热点 数学

【菠萝科学奖】数学奖:一个泳池里有多少尿?可能有100多瓶瓶装水那么多!

安赛蜜 人工甜味剂

冷月如霜 发表于  2017-04-14 20:58

获奖团队:
加拿大阿尔伯塔大学李杏芳团队

说到游泳池,许多人都会想起那熟悉的味道。高中化学老师告诉我们,这是因为泳池里添加了用来消毒的漂白水。

化学老师没把整件事儿说全——你闻到的味道,其实是漂白水、汗液、皮脂、尿液“混合发酵”的产物。

没错,有尿。而且还不少。一项最新研究推算,一个泳池里的尿液,可能有100多瓶瓶装水那么多!

尿过的请举手……图片来源:123rf.com.cn正版图片库

泳池里的尿怎么测?通过一个甜甜的东西

泳池的卫生问题无疑困扰了许多人,其中包括了加拿大阿尔伯塔大学的李杏芳教授。最近,她的研究团队在《环境科学与技术通讯》(Environmental Science & Technology Letters)上发表了一篇文章,详细探讨了泳池的尿液问题。

在文章开头,研究人员指出,游泳池内的尿液是公共卫生的一大担忧——尽管尿液本身是无菌的,但它含有的尿素、氨、氨基酸和肌酐等含氮化合物会与氯等消毒剂反应,产生副产物。这些副产物可能会刺激眼睛或呼吸道,并和哮喘发作有关。

你也许会以为科学家们小题大做,游泳池里的尿,能有多少呢?不要以为大家都是遵纪守法的好公民。此前,在一项调查中,有19%的人坦陈自己曾在游泳池里撒尿。要知道,这还只是勇于承认的那一部分。究竟有多少人图方便在泳池里解决问题,一个泳池里平均又有多少尿液?没有人知道答案。

但李教授想要知道。

她的想法听起来很简单:如果我们能找到尿液中可以用来定量的某种物质,分析它在泳池中的含量,一做推算,不就能知道泳池里有多少尿液了么?

不过,要找到在尿液中稳定存在,且不易在泳池里被降解掉的分子,并不是一项简单的任务。几番探索后,研究人员将目光投向了食物中大量存在的一种物质——安赛蜜(acesulfame-K)。作为一种人工甜味剂,安赛蜜存在于大量酸奶和其他食物中,能给人“糖分”的快感,但却不会在人体内被代谢和降解。也就是说,它们进入人体时是什么样,出来的时候还是什么样(也是一种see you tomorrow?)。更重要的是,它在水中很稳定。即便是废水处理系统,都无法有效将它降解。因此,安赛蜜就成了用来测定泳池内尿液含量的最佳标杆。

从你吃下的酸奶到尿出的尿,再到泳池里的水,安赛蜜还是那个安赛蜜。图片来源:123rf.com.cn

泳池里的尿,比你想的还要多

有了标杆,研究人员开始收集水样。在2014年的5月到8月,他们从加拿大的两座城市中总共收集了87份水样,范围涵盖娱乐中心、宾馆和私人住宅的29处泳池和热水浴池。这些水样在经过初步的过滤后,被送入高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC MS/MS)进行分析,估算安赛蜜的浓度。

结果触目惊心:在第一个城市,水样中安赛蜜的浓度为每升30~2100纳克,第二个城市的数据是每升90~1070纳克。

这是什么概念呢?此前有一项研究发现,成年加拿大人尿液中安赛蜜的平均浓度是每毫升2360纳克。这意味着,两个城市的泳池中,最多分别有0.05%和0.1%的液体是尿液!

为了让结果更可信,研究人员又做了一次长期的取样。在第二个城市,他们选择了两个容量分别为420000升与840000升的泳池,每天采样6次,连续采样三周。这次获取的安赛蜜浓度值依然处于同一数量级:小泳池内获得的平均数据是每升156纳克,而大泳池内的平均数值是每升210纳克。研究人员做了一下转换:在这两个标准泳池,尿液的平均体积大约分别为30升与75升——也就是说,这些泳池的水中有将近0.01%是尿液

75升有多少?想象一下100多瓶500ml瓶装水汇集在一起。图片来源:123rf.com.cn

“如果有人在用你的泳池,你就得假定他们会在里面撒尿。”普渡大学环境工程系的布莱切利(Ernest Blatchley III)教授评论道。

解决方案?“别在游泳池里撒尿!也告诉你的朋友别干这事!”布莱切利教授补充说,“这对人不尊重,而且很危险。”

罗格斯大学的环境微生态专家韦塞尔(Clifford Weisel)教授解释了为何这是一种危险的行为——尿液与消毒剂反应产生的副产物有毒。“如果你的孩子去了游泳池,而且感到不适,你应该知道为什么。”韦塞尔教授说道。此外,他还指出,室内游泳池由于通风不畅,缺乏阳光,这些有毒的副产物更难散去,造成的影响可能更大。

李杏芳教授自己经常游泳。她说,这项研究的目的并不是让人远离泳池,“我的研究不是为了吓唬人,而是希望这些问题能得到避免”。

再来看看美国疾控中心给出的健康游泳建议吧,保护自己也保护他人:

  • 如果你患有腹泻,不要去游泳
  • 在开始游泳前,洗一个澡
  • 不要在泳池里排尿、排便
  • 不要吞饮池水
  • 游泳过程中每个小时休息一次
  • 补抹防晒品
  • 多摄入液体
  • 到正规的游泳场所游泳

(编辑:odette)

参考资料

  1. Lindsay K. Jmaiff Blackstock, Wei Wang, Sai Vemula, Benjamin T. Jaeger, Xing-Fang Li. Sweetened Swimming Pools and Hot Tubs. Environmental Science & Technology Letters, 2017; DOI: 10.1021/acs.estlett.7b00043
  2. http://www.pbs.org/newshour/rundown/artificial-sweetener-reveals-much-pee-average-pool/
  3. http://www.npr.org/sections/health-shots/2017/03/01/517785902/just-how-much-pee-is-in-that-pool

更多关于菠萝科学奖的趣味解读,请戳专区:
 

拓展阅读

在泳池里嘘嘘……千万别再那么做了!

热门评论

  • 2017-03-08 11:49 毛骡 金属材料学博士

    经验一:在泳池里突然感到一股暖流,不用怀疑,附近有人尿了。

    经验二:某人背后突然有翻涌的水流,不用怀疑,他放屁了。

    经验三:放屁是不会给水染色的,除非那个人拉肚子了。

    [102] 评论
  • 2017-03-08 11:39 鬼谷藏龙 神经科学博士生

    那么问题来了,把游泳池的废水回收后拿去浇田划不划得来。

    [38] 评论
  • 2017-03-08 12:17 改昵称是个技术活
    引用文章内容:为了让结果更可信,研究人员又做了一次长期的取样

    要做到结果可信, 何苦长期取样, 做双盲测试不就行了.

    放一池子干净的水, 测一下安赛蜜; 然后再请人排着队随机尿些尿进去, 看看通过安赛蜜能不能正确的测出尿的含量不就行了.

    [22] 评论

显示所有评论

全部评论(54)
  • 1楼
    2017-03-08 11:39 鬼谷藏龙 神经科学博士生

    那么问题来了,把游泳池的废水回收后拿去浇田划不划得来。

    [38] 评论
  • 2楼
    2017-03-08 11:49 毛骡 金属材料学博士

    经验一:在泳池里突然感到一股暖流,不用怀疑,附近有人尿了。

    经验二:某人背后突然有翻涌的水流,不用怀疑,他放屁了。

    经验三:放屁是不会给水染色的,除非那个人拉肚子了。

    [102] 评论
  • 3楼
    2017-03-08 11:59 D00弟

    不仅有尿,还有精

    [6] 评论
  • 4楼
    2017-03-08 12:07 金牛座万大爷
    引用@毛骡 的话:经验一:在泳池里突然感到一股暖流,不用怀疑,附近有人尿了。经验二:某人背后突然有翻涌的水流,不用怀疑,他放屁了。经验三:放屁是不会给水染色的,除非那个人拉肚子了。

    都是过来人

    [1] 评论
  • 5楼
    2017-03-08 12:17 改昵称是个技术活
    引用文章内容:为了让结果更可信,研究人员又做了一次长期的取样

    要做到结果可信, 何苦长期取样, 做双盲测试不就行了.

    放一池子干净的水, 测一下安赛蜜; 然后再请人排着队随机尿些尿进去, 看看通过安赛蜜能不能正确的测出尿的含量不就行了.

    [22] 评论
  • 6楼
    2017-03-08 12:19 改昵称是个技术活
    引用@毛骡 的话:经验一:在泳池里突然感到一股暖流,不用怀疑,附近有人尿了。经验二:某人背后突然有翻涌的水流,不用怀疑,他放屁了。经验三:放屁是不会给水染色的,除非那个人拉肚子了。

    我很想知道, 如果尿液发黄, 在泳池里撒尿, 是否可见.

    [0] 评论
  • 7楼
    2017-03-08 12:29 毛骡 金属材料学博士
    引用@改昵称是个技术活 的话:我很想知道, 如果尿液发黄, 在泳池里撒尿, 是否可见.

    除非人家直接对着你尿……否则那点色差很难看出来。当然,除非对方体内维生素B太多了。

    [1] 评论
  • 8楼
    2017-03-08 14:00 GCMtemp-1

    汗液里会不会有安赛蜜?

    [8] 评论
  • 9楼
    2017-03-08 15:05 沉or浮

    会不会汗中也含有该物质,因为汗液和尿液相似

    [5] 评论
  • 10楼
    2017-03-08 15:13 AAArthur

    排便。。

    [0] 评论
  • 11楼
    2017-03-08 15:34 天降龙虾
    引用文章内容: 再来看看美国疾控中心给出的健康游泳建议吧,保护自己也保护他人:

    如果你患有腹泻,不要去游泳

    在开始游泳前,洗一个澡

    不要在泳池里排尿、排便

    不要吞饮池水

    游泳过程中每个小时休息一次

    补抹防晒品

    多摄入液体

    到正规的游泳场所游泳

    标黑的两项真有趣。。。。

    [2] 评论
  • 12楼
    2017-03-08 15:39 子隐于斯

    原来亚当·桑德勒的《长大后》里泳池尿尿水会变蓝的桥段只是虚构的吗,好失望。

    [0] 评论
  • 13楼
    2017-03-08 16:31 whyisveryme 法理学硕士

    一些药物会给尿液染色,比如利福平。。。



    [0] 评论
  • 14楼
    2017-03-08 19:16 大头米少
    引用文章内容:这项研究的目的并不是让人远离泳池

    可事实上是达到这个效果呀

    [1] 评论
  • 15楼
    2017-03-09 07:42 在雨夜

    没检测下没有人进入的游泳池的水吗?

    [2] 评论
  • 16楼
    2017-03-09 09:59 火小魔_52588

    如果安赛蜜很难分解,那刚注入泳池的水会不会就含有安赛蜜?

    [7] 评论
  • 17楼
    2017-03-09 10:32 微妮
    引用@毛骡 的话:经验一:在泳池里突然感到一股暖流,不用怀疑,附近有人尿了。经验二:某人背后突然有翻涌的水流,不用怀疑,他放屁了。经验三:放屁是不会给水染色的,除非那个人拉肚子了。

    你都经历了些啥

    [1] 评论
  • 18楼
    2017-03-09 10:52 上条大雄

    想起相声的段子:逮那个飞机拉线的!

    [3] 评论
  • 19楼
    2017-03-09 14:01 xiphor

    下池游泳要加锁具。

    [1] 评论
  • 20楼
    2017-03-09 16:29 雨观潮

    不要吞饮池水!关键是不吞不行啊,游泳的时候总会呛进几口吧。

    [1] 评论
  • 21楼
    2017-03-09 19:32 红色皇后 科普爱好者,科学松鼠会成员
    引用@改昵称是个技术活 的话:我很想知道, 如果尿液发黄, 在泳池里撒尿, 是否可见.

    逮住这个拉线的……

    [0] 评论
  • 22楼
    2017-03-09 22:37 穿长靴的柴郡猫
    引用@鬼谷藏龙 的话:那么问题来了,把游泳池的废水回收后拿去浇田划不划得来。

    太稀

    [0] 评论
  • 23楼
    2017-03-10 08:18 菜鸟菜菜鸟

    嗯..。。。。

    这个是不是还得分区域看待?发达国家和发展国家,欧美和亚洲?

    根据文化差异不同,这个是不是也不一样?

    [0] 评论
  • 24楼
    2017-03-10 09:35 刘公子是小布尔乔亚

    不会游泳,家里也没有泳池

    [0] 评论
  • 25楼
    2017-03-10 11:02 豆瓣酱_9831

    快抓那个飞机拉线儿的!

    [0] 评论
  • 26楼
    2017-03-10 16:15 colorfulberry

    去游泳馆也要去一些好些的 经常换水的游泳馆,要不然不干净不卫生。
    让我想起了 自来水的生物“膜”法水处理,曾经的自来水氯味十足,现在的自来水没有什么味道了。主要是用了生物膜,过滤一切大分子,然后在加入一些微量元素。其实标准的自来水很干净了。

    探索频道有讲
    http://www.bilibili.com/video/av3966296/?from=search&seid=15958911835224708010


    [1] 评论
  • 27楼
    2017-03-11 02:58 Mr.Gold

    高中的时候学校游泳池里有摇蚊幼虫,经常看见在水底一扭一扭的。。。

    [0] 评论
  • 28楼
    2017-03-11 12:22 年迈的青春痘

    日常过滤能去除吗?会不会是祖传老汤。。

    来自山寨果壳.wp
    [0] 评论
  • 29楼
    2017-03-13 00:27 萧迪

    谁去发明一种碰到尿会变色的无色无毒“东西” =。=

    [1] 评论
  • 30楼
    2017-03-13 11:34 荼靡忘川

    得出这个结论之前,是不是应该测一下,人的洗澡水里,有多少安赛蜜含量?

    人洗手水里,有多少安赛蜜含量?

    [1] 评论

显示所有评论

你的评论

登录 发表评论

冷月如霜
冷月如霜 植物细胞生物学博士生

作者的其他文章

更多科研事,扫码早知道

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©2017果壳网    京ICP证100430号    京网文[2015] 0609-239号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:13691127034