李世康，陈贵秋，胡 冀，宋江南，高 琼，尹进，易 亮
（湖南省疾病预防控制中心，湖南长沙410005）
(转载自《中国消毒学杂志》2017年8月)
【论著】
摘要 目的研究复方单过硫酸氢钾消毒剂对水体消毒的效果及其稳定性：方法采用定量杀菌试验方法和模拟现场消毒试验方法，对某复方单过硫酸氢钾消毒剂杀灭水中大肠杆菌的消毒效果进行观察。结果用浓度为10m~L复方单过硫酸氢钾消毒液对人工污染水样中大肠杆菌作用30min，杀菌率为100%。该消毒剂密封装于玻璃容器内于37℃存放90d，有效含量下降率为7.68%。结论该复方单过硫酸氢钾消毒剂在较低浓度下有较好的杀灭水体中大肠杆菌的效果，密封储存性能较稳定。
关键词单过硫酸氢钾；水消毒；大肠杆菌；杀菌效果；稳定性
中图分类号：R187.2 文献标识码：A
文章编号：1001 - 7658( 2017) 08 - 0736 - 03 DOI:10. 11726/j. issn．1001 - 7658. 2017. 08. 010
Observation on the effect of water disinfection and the stability of a potassium
monopersulfate compound disinfectant// Shi - Kang,CHEN Gui - Qiu,HU Ji,SONG Jian,g - Nan,,CAO Qiong, YIN Jin,, YI Lian.g
( Hunan Provincial Center for Disease Prevention and Control,Changsha Hunan 410005 ,China)
Abstract Objective To study the water disinfection effec,t and stability of a potassium monopersulfate compound disin-fectant( PMPCD) . Methods Quantitatn:e germicidal test and simulated field disinfectiovn test method vvere used to observe
the disinfection effect of E.scherichia coli bacteria in w-ater. Results The killing rate of Escherichia coli u'as lOOck \~-hen10 m~L of PMPCD in artificially contam/nated water for 30 m:in, The drop rate of the effective content was 7, 68c/o, while
storing the PMPCD in sealing glass container at 37 cC. for 90 d. Conclusion The PMPCD has good effic,iency of killingEscherichia coli in water at low concentrations "'ith stable performance.
Key words potassium mon,opersulfate ;water disinfection ; Esch,erichia coti ;germicidal e[jicacy;stability
经水传播病原体是目前世界范围的公共卫生问题，水消毒处理是保证水源质量的关键环节。传统上使用普通含氯消毒剂消毒水体的方式无法避免在消毒过程中产生对人体健康造成影响的氯代副产物。
复方单过硫酸氢钾消毒剂是一种新型过氧化物消毒剂，主要由过硫酸氢钾复合盐和氯化钠组成。过硫酸氢钾复合盐具有较强的氧化能力，对细菌繁殖体、真菌、病毒等微生物具有良好的杀菌性能与灭活效果，可随时间推移完全生物降解对环境、5：本研究在模拟现场水体消毒实验条件下观察了一种复方单过硫酸氢钾消毒剂对水体中大肠杆菌的杀灭效果及其稳定性。
[基金项目] 湖南省卫生计生委科研基金资助项目( B2017135)
作者简介]李世康（1983 -），女，湖南醴陵人，硕士，主管技师，研究方向为消毒学与环境卫生学
1 材料与方法
1.1试验材料
试验用复方单过硫酸氢钾消毒剂为国内产品，呈白色粉末状，无特殊气味，易溶解于水。试验时，用无菌硬水溶解并稀释配制。
试验指标菌为大肠杆菌( 8099)，由广东某微生物科技有限公司提供，试验时用无菌蒸馏水制备染菌水体。
1.2试验方法
1.2.1菌悬液制备取试验菌第4代菌接种分离培养单个菌落，取典型菌落接种营养琼脂培养基斜面培养24h，用含胰蛋白胨生理盐水(TPS)将新鲜斜面培养物洗下，稀释配制成试验浓度菌悬液=1.2.2中和剂鉴定试验参照2002年皈《消毒技术规范》规定方法的悬液定量杀菌实验程序进行中和剂鉴定试验，结果以2g/L硫代硫酸钠的磷酸盐中国消毒学杂志2017年第34卷第8期缓冲液作为中和剂可有效中和较高试验浓度的复方单过硫酸氢钾对试验菌的残留作用，且对培养基和试验菌均无不良影响。
1.2.3水消毒效果试验①人工污染水样制备：将试验菌株新鲜培养物用TPS稀释至(2.00×l03~6.00×l0'3)cfu/ml的菌悬液，取1ml加入装有300ml/瓶灭菌蒸馏水中，使最终菌量在(5.00×l02—2.00×l03)cfu/100ml范围内。将装有加菌水样的三角烧瓶放人20℃恒温水浴箱，开动磁力搅拌器5min，使细菌在水中分布均匀。②杀菌试验：先取2份试验菌人工污染水样，参照《生活饮用水消毒剂和消毒设备卫生安全评价规范》的方法，采用过滤冲洗法进行活菌培养计数（阳性对照组）。再取8份（每个浓度2份）试验菌人工污染水样各200ml，将复合单过硫酸氢钾消毒粉用灭菌硬水配成100mg/L稀释液（母液），先分别吸取出4、10、20、30ml人工污染水样并弃去后，再加入相应容量母液至试验三角烧瓶中，使终浓度分别为2、5、10、15mg/L，均采用3个作用时间，分别为15、30、45min，加入已配制好并灭菌的硫代硫酸钠（终浓度拟定为2g/L）终止其消毒作用。分别取100、10、1ml各2份，采用过滤冲洗法进行活菌培养计数。试验同时设阴性对照。试验重复3次取均值。
1.2.4稳定性试验
①不同包装固体消毒剂稳定性（加速试验法）：用玻璃螺口瓶和密封袋包装的过硫酸氢钾复合盐固体粉末各20份，即可测定含量，置于370rC（相对湿度75%）恒温箱内3个月和54℃恒温箱内14d各10份，储存到规定时间取样测定有效成分含量，并计算下降率。
②水溶液稳定性（测衰减速度）：在灭菌蒸馏水中加入一定量的过硫酸氢钾，使其成为终浓度110 mg/L的水溶液。
试验分2组，其中1组加人大肠杆菌，另一组不加菌。分别在配制后立即和不同时间测定过硫酸氢钾含量，记录随时间推移其含量变化；在上述新配复方单过硫酸氢钾水溶液中加入终(5. 00×l02~9. 00×l03) cfu/100ml的大肠杆菌，同上法测定其含量并记录。
③含量测定方法：参照产品企业标准方法，取至少2份样品，从其中一份样品中称取至少2份重10g试样。在一个配有磁性搅拌器的1000ml烧杯中加入850ml去离子水、100ml10%(v/v)硫酸，加入样品进行搅拌，直至溶解，定容至1 L。取100 ml溶液加入5ml 25%的碘化钾。密封避光放置15 min后，用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色。加入2ml淀粉指示剂，这时溶液变成深蓝色，继续滴定至出现一个可以持续无色端点。计算单过硫酸氢钾含量，公式：含量(x)=(V×C×0.08)/0.045m×100%（V指样品消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，ml；C指硫代硫酸钠标准滴溶液的浓度，mol/L；m指试样的质量的1/10，g）。
1.3统计分析
采用SPSS13.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，不同加速稳定性比较采用两样本f检验分析，P<0. 05为差异有统计学意义。
2结果
2.1 杀菌试验结果
用浓度为10 mg/L复方单过硫酸氢钾人工污染水样中大肠杆菌作用30 min，杀菌率为l000/o（表1）。
表1 复方单过硫酸氢钾对水体消毒效果
2.2稳定性试验结果
2.2.1 产品稳定性观察结果 密封袋封口条装的复方单过硫酸氢钾消毒粉剂54 cc放置14 d后的下降率高达11. 08%，37 cC 90 d后下降率为19. 74%；玻璃瓶螺口盖装该产品54 cC放置14 d和37℃ 90d后的下降率分别为4.72%和7.68%（表2）
表2 复方单过硫酸氢钾储存稳定性观察结果
2.2.2水体中过硫酸氢钾复合盐衰减速度
在常温条件下，新鲜配制浓度为110 mg/L过硫酸氢钾复合盐溶液，观察2h，静置20 min时，水样中过硫酸氢钾复合盐浓度下降率为0. 68%；静置60 min时，下降率为4. 460/0；静置120 min时，下降率为8. 23 010。染菌水体中，前50 min过硫酸氢钾复合盐浓度下降速度更快（图1）。
3讨论
本研究所用复方单过硫酸氢钾消毒剂为白色固体粉末，使用方便，在较低浓度下杀菌作用较强。据文献报道，复方单过硫酸氢钾消毒剂的氧化能力较强，氧化势能高，超过了氯化物、高锰酸钾、过氧化氢等，能够把水溶液中的氯离子氧化成氯气，可以把醇类、醛类等有机物氧化戚有机酸，能破坏微生物细咆膜的通透性屏障，使细胞内容物流失，丧失能量依赖性膜运输系统功能，并且可与核酸中金属离子如钙、铁等结合，产生自由基，作用于DNA的磷酸二脂键而导致其断裂，对RNA也有类似的破坏作用。因此，被誉为“氧化性和安全性完美结合的过氧化物”。国际上许多国家都在对以单过硫酸氢钾为主要成分的产品进行研究，并应用于饮用水消毒。法国2001年推行其活性成份应用于饮用水消毒的国家标准(NFT94-309-2001)；德国2000年推行其为国家标准(EN12678：2000)；英国2002年推行其为国家标准。本试验参照《消毒技术规范》和《生活饮用水消毒剂和消毒设备卫生安全评价规范》的原则，将人工染大肠杆菌水样控制在(1. 00×l03~1. 96×l03) cfu/100ml的范围内进行水体杀菌试验。结果表明，单过硫酸氢钾低投放浓度为10 mg/L，作用30min可使水体中大肠杆菌降至为0 cfu/100 ml。该浓度明显高于李菠等报道的结果，这可能与含量测定方法和对照菌范围不同有关。同时也提示，若使用较低浓度进行饮用水消毒，在水源水污染严重的状态下，可能达不到理想消毒效果。
图1试验水样中残留过硫酸氢钾复合盐浓度衰减图
研究发现，不同的包装材料和密封方式，对单过硫酸氢钾复合盐的含量有影响。经两样本t检验，包装材料和密封方式对含量有影响，差异具有统计学意义（P<0. 05）。根据《消毒技术规范》的评价原则，玻璃瓶螺口盖装产品有效期可达到2年，而密封袋封口条装有效期少于1年。与密封袋封口条装比较，玻璃螺口瓶装的方式更能保证产品的稳定性能。该产品具有吸潮的特包装规格太大会造成使用中反复开合包装，致使实际直用浓度不可控。建议生产厂家采用独立密封的小规格包装方式，保证其过硫酸氢钾复合盐浓度的稳定性。
水中稳定性试验结果表明，在常温条件下，人工染菌水体中过硫酸氢钾复合盐较未染菌组降解速度快，说明染菌组细菌对消毒剂的消耗明显，特别是作用前50min下降率已达8.95%，而未染菌组此时时的下降率仅3.99%：持续作用120min，过硫酸氢钾复合盐下降率约为8%~lO%。李爱萍等对二氧化氯在水体中衰减速度试验结果表明，持续作用30min，二氧化氯浓度下降率约为50%左右；与二氧化氯相比，本研究的产品在水体中更加稳定。本研究采用高于杀菌试验所需的消毒剂浓度来进行水中消毒剂稳定性试验的原因，主要是考虑到两方面问题：首先，本产品为粉剂，稀释后又未加人大量原水前，会先将其溶解。该稀释液的稳定性对终消毒效果的影响也是不容忽视的。李雅瑾等对以过硫酸氢钾复合盐为主要成分的RelyOnVirkon消毒剂的研究中描述“配置后溶液5~7 d有效”。本试验所用的产品并不能达到上述效果，可能与产品生产工艺有关。其次，这与过硫酸氢钾复合盐的测定方法有关，笔者认为在过度稀释标准溶液的情况下，不能够保证含量测定结果的准确性，也不建议用现有的含量测定方法进行低浓度过硫酸氢钾复合盐的测定。该检测方法的适用范围需要进一步验证。
在饮用水消毒方面，国家对该产品没有相应的国家标准，不利于产品质量的评价。产品质量得不到控制会出现在使用过程中消毒失败或鱼目混珠等情况发生，在一定程度上妨碍了该产品的健康有序发展。探讨复方单过硫酸氢钾低有效投加剂量，防止水源的污染对人体存在潜在的危害，减少消毒副产物对人体健康的影响，保证复方单过硫酸氢钾消毒剂在不同环境下的使用与消毒效果，防止复方单过硫酸氢钾消毒剂投加过量等问题，为保障水体安全提供一种新的环保、安全有效的消毒方式，为国家制定相关标准提供科学试验依据，对复方单过硫酸氢钾进行全面分析与研究十分必要。
参考文献
[1]颜新敏，张强，朱海霞，等，常用消毒剂对口蹄疾病毒的灭活试验[J]．中国消毒学杂志，2008，25(2)：120-122.
[2]杨宁，赖发伟，刘科亮，等，过硫酸氢钾复合盐的杀菌效果与毒理学研究[J]．中国消毒学杂志，2007，24(3)：222-225.
[3] 王兵，艾红学，李菠，等．单过硫酸氢钾对常见水产养殖生物致病菌的抑制与杀灭效果[J]．中国消毒学杂志，2008 ,25(5)：501-502.
[4] 孙惠惠，沈瑾，李炎，等，一种单过硫酸氢钾复合盐的消毒性能观察[J]．中国卫生标准管理（消毒专业版），2012.3(11)：56-58.
[5]Harma S,Virender K.Potassiumferrate( VI): an enronmentally
friendly oxidant[J].Adv Environmental Res .2002.6(2):143 -156.
[6]李菠，刘先恒．新型饮水消毒剂单过硫酸氢钾复合粉及其投加技术[J]．给水排水动态，2009(1)：18 -19．
[7]李爱萍，周景洋，刘文杰，等，二氧化氯对水体消毒效果的观察[J]．中国消毒学杂志，2011，28(2)：153-154.157.
(8]李雅瑾，于娜，李成杰，两种消毒剂在牙科设施表面消毒效果的比较[J]．中国现代护理杂志，2012，18(5)：545-546.
（本文责编：何俊美收稿日期：2017 - 03 - 03）
