次氯酸水在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項

張忠亮

山東康輝水處理設(shè)備有限公司，山東淄博，255000

新冠疫情常態(tài)化防控背景下，戴口罩、勤洗手、多通風(fēng)、少聚集等防護(hù)措施已經(jīng)深入人心，加強消毒也非常重要，對人體和環(huán)境安全性較高的次氯酸水的消毒應(yīng)用發(fā)展迅速。

強酸性電解水（酸性氧化電位水）誕生于20世紀(jì)80年代，弱酸性電解水和微酸性電解水在20世紀(jì)90年代也開始出現(xiàn)，上述電解水的制備裝置最初都是由日本研發(fā)，強酸性電解水和微酸性電解水在2002年因“不會危害人體健康”被日本厚生勞動省指定為食品添加劑，主要化學(xué)成分種類為HClO、H+、ClO-，當(dāng)時被賦予了“次氯酸水”的名稱，目的就是利用其對廣泛致病菌和病毒殺滅的有效性和安全性做好食品領(lǐng)域的衛(wèi)生管理，基于上述特性，次氯酸水還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、畜牧、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)和公共衛(wèi)生等領(lǐng)域[1]。1995年，我國引進(jìn)酸性電解水的制備技術(shù)，并將其應(yīng)用于消毒領(lǐng)域[2]。2020年，我國國家衛(wèi)生健康委員會辦公廳印發(fā)了《消毒劑使用指南》，其中規(guī)定了次氯酸消毒劑的應(yīng)用范圍[3]；同年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省下屬的產(chǎn)品評價技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)（NITE）的評價試驗確認(rèn)了次氯酸水對新型冠狀病毒的滅活特性[4]。2021年，歐盟委員會批準(zhǔn)次氯酸釋放的活性氯作為活性物質(zhì)用作1類產(chǎn)品的生物殺滅劑[5]；同年，日本電解水協(xié)會研究證明次氯酸水能夠滅活新型冠狀病毒的變異毒株[6]。美國環(huán)保署（EPA）給出的新型冠狀病毒消毒劑清單，其中就包括以hypochlorous acid為有效成分的產(chǎn)品[7]。近年來，市場上出現(xiàn)了許多關(guān)于次氯酸水的產(chǎn)品，仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，即使都是次氯酸水產(chǎn)品，其理化指標(biāo)和使用方法也可能有很大不同。

現(xiàn)就次氯酸水在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項綜述如下。

1 次氯酸水的生成

次氯酸消毒液為原液含有穩(wěn)定的次氯酸的消毒劑[8]。次氯酸分子不穩(wěn)定，僅存在于水溶液中，次氯酸水比較簡單可行的生成方法一般為電解法和化學(xué)法。

1.1 電解法

在有隔膜或無隔膜電解槽中，電解氯化鈉和/或鹽酸水溶液，生成以次氯酸為主要殺菌成分的酸性水溶液（pH＜6.5）[9]。

1.2 化學(xué)法

通過直接或間接獲得的次氯酸鹽和酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成以次氯酸為主要殺菌成分的酸性水溶液（pH＜6.5），比如使用次氯酸鈉溶液和酸溶液混合稀釋的方法、二氯異氰尿酸鈉溶解稀釋的方法等。

2 次氯酸水的特性

2.1 次氯酸分子的界定

氯系消毒液的殺菌力可通過有效氯濃度來量化，其中有效氯成分包括氯氣（Cl2）、次氯酸分子（HClO）、次氯酸根離子（ClO-），其殺菌強度依次變?nèi)?，氯氣（Cl2）具有毒性和易揮發(fā)性等特點，限制了它的使用[10]。對于氯系消毒液，當(dāng)溶液呈微酸性至堿性時，主要是次氯酸作為一元弱酸的電離平衡存在，即次氯酸分子（HClO）和次氯酸根離子（ClO-）動態(tài)平衡存在，化學(xué)反應(yīng)方程式如式1所示；當(dāng)溶液呈較強酸性時，主要是氯氣（Cl2）溶于水生成次氯酸分子（HClO）的化學(xué)反應(yīng)占主導(dǎo)，化學(xué)反應(yīng)方程式如式2所示[8]。

上述兩個化學(xué)反應(yīng)都是可逆的，即化學(xué)反應(yīng)方程式左右兩側(cè)的化學(xué)成分以動態(tài)平衡的形式同時存在，其中一側(cè)某化學(xué)成分被消耗掉后，舊的平衡被打破而通過化學(xué)反應(yīng)形成新的平衡，不同的平衡狀態(tài)下，各化學(xué)成分的濃度是不同的，而相同的是平衡常數(shù)。

化學(xué)反應(yīng)方程式1的平衡常數(shù)Ka如式3所示，其中Ka的數(shù)值為3.8×10-8（27℃），[HClO]表示HClO在溶液中的物質(zhì)量濃度，[H+]表示H+在溶液中的物質(zhì)量濃度，[ClO-] 表示ClO-在溶液中的物質(zhì)量濃度[8]。

化學(xué)反應(yīng)方程式2的平衡常數(shù)K如式4所示，其中K的數(shù)值為5.5×10-4（27℃），[HClO]表示HClO在溶液中的物質(zhì)量濃度，[H+]表示H+在溶液中的物質(zhì)量濃度，[Cl-]表示Cl-在溶液中的物質(zhì)量濃度，[Cl2]表示Cl2在溶液中的物質(zhì)量濃度[8]。

根據(jù)式3和式4，設(shè)定Cl-為1 mol/L時，溶液中有效氯的各種狀態(tài)在不同pH下的分布見圖1。

圖1 有效氯在不同pH值下的分布

pH值大于8.5時，次氯酸根離子（ClO-）存在比例較高；pH值小于4.0越來越多時，次氯酸分子（H C l O）逐漸轉(zhuǎn)化為氯氣（C l2）；p H 為4.0～6.0，次氯酸分子（HClO）存在比例較高[11]。

2.2 次氯酸分子的殺菌能力

次氯酸分子（H C l O）的殺菌能力約為次氯酸根離子（ClO-）的80倍[12]，實際使用過程中，由于有機(jī)干擾物、溫度、微生物種類等因素的影響，消毒效果并未達(dá)到理想的數(shù)值。次氯酸分子（HClO）是中性小分子，相比帶負(fù)電荷的次氯酸根離子（ClO-）更容易穿透帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜，進(jìn)入其內(nèi)部與DNA和線粒體發(fā)生反應(yīng)使其死亡[11]，這也在一定程度上證明了次氯酸分子（HClO）的殺菌能力比次氯酸根離子（ClO-）強。人體內(nèi)的中性粒細(xì)胞也會產(chǎn)生次氯酸分子（HClO），并利用其攻擊細(xì)菌和病毒等病原體[13]。GB 28234—2020《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》中對酸性電解水殺滅微生物效果的要求也證明了次氯酸水具備較強的殺菌能力。

2.3 次氯酸水的安全性

酸性電解水的安全性相關(guān)報道很多，這些報道中，符合日本指定食品添加劑和GB 28234—2020《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》的酸性電解水，急性經(jīng)口毒性試驗、急性吸入毒性試驗、皮膚刺激試驗、眼刺激試驗、口腔黏膜刺激試驗、染色體畸變試驗等均無異常。江蘇省疾病預(yù)防控制中心還對強酸性電解水（酸性氧化電位水）做了亞急性毒性試驗，結(jié)果未見異常[14]。

2007年1月，日本食品安全委員會發(fā)布的《食品添加劑次氯酸水的評價書》中指出，在細(xì)胞毒性研究中，觀察到高濃度的次氯酸水略微抑制了細(xì)胞增殖，但毒性還是低于其他市售消毒劑；在氯殘留、氯仿和自由基等副產(chǎn)物的生成方面均未見異常[15]。

次氯酸水對材料的腐蝕性無法完全避免，根據(jù)《酸性電解水生成器衛(wèi)生要求》的要求，次氯酸水對除不銹鋼以外的金屬有一定的腐蝕，次氯酸水的輸送、貯存等宜選用聚氯乙烯等耐腐蝕材料。

次氯酸水不穩(wěn)定，在強光、露天、高溫、有機(jī)物干擾等條件下更易分解，因此其作為廢水排放后對環(huán)境的影響非常小，為慎重起見，次氯酸水被大量排放前最好還是要進(jìn)行殘留氯的檢測確認(rèn)，避免影響微生物對廢水的分解處理。

3 次氯酸水的應(yīng)用及注意事項

在我國，在消毒領(lǐng)域使用的次氯酸水相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)WS 628—2018《消毒產(chǎn)品衛(wèi)生安全評價技術(shù)要求》的要求取得衛(wèi)生安全評價報告并進(jìn)行消毒產(chǎn)品備案，使用時應(yīng)嚴(yán)格按照說明書使用[16]。根據(jù)次氯酸水的特性可整理出如下一些比較通用的注意事項。

（1）次氯酸水的使用原則一般是流水沖洗，消毒前應(yīng)先徹底清除污垢，不應(yīng)與其他殺菌劑、洗滌劑等混合使用，使用前應(yīng)檢查次氯酸水的理化指標(biāo)是否正常。

（2）次氯酸水不可飲用。

（3）次氯酸水宜使用原液，不宜稀釋使用。

（4）次氯酸水用于衛(wèi)生手消毒時，應(yīng)先將手清洗干凈，再用次氯酸水進(jìn)行流動沖洗，而不應(yīng)像酒精一樣少量噴灑消毒。

（5）次氯酸水用于桌面、門把手、扶手等一般物體表面消毒時，宜采用2次“噴濕-等待-擦干”的流程，第一次主要用于去污，第二次主要用于消毒。

（6）次氯酸水應(yīng)采用聚氯乙烯等耐腐蝕容器密閉、遮光、陰涼保存，嚴(yán)格遵守使用期限，宜在一周內(nèi)用完。

（7）不要將次氯酸水與次氯酸鈉溶液混淆，兩者完全不同。

（8）次氯酸水的消毒效果一般取決于其理化指標(biāo)、用量、作用時間及操作方法。

4 結(jié)束語

近年來，新冠病毒不斷變種肆虐，對人民健康和生活環(huán)境造成了極大的威脅，次氯酸水相關(guān)消毒產(chǎn)品在此背景下的應(yīng)用迅速發(fā)展。次氯酸水作為一種新型環(huán)保型消毒劑，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，但對次氯酸水的認(rèn)識模糊、不恰當(dāng)?shù)男麄?、不正確的使用等現(xiàn)象還普遍存在，極大程度地限制了次氯酸水作用的發(fā)揮。本文通過闡述次氯酸水的生成、特性，明確了其在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項，有助于次氯酸水被正確認(rèn)識和使用。目前，關(guān)于次氯酸水的學(xué)術(shù)交流也非常活躍，相關(guān)人員也在積極加強標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制修訂，從多方面深入開展試驗，探究其殺菌效果及在各領(lǐng)域的應(yīng)用價值，形成科學(xué)的規(guī)范的系統(tǒng)的指南，相信在不遠(yuǎn)的將來，次氯酸水的研究及應(yīng)用定將取得長足的發(fā)展。