[应用]

杀菌机理：过硫酸氢钾复合盐是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌，不同微生物对消毒剂的敏感性有一定差异，其中细菌芽孢对消毒剂抵抗能力最强。过硫酸氢钾复合物在水中经链式反应可连续持久地产生小分子自由基、次氯酸、新生态氧和活性氧衍生物，氧化和氯化病原体，使菌体蛋白质变性凝固，产生的OH自由基作用于DNA、RNA的磷酸二酯键，干扰病原体DNA和RNA的合成，从而杀灭病原微生物。在这个链式反应通路中，氯化钠被单过硫酸氢钾(KMPS)三盐化合物氧化，生成的氯气没有被释放而是与氨基磺酸(作为氯的受体)相互作用形成一一个中间体复合物，然后此复合物被分解生成次氯酸，同时，这个反应是循环进行的，氯从氨基磺酸中释放之后，用来形成更多的氯化钠分子，为这个循环提供源源不断的原料。在此反应过程中，通过产生H+可以起到酸制剂的消毒效果、中间产物Cl2和CIO可以起到卤素消毒剂的作用、通过释放O2自由基可以起到过氧化物类消毒剂的作用。具体反应过程如图7-8所示。病毒颗粒主要由蛋白质衣壳及其包裹的核酸芯髓构成，衣壳与芯髓共同构成部分核衣壳，部分病毒核衣壳外还有囊膜及纤突；衣壳蛋白具有抗原性，是病毒颗粒的主要抗原，囊膜和纤突构成病毒颗粒的表面抗原，与宿主细胞嗜性、致病性和免疫原性有密切关系。过硫酸氢钾复合粉消毒剂与病毒颗粒相互作用时，释放不同有效成分作用于病毒颗粒的多个位点，包括病毒囊膜、纤突、蛋白衣壳和病毒核酸，进而干扰病毒DNA或RNA的合成，并使病毒核衣壳蛋白变性、凝固。因此，即使一种微生物对主要的氧化剂产生了耐受性，此消毒剂还有其他的一些杀生物剂(biocide)成分可以用来攻击病毒。

图7-8 过硫酸氢钾复合粉水溶液链式反应过程

过硫酸氢钾复合粉消毒剂对多种致病微生物具有杀灭作用，而实际消毒使用的水溶液具有极低的毒性，对人和动物无害且不会对环境造成残留问题。目前过硫酸氢钾复合粉产品已在英国、澳大利亚、新西兰、美国、加拿大、墨西哥等国家上市，并已广泛用于各型农场、畜舍环境、饮水设备及空气的消毒。在国内过硫酸氢钾复合盐被广泛地应用在动物环境消毒，水产养殖业水处理，能杀灭几乎所有的人畜共患疾病的细菌和病毒，对口蹄疫、禽流感、SARS等具有优异的杀灭作用；游泳池消毒与水冲击性处理(SHOCKS)，快速清除尿素等有机物，净化水质，提高ORP；油田、石化、金属电镀企业污水处理、废气处理中絮凝剂、净化剂，油田、石化、建材工业含聚合物污水处理、硫黄回收、油层压裂助剂等。

细菌：Gasparini等(1995)研究了过硫酸氢钾复合粉对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌的杀灭作用，发现用1%浓度过硫酸氢钾复合粉消毒液作用22s，杀灭率达到100%，对三株细菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.011%、0.075%、0.075%。用生理盐水作为溶剂，配制成1%浓度的过硫酸氢钾复合粉消毒液与枯草芽孢杆菌孢子作用5min，可将悬液中的芽孢全部杀灭。Hernandez等(2000)分别使用悬液定量试验和载体定量试验验证1%浓度过硫酸氢钾复合粉消毒液的体外抗菌活性，作用时间为5min，结果表明在悬液定量试验中其对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、希氏肠球菌、耻垢分枝杆菌均有杀灭作用，而在载体定量试验中除对耻垢分枝杆菌杀菌效果不明显外，对其他几株细菌均有杀灭作用；DeLorenzi等(2007)以结核分支杆菌为研究对象考察过硫酸氢钾复合粉的杀菌性能，结果发现在20℃或30℃温度下，即使过硫酸氢钾复合粉消毒液浓度升高到4%后与结核分支杆菌作用60min，仍然不能将其杀灭，作者将试验温度升高到40℃后发现，0.5%、1%浓度消毒液与结核分枝杆菌作用60min，杀菌对数分别降低了4.71和4.70，而在污染条件下2%浓度的过硫酸氢钾复合粉消毒液与结核分枝杆菌作用60min，杀菌对数降低了5.79，结果均符合消毒评价的标准；Gehan等(2009)以养殖场常见鼠伤寒沙门氏菌为研究对象，1%过硫酸氢钾复合粉消毒液与鼠伤寒沙门氏菌作用30min，具有很好的杀菌效果。
真菌：研究表明(Hernandez，et al，2000；Marchetti，etal，2006)，过硫酸氢钾复合粉消毒剂对犬小孢子菌、白色念珠菌、须毛癣菌和发癣菌均有一定的杀灭作用。Gehan等(2009)用1%过硫酸氢钾复合粉消毒液与烟曲霉菌作用30min后，杀菌率达到100%。

病毒：Gasparini等(1995)使用1%浓度过硫酸氢钾复合粉消毒液与乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)作用10min，可将此病毒完全灭活；Scioli等(1997)以携带有HBsAg+/HBeAg+/HBV-DNA+病毒的病人血清为研究对象，然后使用不同浓度的过硫酸氢钾复合粉消泡剂与此血清作用不同时间，结果发现3%浓度的过硫酸氢钾复合粉消毒剂与血清作用10min后，病毒放射自显影信号抑制率为90%，4%浓度的过硫酸氢钾复合粉消毒剂与血清作用15min后，乙肝病毒放射自显影信号的抑制率为100%；McCormick等(2004)为研究过硫酸氢钾复合粉对腺病毒5型和6型的灭活效果，使用终点稀释法计算病毒的感染滴度，结果表明0.9%浓度的过硫酸氢钾复合粉消毒剂与两种不同血清型的病毒作用5min后，病毒的平均灭活对数值均大于6.0，符合病毒灭活试验的评价规定；Maes等(2006)使用实时定量反转录多聚酶链式反应(qRT-PCR)技术来评价过硫酸氢钾复合粉消毒剂对普马拉病毒的消毒效果，证明1%～2%浓度过硫酸氢钾复合粉消毒剂与普马拉病毒作用超过10min，即可将此病毒完全灭活。

目前，过硫酸氢钾复合粉可以用于防控的疫病包括大多数OIEA类传染病，如禽流感H5N1、新城疫、经典猪瘟和口蹄疫等，且过硫酸氢钾复合粉是美国环保局(EPA)批准注册的第一个和唯一的用于预防口蹄疫的兽用消毒剂(VirkonSEPA-registeredforF&.Mdis-ease，2001；United states environmental protection agency，2009)。此外，在EPA注册目录中，过硫酸氢钾复合粉消毒剂还对人类HIV-1病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、诺瓦克样病毒、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素粪肠球菌等病原微生物具有杀灭效果(United states environmental protection agency.List C-H，2009)，其可用于此类疫病的消毒防控。在澳大利亚紧急疫病防治计划指南中，本消毒剂是唯一一个被澳大利亚政府推荐用于控制口蹄疫的消毒药品。

案例：在燕山石化炼油厂第4循环水场进行现场运行试验。试验进行了3天，第1天一次性投加单过硫酸氢钾25mg/L；第2天每12h投加单过硫酸氢钾10mg/L，全天共投加单过硫酸氢钾20mg/L；第3天每6h投加单过硫酸氢钾5mg/L，全天共投加单过硫酸氢钾20mg/L。试验进行中循环水的余氯变化如图7-9所示。由图7-9可见，3种投加方式对比，每6h投加5mg/L的方式余氯保持最平稳。杀菌效果如图7-10所示。由图7-10可见，一次性投加25mg/L和每12h投加10mg/L这2种加药方式，加药一段时间以后异养菌数都会出现明显反弹，直到再次加药异养菌数才能得到控制，这与余氯的变化趋势是一致的。相比之下采用每6h投加5mg/L这种“少量多次”的加药方式，异养菌数可以稳定控制在104个/mL以下，杀菌效果较好。总体来讲在试验期间，循环水中的异养菌数一直没有超过105个/mL，符合循环水微生物控制要求。另外通过3天的杀菌性能试验，可以看到循环水凉水塔塔壁上的藻类明显变黑并且脱落，可见该杀菌剂具有很好的除藻功效。

图7-9 循环水余氯变化

图7-10 循环水中异养菌变化

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