次氯酸水在消毒領域的應用及注意事項

張忠亮

山東康輝水處理設備有限公司，山東淄博，255000

新冠疫情常態化防控背景下，戴口罩、勤洗手、多通風、少聚集等防護措施已經深入人心，加強消毒也非常重要，對人體和環境安全性較高的次氯酸水的消毒應用發展迅速。

強酸性電解水（酸性氧化電位水）誕生于20世紀80年代，弱酸性電解水和微酸性電解水在20世紀90年代也開始出現，上述電解水的制備裝置最初都是由日本研發，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，主要化學成分種類為HClO、H+、ClO-，當時被賦予了“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域的衛生管理，基于上述特性，次氯酸水還被廣泛應用于醫療、畜牧、農業、水產和公共衛生等領域[1]。1995年，我國引進酸性電解水的制備技術，并將其應用于消毒領域[2]。2020年，我國國家衛生健康委員會辦公廳印發了《消毒劑使用指南》，其中規定了次氯酸消毒劑的應用范圍[3]；同年，日本經濟產業省下屬的產品評價技術基礎機構（NITE）的評價試驗確認了次氯酸水對新型冠狀病毒的滅活特性[4]。2021年，歐盟委員會批準次氯酸釋放的活性氯作為活性物質用作1類產品的生物殺滅劑[5]；同年，日本電解水協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為有效成分的產品[7]。近年來，市場上出現了許多關于次氯酸水的產品，仔細觀察可以發現，即使都是次氯酸水產品，其理化指標和使用方法也可能有很大不同。

現就次氯酸水在消毒領域的應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定的次氯酸的消毒劑[8]。次氯酸分子不穩定，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 化學法

通過直接或間接獲得的次氯酸鹽和酸發生化學反應，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-），其殺菌強度依次變弱，氯氣（Cl2）具有毒性和易揮發性等特點，限制了它的使用[10]。對于氯系消毒液，當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-）動態平衡存在，化學反應方程式如式1所示；當溶液呈較強酸性時，主要是氯氣（Cl2）溶于水生成次氯酸分子（HClO）的化學反應占主導，化學反應方程式如式2所示[8]。

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

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

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

根據式3和式4，設定Cl-為1 mol/L時，溶液中有效氯的各種狀態在不同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，由于有機干擾物、溫度、微生物種類等因素的影響，消毒效果并未達到理想的數值。次氯酸分子（HClO）是中性小分子，相比帶負電荷的次氯酸根離子（ClO-）更容易穿透帶負電荷的細胞膜，進入其內部與DNA和線粒體發生反應使其死亡[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。人體內的中性粒細胞也會產生次氯酸分子（HClO），并利用其攻擊細菌和病毒等病原體[13]。GB 28234—2020《酸性電解水生成器衛生要求》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生要求》的酸性電解水，急性經口毒性試驗、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，結果未見異常[14]。

2007年1月，日本食品安全委員會發布的《食品添加劑次氯酸水的評價書》中指出，在細胞毒性研究中，觀察到高濃度的次氯酸水略微抑制了細胞增殖，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《酸性電解水生成器衛生要求》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。

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

3 次氯酸水的應用及注意事項

在我國，在消毒領域使用的次氯酸水相關產品應根據WS 628—2018《消毒產品衛生安全評價技術要求》的要求取得衛生安全評價報告并進行消毒產品備案，使用時應嚴格按照說明書使用[16]。根據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，消毒前應先徹底清除污垢，不應與其他殺菌劑、洗滌劑等混合使用，使用前應檢查次氯酸水的理化指標是否正常。

（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）次氯酸水用于衛生手消毒時，應先將手清洗干凈，再用次氯酸水進行流動沖洗，而不應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）次氯酸水應采用聚氯乙烯等耐腐蝕容器密閉、遮光、陰涼保存，嚴格遵守使用期限，宜在一周內用完。

（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、用量、作用時間及操作方法。

4 結束語

近年來，新冠病毒不斷變種肆虐，對人民健康和生活環境造成了極大的威脅，次氯酸水相關消毒產品在此背景下的應用迅速發展。次氯酸水作為一種新型環保型消毒劑，應用領域非常廣泛，但對次氯酸水的認識模糊、不恰當的宣傳、不正確的使用等現象還普遍存在，極大程度地限制了次氯酸水作用的發揮。本文通過闡述次氯酸水的生成、特性，明確了其在消毒領域的應用及注意事項，有助于次氯酸水被正確認識和使用。目前，關于次氯酸水的學術交流也非?；钴S，相關人員也在積極加強標準、規范的制修訂，從多方面深入開展試驗，探究其殺菌效果及在各領域的應用價值，形成科學的規范的系統的指南，相信在不遠的將來，次氯酸水的研究及應用定將取得長足的發展。