二氧化氯消毒剂在畜牧养殖中的应用

文│袁忠勋（中国动物疫病预防控制中心）

程海鹏 李桂玲（北京康牧生物科技有限公司）

二氧化氯的摩尔质量为67.453克/摩尔，含有19摩尔电子，是自然界几乎完全或完全以单体游离原子团型体存在的少数化合物之一。二氧化氯的熔点为-59℃，沸点为11℃，摩尔比热容为29.2千焦/（摩尔·℃），生成热为104.6千焦/摩尔；
蒸发热为27279.68千焦/摩尔。常温下二氧化氯气体为黄绿色或橘红色气体，有辛辣的窒息性臭味。在冷却并超过-40℃时，二氧化氯为深红色（或红褐色）液体，温度低于-59℃时为橙黄色固体。在低温条件下，二氧化氯有各种水合物，在18.2℃水合二氧化氯转化成非水合物。

二氧化氯气体易溶于水，其溶解度约是氯气的5倍，溶解后形成黄绿色溶液，水溶液在阴凉、避光和密封条件下非常稳定。25℃平衡液相中二氧化氯的浓度是气相中的23倍。同氯气在水中水解相反，二氧化氯在水中作为溶解的气体保留在溶液中，二氧化氯溶液稍微酸化（pH＝6）即由于抑制了其歧化而加强了稳定性。

20世纪60年代，美国国际氧化物公司率先开发出二氧化氯溶液，产品应用于食品的防腐保鲜、医疗保健、饮水消毒等领域，并成为二氧化氯释放剂的主导剂型。该技术是将高纯度二氧化氯气体溶解并稳定于惰性溶剂中，形成含量为2%～5%的稳定态二氧化氯溶液。进入21世纪后，基于二氧化氯溶液所展示出的巨大市场，新型二氧化氯释放剂再次成为国内外的研发热点。北京中水华峰生物技术有限公司（CN101889579A）、北京联合大学（CN101124913A）、美国Truoxing（WO2011078899（A 1））、S a n d e r s o n w i l l a m d（WO20090918 -54（A1））、德国Basf Catalystsllc（JP2009185043（A））等多家机构均注册了以亚氯酸盐为母体成分的二氧化氯释放剂生产技术专利。但大多市售产品仍存在一些缺陷，如需高浓度活化后再稀释使用，操作不安全且烦琐；
二氧化氯纯度低且释放量远低于理论量；
稳定化技术不过关，在生产和储运过程中存在分解隐患。很难解决使用便捷（反应条件宽泛）与产物纯度、快速释放与安全可控之间的矛盾。因此，持续研究开发高稳定性、高转化率、高纯度、使用便捷的高效环保型二氧化氯类消毒剂势在必行。

按《中国兽药典》相关指导原则，对复合铝箔密封包装的经过工艺改进的二氧化氯消毒泡腾片（含量规格10%）进行稳定性考察，25℃恒温存放24个月后二氧化氯标示量平均下降3.07%；
监测结果显示，其性状、酸度等项都在质量标准范围内，符合兽药典的规定。俞莉和翟廉等将固体稳定性二氧化氯配制后的使用液放在敞开容器中，半衰期约为2.5天；
在密闭容器中，光照条件下半衰期为45天。俞马宏等对水溶液中二氧化氯分子的热稳定性进行了研究，为观察新型稳定性二氧化氯消毒液的稳定性，采用水浴加热法对二氧化氯中性水溶液热稳定性及稳定剂的影响进行了研究。结果显示，水溶液中二氧化氯的热分解属于二级反应，热分解速率常数（K）随温度升高而增大。磷酸氢根类稳定剂使K值明显增加，即磷酸氢根对二氧化氯的热分解具有很大催化作用。在二氧化氯水溶液内加入聚有机胺或聚胺糖对其具有明显的稳定作用。最后证实随温度增加可加速水溶液中二氧化氯分解，加入合适稳定剂可明显提高水溶液中二氧化氯热稳定性。

二氧化氯杀菌效果证实，在18～22℃时，以15毫克/升二氧化氯溶液对大肠杆菌作用5分钟，50毫克/升二氧化氯溶液对白色念珠菌作用3分钟，200毫克/升二氧化氯溶液对枯草杆菌黑色变种芽孢作用10分钟，杀灭率均达100%。山东农业科学院家禽研究所禽病监测中心进行的二氧化氯对大肠杆菌的杀灭作用试验表明，二氧化氯消毒泡腾片溶液稀释到5毫克/升作用10分钟以上，对大肠杆菌临床分离株产生100%的杀菌效果。并按规范对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、芽孢杆菌、巴氏杆菌等进行杀灭试验，效果显著。

流感病毒灭活试验结果显示，血凝效价1∶640新鲜甲3型流感病毒经生理盐水1∶100稀释后，与不同浓度的二氧化氯消毒剂在试管内接触，经中和剂中和接种鸡胚尿囊腔增殖，通过对其尿囊液的血凝效价测定，5毫克/升二氧化氯溶液作用30分钟和20毫克/升二氧化氯溶液作用5分钟可完全灭活流感病毒。中国农业大学动物医学院试验结果表明，二氧化氯溶液40毫克/升于10分钟内或20毫克/升于20分钟内可完全杀灭IBDV（2×104TCID50的IBDVD78株）；
二氧化氯溶液40毫克/升于20分钟可完全杀灭PPV（PPV：TCID50＝105/0.1毫升）。哈尔滨兽医研究所试验结果表明，二氧化氯溶液对H5亚型禽流感病毒有效灭活浓度为80毫克/升，对H9亚型禽流感病毒（107EID50/0.2毫升）有效灭活浓度为50毫克/升。兰州兽医研究所的试验数据表明，二氧化氯溶液40毫克/升在室温下作用30分钟，能100%杀灭口蹄疫强毒，20毫克/升在室温下作用30分钟能100%杀灭猪水疱病强毒。

毒性试验结果表明，二氧化氯消毒剂在对小鼠急性经口毒性试验期间，动物均无不良反应，无死亡，LD50均大于5000毫克/千克，属于无毒类物质。李长青等也做了二氧化氯消毒剂的毒性研究，结果表明，二氧化氯消毒剂属无毒级，且无蓄积毒性，无致微核作用。北京市疫病预防控制中心试验，二氧化氯急性经口毒性试验（最高应用浓度的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·体重，为实际无毒。小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果为阴性。一次（完整）皮肤刺激试验，皮肤刺激最高平均值为0.33，为无刺激性。以上说明，高纯度二氧化氯类产品是安全无毒的。

大量试验表明，二氧化氯消毒剂不仅杀菌消毒作用强于其他种类消毒剂，而且对人、动物无害。在医疗领域用于对医疗器械消毒、牙科杀菌、伤口冲洗、病房空气消毒以及对乙型肝炎等各种病毒的杀灭。在畜牧养殖业，主要用于对养殖环境消毒，进而控制猪瘟、猪肺疫、布鲁氏菌、猪口蹄疫和禽流感等疫病。在水产养殖业，主要用于对鱼虾贝类饲养水消毒，以及防治病菌侵染等。还用于动、植物食品保鲜、家庭消毒、造纸业与纸浆漂白及纤维织物漂白等领域的杀菌消毒。潘裕添等试验表明，二氧化氯对霉菌孢子细胞壁有较高的吸附和穿透能力，使菌体内的蛋白质发生氧化还原反应，干扰代谢功能，从而导致霉菌死亡；
对空气中浮游霉菌有良好的杀灭能力，并与处理时间呈正相关。

二氧化氯溶液用于口腔含漱可有效控制牙龈炎、牙斑菌和口臭；
用作洗浴或冲洗可防止多种疾病。在1998年抗洪救灾中，抗洪战士用二氧化氯消毒液洗脸、洗浴、擦身、泡脚、泡洗内衣裤等，其神奇作用再次被验证。实践证明，二氧化氯对防治红眼病、皮肤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叶斑病、斑枯病；
用15毫克/升二氧化氯溶液灌溉可有效控制茄子的灰霉病、枯萎病和溃疡病，以及辣椒和青椒的根腐病、炭疽病、软腐病、疮痂病和黑霉病；
用10毫克/升二氧化氯溶液进行喷洒，70～80毫克/升灌根或15毫克/升灌溉可将棉花产量提高50%～60%，对板椒、香梨的重茬病控制效果也很显著。

二氧化氯可有效去除含酚污水、常规污水的臭味；
并且除臭效果远强于氯。徐国龙等试验表明，二氧化氯具有良好的除臭效果，可使具有臭味的物质（硫化氢等）氧化分解，显示出较强的除臭能力。同时，二氧化氯也是一种性能优良的杀菌消毒剂，在除臭的同时可杀灭病毒、细菌等微生物，从源头控制臭味的产生，同时对垃圾场进行了消毒，有效保护了环境和人员健康。因此，在环境保护方面，尤其是垃圾处理方面会有很好的应用前景。

二氧化氯属无毒物，各国对二氧化氯使用范围的规定非常宽泛。但由于二氧化氯具有极强的氧化能力，应避免在封闭空间内高浓度（＞500毫克/升）使用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远低于500毫克/升。因此，二氧化氯也被国际公认为安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯类消毒剂是近年来倍受市场推崇的高效、强力杀菌消毒剂，尤其在医疗保健、民用、养殖等行业更显示出经济、高效、环保等优势。因此，加快绿色环保型二氧化氯产品的开发具有深远的经济和社会意义。

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