泳池水中為何出現“氯含量很高但細菌含量超標”現象？

泳池水中出現“氯含量很高但細菌含量超標”現象最主要原因在於氯的化學行為不動作，亦即所謂的“笨氯(Stupid Chlorine)”或“氯弱化”。其影響因素有酸鹼度pH、結合氯(Combined Chlorine)、氰尿酸(Cyanuric Aacid)、溫度、總溶解固體(Total Dissolved Solids, TDS)和氧化還原電位(ORP)等因素，其中又以前三項造成笨氯的影響最大，簡單說明如下：

1.酸鹼度對氯的影響

氯在水中所形成的次氯酸（HOCl）與次氯酸根（OCl）平衡濃度會隨著酸鹼度不同而有變化；氯在加入水中後會分解成次氯酸與次氯酸根離子，而次氯酸殺菌能力遠大於次氯酸根離子，殺死大腸桿菌(E．coli)的效率，次氯酸HOCl 大約是次氯酸根離子 OCl的80至l00倍，在一定氯的濃度下，氯物種(HOCl、OCl) 在水中的分佈百分率，會因為酸鹼度而有很大的差別，水的酸鹼度愈低，次氯酸（HOCl）所占比率愈高，殺菌力愈強，反之則次氯酸根（OCl）所占比率愈高，殺菌力愈低。下圖一中可以說明氯物種隨酸鹼度pH變化的分佈情形：

次氯酸（HOCl）與次氯酸根（OCl）對酸鹼度pH變化的百分率圖

當水的酸鹼度上升時，次氯酸（HOCl）會轉換成次氯酸根（OCl），使得氯的氧化與殺菌力下降；因此，所謂的氯活性百分比即是對水中次氯酸（HOCl）所占百分率的稱呼；上圖說明水中氯的活性對pH非常敏感，而次氯酸HOCl與次氯酸根離子 OCl殺菌能力差異很大，所以決定某定量氯所能達到的殺菌程度，酸鹼度pH控制是主要的因素。因此，若要維持游泳池水質的安全條件，限制池水酸鹼度pH的範圍是絕對有必要性的。

2.結合氯對氯的影響

游泳池水中的自由餘氯（Free Chlorine, FC）會與水中有機污染物（如汗水、尿液、唾液、鼻涕、人體的皮膚代謝物、排泄物、肛門口的殘餘物與兒童的嘔吐物等）反應會形成成結合氯（Combaind Chlorine, CC）而統稱總氯（Total Chlorine, TC），亦即所謂總氯等於自由餘氯與結合氯之和，結合氯與次氯酸的殺菌強度差別很大，水中的結合氯殺死大腸菌所需要的時間比次氯酸要多出五佰倍。也就是說，氯的檢測方法能否區別結合氯與次氯酸是殺菌結果的重要因素。這也是國際上大都在法令上明列以DPD來檢測自由餘氯（次氯酸），禁止使用OTO檢測總氯的重要原因。在目前普遍用來檢測游泳池水中氯方法有下列：

a.OTO (ORTHOTOLIDINE)：二胺基二甲基聯苯，與氯接觸時會有黃色的呈色反應。OTO與DPD均是可以用來測試活性氯的存在，而活性氯則涵蓋了自由餘氯(Free Chlorine)與結合氯(Combinded Chlorine)，其中結合氯的活性則比自由有效餘氯少了約六十至一百倍。

OTO黃色顯示法是目前在國內游泳池中氯的測試使用得較多的一種方式。OTO法的好處是可以簡單迅速測得較寬範圍的氯值而不會被漂白，壞處是在有結合氯存在的情況下在，約五秒鐘左右會呈色加乘反應，也就是說，在同時含有由有效餘氯與結合氯的情況下，在加入OTO時，它首先是與自由有效餘氯反應而呈黃色，接著在約五秒鐘後與結合氯反應而加深原來的黃色深度，所以，有一些OTO的水質測試盒上會以五秒差的顏色變化，來計算自由有效餘氯與結合氯的個別濃度，但是，這也造成了一個問題，那就是，當重度負荷或是突增負荷時，自由餘氯全部反應成為結合余氯時，會有誤判結合餘氯即是自由餘氯的情況發生。

以OTO黃色顯示法來測量結合氯的程式舉例如下(圖二):

1:兩比色管分別取水樣

2:加 OTO 到左邊的水樣中

3:開始計時/五分鐘後

4:加OTO到右邊的水樣中

5:五秒鐘後，同時讀兩個濃度值

PS:左邊共計五分鐘又五秒，右邊計五秒

自由餘氯＝右邊五秒鐘的濃度

結合氯＝左邊五分鐘又五秒的濃度-右邊五秒鐘的濃度

 圖二. OTO法測結合氯的方式

b.DPD (N,N-DIETHYL-P-PHENYLENEDIAMINE)：對-氨基二乙基苯胺，與活性氯接觸時會有紫色的呈色反應。DPD法則是自由餘氯與總氯是分別以不同藥劑加入的情況下，比較不容易有誤判的情形發生，測量出的結果顯然較為精確。

以DPD紫色顯示法來測量結合氯的程式舉例如下(圖三):

  A:比色盤取水樣

  B:加 DPD #1 (酸堿條件)

  C:加 DPD #2 (有自由餘氯則顯紫色)讀值(自由餘氯)

  D:加 DPD #3 (有結合氯則紫色加深)比色讀值(總氯)

自由餘氯＝(C)

結合氯＝總氯(D)-自由餘氯(C)

圖三DPD法測結合氯的方式

雖然透過OTO對給合氯的顯色時間差，可以區別自由餘氯和總氯的差別，但是事實上，現場的水質檢測環境諸如照度或檢測工具的黃化等，還是很容易將總氯誤判為自由餘氯的情形發生；因此，採用DPD法當作氯的檢測工具還是較安全的方法。

3.氰尿酸對氯的影響

氰尿酸（Cyanuric Acid）是另一個影響水中氯活性的重要因素之一。由於氯製劑的發展快速，在價格與運輸便利性的帶動下，已逐漸成為游泳池水加氯的重要來源之一，其中以三氯氰尿酸（Tri Chloro iso Cyanuric Acid, TCCA, Trichloro-s-triazinertrione）與二氯氰尿酸鈉(Sodium Dichloro Cyanuriate, NaDCCA, Sodiumm Dichloro-s-triazintrione)為最具代表性，此類氯製劑的共同特性是含有大量的氰尿酸，由於氰尿酸是伴由加氯時進入水中；在特定條件下，氰尿酸會在水中持續累積而導致氯有弱化的現象產生，因此，有很多國家對其在水中的濃度訂有上限，即是為了防止氯弱化產生，維持氯的殺菌力。下圖四是顯示游泳池池水在固定的氯含量情況下，氰尿酸的含量與殺死細菌所需時間的關係：同樣的含氯量，氰尿酸的含量愈高，殺死大腸菌所需要的時間愈長，說明了氰尿酸會降低氯的殺菌活性的特性。

由於笨氯或氯弱化的主要影響因素為酸鹼度pH、結合氯與氰尿酸等三項重要因素，本公司最新引進的氯霸水質活化劑可一舉解決此一複雜的化學條件，它含有BREAK-AMINE多效分散劑，不但可以轉移氯粉、氯碇中氰尿酸造成的氯弱化問題，更可以排除酸鹼度和結合氯對的干擾，同時也會抑制結合氯的累積，預防氯臭味道的產生和降低尿素超標問題；是屬於防呆型產品設計，單一池水只需添加一次永久有效。