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【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

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在泳池里嘘嘘……千万别再那么做了!
全部评论(52)
  • 31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
  • 32楼
    2017-03-13 14:55 听雨

    有人算过420000升水的泳池有多大吗?

    [0] 评论
  • 33楼
    2017-03-13 18:36 最开始的轻舞飞扬
    引用@改昵称是个技术活 的话: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.
    文章里已经说通过安赛蜜可以测定尿的含量了,因为它稳定且不易分解。所以您说的这个测试是多余的。
    文中的可信的意思是通过长期的调查取样来避免偶然测试得出和事实偏差大的结论。举个很经典的例子,投掷硬币统计正反面,也许投的前十次都是正面,但是投一万次,正面次数一定是在5000次左右的——通过大量的试验统计来保证结果的可信。
    [0] 评论
  • 34楼
    2017-03-14 07:59 天空中的蚂蚁

    表示再也不敢游泳了!!!

    [0] 评论
  • 35楼
    2017-03-14 10:04 满佳
    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.

    添加酸碱指示剂即可

    [0] 评论
  • 36楼
    2017-03-14 10:04 满佳

    可是前提是大家都经常使用工业产品,如果食品中甜味剂添加很少这个方法就没有意义了

    [0] 评论
  • 37楼
    2017-03-14 10:06 满佳
    引用@听雨 的话:有人算过420000升水的泳池有多大吗?

    420立方 25米短池 平均深度1.5米的话11.2米宽 这个真的是小游泳池

    [0] 评论
  • 38楼
    2017-03-15 13:32 翻滚的馒头

    好久没去游泳馆了,就是感觉恶心,公共浴池也是在家里没法洗澡的时候去的。

    [0] 评论
  • 39楼
    2017-03-17 07:02 Leasylvia0

    我记得之前是谁说要发明一种碰到尿就会变色的东西放泳池里,这样有人尿了周围马上就会“见红”,看谁还敢尿。

    发明出来了没有?

    [0] 评论
  • 40楼
    2017-03-17 15:07 龍駿逸
    引用@D00弟 的话:不仅有尿,还有精

    还有大姨妈

    [0] 评论
  • 41楼
    2017-03-18 21:58 我想不到还有什么名字
    引用@D00弟 的话:不仅有尿,还有精

    不吧?精还要有前戏,太明显了。

    [0] 评论
  • 42楼
    2017-03-22 22:37 褐色海洋

    此事易耳:池水中加一溶剂,遇尿则显著变色,令干坏事之人一目了然。

    [0] 评论
  • 43楼
    2017-03-24 09:29 布欧的空间

    既然安赛蜜这么稳定,进入自然水系也应该保持稳定。除了泳池,从污水处理系统进入的会更多,现在这篇论文完全没提及污水处理系统和自来水处理系统是否有能力对安赛蜜进行有效过滤,过滤的能力如何。只看输出不看输入,这样的测试完全没有作出结论的价值。

    [2] 评论
  • 44楼
    2017-03-24 21:01 fvvv
    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.

    郭德纲:逮住那个飞机拉线的

    [0] 评论
  • 45楼
    2017-03-25 09:25 改昵称是个技术活
    引用@fvvv 的话:郭德纲:逮住那个飞机拉线的

    哈哈, 🎼 我在仰望, 月亮之上

    [0] 评论
  • 46楼
    2017-03-28 09:34 博物学者

    觉得研究方法有点问题,要是有人不吃安赛蜜是不是这样的人的尿液就被忽略了。

    [0] 评论
  • 47楼
    2017-03-29 10:54 跨境代孕13316536857

    妈呀,这么一说,我已经有好几个月没去游泳了。

    [0] 评论
  • 48楼
    2017-04-18 13:51 Mr.Parallel

    小屁孩子扎堆的游泳池千万别去。一个忠告,一定对。

    [0] 评论
  • 49楼
    2017-04-18 13:52 Tender郎
    引用@萧迪 的话:谁去发明一种碰到尿会变色的无色无毒“东西” =。=

    对,发明一种液体,放入游泳池中能和尿液发生血红色的颜色反应~


    来自 果壳的壳
    [1] 评论
  • 50楼
    2017-04-18 16:11 MoskChen

    汗液唾液鼻涕里不会有安赛蜜吗?

    [0] 评论
  • 51楼
    2017-04-18 17:31 scythe7

    不仅是环境水质的安赛蜜浓度问题

    美国貌似有那么个规定,游泳池必须使用循环水。

    就算你有钱,给游泳池放空灌一次水也要收很多额外的钱,算是为了保护水资源吧。

    这样一来,非常稳定的人工甜味剂就能在循环水系统里逐步累积。

    包括尿进去的,掉进游泳池的冰激凌里的,反正进去就很难出来。

    安赛蜜在土壤中的半衰期达3-49天,游泳池一般都是氯气杀菌,很少用紫外线,所以在一个夏季里,几乎没有分解掉多少安赛蜜。

    以这个累积值来计算尿液当量,自然是很大咯。

    [1] 评论
  • 52楼
    2017-04-19 14:11 Fky未去过马勒戈壁

    所以到清澈的江里游泳更干净么?

    [0] 评论

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冷月如霜
冷月如霜 植物细胞生物学博士生

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