酸性氧化電位水

酸性氧化電位水

酸性氧化電位水系將經過軟化處理的自來水中加人低濃度的氯化鈉 (溶液濃度小於0.1,在有離子隔膜式電解槽中電解後 ,從陽極一側生成的具有低濃度有效氯、 高氧化還原電位的酸性水溶液。[1]

簡介

酸性氧化電位水,於20世紀80年代由日本首先研製,因其對MRSA(有"超級病菌"之稱的耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌)有顯著殺菌效果,而最先用於醫藥領域。經過多年研究實踐,酸性氧化電位水殺菌的高效性、殺菌後無殘留毒性、對人體的無害性、對環境的無污染性、利於環保等優點已逐漸被人們所接受。[2]目前,酸性氧化電位水的製備工藝、殺菌機理及在許多領域的推廣套用仍是研究的熱點。

發展歷史

酸性氧化電位水的產生髮展大體上可以分為四個階段:直接電化學消毒、間接電化學消毒方法的套用與技術改良為第一階段(19世紀末-19世紀中期);離子隔膜材料技術發展階段(19世紀中期-1980);酸性氧化電位水的產生與實驗驗證為第三階段(1980-1986);酸性氧化電位水製備方法的改進與套用推廣為第四階段(1987-2003)。
EOW(國際)研究和套用
1987液體酸化水製造裝置開發(Bacteriokiller-SystemTPR)
1990酸化水的殺菌力(在環境感染學會發表)
1992現機能水醫療研究會開始研究活動,設立機能水研究所
1994強電解水齒科領域研究開始、厚生省:醫療設備認可
1997自衛隊作為預防感染的衛生管理使用
1998內窺鏡清洗消毒、美國EPA殺菌劑生產認可
1999美國FDA作為次氯酸水溶液被認可,同意使用
2002日本厚生省將酸性氧化電位水批准為食品殺菌劑
EOW(國內)研究和套用
1987日本EOW生成機進入中國,中國預防醫學科學院消毒檢測中心,對其效果進行了全面鑑定,並通過了衛生部的衛生許可
1997中國專家赴日本參加了在日本召開的氧化電位水專題研討會
1999中國專家赴日本參加了第六屆氧化電位水研討會
2000國產氧化電位水生成機通過了衛生部的衛生許可
2002-2009衛生部消毒規範頒布衛生部發布了醫院消毒供應中心強制法規

特徵

廣譜性

能夠殺死病毒、真菌、細菌,包括細菌芽孢在內的病原微生物。

高效性

短時間內能夠滅活極大多數病原微生物。

安全

對皮膚、黏膜無刺激,不致敏,不致癌,無副作用,無有害殘留。

還原性

遇陽光、空氣、有機物易還原為水。

理化性質

無色透明液體,具有氯味;
氧化還原電位:≥+1100mV;
pH值:2.0~3.0;
有效氯含量:50~70mg/L;
主要生成物為次氯酸、氯氣、鹽酸、活性氧、活性羥基(·OH)、過氧化氫。在室溫、密閉、避光的條件下較穩定,而在室溫暴露的條件下,不穩定,可自行分解成自來水,故不宜長期保存,最好現用現製備。亦有學者通過特殊製備方法,延長保存時間。

製備研究進展

製備原理

EOW製備通常是在特製的離子膜電解槽中,通加一定濃度的食鹽水(質量濃度小於10g/L),在一定電流密度下進行電解。這樣在陽極側得到酸性氧化電位水,其主要成分為氯氣、次氯酸、次氯酸根、鹽酸、溶解氧和臭氧等。其原理是:陽極主要發生析氯反應、析氧反應。另外,在陰極側產生鹼性電位水,其pH大於11.0,ORP值小於-900mV,其主要成分為氫氣和稀氫氧化鈉溶液,具有很強的清洗作用。其陰極反應主要是析氫反應。
陽極反應:
2H2OO2+4H++4e(1)
2OH--2e2OH(2)
2OH(O)+H2O(3)
(O)+O2O3(4)
2Cl--2eCl2(5)
Cl2+H2OHOCl+HCl(6)
陰極反應:
2H2O+2eH2+2OH-(7)
Na++OH-NaOH(8)

製備工藝研究

目前對EOW製備工藝的研究報導較少,2003年Hsu首次探討了流速、鹽濃度和溫度對EOW製備的影響;同期筆者所在課題組在國內率先開展酸性氧化電位水製備工藝的研究,詳細地研究了電解質濃度、電解質種類、電流密度、電解時間、電極間距、離子膜種類和電解方式等對酸性氧化電位水製備的影響。近年來,國內莊琳懿、黃少麗、楊敏和董鐵有等也對酸性氧化電位水製備影響因素進行了研究,下面從電極材料、離子隔膜和工藝最佳化3個方面來介紹。[2]

電極材料的研究

對電極材料的研究主要集中於陽極材料的研製。研究表明,鈦銥合金電極比純鈦電極延長了極板的使用壽命,能大大改善極板的腐蝕、極化和結垢問題,提高電解效率。鈦基塗釕銥(高銥含量)DSA陽極電解效率較高,其產生有效氯質量濃度為247~376mg/L,而鉑電極產生有效氯質量濃度僅為3mg/L。此外,網狀電極電解製備EOW的pH幾乎都低於平板電極,而ORP值則比較接近,總氧化物量大都低於平板電極,單位能耗僅為平板電極的44%。這是由於網狀電極的結構更有利於氣泡的逸散,從而使電極活性面積保持不變,消除氣泡效應。筆者所在課題組也對電極材料進行了詳細研究,開發出析氯電位低、又具有一定析氧電位的新型二元氧化物陽極材料,該陽極材料電解產生有效氯質量濃度為40~100mg/L,而鉑電極電解產生有效氯質量濃度僅為10mg/L,所以大大提高電解效率,降低能耗。另外,筆者所在課題組也對電鍍鉑電極進行了改性修飾,改性後的鉑電極的有效氯含量提高了1倍;此外也對陰極電極材料進行了研究,發現利用純鈦電極代替鉑電極和氧化物電極不會影響EOW性質和電解效率。楊敏還對比電極面積進行了研究,當比電極面積小於1/12cm-1時,有效氯和活性氧的產量都較低,而且電耗較大,這是因為比電極面積的減小增大了系統的歐姆電阻,所以電壓增大,有效電解面積減小,降低了電解效率,較佳的比電極面積是1/4cm-1。[2]

離子隔膜的選擇

對離子隔膜的研究表明,聚四氟離子膜比聚乙烯離子膜通透性高,短時間電解即可達到電解水指標,性能相對穩定。陰離子膜電解效果較好於陽離子膜,體現在電耗有所降低,且活性氧的產量也有較大幅度的提升。筆者所在課題組也對陰、陽離子膜的電解效果進行了對比,實驗發現均相陰離子交換膜電解槽的性能要好於均相陽離子交換膜電解槽,在相同時間下,採用均相陰離子交換膜電解得到EOW的pH要低,ORP值和ACC值均高於均相陽離子交換膜電解得到的EOW。這說明均相陰離子膜電解槽的電解效率更高一些。這是因為採用陰離子交換膜可以有效地減少陽極區電解產生過量的H+通過離子膜反滲透到陰極區,所以其產生EOW的pH較低。同時Cl-又可以通過陰離子膜,在電場作用下移動到陽極區,使得陽極區Cl-濃度增大,從而使電解產生的Cl2增多,使EOW中的Cl2和HClO含量增大,所以其ACC值和ORP值增加,從而提高了電解效率。[2]

電解工藝的最佳化

研究表明,隨著電解質濃度和電流密度的增加、電解時間的延長、電極間距的減小,有利於得到pH更低、ORP值更高、有效氯含量更大的酸性氧化電位水。這是因為增加反應物的濃度不但可以加快反應速度,也能提高生成物的產量;另外電解質濃度與電流效率成正比,因為Cl-濃度提高,就可以降低析氯電位,減少能耗。但不能單純地提高NaCl溶液的濃度,Hsu研究表明,用質量濃度為172~984g/L的NaCl溶液進行電解,酸性氧化電位水中殘留了49%~77%的Cl-,造成原料的浪費並導致出水的高鹽度,從而可能造成後續的環境問題。另外,隨著電流密度增加,根據法拉第定律,所得的理論產量就越多,即H+、Cl2、O2的量越多,則酸性氧化電位水的pH越低,ORP值越高,總氧化物和溶解氧的含量越高。但隨著電流密度的增加,會出現明顯的發熱現象,水溫大幅度升高,這說明在電解過程中有相當一部分能耗用於產熱,並且產生的熱量不能及時散出。
此外,隨著極間距的減小,離子遷移和傳質速度變快,使得溶液的電阻變小,電流密度升高,因而得到EOW的pH降低,ORP值升高,總氧化物產量也增加。因此電解體系的極間距應儘量減小,以提高電流效率和有效氯的產量,降低槽電壓,減少能耗,也有利於減小電解裝置的體積。但當極間距過小時,可能使流過極板間的水量不足,會導致氣泡濃度過高,容易形成氣泡效應,減少了電極活性面積,影響了離子遷移,反而使電阻增大,增加能耗。最後,在製備EOW的同時,還產生了同樣體積的鹼性電解水,如何減少鹼性水的排放量,或者將產生的鹼性水回流利用也是目前製備工藝研究中的重要問題。[2]

殺菌機理

人們對酸性氧化電位水作為消毒劑優點的認可,使它在消毒、殺菌領域的套用得到了推廣,但至今對酸性氧化電位水殺菌機理存在多種解釋,無一定論。一直以來,對酸性氧化電位水殺菌機理的解釋都是圍繞其理化性質中何種因素對殺菌起決定性作用,並由此誕生了2種殺菌學說,即物理學說和化學學說。[3]

物理學說

物理學說認為酸性氧化電位水的高ORP值和低pH值超出了微生物的生存範圍,使微生物的細胞膜電位發生改變,導致細胞通透性增強、細菌腫脹及細胞代謝酶的破壞,細胞內物質溢出、溶解,從而達到殺滅微生物的作用,並且同微生物作用效果與ORP值成正比。然而,徐顯乾套用不同濃度的硫酸高鈰調製出不同ORP值的酸性氧化電位水,並將其分別同枯草桿菌芽孢與普通雜菌作用,結果表明其不含有效氯的高ORP值溶液,對枯草芽孢沒有明顯的殺滅作用,但對普通雜菌具有明顯的殺滅作用,且ORP值越高,殺菌作用越強。另據報導,高ORP值的O3殺菌效果不如只有較低ORP值的酸性氧化電位水,可見高ORP值並不是酸性氧化電位水強效殺菌作用的主要原因。

化學學說

化學學說認為酸性氧化電位水殺菌的主要因素是其複雜的化學因子,即電解產物中具有強氧化性的物質,包括有效氯(HClO和氯的氧化物等)和活性氧(H2O2、O3、·OH和初生態原子氧[O]等),而並非是高ORP值和低pH值。王雪峰等人認為酸性氧化電位水中的活性氧可與氨基發生特異反應,破壞細胞膜並滲透到細胞內,破壞有機物的鏈狀結構,從而使蛋白質及DNA合成受阻,使微生物致死。而丘翠環認為活性氧不穩定,極易損失,保存中的酸性氧化電位水還有殺菌作用,說明活性氧並非殺菌的決定性因素,而且H2O2和O3都含豐富的活性氧,但它們的殺菌能力卻遠低於酸性氧化電位水。也有研究人員發現,當pH值和ORP值不變時,如果有效氯濃度下降,酸性氧化電位水殺菌能力顯著降低;用Na2SO4代替NaCl進行電解,電解出的水殺菌力微弱;用HCl調節NaClO的pH值,並將有效氯濃度配到與酸性氧化電位水的總氧化物濃度相同,發現它們的殺菌能力相同,由此確定酸性氧化電位水中起主要殺菌作用的是有效氯。
以上2種學說中,研究者較多地是就某一因素對酸性氧化電位水殺菌效果的影響加以實驗,最終確定酸性氧化電位水的主導殺菌因素。近年來,人們普遍接受的一種觀點是酸性氧化電位水的殺菌作用是各因素協同作用的結果,將各因素綜合起來進行分析能較好地解釋酸性氧化電位水的殺菌機理。

殺菌時效性

殺菌速效是酸性氧化電位水作為消毒劑的顯著優點,TanakaH等人套用懸液定量殺滅實驗發現,酸性氧化電位水對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、糞腸球菌、綠膿桿菌等菌種的殺滅時間均小於10s;同白色念珠菌、土曲菌和毛孢子菌作用30s,殺滅率均大於99.90%。李新武等人將酸性氧化電位水與多種細菌及芽孢作用,對其殺菌時效性進行研究,結果表明即使在有機物干擾下,酸性氧化電位水在短時間內也有非常好的殺菌效果。
居麗雯等人通過實驗發現,酸性氧化電位水在5min內可使含量為10μg/ml的HBsAg轉陰,和其他含氯消毒劑或高效氧化劑比較,如目前市售1000mg/L濃度的84消毒劑及同濃度的ClO2,都需15min才能使10μg/mL的HBsAg轉陰,可見酸性氧化電位水破壞HBsAg的時效性更強。[3]

作用靶點

細菌共有的結構為細胞壁、細胞膜、細胞質和核質,EOW殺菌的作用靶點無非就是這幾個基本結構,然而具體的作用機制卻不簡單。EOW中的各因素可能有各自的作用位點,不僅作用於一個部位,還可以同時作用幾個部位,這給殺菌機理的研究增添了難度。
在研究具體作用機制方面,眾多學者首先考察的是EOW對細菌超微結構的破壞,透射電鏡下超微結構和掃描電鏡對細菌表面觀察結果為研究提供了最直觀的依據。EOW作用細菌後出現的細胞腫脹、破裂,細胞內容物向外滲出;細胞周圍出現堆積物;細胞壁皺縮,且出現圓孔,細胞質經孔洞大量外溢等現象表明,EOW能改變細菌細胞的通透性,破壞細菌的超微結構,使細胞內含物泄漏。
為了進一步驗證上述結論,Liao等用紫外分析光譜實驗對EOW作用大腸桿菌O157:H7後的菌藥液進行檢測發現,260nm和420nm處有明顯的特徵吸收,260nm屬DNA的特徵吸收峰,420nm是細胞質的β-半乳糖苷酶的特徵吸收峰,兩者均能被檢測到說明DNA有泄漏,細胞的內層膜被破壞,這與其用透射電鏡觀察到的細胞外、內層膜的依次破損,有物質滲出的結果相吻合。可能的殺菌機制是EOW的高ORP破壞了氧化型谷胱甘肽/還原型谷胱甘肽(GSSG/2GSH)這一最重要的氧化還原電位對,導致GSH的氧化,從而破壞蛋白質的結構和功能,使細胞內含物外漏的同時EOW得以進入細胞內部,最終使細菌死亡。
Kiura等也發現,EOW會破壞細菌的膜系統,其外膜、內膜破損程度隨有效氯的提高而加劇,細菌的胞壁結構是EOW作用的靶點之一。在胞壁破壞之後,EOW得以滲入細胞質,破壞蛋白質及某些重要的酶,使細菌失去活性。另外,在對細菌DNA進行的檢測中發現,細菌經低有效氯及高有效氯濃度的EOW作用之後,其DNA條帶亮度逐漸減弱甚至消失,說明EOW對細菌的DNA同樣有破壞作用。儘管如此,DNA卻並非EOW的主要靶點,Nakajima等利用脈衝場凝膠電泳(PFGE)對EOW作用過的細菌DNA進行檢測發現,隨著EOW作用時間的延長,DNA條帶的亮度逐漸減弱,但因在死亡的細菌中仍能檢測到DNA條帶,說明DNA損傷並非細菌死亡的主要原因,另外在對DNA聚合酶的研究中發現其並未完全失活。具體殺菌途徑可能是有效氯先破壞細胞膜結構,接著破壞細胞質外圍的蛋白質,破壞細菌的正常生理功能。EOW的作用主要集中在細菌的細胞質周質及內膜,並沒有深入到細胞質深處。[4]

安全性驗證

小山寬機從以下幾個方面對酸性氧化電位水的安全性進行了比較詳細報導。[5]
急性口服毒性
以50ml/kg體重的酸性氧化電位水對小鼠口服用藥未見毒性症狀,屬實際無毒。
皮膚一次刺激和皮膚累積刺激性
對家兔皮膚上的傷口1日1次連續5日滴下未見傷口發生變化,以老鼠的足部為對象進行1日30次(一次浸泡15或30s)的反覆用藥試驗(3個月),對皮膚的變化進行血液學、生物化學、病理組織學方面的觀察,未見老鼠皮膚及全身有異狀。
急性眼刺激性
滴下酸性氧化電位水72h後觀察,家兔角膜、虹膜、結膜等未見變化。
皮膚增大反應
在土撥鼠皮內1周3次注入酸性氧化電位水後觀察,未見皮膚發生(浮腫、紅斑)變化。
口腔黏膜刺激性
用酸性氧化電位水以流水方式作用田鼠頰囊30min後,經肉眼及病理組織學觀察未見變化。
細胞毒性
在取自人、小鼠、田鼠的細胞培養液中添加酸性氧化電位水12h後檢測其結果,表明高濃度酸性氧化電位水對細胞的增殖略有抑制,高濃度以下未見變化,認為其毒性小於其他常用消毒劑。
染色體異常誘發性
在哺乳動物培養細胞中直接添加或添加有代謝活性物質的酸性氧化電位水後蓄積在分裂中期的細胞上,調查染色體異常情況,結果均未見變化。
以志願者為對象的皮膚試驗
以健康成年男性及女性志願者為對象頻繁使用酸性氧化電位水研究其安全性,使用從數種裝置生成的酸性氧化電位水(有效氯濃度20和40mg/L)流水洗手,每日15次,每次2min,洗後不進行皮膚保養,連續試驗5日,經皮膚科醫師認定,有輕度乾燥、紅斑和手紋消失等輕度損害,但幾乎全部在試驗後迅速恢復。如果有適度的皮膚保養,並且每周有1~2天停止使用酸性氧化電位水,將不會出現上述情況。
劉清等人研究了酸性氧化電位水毒理學安全性結果表明:氧化還原電位1173.8mV,pH值2.66,有效氯為58.2mg/L的酸性氧化電位水急性經口毒性試驗,對大鼠、小鼠急性經口LD50均大於10000mg/kg(體重),屬於實際無毒級。皮膚刺激試驗屬於無刺激,急性眼刺激試驗屬於無刺激。微核試驗結果為無致微核作用。精子畸形試驗結果為無致精子畸形作用。亞急性毒性試驗結果表明:未見異常症狀和體徵;血液常規檢測和血液生化指標檢測均在正常範圍內。病理組織學檢查試驗動物肝、腎、腎上腺、脾、胃、腸、睪丸、卵巢、腦、心肺等未發現有明顯病理性損害,上述安全性實驗可以看出酸性氧化電位水具有較好的安全性。[5]

酸性氧化電位水的套用

醫療

由於酸性氧化電位水具有殺滅微生物速度快、效果好,對不鏽鋼無腐蝕,對皮膚黏膜無刺激,使用後很快還原成自來水,不留殘毒,有利於環保等特點,只要在使用時充分考慮到使用對象,使用方法和使用場合,合理地使用,即可達到較好的消毒效果。近些年來已套用於醫療衛生領域。
在醫療衛生領域套用時,主要使用的是連續式生成器,一般在使用現場製造,現用現發生,在不稀釋的情況下像自來水那樣使用。這種裝置每分鐘可產生1~2L酸性氧化電位水,需要大量使用時,可做成集中式酸性氧化電位水供給系統。將產生的酸性氧化電位水先放入蔽光的儲水箱,並通過鋪設蔽光的塑膠管道至使用現場,以方便使用。使用集中式供給系統時,生成器和儲水箱應放在避光、通風處,在每天使用前應先將存留在管道里的酸性氧化電位水完全放掉。
手的清洗消毒
酸性氧化電位水作為手的清洗消毒液於1997年通過了日本厚生省的認可。使用酸性氧化電位水洗手時,可根據手的污染程度和期望的清潔程度而改變酸性氧化電位水的使用條件。對於衛生洗手,日本目前採用集中式酸性氧化電位水供給系統和自動吸收裝置,洗手消毒時,首先用鹼性水沖洗10s去除有機物,然後用酸性氧化電位水沖洗20s消毒,停止3s,最後用鹼性水沖洗5s起中和手和下水道表面殘留的酸性氧化電位水的作用,防止長期使用從而造成手部皮膚損傷和下水道腐蝕。此舉使醫務工作者衛生洗手非常方便,且起到了預防醫院感染的作用,同時減少了使用消毒劑造成的對手部皮膚的損害。
創口、創面的消毒
酸性氧化電位水可以較好地控制感染,保持創面清潔,促進肉芽的形成,對於植皮存活比較困難的感染創面進行手術前的消毒處理,是非常有效的。酸性氧化電位水作為創口、創面的預防感染的消毒劑,於1994年已獲得了世界衛生組織(WHO)的承認,並且在盧安達維和行動中得到了套用。何曉紅套用酸性氧化電位水對350例產後婦女會陰部傷口進行沖洗消毒並與用溫開水沖洗後加用慶大黴素注射液或75%乙醇或1/2000苯扎溴銨溶液塗敷的效果進行了比較,結果表明前者效果明顯好於後者,套用前者沖洗消毒後傷口無一例感染,傷口癒合時間明顯縮短,病人無任何不適感覺。
內窺鏡的消毒
酸性氧化電位水對內窺鏡消毒的研究始於1993年,該項研究作為日本厚生省的專向研究,並作為內窺鏡清洗消毒於1998年通過了日本厚生省的認可。櫻井幸弘的研究表明酸性氧化電位水對上消化道內鏡和下消化道內鏡的消毒效果相同,全過程為7~8min,用酸性氧化電位水對胃鏡作1000次消毒試驗,未發現胃鏡有損害。高哲平[26]觀察了酸性氧化電位水對胃鏡的消毒效果,30支胃鏡經酸性氧化電位水清洗消毒1min,對胃鏡外表面,內表面及胃鏡整體上細菌的殺滅率分別為99.88%、98.80%和99.54%。JunHaengLee等套用酸性氧化電位水對內鏡進行了消毒,並與2%戊二醛的消毒效果進行了比較,認為酸性氧化電位水優於戊二醛。李建輝酸性氧化電位水對消化內鏡消毒效果的研究表明,酸性氧化電位水對胃鏡檢查後鏡身表面的細菌,人工污染與內鏡內腔和外表面的幽門螺桿菌以及HBV(HBVDNA陽性血清)有較強的殺滅作用,套用相同的方法酸性氧化電位水消毒作用3分鐘,其效果優於2%的戊二醛消毒作用10min。建議具體的使用方法為清洗用水沖洗2min,酶洗3min,清洗用水沖洗30s,然後將內鏡浸入酸性氧化電位水中,將酸性氧化電位水出水口與內鏡各孔道連線,連續沖洗浸泡消毒3min~5min,再用清洗用水沖洗各孔道及鏡體30s,取出後將各孔道水分抽吸乾淨,將鏡體烘乾或用無菌布拭乾,即可使用。目前不同國家或專業組織對酸性氧化電位水用於消化內鏡消毒滅菌所需時間有不同的要求,如國家或專業組織、世界內鏡協會、英國、中國、日本分別是2min、5min、5min、3~5min和10s。但對消毒前的預洗、清洗的要求基本是一致的,均要經過預洗—酶清洗液清洗—沖洗—消毒—沖洗過程。
透析機的消毒
N.Tanaka研究了酸性氧化電位水用於血液透析設備的清洗消毒問題,並與常規的消毒方法進行了比較,結果表明:套用酸性氧化電位水自動清洗系統清洗消毒血液透析設備的效果優於200mg/L有效氯和1%乙酸,使用前者清洗消毒後未檢測到任何細菌,而使用後兩者檢測到了假單胞菌屬、棒狀桿菌屬(corynebacteriumsp)土壤絲菌屬(nocardiasp)和桿狀菌屬(bacillussp)且時間縮短1倍。詳細消毒方法為透析完畢後,使用反滲水沖洗30min,然後用酸性氧化電位水沖洗消毒20min,停留3分鐘,再用反滲水沖洗30min,停留4~6h,使用前再用反滲水沖洗45min。該方法特別適合於較大規模的血透中心。使用酸性氧化電位水清洗系統,可節省時間、水資源及消毒劑的花費,根據日本的計算,100L酸性氧化電位水的花費是60日元,3項節省可使每個病例每月至少可節省費用2000日元。此外酸性氧化電位水還有較好的滅活內毒素的作用。
復用透析器的消毒
廖潔萍在酸性氧化電位水分別用於透析器復用消毒、血液透析機及水處理系統的消毒方面積累了一些經驗,通過臨床套用觀察發現酸性氧化電位水消毒效果好,易沖洗,無副作用,對環境無污染,可用於透析器及水處理器的消毒。具體消毒方法為①透析器復用消毒方法:透析結束後立即用軟化水沖洗透析器及管路中的殘血,灌滿1%NaOH作淨化劑,浸泡12h,次日再用軟化水或反滲水沖洗20~30min,然後灌滿酸性氧化電位水並封閉,低溫避光保存待用。下一次使用前、透析器管路用生理鹽水沖洗後即可上機使用。[5]

食品

近年來,在國外酸性氧化電位水作為高效殺菌劑,在食品行業得到了廣泛的套用研究,其對萵苣、梨、番茄、蘋果、雞蛋、雞翅、豬肉、牛肉、法蘭克福香腸、火腿、大麻哈魚、羅非魚、菠菜和甘藍等殺菌,表現出很好殺菌效果。另外,EOW還可以用於食品加工方面,如廚房菜板、不鏽鋼容器、瓷碗、玻璃、牛奶管線以及海產品生產過程用品。但我國對EOW在食品方面的套用研究較少,中國農業大學李永玉對饅頭加工、番茄保存和葡萄保鮮等方面進行了研究,發現有比較好的效果;張躍華等考察EOW在食用菌生產過程中殺菌作用;筆者課題組正在開展EOW對肉品殺菌作用研究,已取得很好的結果,20min對豬肉的殺菌率達到99.99%,並4℃冷卻下,表現出很好的抑菌效果。[6]

農業

電解水因其高效且廣譜殺菌及無化學殘留的特點在農業方面有著廣泛的套用。Izumi等人發現50mg/L有效氯濃度的電解水除能殺滅細菌外,亦不影響生菜口感和顏色等品質。Yang等亦報導電解水具有維持生菜品質和保鮮的作用。除蔬菜外,電解水對水果亦有良好殺菌及保鮮作用,Al-Haq曾利用電解水對桃子進行處理,結果表明電解水可有效防止桃子衰敗。Deza等分別用200mg/L和400mg/L電解水對馬鈴薯進行處理,結果表明電解水除可以顯著性降低馬鈴薯表面的大腸桿菌、沙門氏菌及李特斯菌以外,對馬鈴薯的口感等品質亦無顯著性影響。[7]

畜產

畜禽養殖場環境中病原微生物是引起動物疾病的重要因素,利用定期消毒是控制疫病傳播的重要手段。酸性電解水對畜禽養殖場環境、飲水消毒以及病原微生物的控制的研究成為目前的熱門課題。郝曉霞等使用有效氯含量為120mg/L的微酸性電解水對雞舍內各設施表面進行消毒,可顯著降低附著於鐵板及PVP塑膠表面的大腸桿菌和沙門氏菌,鐵板表面微生物最易殺滅,其次是PVP材料表面,地面上微生物最不易殺滅。有效氯濃度為250mg/L的微酸性電解水可顯著降低空氣中微生物,有效氯濃度為300mg/L的微酸性電解水可顯著減少豬舍內59%的空氣微生物,其殺抑菌作用大於豬場常用消毒劑:強力消毒靈粉(49%)和聚維酮碘(26%)。南松劍等研究發現用有效氯濃度為60mg/L微酸性電解水對牛舍空氣噴霧消毒時,除菌率要顯著高於二氯異氰尿酸鈉、戊二醛和百毒殺等消毒劑。鄭緯超等利用有效氯濃度為80mg/L,對散養實驗蛋雞舍按照噴霧量為80ml/m2,噴霧持續時間約為15min進行處理,顯著減少舍內空氣微生物濃度,並可明顯殺滅粒徑大於2.1μm的空氣微生物;利用微酸性電解水進行噴霧,可顯著減少粒徑大於7.1μm的粉塵,舍內病原微生物及氨氣濃度顯著減少,且隨著有效氯濃度及噴霧時間的增加,空氣淨化效果越好。正大公司套用微酸性電解水給肉雞進行飲用發現,微酸性電解水作為飲用水可顯著殺滅飲水記憶體在的大腸桿菌等病原微生物。肉雞飲用後,其肉料比、均重和出欄率等指標數據均有不同程度提升。南松劍等曾將微酸性電解水用於奶牛乳浴及各類器具消毒中,有效氯濃度為20mg/L,作用3min時,可殺滅物品表面全部細菌,當有效氯濃度60mg/L時,其殺菌效力超過濃度為0.5%的聚維酮碘(PVP-I),乳房炎陽性率由原來下降14.9%,日均產奶量增加1.76kg/頭。[7]

空氣消毒

李鵬飛等人通過濃度為15mg/L,用量為15ml/m3的EOW,採用超低容量噴霧器對某學院教室進行空氣噴霧消毒(教室坐滿自習學生,相對不流動)。用濃度為10mg/L,用量為20ml/m3的EOW,採用普通壓力噴霧器對旅客列車車廂空氣噴霧消毒,消毒後,菌落數均快速下降。對學生教室空氣細菌的殺滅率可達到90%以上,對旅客列車空氣細菌也有一定的殺滅率,消毒作用可維持120min以上,在此期間空氣中的菌落數可達到國家衛生標準,且現場人員沒有產生難以忍受的刺激。[8]

其他

酸性氧化電位水因其具有殺菌速度快、安全可靠、不留殘毒、有利於環保等特質[9],還可套用于軍事,防疫,公共衛生環境,餐飲,兒童手足口疾病預防,皮膚傷口感染,草坪,魚、蝦水產品表面等各個領域的消毒。如何規範使用和發揮其最大效力是未來研究的熱點。

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大規模配餐——奧運食品安全保障
國家體育總局訓練局金牌運動員餐廳和國家奧體中心運動員公寓餐廳,自2007年8月開始使用本課題所用酸性氧化電位水消毒系統,對生鮮果蔬清洗消毒,對冷葷間環境、加工器具等進行消毒。使用1年多,北京市及相關衛生監督部門曾對兩基地餐廳進行過數十次的現場抽樣檢測,果蔬和冷葷間的消毒效果均為合格。體育總局訓練局還對果蔬去農藥殘留的效果,進行了日常監測,結果也都是有效合格。
2007年7月和2008年4月,課題成員單位為奧運最大的一家快餐生產基地設計並建造了兩套酸性氧化電位水清洗消毒系統。該系統自“好運北京”測試賽開始到奧運結束時,共保障了150萬套份快餐、套餐的安全生產和供應。從使用單位和監管部門的反饋了解到,對於大規模集中配餐來說,酸性氧化電位水消毒系統,是目前最安全有效的食品消毒設施。
動態應急防疫、感染防控及相關物資儲備——四川抗震救災
汶川大地震發生後,隨著人員救治和防疫工作的雙重並進,受災各地消毒藥品器械相繼告急。據新浪網捐助信息平台統計,僅5月16日當日各類消毒藥品需求總計,就超過了500噸。
為緩解消毒劑緊缺難題,增援災區衛生防疫和感染防控工作,本課題單位通過衛生部,向四川災區捐贈了價值180萬元的酸性氧化電位水生成器。全部設備分3批於5月18日、24日和6月2日運至成都,該9套設備全部安裝並投入使用。
成都青白江區,由於持續向重災區調撥了大量衛生防疫人員和物資,到5月17日,區衛生防疫庫存消毒藥品僅夠維持3d使用。正在焦急請求調撥之際,本課題單位18日連夜將兩套設備安裝在了該區CDC和災區民眾安置點。據該區衛生局夏麗局長介紹,兩台設備的到位,相當於建了兩個小型消毒劑廠,單台設備每天就可連續製備1.5噸的高水平消毒液,大大緩解了消毒劑不足的難題。
該區安置點人員密度大,在室內使用酸性氧化電位水進行消毒,對人體沒有刺激和毒性傷害,也沒有刺鼻的氣味,對食物和物品也沒有污染。通過切身感受,居民們逐步打消了對噴灑消毒劑的不安全感。服務站酸性氧化電位水消毒日用量達到了500L,醫護人員、防疫人員、衛生執法人員和居民們對其依存性很高。
天津塘沽大爆炸
8月14日8時30分,一批價值18萬元的抗菌防毒產品在太原機場,免費搭乘奧凱航空公司BK2943航班飛援天津,獻出山西民企的一份愛心。
天津濱海新區爆炸事故發生後,山西迪稚邦尼生物科技有限公司迅速做出向天津捐助一批抗菌防毒產品的決定,這種創口清洗消毒液適用於各類燒傷、燙傷以及灼傷等新老創面的清消預防感染。首批飛抵天津的捐助物資數量為50箱共600瓶,約重345公斤,企業方表示後續的產品將安排其他運輸方式送抵天津的醫療機構。
據介紹,13日晚10時許,這批消毒液由廠商從長治運抵太原機場,14日10時40分藥品落地天津。[10]

相關標準法規的制定

2000年日本頒布了《醫療用具承認生成裝置強酸性電位水的規格基準》(醫療篇),對強酸性電位水的生成原理,理化指標,殺滅微生物性能,毒理學安全性指標以及使用說明書和廣告宣傳均作了詳細的規定。
2002年又頒布了用於食品加工工業、餐飲及瓜果蔬菜消毒的標準《食品添加物用強酸性電解水使用手冊》,將酸性氧化電位水的套用領域擴大到餐飲業和食品加工工業。
1999年美國FDA和EPA已對酸性氧化電位水的消毒功能予以認可。
2007年美國APIC內鏡清洗消毒培訓手冊中已將酸性氧化電位水用於消毒。世界內鏡協會也將酸性氧化電位水列入內鏡清洗消毒用消毒產品。
2002年衛生部將酸性氧化電位水的套用列入了《消毒技術規範》,用於指導內鏡的消毒、洗手消毒、皮膚黏膜和環境物體表面的消毒等。
2003年衛生部已將酸性氧化電位水生成器列入我國衛生標準《十·五》規劃準項目。
2006年該標準已通過了衛生部標委會的評審。[5]

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