現(xiàn)今，二氧化氯作為一種安全、快速、有效的消毒劑，在食品加工器具、餐飲具、水的消毒處理和非金屬醫(yī)療器械等的消毒方面有著廣泛的應(yīng)用。

二氧化氯在常溫下是黃色氣體，有刺激性氣味，相對密度(水=1)3.09 和(空氣=1)2.3。一般認為，二氧化氯是通過抑制細胞合成蛋白質(zhì)的過程，選擇性地與蛋白質(zhì)中某些氨基酸相互作用，改變細胞膜的通透性而導(dǎo)致細胞內(nèi)某些關(guān)鍵物質(zhì)漏出，強的氧化分解能力導(dǎo)致氨基酸鏈斷裂，蛋白質(zhì)失去功能，對 ATP 酶的破壞和使脂質(zhì)過氧化等作用，從而使微生物死亡[?？諝庵袧舛葹?8 mg/m3， 作用30min，即可對空氣中白色葡萄球菌的殺滅率達到99.96%, 對現(xiàn)場自然菌的殺滅率99.61%; 300 ppm氣體二氧化氯消毒 4 h能夠完全殺滅濾紙枯黑芽孢菌片； 濃度為1 500 mg/m3及設(shè)定的暴露時間下，布放在生物安全柜內(nèi)不同位置的濾紙片、鋼片、蛋白+濾紙片及蛋白+鋼片上的枯草桿菌黑色變種芽孢全部被殺滅；而氣體濃度為4500mg/m3, 作用40min, 對黃曲霉的抑菌率達 90%以上。

如上述文獻所示，常規(guī)使用二氧化氯氣體在較短時間內(nèi)殺菌的作用濃度一般較高，對呼吸道具有刺激性，消毒只能在無人條件下進行。國內(nèi)外關(guān)于低于接觸容許濃度值的二氧化氯氣體消毒效果的研究和報道為數(shù)不多，但現(xiàn)有文獻的研究結(jié)果顯示，在該濃度條件下，二氧化氯氣體具有對微生物生長抑制和殺滅作用；而較低濃度二氧化氯消毒劑目前多用于水體消毒方面的研究。本文即對較低濃度的二氧化氯氣體和消毒劑的研究現(xiàn)狀作簡要總結(jié)。

1 低濃度二氧化氯的制備

1.1 二氧化氯氣體

二氧化氯氣體制備通常有化學(xué)法、 電解法和電化學(xué)方法等， 每種方法各有優(yōu)缺點，  目前國內(nèi)常用的方法有氯酸鈉法和亞氯酸鈉的化學(xué)方法。 由于低濃度二氧化氯氣體消毒技術(shù)實際發(fā)生濃度很低，并且要在空氣中保持此濃度不變，因此也相應(yīng)出現(xiàn)了應(yīng)用在線式二氧 化氯氣體濃度檢測儀與二氧化氯發(fā)生器聯(lián)動技術(shù)的設(shè)備。通過采用進口電化學(xué)傳感器和分光光度計法的在線式濃度檢測儀，實時調(diào)節(jié)發(fā)生器進液，加熱汽化產(chǎn)生二氧化氯氣體或暫停工作，以保持空間濃度維持在一個低濃度范圍。

1.2 二氧化氯消毒劑

相比二氧化氯氣體，二氧化氯消毒劑的應(yīng)用更為廣泛，應(yīng)用態(tài)包括液體、 粉劑、 片劑等。液體消毒劑除需活化使用的二元包裝外，近些年還出現(xiàn)了一元包裝的穩(wěn)定性二氧化氯溶液，使用和運輸更為簡便。作為低濃度使用時，二氧化氯消毒劑要按照產(chǎn)品說明書的要求，有些需先活化后再稀釋至低濃度使用。

2 低濃度二氧化氯的殺抑菌效果

2.1 低濃度二氧化氯氣體

2.1.1 對細菌和病毒的殺滅效果

Morino H等將0.05 ppm二氧化氯氣體處理暴露在39m3空間內(nèi)的 A型流感病毒和大腸桿菌載體片，5h后，與暴露在空氣中不做二氧化氯處理相比較，滴度或菌數(shù)降低 5個對數(shù)值以上，對貓杯狀病毒和金黃色葡萄球菌降低2個對數(shù)值以上。將金黃色葡萄球菌、MS2噬菌體和φX174 噬菌體氣溶膠污染在艙內(nèi)， 用0.01 ppm或0.02 ppm的氣體二氧化氯處理120 min后，與自然衰亡相比，空氣存活菌數(shù)明顯下降。

Norio Ogata 等將小鼠暴露在流感病毒氣溶膠(1LD??) 15 min并同時通入 0.03 ppm 二氧化氯氣體，和暴露在流感病毒氣溶膠的未做二氧化氯處理的小鼠進行比較，3d后，實驗組小鼠和對照組小鼠 TCID50 有明顯差異(P=0.003), 第16 d, 實驗組小鼠死亡率 0%,對照組70%(P=0.03)。該研究組在學(xué)校教室內(nèi)將二氧化氯氣體維持在濃度0.01~0.03 ppm,38d后，發(fā)現(xiàn)二氧化氯處理組教室的學(xué)生曠課率(1272人，1.5%)低于未處理組教室(21643，4.0%), 有統(tǒng)計學(xué)意義。

奚小艷研究了二氧化氯氣體對圖書館閱覽室空間環(huán)境消毒的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氣體濃度為 0.2mg/m3, 殺菌時間 60 min, 對空氣中細菌的殺滅率為 87.52%, 對書刊表面自然菌殺滅率為48.69%； 該濃度下，對醫(yī)院病房內(nèi)空氣殺菌 30min，殺菌率為93.07%。 當二氧化氯氣體濃度提高到0.9mg/m3,對體積約 60m3和 103 m3的密閉房間內(nèi)消毒60 min, 空氣中自然菌消亡率可達(95.02±1.01)%和 (94.63±0.39)%, 為消毒合格水平。

2.1.2 對真菌的抑制和殺滅菌效果

Morino H 等觀察1m3密閉空間內(nèi)二氧化氯氣體對鏈格孢霉菌生長的抑制效果。從實驗開始到 72h, 觀察到霉菌菌絲生長了1780μm, 而將0.075ppm二氧化氯通入后至 72h,菌絲只生長了 49μm±17μm[, 表明 0.075 ppm 二氧化氯氣體對鏈格孢霉菌菌絲的生長有較明顯的抑制作用。

霉菌的殺滅需提高二氧化氯濃度。氣體二氧化氯分別為 5、 10、 15 mg/m3， 殺菌作用30 min, 對葡萄致腐菌青霉的殺滅對數(shù)值為 2.62、 3.05 和 3.21[17]。

2.2 低濃度二氧化氯消毒劑

我國 GB 26366-2010《二氧化氯消毒劑衛(wèi)生標準》中針對不同消毒對象， 推薦了二氧化氯消毒劑的使用劑量。其中對非金屬醫(yī)療器械高水平消毒的濃度劑量最高，建議使用400~600 mg/L 溶液浸泡15~30 min; 餐飲具、 食品加工器具和瓜果蔬菜等推薦使用濃度也達到100~150mg/L； 而生活飲用水和二次供水的推薦使用濃度相對最低，為1~2m g/L 消毒劑作用15~30min。 目前， 較低濃度消毒劑的相關(guān)報道也集中在研究對水體微生物的殺滅效果。

陳祖毅等在人工染菌水樣(含菌量： , 水溫20℃)中，加入0.5m g/L 二氧化氯作用5 min，經(jīng)濾膜過濾后培養(yǎng)，結(jié)果水樣中大腸桿菌降至0cfu/mL； 在污染水樣中投入濃度0.2mg/L 的二氧化氯，作用15 min， 可使人工染菌水樣中大腸桿菌下降至0 cfu/100mL;在現(xiàn)場自然水樣中投入濃度0.5mg/L二氧化氯,作用30min,可使水樣中自然菌總數(shù)、總大腸菌群達到生活飲用水衛(wèi)生標準規(guī)定。李建文等將一種新型固體粉末狀二氧化氯消毒劑稀釋至有效濃度0.17 mg/L，作用5 min，對大腸桿菌和橙黃八疊球菌的殺滅率為100%。將6 mg/L 二氧化氯消毒劑投加入醫(yī)院廢水， 處理30 min，剩余糞大腸菌群數(shù)量為去除率為93.03%; 增加投加量至 8mg/L 時, 去除率 98.64%; 投加量至 10mg/L時, 糞大腸菌群數(shù)為0, 可達到醫(yī)院廢水排放標準。

通過實驗也發(fā)現(xiàn)，對流感病毒的滅活，用5mg/L二氧化氯溶液作用5min和15 min，不能完全滅活血凝效價位1：640經(jīng) 100 倍稀釋的流感病毒， 當作用時間延長至30 min，可將流感完全病毒滅活。

對含菌量為   的枯草桿菌黑色變種芽孢水樣中，按20mg/L 濃度投加二氧化氯，45min后，水體中枯草桿菌黑色變種芽孢濃度降至0 cfu/mL；按15mg/L 濃度投加二氧化氯，60min后達到同樣的效果。

3 殺菌效果的影響因素

消毒時，環(huán)境條件、菌種抗力和消毒對象不同等因素可能會影響消毒效果，開展相關(guān)研究、了解這些影響因素對實際使用中保證消毒滅菌效果、提高消毒效率，避免消毒失敗來說是必要的。雖然現(xiàn)有文獻報道，有些是基于較高濃度的二氧化氯，但由于本身二氧化氯的殺菌機理相同，故對于低濃度也具有參考價值。

3.1 二氧化氯氣體

有研究報道，環(huán)境溫度和相對濕度對二氧化氯氣體的空氣消毒效果無明顯影響； 將白色葡萄球菌菌液中加入 0.5%以上有機物小牛血清后， 在密閉空間內(nèi)噴霧染菌，對 8.1mg/m3二   氧化氯氣體空氣消毒效果有明顯的影響。

對物體表面消毒來說，250ppm二氧化氯氣體在環(huán)境相對濕度為90%時消毒3h，枯草芽孢桿菌生物指示菌片全部未長菌， 而濕度為 75%有半數(shù)長菌[5]，表明增加濕度能提高對枯草桿菌芽孢的殺滅效果。

對人工污染的載體片消毒，針對不同載體的殺菌效果不同，以濃度為 的二氧化氯氣體熏蒸作用60 min，對布片上金黃色葡萄球菌和大腸桿菌殺滅對數(shù)值>3.0，對不銹鋼載體菌片的殺滅對數(shù)值分別為 2.32 和 2.38，對玻璃載體菌片殺滅對數(shù)值分別為 1.69和1.86； 染菌懸液內(nèi)含有機干擾物同樣對二氧化氯氣體殺菌效果有明顯影響。

3.2 二氧化氯消毒劑

何文杰等發(fā)現(xiàn), pH 在 6.0~9.0之間變化, 對 2m g/L 二氧化氯的消毒效果基本不受影響，而溫度的升高會加強0.3 mg/L 二氧化氯的滅菌效果； 隨著培養(yǎng)基稀釋倍數(shù)的增加，達到相同去除率所需的 CT 值明顯增大； 水中的投加也將明顯降低 0.2mg/L 二氧化氯的消毒效能。

對物體表面殺菌效果試驗表明，有機物含量不同對二氧化氯殺菌效果也有明顯影響。在相同作用時間下，菌懸液內(nèi)含3%BSA，對金黃色葡萄球菌和白色念珠菌殺滅對數(shù)值大于5，需將二氧化氯消毒劑濃度達到250mg/L，是含 0.3%BSA的 5倍； 對枯草桿菌芽孢的作用濃度需達到 550mg/L, 是含 0.3%BSA 的 2.2 倍。

4 結(jié)論和展望

對于環(huán)境中二氧化氯氣體濃度的安全限量，其作業(yè)場所中空氣中二氧化氯濃度不得超過0.1 ppmv，即0.28 mg/m3[9]。 我國職業(yè)衛(wèi)生標準《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》GBZ2.1-2007規(guī)定：工人工作場所空氣中氣體二氧化氯日工作8h、周工作 40 h的時間加權(quán)平均容許濃度值為 0.3 mg/m3，短時間內(nèi)接觸容許濃度值為( 目前，在此濃度下的二氧化氯相關(guān)研究在國內(nèi)外開展的有限，但初步的研究表明，其對白色葡萄球菌、 自然菌、噬菌體病毒等具有一定的消毒效果，同時對于物體表面也有一定的殺菌效果。同時，在標準容許的限制范圍內(nèi)(≤0.3mg/m3)，可以有人員存在，對呼吸道和眼睛不會產(chǎn)生刺激作用，氣味也不明顯，感官上容易被人接受?？蛇m用于公共場所及需長期保持空氣含菌量極低的場所，例如食品加工車間； 同時低濃度長期作用，有利于預(yù)防空氣傳播性疾病的交叉感染， 降低發(fā)病率； 減少物體表面病原微生物負載水平，消毒效果具有持續(xù)性，對醫(yī)院病房、 門診等容易通過物品接觸感染的環(huán)境具有意義； 因其對霉菌的生長具有抑制作用，故對于需要防霉的場所，可長期保持防霉效果，相對于間歇噴灑消毒劑來說，抑菌效果也具有持續(xù)性。

我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》中規(guī)定，總大腸菌群不得檢出(MPN/mL或CFU/mL)，菌落總數(shù)小于 100 CFU/mL。為保證飲用水指標不超過限量，通常自來水廠不但要保證水廠的出水有一定的余氯，也要保證自來水到達與用戶接觸的管網(wǎng)末梢時也有一定量的余氯值。但在氯化消毒的同時，氯與水中某些有機物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一系列危害人類身體健康的消毒副產(chǎn)物，如果二氧化氯能完全替代液氯，將更為安全。近年來，相關(guān)研究顯示，二氧化氯聯(lián)合次氯酸鈉、液氯等共同作用，相比于單獨使用二氧化氯消毒效果和消毒副產(chǎn)物指標更優(yōu)。

目前對于低濃度二氧化氯的實驗室研究還不夠系統(tǒng)和深入，有待于我們進一步地探索。同時，研究低濃度二氧化氯的消毒、 抑菌效果和影響因素，可為今后低濃度二氧化氯在環(huán)境消毒、防霉保藏等方面的應(yīng)用和開發(fā)提供依據(jù)。

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