游泳池和氯之间长达一个世纪的复杂关系

美国人热爱游泳。我们赢得了奥运会游泳奖牌总数的三分之一——比世界上任何其他国家都多。开国元勋本杰明·富兰克林被誉为游泳脚蹼的发明者。美国有大约 1040 万个住宅游泳池。还有数十万个游泳池由城市拥有和运营，供社区使用，更不用说为付费会员服务的健身房和球拍俱乐部了。

但是，我们今天所熟知和喜爱的现代化、大规模、经过消毒且相对便宜的游泳池仅仅出现于一个世纪前，这要归功于化学消毒和过滤技术的进步。蒙特克莱尔州立大学化学家凯文·奥尔森的一篇学术论文（有时令人捧腹大笑）甚至将游泳池的历史分为“公元前”或“氯之前”和之后。

然而，泳池以及我们用来保持泳池清洁的工具并不完美。为了寻求更清洁、更舒适的游泳体验，泳池行业近几十年来一直在尝试创新。这种不断改进的副产品之一是“盐水泳池”的兴起，这种泳池依靠盐氯化器而不是家用漂白剂等传统来源。但尽管我们尽了最大努力，我们似乎还是无法戒掉次氯酸（常见泳池氯的化学名称）。

在湖泊、河流和海洋中休闲游泳的历史可能和人类一样悠久。人工泳池通常用于沐浴，可追溯到古代印度河流域文明。但在 19 世纪末，人们开始担心水体（无论是天然的还是人工的）可能会受到疾病的困扰。他们没有错，但他们的方法不一定有效。没有化学溶液，人们在向下的斜坡上建造水池来排水，并经常更换液体以试图冲洗掉杂质。

奥尔森说，这一切在 1911 年左右发生了改变。当时，布朗大学试图对位于罗德岛州普罗维登斯校园的大理石加热泳池高露洁霍伊特泳池进行消毒。一位化学家在泳池中添加了漂白粉，这种漂白粉近年来作为一种饮用水处理方法而广受欢迎，希望能够消除泳池的褐色。“结果非常惊人，”奥尔森写道。“细菌数量在短短 15 分钟内从 700 [百万分之] 降至 0。”

这些方法很快就传播开来。短短几年内，规范游泳池卫生的法律就已出台。但现代游泳池的另一个基本组成部分——过滤系统——却花了几十年才出现。据奥尔森说，直到二战结束，硅藻土过滤器才开始流行起来，这种过滤器依靠粉状岩石来捕获泳池水中的细小颗粒。撇渣器建在游泳池中，通常模仿雨水渠的外观，直到 1952 年才出现；从那时起，它们就一直在捕获较大的碎片，如树枝或树叶。

在精心管理的人工泳池里游泳从未像现在这样受欢迎。

但到了 20 世纪 70 年代，警告信号开始浮现。（或者，用奥尔森的话来说，“氯和游泳之间夏季恋情的第一道裂痕”终于出现了。）首先，给游泳池加氯是一项繁琐、令人麻木的工作，尤其是在没有自动化系统的情况下。拥有手动游泳池的人仍然会在池边自己混合氯，然后拿着桶绕着池边走，边走边倒掉液体清洁剂。根据使用情况、温度和其他因素，房主必须每天重复一次这个过程。他们还必须测量藻类、pH 值和其他游泳池健康指标——并在情况失控时用第二组化学品进行调整。 （难怪奥尔森正是在这种重复性任务中想出了撰写研究论文的想法。“当时，我家院子里有一个地上游泳池，”他说。“一天晚上，我往里面加了氯，我就想，‘是谁发明了这个？’”）

更糟糕的是，当泳池中的氯与尿液混合时（这种情况经常发生），化学反应会产生有害化合物。当游离氯化合物与尿液或其他化学物质结合时，就会形成氯胺。它们是氯池气味的真正来源，会引起皮肤刺激、眼睛灼痛和呼吸问题。事实上，根据美国过敏、哮喘和免疫学学院的说法，经常在充满氯胺的泳池中游泳似乎会增加哮喘和某些过敏症的风险。另一种有毒物质——氯化氰——在类似条件下形成，会破坏人体利用氧气的能力。

这些风险似乎是可以接受的，因为传染病是一种可能的替代方案。但氯甚至并不总是能发挥作用。2000 年至 2014 年间，美国的游泳池、热水浴缸、水疗中心和水上游乐场共发生 493 起疫情。结果造成 8 人死亡。诺如病毒、志贺氏菌和隐孢子虫都存在于人类粪便中，是这些泳池感染的罪魁祸首。

多年来，氯的替代品（或者至少是看起来像氯的替代品）已经进入市场。据奥尔森说，1919 年，至少有一家豪华酒店在广告中宣传紫外线净化。广告中写道：“无氯，无化学品。”20 世纪 20 年代，游泳池业主开始尝试使用臭氧，这种经过严格控制的气体对我们的平流层至关重要，但在地面上却是一种污染物。然而，最成功的系统无疑是盐氯化器。

20 世纪 60 年代末和 70 年代初，一位退休的化学教授发明了一种产生和释放氯的新方法。这种新系统不再向泳池中倾倒漂白剂、次氯酸钙粉末或相关氯化合物，而是以盐为原料。根据泳池产品公司 Hayward 的内部数据，目前住宅泳池自动消毒系统中 35% 的装置都采用这种系统。

Hayward 化学自动化产品经理 Jason Davila 表示：“与每周或每隔几天向游泳池中添加氯气不同，盐水将军实际上可以为您解决这个问题。它不仅提供了便利，而且还提供了更奢华的体验。人们注意到水感觉更柔滑；你不会有氯气的味道，也不会像传统氯气那样眼睛发红。”

“盐水池”这个名字可能会让人联想到大海的宁静、咸味，但达维拉说，这些游泳池的咸味程度与隐形眼镜护理液差不多。海水的盐度约为 35,000 ppm。人类泪水的盐度约为 6,000 ppm。而海沃德游泳池的盐度介于 2,500 到 3,500 ppm 之间。为了达到最轻微的盐度，游泳池所有者会根据游泳池的加仑数向水中添加少量盐。因此，一些支持者错误地声称这些咸水系统提供无化学过滤。但达维拉说，即使是盐水池也需要氯才能保持清洁。

在元素周期表中，基本盐被归类为 NaCl，即氯化钠。溶于水后，盐会分解为盐和氯。如果您有盐水过滤系统并将盐添加到游泳池中，NaCl 会通过一个特殊的电池，该电池由涂有钌（一种强效催化剂）的钛板制成。该电池会刺激化学反应，产生氯离子。这些离子被氧化后会形成_Cl2 ，即氯气。在最终反应中，气体以次氯酸的形式溶解在泳池水中，从而清洁泳池水。“这就是从传统食盐到我们泳池行业所认为的氯的转变过程，”达维拉说。

很多人声称这些盐水系统更加优越，但至少目前，几乎没有学术研究可以支持这一说法。我们所知道的大部分信息都来自用户体验。盐水池“更柔滑”或“更柔软”的说法并非来自研究论文，而是来自在度假村或邻居家盐水池中游泳的人——当然，也来自游泳池的营销材料。据业内专家介绍，盐水池的感觉可能与渗透梯度有关。由于池水的盐度与我们身体细胞的盐度相似，因此不会使我们感到干燥，从而使游泳体验更加愉快。

同样，据说盐水过滤器不太可能使眼睛发红或刺激皮肤。虽然氯就是氯，但根据达维拉和奥尔森的说法，输送方式可以影响我们身体对化学物质的反应。由于钠氯化器定期生产并均匀分布清洁溶液，因此它不像传统方式每隔几天倾倒大量消毒剂那样刺激。而且，达维拉补充说，通过不断产生氯，盐氯化可以抑制刺激性氯胺的形成。

无论是奥林匹克标准还是肾形，游泳池显然与政治和经济息息相关，并且经常充当现实生活中的实验室。纵观历史，我们很容易被疾病爆发和控制疾病的化学物质的副作用所吓倒。我们几乎还没有开始想象未来的游泳池会是什么样子。但归根结底，无论你是在盐水系统还是传统的氯化池中，没有什么比游泳更让人舒缓的了。