熊 堅
麥肯錫最早提出“大數據(big data)”以來,“大數據”已經滲透到生物學、物理學、生態學、金融學等科技商業經濟諸多領域,在廣泛應用中取得了顯著的成效。哈佛大學社會學教授加里·金認為:“大數據時代的到來是一場革命,龐大的數據資源使得各個領域開始了量化進程,無論學術界、商界還是政府,所有領域都將開始這種進程”。“大數據”是社會高速發展的高科技時代產物,“大數據”不僅使人們的交流越來越密切,而且使人們的生活越來越方便。“大數據”應用于公共游泳池水質安全監管具有一定的實踐意義。
自從2017年海南省頒布了《海南省普及中小學生游泳教育實施方案》至2019年6月,海南省中小學新增加建設游泳池237個,游泳師資培訓720人,中小學生游泳培訓教學人數達22.6萬人,有21.1萬人通過測試考核達標,測試考核通過率超過93%。但是,海南省游泳場館水質衛生管理專業技術人才短缺,缺乏專業化管理。依據2019年中華人民共和國國家標準《公共場所衛生指標及限值要求》(GB 37488-2019)游泳池水質標準進行評價,游泳池水質衛生檢測合格率較低。因此,只有全面了解游泳池水凈化、消毒、檢測方法與評價標準及藥物對人體的影響,構建游泳池水質安全監管體系,才能達到游泳池科學化管理。
游泳池的開放通常是在夏季,雖然多數室內游泳池是全天候的,但是也依然會有空置的時候。游泳池經過長時期的空置便會滋生細菌、真菌以及各類微生物,部分游泳池的墻壁會長青苔等。因此,在游泳池再次投入使用前,需要對其進行徹底的清洗,在清洗時必須要使用游泳池專用的清潔劑、消毒劑等,從而清除青苔以及各類細菌,否則注入水之后容易再次滋生各類有害細菌,且注水之后的清理難度增大。游泳池在開放使用后,其中的污垢可采用清水澄清劑處理,但多數游泳池內部有沙粒、頭發等雜物時,只能通過游泳池吸污機進行處理,從而將游泳池底部清理干凈。
多數游泳池長期不使用會滋生出藻類植物,特別是學校游泳池以及偏遠地區的不經常使用的游泳池。游泳池在放入新水時,需要投放清水殺藻劑,殺藻劑的計量按照游泳池既定水量的標準一次性投入完成,清水殺藻劑通常是每1000立方投入2瓶(2KG),投入殺藻劑時,需要先將清水殺藻劑兌水稀釋之后均勻投入游泳池中。游泳池在投入使用階段的殺藻與防藻通常是每10天至半個月進行一次1000立方一瓶的清水殺藻劑投放,以預防藻類植物在游泳池中生長,且如果發現水體有發綠現象或游泳池墻壁生長青苔,也可以加入雙倍的量,并在當晚收場后進行沖擊性處理(即消毒藥加入平時2-3倍的量進行處理)。
殺菌消毒是游泳池水質處理最重要的環節,游泳池里面細菌會嚴重危害游泳者的身體健康,有些病菌甚至會危及生命。游泳池放入新水之后必須加投游泳池專用消毒粉或者游泳池轉筒消毒片進行消毒處理,如果新水無法當天放滿,則在加入了清水殺藻劑5個小時之后進行消毒粉或消毒片投放。投放量按照一定的比例以及實際需要投放的新水量來進行細算,其每1000立方投入4KG的消毒粉或消毒片,在投放時,消毒粉需要先用水溶解之后均勻撒入,而游泳池專用消毒片可直接的投到游泳池中。
游泳池水質維護階段進行消毒殺菌通常是采用游泳池專用消毒片以及消毒粉分兩次進行投放,分別是游泳池每日開放前的1-2小時內以及游泳池收場之后進行,按照2公斤/1000立方水量來進行投放,如果游泳池水色發生變化,變綠或者泛白,其量需要加投。游泳池開放前進行消毒粉或者消毒片的投放,最佳時間是提前0.5至1個小時進行,并且在加投前要先進行余氯檢測,按照提高余氯0.5至1.0mg/L的比例進行加投,采用專用的投藥設備,按照100KG水溶解1KG消毒劑進行自行投放。
游泳池水質監測管理人員在游泳池開放前,游泳池新水放滿后,或在投入了游泳池專用消毒劑3個小時后,進行PH值測試,如果測試結果低于7.5時,需要加投PH調節劑,將游泳池的PH值提高到7.5至7.8之間。按照新水加量來計算,其1000立方新水投入10KG PH調節劑,并可以提高一度進行計算。
游泳池完成清洗、滅藻、抑藻、殺菌、消毒、PH值調節等過程后,再加入適量清水澄清劑進行游泳池澄清處理,加投量為1000立方水投入1瓶(1KG),以此類推進行計算,同上,在進行清水澄清劑投放時需要兌水稀釋并均勻撒入,如果泳池有水循環處理系統,需要打開游泳池水循環設備。由于清水澄清劑是通過陽離子的吸收,將水中細小雜質加大為顆粒狀,通過水循環能夠通過過濾系統將雜質排除,使游泳池水變清。游泳池投入使用后的澄清處理一般是每周進行一次,游泳池的人流量較大時,或者游泳池水出現渾濁,泛白或者發綠都可以立即使用。游泳池水體多參數分析設備主要完成對水體中余氯含量、渾濁度、PH值、ORP以及水溫進行動態測量。游泳池中的DPD試劑比色光度法測量,渾濁度采用90°散射光測量,PH值以及ORP采用電極法測量,水體溫度采用鉑電阻法。
2019年4月4日,國家市場監督管理總局和中國國家標準化管理委員會發布《中華人民共和國國家標準公共場所衛生指標及限值要求》,人工游泳池和天然游泳池水質指標衛生要求(見表1-2)。2019年新國標比1996年國標游泳場所衛生要求更高(見表3)。新國標游泳池水質渾濁度要求提高了4NTU,pH值縮小了0.2-0.7,水質的酸堿度更接近中性,更有利于游泳者身體健康,游離性余氯含量值范圍增大了0.5mg/L,96年標準對化合性余氯、氧化還原電位、氰尿酸沒有作出規定值,而2019年新國標要求化合性余氯≤0.4mg/L、氧化還原電位≥650(ORP)/mV、氰尿酸≤50mg/L,尿素和浸腳池游離性余氯規定值要求沒有變化,最為明顯變化的是菌落總數的要求提高幅度最大,96年標準要求游泳場所菌落總數≤1000CFU/mL,2019年標準要求菌落總數≤200CFU/mL,2019年新國標對游泳場所大腸桿菌群提出了新的規定,檢測時應為陰性,不得檢出大腸桿菌群。

表1 人工游泳池水質指標衛生要求

表2 天然游泳池水質指標衛生要求

表3 中華人民共和國國家標準游泳場所衛生標準
世界衛生組織“游泳池水環境指導準則”對游泳池水體消毒劑含量的規定值:殘余氯≤5mg/L(池中保持余氯為lmg/L);化合性余氯濃度≤0.2mg/L(游離性余氯的1/2);游離殘余濃度2mg/L(高濃度)≤0.5mg/L(低濃度);臭氧濃度≤0.2mg/m3;氰尿酸(Cyanuric acid)≤100mg/L(其中美國標準10mg/L≤150mg/L、澳大利亞≤100mg/L、英國≤200mg/L);水體溴基≤1至6mg/L、溴基+臭氧≤15至20mg/L、DMH(二甲基乙內酰脲)≤200mg/L。
游泳池水體安全監測項目主要有:尿素、pH值、室內溫濕度、溶解氧、渾濁度、氧化還原電位、臭氧、水溫、總大腸桿菌群、氰尿酸、化合性余氯、游離性余氯以及三鹵甲烷THM等。游泳池水質監測管理技術需要充分了解游泳池水質監測標準,進而按照標準進行水體監測,從而達到目的。游泳池各項監測項目參數超標會導致人體健康較大的影響。
渾濁度是指代水體清晰度,是從外觀上反應水體物理性狀的指標之一,能夠直觀、有效的反映出水體中污染物含量,渾濁度也指代水體透明度以及清晰度。渾濁度過大時會出現無法直接看到游泳池底部,從感官上影響游泳者的游泳體驗,同時影響游泳池救生員的視線,在一定程度上會引起游泳安全事故以及延誤事故急救工作。游泳池水體中的顆粒含量過多會直接損傷游泳者的皮膚、眼睛等。水中顆粒過多會滋生微生物,進而導致疾病發生,需要消耗大量消毒劑,且水體混濁,殺菌效果會更差。PH值反應了水體酸堿濃度,無論是過酸、過堿性的水體都容易對游泳者造成影響,甚至導致過敏。我國游泳池PH值2019國家新標準規定在7.0-7.8。尿素含量是我國游泳池水質安全標準中的重要指標。尿素來自人體的新陳代謝,即汗液、分泌物以及排泄物等,水體中的尿素含量越高,代表水體中的污染程度越高。
游離性余氯的規定是為了保障游泳池水體具有持續性的消毒能力,進而在一定程度上抑制水中殘留細菌的滋生、繁殖,并防止水體中交叉感染以及水體負荷突增對游泳池水體帶來不利影響。化合性余氯是指代游泳池水體中以氯氨等化合狀態存在的氯消毒液濃度,其中,化合性余氯對人體具有較強的刺激性,會引起鼻粘膜炎以及結喉炎與皮膚過敏等癥狀。因此,限制游泳池水體中的化合性余氯濃度具有一定必要性,其理想濃度含量應當在游離性余氯含量的一半或者更低。
細菌總數是測試游泳池水質處理設備質量的標準,是了解游泳池水消毒是否徹底的有效方式之一,同時也是游泳池水體殺菌效率的標準指標之一。由于游泳池水中通常含有足量的消毒劑余量,水體的PH值會維持在規定范圍,水體的循環周期適當。時常對游泳池水體過濾設備、系統進行清洗,強化游泳池衛生安全管理,能夠有效抑制、控制水體細菌總數的滋生。大腸桿菌群來自人體腸道,如果游泳池水體中存在大腸桿菌群,便代表著游泳池水體受到了人體排泄物污染。
臭氧具有一定的強氧化性,是當前市場上效果較強的氧化劑以及消毒劑,同時,臭氧是一種有毒氣體,當室內空氣中臭氧含量達到一定標準時,吸入人體會導致人體臭氧中毒,游泳池水面上空的臭氧濃度含量值標準在0.2mg/m3。
水溫主要關系到游泳者的游泳體驗,游泳池水體問題通常會維持在23至30℃,且不同的游泳池、不同的季節水溫也會不同,且一般游泳池水溫過低或過高都會引起人體不適。
溶解性總固體指代游泳池水體中需要進行稀釋或更新的重要指標,溶解性總固體含量會對游泳池水體造成一定的影響,溶解性固體含量過多會造成以下影響:游泳池水體會變渾濁;導致游泳池水體余氯失效;使游泳池水體驗收變色;導致游泳池水體過濾周期縮短;使游泳池水體氣味發生變化。
水體氧化還原電位(ORP)檢測項目表示消毒劑的殺菌能力指標,是國際水質標準檢測指標之一。ORP主要用于測量消毒劑的氧化能力強度,而不是測量水體中的消毒劑含量。實踐表明,游泳池水體中的PH值在一定的標準范圍,即ORP值>650mV,則游泳池水體中的細菌含量屬于正常范圍。氰尿酸是二氯異尿酸鈉以及三氯異尿酸鈉的統稱,屬于一種有機生物消毒劑,能夠在游泳池中不斷累積,量少時會被陽光分解,過量會直接的影響到游泳池水體消毒效果,這兩種消毒藥劑使用時,需要對游泳池水體中的氰尿酸進行檢測及控制。三鹵甲烷是游泳池水體中使用氯進行消毒后留下的副產物,其具有一定的致病、畸形以及致癌物質,因此,游泳池水體中的三鹵甲烷含量控制極為重要。
海南省公共游泳池利用時間長,利用率較高,參與游泳池健身、休閑、教學的學生群體較多,在游泳池水質檢測和各檢測項目參數標準的控制具有一定難度。目前,游泳池水質處理常采用水自動循環過濾系統進行物理凈化,人工吸塵和化學物消毒等,水質檢測采用的是人工測試,由于游泳池缺乏水質檢測專業技術人員且在檢測過程中需要花費較多時間,大部分游泳池管理者憑經驗實行消毒藥物的投放,游泳池水質無法達到安全指標參數。因此,采用在線監控管理有利于實時掌握游泳池水質衛生狀態。
游泳池水質在線監控集中管理系統由現場檢測子系統和分級監控管理網絡系統構成。泳池水質監測數據由現場檢測單元進行采集,由檢測主機(工作站)通過網絡上傳,上傳方式有兩種,一種是通過光纖分布式數據接口的專用網絡進行逐級傳輸(若已建立則可共用已建立的專用網絡),一種是利用因特網將數據上傳省級數據中心,由省級數據中心根據用戶權限進行數據下發。現場檢測子系統是公共泳池水質在線監控集中管理系統的檢測與數據采集前端設備,主要功能是依據國家標準和體育行業標準進行水樣采集、水樣分析檢測以及數據通過網絡上傳等。公共泳池水質在線監控集中管理系統采用實時分散監測、分級集中管理模式。各區(縣)管理機構可以查看及管理本區(縣)泳池水質數據,各市可以查看及管理本市各區(縣)泳池水質數據。
充分利用互聯網技術平臺優勢,數據化優勢及專業化效率優勢,采用省級、市(縣)級、公司三級聯合管理,高效部署,實行一體化監督管理模式,統一技術路線,規范API開放端口,厘清平臺銜接流程,組建三大應急大數據智慧調度平臺、監控平臺、反饋平臺、指揮平臺、執行平臺。統一思想,提高認識,擴大游泳衛生安全知識宣傳,游泳池水質衛生指標信息公開透明,實時接受公眾監督。
建立游泳池水質衛生管理專業技術人才儲備庫,保障市場需求。游泳池水質監測、技術管理是一項較為嚴謹、實用性強的工作,實踐教學對游泳池水質監測、技術管理人才培養具有重要作用。游泳池水質監測管理專業技術人才的培養大部分只是理論教學,缺乏實質性的操作和實踐應用,水質監測管理停留在簡單的培訓和操作,在實踐中難以解決實際問題。學校和培訓機構應轉變觀念,強化理論知識學習和實踐操作能力培養,同時注重綜合知識的培養。以職業能力培養為導向,培養學生的創新能力,綜合服務能力。游泳池水質監測管理專業技術人才的培養過程中,應將游泳池水質監測管理專業技術的相關工作崗位需求作為游泳池水質監測管理專業技術人才培養的職業定位依據,為學生快速適應游泳池水質監測管理專業技術學習打下夯實基礎。把實際職業能力以及專業知識學習作為教學內容的主要目標,培養學生對游泳池水質監測、管理
及解決問題的綜合能力素質。設置實踐教學內容時,應將游泳池水質監測管理技術知識納入實訓教學當中,豐富學生理論知識,培養實踐操作能力,提高學生的學習興趣,強化學生的主觀能動力。
海南省眾多游泳池救生員既擔任救生工作又承擔水質凈化工作,水質處理專業人才短缺,管理機制不完善。游泳場所應配備專業技術人才,可以利用“大數據”建立游泳池水質安全在線監控集中管理系統,實時監管全省游泳池的水質狀況。依據海南省的地域環境和政策優勢,著力培育智能化管理專業人才。地方高校體育專業應改革課程教學體系和教學模式,多學科跨學科融合培養復合型、應用型專業人才,為區域經濟發展服務。