二氧化氯消毒劑在畜牧養(yǎng)殖中的應(yīng)用

文│袁忠勛（中國動物疫病預(yù)防控制中心）

程海鵬 李桂玲（北京康牧生物科技有限公司）

二氧化氯的摩爾質(zhì)量為67.453克/摩爾，含有19摩爾電子，是自然界幾乎完全或完全以單體游離原子團(tuán)型體存在的少數(shù)化合物之一。二氧化氯的熔點為-59℃，沸點為11℃，摩爾比熱容為29.2千焦/（摩爾·℃），生成熱為104.6千焦/摩爾；蒸發(fā)熱為27279.68千焦/摩爾。常溫下二氧化氯氣體為黃綠色或橘紅色氣體，有辛辣的窒息性臭味。在冷卻并超過-40℃時，二氧化氯為深紅色（或紅褐色）液體，溫度低于-59℃時為橙黃色固體。在低溫條件下，二氧化氯有各種水合物，在18.2℃水合二氧化氯轉(zhuǎn)化成非水合物。

二氧化氯氣體易溶于水，其溶解度約是氯氣的5倍，溶解后形成黃綠色溶液，水溶液在陰涼、避光和密封條件下非常穩(wěn)定。25℃平衡液相中二氧化氯的濃度是氣相中的23倍。同氯氣在水中水解相反，二氧化氯在水中作為溶解的氣體保留在溶液中，二氧化氯溶液稍微酸化（pH＝6）即由于抑制了其歧化而加強(qiáng)了穩(wěn)定性。

20世紀(jì)60年代，美國國際氧化物公司率先開發(fā)出二氧化氯溶液，產(chǎn)品應(yīng)用于食品的防腐保鮮、醫(yī)療保健、飲水消毒等領(lǐng)域，并成為二氧化氯釋放劑的主導(dǎo)劑型。該技術(shù)是將高純度二氧化氯氣體溶解并穩(wěn)定于惰性溶劑中，形成含量為2%～5%的穩(wěn)定態(tài)二氧化氯溶液。進(jìn)入21世紀(jì)后，基于二氧化氯溶液所展示出的巨大市場，新型二氧化氯釋放劑再次成為國內(nèi)外的研發(fā)熱點。北京中水華峰生物技術(shù)有限公司（CN101889579A）、北京聯(lián)合大學(xué)（CN101124913A）、美國Truoxing（WO2011078899（A 1））、S a n d e r s o n w i l l a m d（WO20090918 -54（A1））、德國Basf Catalystsllc（JP2009185043（A））等多家機(jī)構(gòu)均注冊了以亞氯酸鹽為母體成分的二氧化氯釋放劑生產(chǎn)技術(shù)專利。但大多市售產(chǎn)品仍存在一些缺陷，如需高濃度活化后再稀釋使用，操作不安全且煩瑣；二氧化氯純度低且釋放量遠(yuǎn)低于理論量；穩(wěn)定化技術(shù)不過關(guān)，在生產(chǎn)和儲運過程中存在分解隱患。很難解決使用便捷（反應(yīng)條件寬泛）與產(chǎn)物純度、快速釋放與安全可控之間的矛盾。因此，持續(xù)研究開發(fā)高穩(wěn)定性、高轉(zhuǎn)化率、高純度、使用便捷的高效環(huán)保型二氧化氯類消毒劑勢在必行。

一、二氧化氯穩(wěn)定性研究

按《中國獸藥典》相關(guān)指導(dǎo)原則，對復(fù)合鋁箔密封包裝的經(jīng)過工藝改進(jìn)的二氧化氯消毒泡騰片（含量規(guī)格10%）進(jìn)行穩(wěn)定性考察，25℃恒溫存放24個月后二氧化氯標(biāo)示量平均下降3.07%；監(jiān)測結(jié)果顯示，其性狀、酸度等項都在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，符合獸藥典的規(guī)定。俞莉和翟廉等將固體穩(wěn)定性二氧化氯配制后的使用液放在敞開容器中，半衰期約為2.5天；在密閉容器中，光照條件下半衰期為45天。俞馬宏等對水溶液中二氧化氯分子的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，為觀察新型穩(wěn)定性二氧化氯消毒液的穩(wěn)定性，采用水浴加熱法對二氧化氯中性水溶液熱穩(wěn)定性及穩(wěn)定劑的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，水溶液中二氧化氯的熱分解屬于二級反應(yīng)，熱分解速率常數(shù)（K）隨溫度升高而增大。磷酸氫根類穩(wěn)定劑使K值明顯增加，即磷酸氫根對二氧化氯的熱分解具有很大催化作用。在二氧化氯水溶液內(nèi)加入聚有機(jī)胺或聚胺糖對其具有明顯的穩(wěn)定作用。最后證實隨溫度增加可加速水溶液中二氧化氯分解，加入合適穩(wěn)定劑可明顯提高水溶液中二氧化氯熱穩(wěn)定性。

二、消毒效果研究

二氧化氯殺菌效果證實，在18～22℃時，以15毫克/升二氧化氯溶液對大腸桿菌作用5分鐘，50毫克/升二氧化氯溶液對白色念珠菌作用3分鐘，200毫克/升二氧化氯溶液對枯草桿菌黑色變種芽孢作用10分鐘，殺滅率均達(dá)100%。山東農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所禽病監(jiān)測中心進(jìn)行的二氧化氯對大腸桿菌的殺滅作用試驗表明，二氧化氯消毒泡騰片溶液稀釋到5毫克/升作用10分鐘以上，對大腸桿菌臨床分離株產(chǎn)生100%的殺菌效果。并按規(guī)范對金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、芽孢桿菌、巴氏桿菌等進(jìn)行殺滅試驗，效果顯著。

流感病毒滅活試驗結(jié)果顯示，血凝效價1∶640新鮮甲3型流感病毒經(jīng)生理鹽水1∶100稀釋后，與不同濃度的二氧化氯消毒劑在試管內(nèi)接觸，經(jīng)中和劑中和接種雞胚尿囊腔增殖，通過對其尿囊液的血凝效價測定，5毫克/升二氧化氯溶液作用30分鐘和20毫克/升二氧化氯溶液作用5分鐘可完全滅活流感病毒。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院試驗結(jié)果表明，二氧化氯溶液40毫克/升于10分鐘內(nèi)或20毫克/升于20分鐘內(nèi)可完全殺滅IBDV（2×104TCID50的IBDVD78株）；二氧化氯溶液40毫克/升于20分鐘可完全殺滅PPV（PPV：TCID50＝105/0.1毫升）。哈爾濱獸醫(yī)研究所試驗結(jié)果表明，二氧化氯溶液對H5亞型禽流感病毒有效滅活濃度為80毫克/升，對H9亞型禽流感病毒（107EID50/0.2毫升）有效滅活濃度為50毫克/升。蘭州獸醫(yī)研究所的試驗數(shù)據(jù)表明，二氧化氯溶液40毫克/升在室溫下作用30分鐘，能100%殺滅口蹄疫強(qiáng)毒，20毫克/升在室溫下作用30分鐘能100%殺滅豬水皰病強(qiáng)毒。

三、毒理學(xué)研究進(jìn)展

毒性試驗結(jié)果表明，二氧化氯消毒劑在對小鼠急性經(jīng)口毒性試驗期間，動物均無不良反應(yīng)，無死亡，LD50均大于5000毫克/千克，屬于無毒類物質(zhì)。李長青等也做了二氧化氯消毒劑的毒性研究，結(jié)果表明，二氧化氯消毒劑屬無毒級，且無蓄積毒性，無致微核作用。北京市疫病預(yù)防控制中心試驗，二氧化氯急性經(jīng)口毒性試驗（最高應(yīng)用濃度的5倍溶液，一次最大限量法），雄性、雌性小鼠LD50均大于5000毫克/千克·體重，為實際無毒。小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗結(jié)果為陰性。一次（完整）皮膚刺激試驗，皮膚刺激最高平均值為0.33，為無刺激性。以上說明，高純度二氧化氯類產(chǎn)品是安全無毒的。

四、應(yīng)用研究

大量試驗表明，二氧化氯消毒劑不僅殺菌消毒作用強(qiáng)于其他種類消毒劑，而且對人、動物無害。在醫(yī)療領(lǐng)域用于對醫(yī)療器械消毒、牙科殺菌、傷口沖洗、病房空氣消毒以及對乙型肝炎等各種病毒的殺滅。在畜牧養(yǎng)殖業(yè)，主要用于對養(yǎng)殖環(huán)境消毒，進(jìn)而控制豬瘟、豬肺疫、布魯氏菌、豬口蹄疫和禽流感等疫病。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，主要用于對魚蝦貝類飼養(yǎng)水消毒，以及防治病菌侵染等。還用于動、植物食品保鮮、家庭消毒、造紙業(yè)與紙漿漂白及纖維織物漂白等領(lǐng)域的殺菌消毒。潘裕添等試驗表明，二氧化氯對霉菌孢子細(xì)胞壁有較高的吸附和穿透能力，使菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，干擾代謝功能，從而導(dǎo)致霉菌死亡；對空氣中浮游霉菌有良好的殺滅能力，并與處理時間呈正相關(guān)。

二氧化氯溶液用于口腔含漱可有效控制牙齦炎、牙斑菌和口臭；用作洗浴或沖洗可防止多種疾病。在1998年抗洪救災(zāi)中，抗洪戰(zhàn)士用二氧化氯消毒液洗臉、洗浴、擦身、泡腳、泡洗內(nèi)衣褲等，其神奇作用再次被驗證。實踐證明，二氧化氯對防治紅眼病、皮膚病及除臭有良好效果。

50毫克/升二氧化氯溶液可有效控制芹菜葉斑病、斑枯?。挥?5毫克/升二氧化氯溶液灌溉可有效控制茄子的灰霉病、枯萎病和潰瘍病，以及辣椒和青椒的根腐病、炭疽病、軟腐病、瘡痂病和黑霉??；用10毫克/升二氧化氯溶液進(jìn)行噴灑，70～80毫克/升灌根或15毫克/升灌溉可將棉花產(chǎn)量提高50%～60%，對板椒、香梨的重茬病控制效果也很顯著。

二氧化氯可有效去除含酚污水、常規(guī)污水的臭味；并且除臭效果遠(yuǎn)強(qiáng)于氯。徐國龍等試驗表明，二氧化氯具有良好的除臭效果，可使具有臭味的物質(zhì)（硫化氫等）氧化分解，顯示出較強(qiáng)的除臭能力。同時，二氧化氯也是一種性能優(yōu)良的殺菌消毒劑，在除臭的同時可殺滅病毒、細(xì)菌等微生物，從源頭控制臭味的產(chǎn)生，同時對垃圾場進(jìn)行了消毒，有效保護(hù)了環(huán)境和人員健康。因此，在環(huán)境保護(hù)方面，尤其是垃圾處理方面會有很好的應(yīng)用前景。

二氧化氯屬無毒物，各國對二氧化氯使用范圍的規(guī)定非常寬泛。但由于二氧化氯具有極強(qiáng)的氧化能力，應(yīng)避免在封閉空間內(nèi)高濃度（＞500毫克/升）使用。事實上，二氧化氯的常規(guī)使用濃度要遠(yuǎn)低于500毫克/升。因此，二氧化氯也被國際公認(rèn)為安全、無毒的綠色消毒劑。二氧化氯類消毒劑是近年來倍受市場推崇的高效、強(qiáng)力殺菌消毒劑，尤其在醫(yī)療保健、民用、養(yǎng)殖等行業(yè)更顯示出經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保等優(yōu)勢。因此，加快綠色環(huán)保型二氧化氯產(chǎn)品的開發(fā)具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會意義。