张清文 蒋励 何友兰 关键词 化学消毒剂 二氧化氯 水消毒 1820年漂白粉问世后，人们将其用于饮用水消毒和控制创伤感染。此后，相继发现了化学消毒剂环氧乙烷、戊二醛等。二氧化氯于1911年问世，1944年，美国率先用于消毒饮用水，随后在全世界迅速推广，被世界卫生组织列为高效消毒剂〔1〕。现将其性质及用于水消毒的优点综述如下。 1 性质 二氧化氯为带有浅绿色的黄色有毒气体，气味比氯大，遇电火花、阳光直射或加热至60℃以上均易发生爆炸。常温下与许多有机化合物接触，或混合在空气中的含量超过10％，亦有爆炸危险。二氧化氯为高毒性化合物，工作区空气中其极限容许浓度（以蒸气计）为0.1 g/L（一级危险度）。其气体有刺激性，可溶于水。在水中的溶解度，25℃时为81.06 g/L，40℃时为51.4 g/L。二氧化氯为强氧化剂，氧化电势为1.5 V，氧化能力为氯的2.5倍。其在冷水溶液中以较稳定的亚氯酸盐和氯酸盐形式存在。在酸性介质中，亚氯酸盐被激活形成二氧化氯，才表现出较强的氧化性〔2〕。 二氧化氯的杀菌机理，是其释放出新生态氧及次氯酸分子的强氧化作用，使微生物中的氨基酸被氧化分解而抑制其生长并将其杀灭。 2 二氧化氯对水消毒的优点 据Tan等报道，二氧化氯的杀菌效果优于氯气〔3〕。其在较宽的pH范围内都有较好的杀菌作用。在pH 7.0的水中，用0.1 mg/L二氧化氯作用5 min，可杀灭一般肠道菌，如伤寒杆菌、副伤寒杆菌、痢疾杆菌和大肠杆菌等〔4〕。在pH 6.5时，0.25 mg/L二氧化氯或氯气对大肠杆菌作用1 min，两者的杀灭率相似；但在pH 8.5时，二氧化氯仍保持对大肠杆菌原杀灭率，而氯气则需将作用时间增加5倍。Gilli等报道，在pH 6～9范围内，二氧化氯的杀菌效果至少是pH 6时自由氯杀菌效果的两倍〔5〕。 二氧化氯对病毒、细菌及细菌芽胞等均有杀灭作用。其杀菌效果比其它含氯消毒剂高2.5倍。 有人报道，用其消毒，不会在水中产生致癌、致畸、致突变物质〔6, 7〕。Ozawa等报道，用氯气消毒含腐殖物的水时，会产生三卤甲烷〔8〕。国际肿瘤组织（LARC）和美国国家毒理纲要（NTP）均将三卤甲烷列为致癌物质。环保组织（EPA）要求饮用水中三卤甲烷最大允许浓度为0.1 mg/L。由于二氧化氯主要发生氧化反应，在消毒水时不会氯化有机物，故不会形成三卤甲烷；而氯气则在发生氧化反应同时尚有亲电取代反应，可产生易挥发的和不易挥发的含三卤甲烷的氯化有机物〔8, 9〕。有人向俄亥俄河水样加2～3 mg/L二氧化氯后放置48 h，再用8 mg/L氯气进行消毒，或直接用氯气消毒。结果，先加二氧化氯的水中，氯气消毒后三卤甲烷含量比未加二氧化氯者低50％。用二氧化氯消毒饮用水产生的三氯甲烷，为用氯气者的1/2～ 1/4〔10〕。美国威吉尼亚州切萨皮克市水厂用氯气消毒水时，水中三卤甲烷含量为600 μg/L，用二氧化氯者降至20 μg/L。 二氧化氯对水中酚类化合物、铁化物、藻类等的破坏亦优于氯气〔11～13〕。地表水常因含有酚，经氯气消毒后生成氯化酚，具有臭味等难闻气味。二氧化氯能破坏水中的酚类，不形成令人讨厌的气味。当水的pH值<10时，加1.5倍（按质量计）二氧化氯能将酚类氧化为小分子量的二元脂肪酸。二氧化氯尚因能导致叶绿素的吡咯环断裂，使叶绿素失活，藻类因之造成新陈代谢受阻而死亡。此外，二氧化氯能迅速将Fe3+氧化为Fe2+，使之形成氢氧化铁沉淀。二氧化氯还可氧化被有机物结合的铁。因此，可消除水由其而产生的怪味。氯气则起不到这一效果。 3 结语 用二氧化氯消毒饮用水，比用氯气消毒优越。不仅杀菌速度快，受水pH值影响崐较小，不会在水中形成大量三卤甲烷，而且因可破坏水中的酚类化合物、铁化物、藻类而消除臭、怪味。用二氧化氯消毒水时，对水的初级处理，二氧化氯用量为1.8～3.0 mg/L，最多不超过5 mg/L；对水的最后处理，二氧化氯用量一般为0.30～0.45 mg/L，作用时间为30 min。消毒后的水中，二氧化氯残留量应为0.2 mg/L，最少为0.05 mg/L〔14〕。 本文承蒙湖北省预防医学会消毒杀虫分会主任委员岳木生主任医师、副主任委员陈顺兰副主任医师的审核，一并致以感谢。 张清文（湖北省卫生防疫站，武汉 430079） 蒋励（湖北省卫生防疫站，武汉 430079） 何友兰（湖北省卫生防疫站，武汉 430079） 参考文献 〔1〕 黄志民. 稳定性二氧化氯消毒剂. 无机盐工业，1995；6：23. 〔2〕 康卓.新型高效二氧化氯杀菌剂在啤酒厂的应用试验. 酿酒，1996；6：23. 〔3〕 Tan HK, Wheeler WB, Wei CI. Reaction of chlorine dioxide with amino acids and peptides: Kinetics and mutagericity studies. Nutat Res, 1987；188(4): 259. 〔4〕 郭振东. 含氯消毒剂. 见：薛广波主编. 实用消毒学. 北京: 人民军医出版社，1986：327～330. 〔5〕 Gilli G, Carraro E, Ferrara A. Production of mutagenic compounds during the water purification treatment of surface water. Ann lst Super Sanita，1991；27(4)：657. 〔6〕 Smith RP, Willhite CC. Chlorine dioxide and hemodialysis. Regul Toxicol Pharmacol, 1990；11(1)：42. 〔7〕 Carlton BD, Basaran AH, Nezza LE, et al. Reproductive effects in long-Evans rats exposed to chlorine dioxide. Environ Res, 1991；56(2)：170. 〔8〕 Ozawa T, Niura Y, Veda J. Oxidation of spintraps by chlorine dioxide radical in aqueous solutions. Free Radic Biol Med, 1996；20(6)：837. 〔9〕 Adamiak-ziemba J, Lodzi H. Safety conditions for working with stabilized chlorine dioxide used for disinfection. Ned Pr, 1993；44(5)：439. 〔10〕 Li J, Yu Z, Cao N. A pilot study on trihalome thane formation in water treated by chlorine dioxide. Chung Hua Yu Fang I Hsueh Tse Chih, 1996；30(1)：10. 〔11〕 Korol S, Walker JT. Control of legionella pneumophila in a hospital water system by chlorine dioxide. J Ind Microbiol, 1995；15(4)：384. 〔12〕 Zanetti F, Stampi S, De Luca G, et al. Comparative disinfection of secondary-treuted sewage with chlorine dioxide and bromie chlorine. Zentralbl Hyg Umweltmed, 1996；198(6)：567. 更多相关文档请点击>>消毒(491)chlorin(2)mg/L(46)优点(9)水中(42)氧化(231)用于(480)性质(47) |
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