過硫酸氫鉀應用

時間：2023-03-24 07:52:37來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

過硫酸氫鉀應用

[db:作者] / 2023-01-12 00:00

[應用]

殺菌機理：過硫酸氫鉀復合鹽是一種廣譜殺菌劑，可殺滅細菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌，不同微生物對消毒劑的敏感性有一定差異，其中細菌芽孢對消毒劑抵抗能力最強。過硫酸氫鉀復合物在水中經鏈式反應可連續持久地產生小分子自由基、次氯酸、新生態氧和活性氧衍生物，氧化和氯化病原體，使菌體蛋白質變性凝固，產生的OH自由基作用于DNA、RNA的磷酸二酯鍵，干擾病原體DNA和RNA的合成，從而殺滅病原微生物。在這個鏈式反應通路中，氯化鈉被單過硫酸氫鉀(KMPS)三鹽化合物氧化，生成的氯氣沒有被釋放而是與氨基磺酸(作為氯的受體)相互作用形成一一個中間體復合物，然后此復合物被分解生成次氯酸，同時，這個反應是循環進行的，氯從氨基磺酸中釋放之后，用來形成更多的氯化鈉分子，為這個循環提供源源不斷的原料。在此反應過程中，通過產生H+可以起到酸制劑的消毒效果、中間產物Cl2和CIO可以起到鹵素消毒劑的作用、通過釋放O2自由基可以起到過氧化物類消毒劑的作用。具體反應過程如圖7-8所示。病毒顆粒主要由蛋白質衣殼及其包裹的核酸芯髓構成，衣殼與芯髓共同構成部分核衣殼，部分病毒核衣殼外還有囊膜及纖突；衣殼蛋白具有抗原性，是病毒顆粒的主要抗原，囊膜和纖突構成病毒顆粒的表面抗原，與宿主細胞嗜性、致病性和免疫原性有密切關系。過硫酸氫鉀復合粉消毒劑與病毒顆粒相互作用時，釋放不同有效成分作用于病毒顆粒的多個位點，包括病毒囊膜、纖突、蛋白衣殼和病毒核酸，進而干擾病毒DNA或RNA的合成，并使病毒核衣殼蛋白變性、凝固。因此，即使一種微生物對主要的氧化劑產生了耐受性，此消毒劑還有其他的一些殺生物劑(biocide)成分可以用來攻擊病毒。

圖7-8 過硫酸氫鉀復合粉水溶液鏈式反應過程

過硫酸氫鉀復合粉消毒劑對多種致病微生物具有殺滅作用，而實際消毒使用的水溶液具有極低的毒性，對人和動物無害且不會對環境造成殘留問題。目前過硫酸氫鉀復合粉產品已在英國、澳大利亞、新西蘭、美國、加拿大、墨西哥等國家上市，并已廣泛用于各型農場、畜舍環境、飲水設備及空氣的消毒。在國內過硫酸氫鉀復合鹽被廣泛地應用在動物環境消毒，水產養殖業水處理，能殺滅幾乎所有的人畜共患疾病的細菌和病毒，對口蹄疫、禽流感、SARS等具有優異的殺滅作用；游泳池消毒與水沖擊性處理(SHOCKS)，快速清除尿素等有機物，凈化水質，提高ORP；油田、石化、金屬電鍍企業污水處理、廢氣處理中絮凝劑、凈化劑，油田、石化、建材工業含聚合物污水處理、硫黃回收、油層壓裂助劑等。

細菌：Gasparini等(1995)研究了過硫酸氫鉀復合粉對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌的殺滅作用，發現用1%濃度過硫酸氫鉀復合粉消毒液作用22s，殺滅率達到100%，對三株細菌的最小抑菌濃度(MIC)分別為0.011%、0.075%、0.075%。用生理鹽水作為溶劑，配制成1%濃度的過硫酸氫鉀復合粉消毒液與枯草芽孢桿菌孢子作用5min，可將懸液中的芽孢全部殺滅。Hernandez等(2000)分別使用懸液定量試驗和載體定量試驗驗證1%濃度過硫酸氫鉀復合粉消毒液的體外抗菌活性，作用時間為5min，結果表明在懸液定量試驗中其對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、希氏腸球菌、恥垢分枝桿菌均有殺滅作用，而在載體定量試驗中除對恥垢分枝桿菌殺菌效果不明顯外，對其他幾株細菌均有殺滅作用；DeLorenzi等(2007)以結核分支桿菌為研究對象考察過硫酸氫鉀復合粉的殺菌性能，結果發現在20℃或30℃溫度下，即使過硫酸氫鉀復合粉消毒液濃度升高到4%后與結核分支桿菌作用60min，仍然不能將其殺滅，作者將試驗溫度升高到40℃后發現，0.5%、1%濃度消毒液與結核分枝桿菌作用60min，殺菌對數分別降低了4.71和4.70，而在污染條件下2%濃度的過硫酸氫鉀復合粉消毒液與結核分枝桿菌作用60min，殺菌對數降低了5.79，結果均符合消毒評價的標準；Gehan等(2009)以養殖場常見鼠傷寒沙門氏菌為研究對象，1%過硫酸氫鉀復合粉消毒液與鼠傷寒沙門氏菌作用30min，具有很好的殺菌效果。

真菌：研究表明(Hernandez，et al，2000；Marchetti，etal，2006)，過硫酸氫鉀復合粉消毒劑對犬小孢子菌、白色念珠菌、須毛癬菌和發癬菌均有一定的殺滅作用。Gehan等(2009)用1%過硫酸氫鉀復合粉消毒液與煙曲霉菌作用30min后，殺菌率達到100%。

病毒：Gasparini等(1995)使用1%濃度過硫酸氫鉀復合粉消毒液與乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)作用10min，可將此病毒完全滅活；Scioli等(1997)以攜帶有HBsAg+/HBeAg+/HBV-DNA+病毒的病人血清為研究對象，然后使用不同濃度的過硫酸氫鉀復合粉消泡劑與此血清作用不同時間，結果發現3%濃度的過硫酸氫鉀復合粉消毒劑與血清作用10min后，病毒放射自顯影信號抑制率為90%，4%濃度的過硫酸氫鉀復合粉消毒劑與血清作用15min后，乙肝病毒放射自顯影信號的抑制率為100%；McCormick等(2004)為研究過硫酸氫鉀復合粉對腺病毒5型和6型的滅活效果，使用終點稀釋法計算病毒的感染滴度，結果表明0.9%濃度的過硫酸氫鉀復合粉消毒劑與兩種不同血清型的病毒作用5min后，病毒的平均滅活對數值均大于6.0，符合病毒滅活試驗的評價規定；Maes等(2006)使用實時定量反轉錄多聚酶鏈式反應(qRT-PCR)技術來評價過硫酸氫鉀復合粉消毒劑對普馬拉病毒的消毒效果，證明1%～2%濃度過硫酸氫鉀復合粉消毒劑與普馬拉病毒作用超過10min，即可將此病毒完全滅活。

目前，過硫酸氫鉀復合粉可以用于防控的疫病包括大多數OIEA類傳染病，如禽流感H5N1、新城疫、經典豬瘟和口蹄疫等，且過硫酸氫鉀復合粉是美國環保局(EPA)批準注冊的第一個和唯一的用于預防口蹄疫的獸用消毒劑(VirkonSEPA-registeredforF&.Mdis-ease，2001；United states environmental protection agency，2009)。此外，在EPA注冊目錄中，過硫酸氫鉀復合粉消毒劑還對人類HIV-1病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、諾瓦克樣病毒、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、耐萬古霉素糞腸球菌等病原微生物具有殺滅效果(United states environmental protection agency.List C-H，2009)，其可用于此類疫病的消毒防控。在澳大利亞緊急疫病防治計劃指南中，本消毒劑是唯一一個被澳大利亞政府推薦用于控制口蹄疫的消毒藥品。

案例：在燕山石化煉油廠第4循環水場進行現場運行試驗。試驗進行了3天，第1天一次性投加單過硫酸氫鉀25mg/L；第2天每12h投加單過硫酸氫鉀10mg/L，全天共投加單過硫酸氫鉀20mg/L；第3天每6h投加單過硫酸氫鉀5mg/L，全天共投加單過硫酸氫鉀20mg/L。試驗進行中循環水的余氯變化如圖7-9所示。由圖7-9可見，3種投加方式對比，每6h投加5mg/L的方式余氯保持最平穩。殺菌效果如圖7-10所示。由圖7-10可見，一次性投加25mg/L和每12h投加10mg/L這2種加藥方式，加藥一段時間以后異養菌數都會出現明顯反彈，直到再次加藥異養菌數才能得到控制，這與余氯的變化趨勢是一致的。相比之下采用每6h投加5mg/L這種“少量多次”的加藥方式，異養菌數可以穩定控制在104個/mL以下，殺菌效果較好。總體來講在試驗期間，循環水中的異養菌數一直沒有超過105個/mL，符合循環水微生物控制要求。另外通過3天的殺菌性能試驗，可以看到循環水涼水塔塔壁上的藻類明顯變黑并且脫落，可見該殺菌劑具有很好的除藻功效。

圖7-9 循環水余氯變化

圖7-10 循環水中異養菌變化

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