线性相关性系数R²=0.996 6,一元线性回归方程为y=2.886 7x-0.002 7;对于尿素和TOC测定值之间的线性关系,计算可得线性相关性系数R²=0.999 9,其一元线性回归方程为y=10.939x+0.009 2;对于COD_Mn和TOC测定值之间的线性关系,计算得到线性相关性系数R²=0.996 7,其一元线性回归方程为y=3.729 7x+0.223 3。国内泳池水尿素限值为3.5 mg/L,将其代入尿素和COD_Mn的一元线性回归方程中可得y=10.1mg/L(以O₂计),与日本和FINA分别采用的COD_Mn限值(以O₂计)12mg/L和10mg/L非常接近。分别将尿素限值3.5mg/L和FINA COD_Mn限值10mg/L代入尿素和TOC、COD_Mn和TOC之间的一元线性回归方程中,可以分别得到38.295 7mg/L和37.52mg/L,两者取其小值推测出泳池水的TOC限值在37mg/L附近,鉴于目前没有关于泳池水TOC的限值,根据一元线性回归方程和尿素、COD_Mn限值所推断出的TOC限值具有极大的局限性,国内外已经存在饮用水TOC的限值,即4mg/L,游泳池水质的国际趋势是向饮用水水质迈进,因此关于泳池水TOC限值的确定仍需试验和分析。

　　 根据测试结果可知:

　　 (1)尿素和COD_Mn、尿素和TOC、COD_Mn和TOC之间的相关性系数分别为0.0.996 6,0.999 9,0.996 7,表明三个指标两两之间的相关性非常好,其一元线性回归方程分别为y=2.886 7x-0.002 7、y=10.939x+0.009 2和y=3.729 7x+0.223 3。

　　 (2)由于三个指标之间的线性关系非常好,用COD_Mn和TOC代替尿素表征游泳水有机物污染程度在理论上是完全可行的。

　　 (3)TOC检测简单、快捷、准确的优势,得出泳池水的TOC测定值即可推知检测较繁琐的尿素和COD_Mn测定值,这使得TOC具有更重要的现实意义。