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二氧化氯在饮用水消毒中的应用

 

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    作为第四代消毒剂二氧化氯(ClO2),高效、安全、无污染,已被世界卫生组织列为AI级消毒剂,在此之前的三代消毒剂分别为:甲醛(具有强烈刺激性气味);戊二醛(消毒效果好,使用剂量大,不经济);液氯(产生三氯甲烷等多种致癌副产物)。
    ClO2克服了这三种消毒剂的缺点,是替代传统液氯的一种高效、快速、广普的安全消毒剂。
 1  ClO2消毒不产生氯酚、三氯甲烷及二恶英等致癌物质
    使用氯气和含氯漂白粉消毒剂在杀菌同时,带来游离氯对各种有机物氯化作用,产生氯酚、三氯甲烷、二恶英等致癌物,ClO2是高效强氧化剂,其有效氯含量为氯气的2.63倍,就能对微生物细胞壁有较强的吸附和穿透能力,可有效的氧化微生物细胞内含巯基微生物的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物;浓度≤1.0 ppm CLO2。对高等动物细胞蛋白质变性基本无影响,在氧化过程中既不产生刺激性味道,又不产生氯酚三氯甲烷及二恶英等致癌物质[1]。
 2  ClO2的氧化、杀菌能力强于液氯
    ClO2是一种水溶性强氧化剂,常温常压下呈黄绿色气体,低温下呈液态,分子量为67.45,沸点11℃,熔点59℃,气体ClO2密度为3.09 g/L(11℃),液体ClO2的密度为1.64 g/L,0℃的饱和蒸汽压为500 torr。ClO2在水中ClO2单体存在,不聚合生成ClO2气体,在20℃和4 kPa压力下,溶解度为2.9 g/L,在水中不与有机物结合,不生成三氯甲烷致癌物,CLO2结构中有一个带孤对电子的氯—氧双键结构,极不稳定,光反应会产生氧自由基,具有强的氧化性。下表列出ClO2与其他氧化类消毒剂的氧化能力,亦即杀菌能力的比较(用有效氯表示);见表1。表1  杀菌能力的比较(略)
    以氯气的氧化能力为100%,则ClO2的理论氧化能力是氯气的2.6倍,次氯酸钠的2.8倍,双氧水的1.3倍[2]。
 3  水体投加ClO2及其副产物对人体无危害
    病理研究采用霍恩氏法和蓄积系数法对ClO2、亚氯酸盐(ClO2-)、氯酸盐(CLO3-)水溶液以及混合水溶液对小鼠急性毒性和蓄积毒性进行了测试,并通过对大鼠90 d喂养试验,研究了ClO2及其副产物ClO2-和CLO3-混合水溶液的亚慢性毒性,包括对大鼠体重增长、食物利用率、血清化指标、肝(肾)/体重比值方差统计分析以及肝(肾)病理组织学显微检测。结果表明,276.5 mg/L的ClO2水溶液、200 mg/L的NaClO2和NaClO3的水溶液以及总浓度为533 mg/L ClO2混合水溶液均为实际无毒水溶液;276.5 mg/L的ClO2、200 mg/L的NaClO2和NaClO3水溶液也是无明显蓄积性的水溶液;ClO2混合液对大鼠体体重增长和食物利用率没有显著性影响(P>0.05)。对大鼠体血液学指标:如白细胞计数(WBC)、血红蛋白(Hb)均未产生影响(P>0.05);对谷丙转氨酶(ALT)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和球蛋白(GLO)的检测表明,其对照组和高剂量组雌雄相比差异无显著性(P>0.05);各试验组和对照组的大鼠肝体比和肾体比经过χ2分析,各组之间差异均无显著性(P>0.05);病理组织学检查结果显示,各试验组和对照组其肝、肾组织均未见病变[3]。
    ClO2是一种高效、低毒、快速、安全、广谱替代传统液氯的新型灭菌消毒剂,应用于食品保鲜、加工、饮用水消毒、杀菌、除臭等。ClO2在消毒过程中的副产物没有氯酚、三氯甲烷、二恶英等致癌物,其消毒能力优于液氯,将替代液氯,值得广泛应用。
 
 
 
 
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