الكلور قادر على التفاعل مع العرق والبول في حمامات السباحة الداخلية لإنتاج منتجات ثانوية مطهرة متطايرة

يتم إنشاء الملوثات المحمولة جواً بعد تفاعل الكلور مع العرق والبول في حمامات السباحة المغلقة، وهي خطوة مهمة لفهم القدرة على تقليل تكوين "المنتجات الثانوية المطهرة المتطايرة" التي تسبب تهيج الجهاز التنفسي.

تمكن باحثون في جامعة إنديانابوليس من تحديد كيفية تشكل الملوثات المحمولة في الهواء بعد تفاعل الكلور مع العرق والبول في حمامات السباحة المغلقة، وهي خطوة مهمة في فهم القدرة على تقليل تكوين "المنتجات الثانوية المطهرة المتطايرة" التي تسبب تهيج الجهاز التنفسي.
يقول إرنست بلاتشيلي، أستاذ الهندسة البيئية: "بعض حمامات السباحة الداخلية لها رائحة مميزة للكلور". "قد تظن أنك تشم رائحة الكلور، لكن في الواقع تشم رائحة خليط من المنتجات الثانوية للمطهرات. وإذا كان تركيزها مرتفعا بما فيه الكفاية، تبدأ تهيجات في الجهاز التنفسي والجلد والعينين." وأصبحت هذه القضية قضية وطنية في الصيف الماضي عندما توقفت بطولة الولايات المتحدة الوطنية للسباحة التي أقيمت في إنديانابوليس بعد أن اشتكى السباحون من صعوبة في التنفس.

في اختبارات مياه السباحة العادية، تم اكتشاف منتجات ثانوية غير عضوية، أو مركبات كيميائية تفتقر إلى روابط الكربون والهيدروجين. هؤلاء الباحثون هم أول من اكتشف وجود "منتجات ثانوية متطايرة للتطهير"، والتي تنتقل في الهواء وبالتالي تشكل خطرا على الصحة. ونشرت نتائج هذه الدراسة العام الماضي في مجلة "علوم وتكنولوجيا البيئة". ومن المتوقع أن تظهر نتائج إضافية في وقت لاحق من هذا العام في نفس المجلة وسيتم تقديمها أيضًا في مؤتمر عالمي للصحة البحرية سيعقد في أكتوبر في كولورادو. يقود الدراسة المذكورة باحثان من كلية الهندسة المدنية بجامعة إنديانابوليس.

يعد هذا البحث جزءًا من جهد عالمي لمعادلة الصناعة البحرية بنفس المستوى من الدقة العلمية مثل أبحاث كيمياء مياه الشرب، كما يقول مايكل بيتش، المدير المساعد للمياه الصحية في مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في المركز الوطني للأمراض المعدية. من الحيوان إلى الإنسان والأمراض المعوية. ويقول: "إذا كنت لا تعرف التركيب الدقيق، فلن تتمكن من معالجة المياه بشكل صحيح". "في الدراسة المذكورة أعلاه، تم العثور على أنواع مختلفة من المركبات التي يمكن أن تسبب مخاطر صحية محتملة." وثق مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها حالات أصيب فيها مواطنون بالمرض بعد استنشاق ملوثات في حمامات سباحة مغلقة لم تتم صيانتها بشكل سليم.

يقول الباحث: "نحن نرى أن هذا مشكلة واسعة جدًا في مجال الصحة العامة والتي بدأنا للتو في اكتشافها، ويجب علينا جمع المزيد من المعلومات". وتعد السباحة الهواية الأكثر شعبية بين الأطفال في الولايات المتحدة، وتشير الأدلة الكثيرة إلى أن الأطفال قد يكونون أكثر حساسية من البالغين للتأثيرات المهيجة لهذه المواد، كما يقول الباحث. يستخدم الكلور بشكل رئيسي ضد نمو مسببات الأمراض (الكائنات الحية الدقيقة). يقول الباحث: "ما يهمنا فعله الآن هو اختبار كيمياء التفاعلات بين الكلور والمواد التي يتركها الإنسان في حمامات السباحة: العرق والبول". "سنحقق أيضًا فيما يحدث عندما يتفاعل الكلور مع الملوثات الأخرى بما في ذلك منتجات العناية الشخصية مثل المكياج ومزيل العرق." وقام الباحثون بفحص مياه حوض السباحة للعثور على مركبات عضوية تتشكل عندما يتفاعل الكلور مع مواد مثل الكرياتينين واليوريا والأحماض الأمينية، وجميعها مواد موجودة في عرق الإنسان وبوله.

وتمكن الباحثون من وضع فرضيات حول التفاعلات التي تحدث بين الكلور وهذه المواد. يقول الباحث: "لقد ركزنا على عدد من الأحماض الأمينية التي نعتقد أنها تمثل تلك الموجودة في البول والعرق، ومن المرجح أن يكون تركيزها في مياه حوض السباحة مرتفعا". واستخدم الباحثون طريقة تحليلية تُعرف باسم "قياس الطيف الكتلي بمقدمة الغشاء" لتحديد وقياس هذه المطهرات المتطايرة. تستخدم الطريقة المقبولة لاختبار مياه حوض السباحة اختبارًا يسبب تغيرات في اللون اعتمادًا على تركيبة المواد الموجودة في العينة. في بعض الأحيان لا يكون الاختبار حساسًا بدرجة كافية للتمييز بين الأنواع المختلفة لمركبات كيميائية معينة.

يقول الباحث: "في الأساس، نحن مهتمون بمطابقة قياساتنا مع خصائص حوض السباحة". "ولتحقيق هذه الغاية نقوم بجمع عينات من عدد من حمامات السباحة العامة واختبارها لتحديد تراكيز هذه المواد في حمامات السباحة النشطة". يقول الباحث: "نحن نتحقق أيضًا مما يمكن فعله للمياه لتحسين كيميائيتها منذ لحظة تكوين هذه المواد". "وبعبارة أخرى، كيف يمكن تفكيك هذه المواد أو منع خلقها في المقام الأول." يركز البحث الجديد على مسألة ماذا يحدث لهذه المواد عندما تتفاعل مع الأشعة فوق البنفسجية. يقول الباحث الرئيسي: "تشير النتائج الأولية إلى أنه في المواد غير العضوية التي تحتوي على النيتروجين، يتسبب الإشعاع في تحللها إلى مركبات غير ضارة إلى حد ما". وتتحلل منتجات المطهرات إلى عدة مركبات، من بينها النترات وأكسجين ثنائي النيتروجين، المعروف أيضًا باسم "غاز الضحك". ويقول الباحث: "في الوقت الحالي، نحن نعرف على وجه اليقين ما يحدث لحوالي خمسة وسبعين بالمائة من النيتروجين، ونعتقد أننا نعرف ماذا يحدث لبقية النيتروجين أيضًا، ولكن يجب علينا إجراء عدة تجارب للتأكد من ذلك". . يمكن لهذه النتائج أن تلقي الضوء على مياه الشرب المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. يقول الباحث: "في بعض الأحيان يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية والكلور معًا لمعالجة مياه الشرب".

"إن الكيمياء متشابهة في هاتين البيئتين، لذا فإن اهتمامنا بدراسة هذه التفاعلات أوسع من مجرد حمامات السباحة." "لدينا فهم جيد جدًا لتأثير الأشعة فوق البنفسجية على المخلوقات، لكن فهمنا أقل بكثير فيما يتعلق بتأثيرها على هذه المواد الكيميائية. ولهذا السبب، نقوم بالتحقيق في آليات التفاعلات وكذلك مدى معدل حدوثها". وفي دراسة المتابعة، يخطط الباحثون لإجراء مقابلات مع مشغلي حمامات السباحة للحصول على مزيد من المعلومات، مثل عدد الأشخاص الذين يستخدمون المرافق وعدد مرات تطهير المياه. يقول الباحث: "من المدهش مدى قلة ما نعرفه عن كيمياء حمامات السباحة". "ونتيجة لذلك، توقف نشاط المسابح لأسباب كان من الممكن منعها. نحن مهتمون بحل هذه المشكلة حتى تتمكن الشركات والبلديات من تشغيل حمامات السباحة الخاصة بها بطريقة لا تتسبب في إصابة الناس بالمرض". ويخلص الرئيس التنفيذي للرابطة الوطنية للسباحة إلى أنه "بمجرد أن نفهم الكيمياء، ستكون صناعتنا قادرة على تسريع تطوير الحلول لتحسين نوعية الهواء الذي نتنفسه، والحد من مخاطر الصرف الصحي العام وزيادة المعرفة حول خزانات المياه". حمامات سباحة. ويضيف قائلاً: "نحن مهتمون بالمضي قدمًا في تقليل التعرض للمواد غير الطبيعية".