低浓度二氧化氯消毒研究现状

发布时间：2024-03-25 16:05:32 浏览： 次

　　二氧化氯现今，作为一种安全、快速、有效的消毒剂，在食品加工器具、餐饮具、水的消毒处理和非金属医疗器械等的消毒方面有着广泛的应用。

　　二氧化氯二氧化氯在常温下是黄色气体，有刺激性气味，相对密度(水=1)3.09 和(空气=1)2.3。一般认为，是通过抑制细胞合成蛋白质的过程，选择性地与蛋白质中某些氨基酸相互作用，改变细胞膜的通透性而导致细胞内某些关键物质漏出，强的氧化分解能力导致氨基酸链断裂，蛋白质失去功能，对 ATP 酶的破坏和使脂质过氧化等作用，从而使微生物死亡。空气中浓度为 8 mg/m³， 作用30min，即可对空气中白色葡萄球菌的杀灭率达到99.96%, 对现场自然菌的杀灭率99.61%; 300 ppm气体二氧化氯消毒 4 h能够完全杀灭滤纸枯黑芽孢菌片; 浓度为1 500 mg/m³及设定的暴露时间下，布放在生物安全柜内不同位置的滤纸片、钢片、蛋白+滤纸片及蛋白+钢片上的枯草杆菌黑色变种芽孢全部被杀灭;而气体浓度为4500mg/m³, 作用40min, 对黄曲霉的抑菌率达 90%以上。

　　如上述文献所示，常规使用二氧化氯气体在较短时间内杀菌的作用浓度一般较高，对呼吸道具有刺激性，消毒只能在无人条件下进行。国内外关于低于接触容许浓度值的二氧化氯气体消毒效果的研究和报道为数不多，但现有文献的研究结果显示，在该浓度条件下，二氧化氯气体具有对微生物生长抑制和杀灭作用;而较低浓度二氧化氯消毒剂目前多用于水体消毒方面的研究。本文即对较低浓度的二氧化氯气体和消毒剂的研究现状作简要总结。

　　1 低浓度二氧化氯的制备

　　1.1 二氧化氯气体

　　二氧化氯气体制备通常有化学法、 电解法和电化学方法等， 每种方法各有优缺点， 目前国内常用的方法有氯酸钠法和亚氯酸钠的化学方法。 由于低浓度二氧化氯气体消毒技术实际发生浓度很低，并且要在空气中保持此浓度不变，因此也相应出现了应用在线式二氧化氯气体浓度检测仪与二氧化氯发生器联动技术的设备。通过采用进口电化学传感器和分光光度计法的在线式浓度检测仪，实时调节发生器进液，加热汽化产生二氧化氯气体或暂停工作，以保持空间浓度维持在一个低浓度范围。

　　1.2 二氧化氯消毒剂

　　稳定性二氧化氯溶液相比二氧化氯气体，二氧化氯消毒剂的应用更为广泛，应用态包括液体、 粉剂、 片剂等。液体消毒剂除需活化使用的二元包装外，近些年还出现了一元包装的，使用和运输更为简便。作为低浓度使用时，二氧化氯消毒剂要按照产品说明书的要求，有些需先活化后再稀释至低浓度使用。

　　2 低浓度二氧化氯的杀抑菌效果

　　2.1 低浓度二氧化氯气体

　　2.1.1 对细菌和病毒的杀灭效果

　　Morino H等将0.05 ppm二氧化氯气体处理暴露在39m³空间内的 A型流感病毒和大肠杆菌载体片，5h后，与暴露在空气中不做二氧化氯处理相比较，滴度或菌数降低 5个对数值以上，对猫杯状病毒和金黄色葡萄球菌降低2个对数值以上。将金黄色葡萄球菌、MS2噬菌体和φX174 噬菌体气溶胶污染在舱内， 用0.01 ppm或0.02 ppm的气体二氧化氯处理120 min后，与自然衰亡相比，空气存活菌数明显下降。

　　Norio Ogata 等将小鼠暴露在流感病毒气溶胶(1LD₅₀) 15 min并同时通入 0.03 ppm 二氧化氯气体，和暴露在流感病毒气溶胶的未做二氧化氯处理的小鼠进行比较，3d后，实验组小鼠和对照组小鼠 TCID50 有明显差异(P=0.003), 第16 d, 实验组小鼠死亡率 0%,对照组70%(P=0.03)。该研究组在学校教室内将二氧化氯气体维持在浓度0.01~0.03 ppm,38d后，发现二氧化氯处理组教室的学生旷课率(1272人，1.5%)低于未处理组教室(21643，4.0%), 有统计学意义。

　　二氧化氯气体奚小艳研究了对图书馆阅览室空间环境消毒的效果，结果发现，气体浓度为 0.2mg/m³, 杀菌时间 60 min, 对空气中细菌的杀灭率为 87.52%, 对书刊表面自然菌杀灭率为48.69%; 该浓度下，对医院病房内空气杀菌 30min，杀菌率为93.07%。 当二氧化氯气体浓度提高到0.9mg/m³,对体积约 60m³和 103 m³的密闭房间内消毒60 min, 空气中自然菌消亡率可达(95.02±1.01)%和 (94.63±0.39)%, 为消毒合格水平。

　　2.1.2 对真菌的抑制和杀灭菌效果

　　Morino H 等观察1m³密闭空间内二氧化氯气体对链格孢霉菌生长的抑制效果。从实验开始到 72h, 观察到霉菌菌丝生长了1780μm, 而将0.075ppm二氧化氯通入后至 72h,菌丝只生长了 49μm±17μm[, 表明 0.075 ppm 二氧化氯气体对链格孢霉菌菌丝的生长有较明显的抑制作用。

　　霉菌的杀灭需提高二氧化氯浓度。气体二氧化氯分别为 5、 10、 15 mg/m³， 杀菌作用30 min, 对葡萄致腐菌青霉的杀灭对数值为 2.62、 3.05 和 3.21。

　　我国 GB 26366-2010《二氧化氯消毒剂卫生标准》中针对不同消毒对象， 推荐了二氧化氯消毒剂的使用剂量。其中对非金属医疗器械高水平消毒的浓度剂量最高，建议使用400~600 mg/L 溶液浸泡15~30 min; 餐饮具、 食品加工器具和瓜果蔬菜等推荐使用浓度也达到100~150mg/L; 而生活饮用水和二次供水的推荐使用浓度相对最低，为1~2m g/L 消毒剂作用15~30min。 目前， 较低浓度消毒剂的相关报道也集中在研究对水体微生物的杀灭效果。

　　陈祖毅等在人工染菌水样(含菌量： , 水温20℃)中，加入0.5m g/L 二氧化氯作用5 min，经滤膜过滤后培养，结果水样中大肠杆菌降至0cfu/mL; 在污染水样中投入浓度0.2mg/L 的二氧化氯，作用15 min， 可使人工染菌水样中大肠杆菌下降至0 cfu/100mL;在现场自然水样中投入浓度0.5mg/L二氧化氯,作用30min,可使水样中自然菌总数、总大肠菌群达到生活饮用水卫生标准规定。李建文等将一种新型固体粉末状二氧化氯消毒剂稀释至有效浓度0.17 mg/L，作用5 min，对大肠杆菌和橙黄八叠球菌的杀灭率为100%。将6 mg/L 二氧化氯消毒剂投加入医院废水， 处理30 min，剩余粪大肠菌群数量为去除率为93.03%; 增加投加量至 8mg/L 时, 去除率 98.64%; 投加量至 10mg/L时, 粪大肠菌群数为0, 可达到医院废水排放标准。

　　通过实验也发现，对流感病毒的灭活，用5mg/L二氧化氯溶液作用5min和15 min，不能完全灭活血凝效价位1：640经 100 倍稀释的流感病毒， 当作用时间延长至30 min，可将流感完全病毒灭活。

　　对含菌量为 的枯草杆菌黑色变种芽孢水样中，按20mg/L 浓度投加二氧化氯，45min后，水体中枯草杆菌黑色变种芽孢浓度降至0 cfu/mL;按15mg/L 浓度投加二氧化氯，60min后达到同样的效果。

　　3 杀菌效果的影响因素

　　消毒时，环境条件、菌种抗力和消毒对象不同等因素可能会影响消毒效果，开展相关研究、了解这些影响因素对实际使用中保证消毒灭菌效果、提高消毒效率，避免消毒失败来说是必要的。虽然现有文献报道，有些是基于较高浓度的二氧化氯，但由于本身相同，故对于低浓度也具有参考价值。

　　3.1 二氧化氯气体

　　有研究报道，环境温度和相对湿度对二氧化氯气体的空气消毒效果无明显影响; 将白色葡萄球菌菌液中加入 0.5%以上有机物小牛血清后， 在密闭空间内喷雾染菌，对 8.1mg/m³二 氧化氯气体空气消毒效果有明显的影响。

　　对物体表面消毒来说，250ppm二氧化氯气体在环境相对湿度为90%时消毒3h，枯草芽孢杆菌生物指示菌片全部未长菌， 而湿度为 75%有半数长菌[5]，表明增加湿度能提高对枯草杆菌芽孢的杀灭效果。

　　对人工污染的载体片消毒，针对不同载体的杀菌效果不同，以浓度为的二氧化氯气体熏蒸作用60 min，对布片上金黄色葡萄球菌和大肠杆菌杀灭对数值>3.0，对不锈钢载体菌片的杀灭对数值分别为 2.32 和 2.38，对玻璃载体菌片杀灭对数值分别为 1.69和1.86; 染菌悬液内含有机干扰物同样对二氧化氯气体杀菌效果有明显影响。

　　3.2 二氧化氯消毒剂

　　何文杰等发现, pH 在 6.0~9.0之间变化, 对 2m g/L 二氧化氯的消毒效果基本不受影响，而温度的升高会加强0.3 mg/L 二氧化氯的灭菌效果; 随着培养基稀释倍数的增加，达到相同去除率所需的 CT 值明显增大; 水中的投加也将明显降低 0.2mg/L 二氧化氯的消毒效能。

　　对物体表面杀菌效果试验表明，有机物含量不同对二氧化氯杀菌效果也有明显影响。在相同作用时间下，菌悬液内含3%BSA，对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌杀灭对数值大于5，需将二氧化氯消毒剂浓度达到250mg/L，是含 0.3%BSA的 5倍; 对枯草杆菌芽孢的作用浓度需达到 550mg/L, 是含 0.3%BSA 的 2.2 倍。

　　4 结论和展望

　　对于环境中二氧化氯气体浓度的安全限量，其作业场所中空气中二氧化氯浓度不得超过0.1 ppmv，即0.28 mg/m³[9]。 我国职业卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2.1-2007规定：工人工作场所空气中气体二氧化氯日工作8h、周工作 40 h的时间加权平均容许浓度值为 0.3 mg/m³，短时间内接触容许浓度值为( 目前，在此浓度下的二氧化氯相关研究在国内外开展的有限，但初步的研究表明，其对白色葡萄球菌、 自然菌、噬菌体病毒等具有一定的消毒效果，同时对于物体表面也有一定的杀菌效果。同时，在标准容许的限制范围内(≤0.3mg/m³)，可以有人员存在，对呼吸道和眼睛不会产生刺激作用，气味也不明显，感官上容易被人接受。可适用于公共场所及需长期保持空气含菌量极低的场所，例如食品加工车间; 同时低浓度长期作用，有利于预防空气传播性疾病的交叉感染， 降低发病率; 减少物体表面病原微生物负载水平，消毒效果具有持续性，对医院病房、 门诊等容易通过物品接触感染的环境具有意义; 因其对霉菌的生长具有抑制作用，故对于需要防霉的场所，可长期保持防霉效果，相对于间歇喷洒消毒剂来说，抑菌效果也具有持续性。

　　我国《生活饮用水卫生标准》中规定，总大肠菌群不得检出(MPN/mL或CFU/mL)，菌落总数小于 100 CFU/mL。为保证饮用水指标不超过限量，通常自来水厂不但要保证水厂的出水有一定的余氯，也要保证自来水到达与用户接触的管网末梢时也有一定量的余氯值。但在氯化消毒的同时，氯与水中某些有机物质发生化学反应生成一系列危害人类身体健康的消毒副产物，如果二氧化氯能完全替代液氯，将更为安全。近年来，相关研究显示，二氧化氯联合次氯酸钠、液氯等共同作用，相比于单独使用二氧化氯消毒效果和消毒副产物指标更优。

　　二氧化氯的消毒目前对于低浓度二氧化氯的实验室研究还不够系统和深入，有待于我们进一步地探索。同时，研究低浓度、 抑菌效果和影响因素，可为今后低浓度二氧化氯在环境消毒、防霉保藏等方面的应用和开发提供依据。

　　(本文来源于网上，版权归属原作者，如涉侵权，请联系删除)