二氧化氯和其他消毒劑之比較

引用來源：http://tsstudy.netfirms.com/sukpport.htm

二氧化氯和其他消毒劑之比較
二氧化氯 vs. 氯氣
二氧化氯的化學結構是一個氯原子與兩個氧子結合在一起，它和氯氣一樣均屬於具有強氧化能力的氣體。二氧化氯是二氧化劑而不是氯化劑，在水溶液中二氧化氯的溶解度較高，而且較穩定，因此不會和水體中的有機物質作反應致成三氯甲烷等致癌有毒的氯代副產物。因此二氧化氯已漸漸取代氯氣的用途。 


反觀，氯氣殺菌能力較二氧化氯差，與二氧化氯實際用量下無法將隱孢子蟲（cryptosporidium）失活（inactivate）。氯氣在水中立刻分解為次氯酸，在水中PH值中性偏鹼時轉化為次氯酸鹽溶液，其氧化能力及消毒能力大幅下降。在高pH值下，氯氣的殺菌力差，另外也會造成口感和味覺的困擾，二氧化氯則無此情形。以氯氣滅殺原生動物（Protozoan） 相當不易，二氧化氯能夠氧化鐵錳錯化物，此點氯氣則無法完全辦到。 


根據科學實驗數據證明，二氧化氯水溶液在2-10ppm，2-10分鐘內就可殺死大腸桿菌、枯草桿菌、沙門式桿菌和蘇利菌等，在病毒方面，二氧化氯水溶液可殺死小兒麻痹病毒、腸病毒和A型肝炎病毒等，其中在A型肝炎病毒研究中報導10ppm二氧化氯溶液在1分鐘內就殺死A型肝炎病毒。 

3.2  二氧化氯 vs. 臭氧 

臭氧相較於二氧化氯是較強的殺菌劑，但兩者皆可將隱孢子蟲失活。然而水中含有溴化物時以臭氧進行消毒會產生（bromates），一種致癌物質。現今有些進行中的研究，是在現用臭氧消毒的自來水廠，以二氧化氯降低溴酸鹽的形成。美國EPA限定溴酸鹽最大容許值為10 ppb，未來有可能降至5ppb以下。 

二氧化氯可在不形成溴酸鹽的前提下將隱孢子蟲失活。臭氧設備的裝置、操作、維修皆比二氧化氯高。當原水中富含高量的有機物時，如果以臭氧消毒則必須先行預處理，因為臭氧對有機物極強的氧化力以及極短時間的殘留，使得消毒的操作控制是較二氧化氯困難。 

在高pH值時檢測臭氧殘留是困難的，有時使用臭氧比使用二氧化氯產生更多的總三鹵甲烷（TTHMs），二氧化氯可預防TTHMs的生成，甚至足夠用量可消除分解TTHMs。 

3.3  二氧化氯 vs. 紫外光UV

紫外光UV 與二氧化氯皆不受水中氨的影響，且只需極短的時間即可將微生物失活。然而，UV對芽孢（spores）、孢囊（cysts）和病毒的滅殺能力較差。 

以UV進行消毒需先行預處理,因為殺菌效果檢驗需培養細菌，此工作需要時間要24小時以上，因為UV沒有殘留問題，所以在供水系統中無法取代氯氣或氯胺,而且在操作成本上也較昂貴，加上更換燈管（tube）的較高維修費用。 

3.4  二氧化氯 vs. 漂白水 

目前廣泛使用之「漂白水消毒」效果不彰，其原因有三：一是漂白水之氧化能力較弱，二是漂白水殺菌和殺病毒能力較弱，三是漂白水僅能消毒物體表面但無法消毒空氣。此外漂白水遇酸後會產生有害之氯氣。 

使用漂白水消毒，除具有氯氣之臭味外，更有與腐植酸等產生三氯甲烷等致癌物質。如果同時考慮殺菌及殺病毒能力在水中之穩定性，二氧化氯是最佳的選擇；此外二氧化氯不會產生三氯甲烷等致癌物質，因此不會對環境造成二次傷害。 

美國環境保護署 (EPA) 核淮二氧化氯在飲用水中之安全濃度為0.8ppm，用於物體表現消毒則高500ppm，因此二氧化氯在低濃度時是一種安全的飲用水消毒劑，在高濃度時是一種強效的消毒劑。消毒是防堵SARS重要一環，使用正確之消毒方法更是一重要課題。

3.5  二氧化氯 vs. 氯胺
氯胺在應用上是最弱的殺菌劑，然而二氧化氯與氯胺結合使用，在於失活隱孢子蟲方面有加成的作用。二氧化氯添加至供水系統中消毒，其副產物亞氯酸根離子將預防因硝化細菌時，將一氯胺（monochloramines）轉換成帶有臭味的二氯胺（dichloramines）。二氧化氯不像氯氣會與氨氣（ammonia）或氮反應。當使用氯胺消毒會產生亞硝酸鹽，再配合使用二氧化氯將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，飲用水法規限制亞硝酸鹽含量在1.0 ppm以下 ，而硝酸鹽的法規限制值45 ppm較高。氯胺可預防生成TTHMs，但足量的二氧化氯可分解總三鹵甲烷 。氯胺的添加因有氮的成份，會對水體提供養份，二氧化氯不與氮化合物反應且降低fulvic和腐植酸（此兩種物質會形成TTHMs）。 

3.6  與其他消毒劑相比具有五大優點：

1. 二氧化氯不與腐殖酸等天然有機物反應形成三鹵甲烷等致癌物質。

2. 在水中不發生水解、始終以分子狀態存在，不與氨氮反應，其殺菌效果不受PH值影響。

3. 能有效去除水中藻類、酚類物質。

4. 能殺死其他氯系列消毒劑難以殺死的病毒和孢子等。

5. 水中持續殺菌能力強。 

3.6 二氧化氯(ClO2)與一般市面上常見的消毒劑之比較：

消毒劑 種類	二氧化氯	次氯酸鈉(漂白水)次氯酸鈣(漂白粉)	臭   氧	氯氣
滅菌效率	高	中等	高	中等
滅殺微生物種類	所有細菌、病毒、黴菌、真菌和水藻皆有效；包括芽孢菌。	大部份病毒、黴菌、真菌和芽孢菌有效。	所有的微生物種類皆有效；包括芽孢菌。	大部份病毒、黴菌、真菌和芽孢菌有效。
接觸時間	數秒～數分鐘。	依滅殺菌種而異，數分鐘～數小時。	數秒。	依滅殺菌種而異，數分鐘～數小時。
腐蝕性	使用濃度(500ppm)以下腐蝕性可忽略。	對鐵、鋁有腐蝕性。	高濃度（數百ppm）對鐵、不銹鋼有腐蝕性。	對鐵、鋁有腐蝕性。
毒  　性	使用濃度(500ppm)以下毒性可忽略。高濃度(數百ppm)會刺激皮膚及呼吸道	對組織細胞有侵蝕性，形成三鹵甲烷。	一般消毒使用濃度下毒性可忽略。	會產生三氯甲烷（即氯仿）、溴仿、溴二氯甲烷、氯二溴甲烷等致癌物質，如氯氣外洩人體直接吸入多量氯氣有致命的危險
生物分解性	高－分解成無害的副產物。	差。	高。	中
特     性	不形成三鹵甲烷類(THMs)、氯酚等。可氧化鐵錳錯化物	儲存期限短、穩定性差。有氯的味道及具漂白性質。	強氧化劑和殺菌劑，活性固然是最好，但穩定性差。用於自來水殺菌仍須加氯以避免後段的污染。	水中的餘氯會影響水的口感和氣味，無法氧化鐵錳錯化物。
優缺點	高效率、快速的殺菌效果，二氧化氯葯效持久，約為氯的10倍。安全、無味、無毒、穩定性強。	使用氯與漂白水等消毒；除具有氯氣之臭味外，更有與腐植酸等產生三氯甲烷等致癌物質	臭氧不穩定，水溶性較差，不能長效殺菌。	會產生三氯甲烷(即氯仿)、溴仿、溴二氯甲烷、氯二溴甲烷等致癌物質。

肆、國內外相關法規與公告：

4.1 國外：

1.美國於1944年首先以二氧化氯處理飲用水。

2.美國環保部門EPA：核准二氧化氯進行醫院、實驗室的環與設備消毒。

3.美國食品藥物管理部門FDA：核准以二氧化氯進行食物加工業蔬果、飼料消毒。

4.美國農業部：核准以二氧化氯進行肉品、禽肉加工及器具消毒。

5.日本食品衛生法明定將二氧化氯列入食品添加劑。

6.澳大利亞衛生部核准將二氧化氯列入食品添加劑。

7.美國農業部(EPV)和環保局(EPA)於1985年將二氧化氯確認為食品消毒劑和環保型水處理劑。

8.美國環保部門EPA核准二氧化氯使用對象領域：

訂定飲用水中存在最大值，亞氯酸鹽：1 ppm；二氧化氯：0.8 ppm職業安全暨健康管理部門（OSHA）訂定工作時間為一週40小時，一天8小時的工作場所，限制空氣中二氧化氯與亞氯酸鹽濃度值0.1 ppm。

9.中國於1996年制定穩定性二氧化氯行業標準，2001年頒佈穩定性二氧化氯食品添加劑標準，2002年制定二氧化氯應用於飲用水消毒及工業水處理的標準及規範。

4.2 國內

1.行政院環保署於中華民國95年7月6日正式公告訂定「二氧化氯為飲用水水質處理藥劑。

2.民國82年11月15日衛生署公告二氧化氯為「可使用於飲用水及食品用水，用量以殘  餘有效氯符合飲用水標準為度」。

3.民國87年2月11日衛生署公告二氧化氯為67種不列管環境用藥。
字號：環署毒字第0007862號，屬環保用藥，不列管，其使用上對人體無害。

4.環境檢驗雜誌第42期「三鹵甲烷環境暴露之探討」許多學者建議改採更安全的消毒方法；諸如臭氧、二氧化氯（ ClO2）等。Chang等曾研究以二氧化氯行前氧化處理，不但可降低三鹵甲烷之形成，且可減少所需之加氯量。

5.環境檢驗雜誌第48期環境消毒劑－二氧化氯藥效試驗探討」結論得知二氧化氯的相關應用，在 SARS全球風暴的推波助瀾下，顯現其強效、環保、安全的消毒特質。自動噴霧機或是超音波氣霧機所產生的二氧化氯冷霧，均能有效控制密閉式空間中的懸浮菌落數，有效滅菌濃度約為0.10 mg/m3。

伍、國內外實際案例：

5.1 國外實際案例：

1. 北美都市約有600多座水廠使用二氧化氯進行預消毒和廢水處理。

2. 比利時、瑞士、德國、法國、英國、奧地利等歐洲大城市將二氧化氯用於飲用水預氧化和後消毒。

3. 義大利鋼廠、電廠，地中海島嶼石化廠等用水及冷卻水，使用二氧化氯控制生物污染藥劑。

4. 德國有超過70%的飲用水使用二氧化氯作為後消毒。

5. 1977 年時歐美就有超過 490 座自來水廠使用二氧化氯取代氯氣進行淨水消毒工作，並根據1996 年Hoehn在AWWA水質技術研討會的報導，1992 年時全世界已有超過 700 個使用二氧化氯的自來水廠。

6. 2001年11月28日美國環保署在國會山莊的Hart哈特參議院辦公室建築中，使用了二氧化氯氣 體進行炭疽桿菌消毒，2002年6月17日 再度使用二氧化氯燻蒸法消毒一個位於在華盛頓特區的Brentwood 布倫塢郵件分發中心的存物櫃。

  在試驗區採集10個氣體和194個液體樣品，送到亞特蘭大疾病控制暨預防中心檢驗，結果全 部呈現陰性反應，代表試驗區的炭疽菌芽苞全被二氧化氯殺滅且安全不殘留。因此，經美國 環保署測試二氧化氯溶液的消毒效能後發現，以每升500毫克 (500 ppm)，接觸時間30分鐘以上能有效殺滅炭疽桿菌，這也使得二氧化氯的滅菌性能廣獲各國重視。

 5.2 國內實際案例：

1. 在SARS期間，國內和平醫院、陽明醫院等醫院就由國軍單位使用二氧化氯水溶液作為除
   污通道 (1000 ppm)、消毒人員除污 (500 ppm) 與人員消除站 2000 公升水囊 (5 ppm) 的   消毒劑，成功地完成任務。

2. 水產養殖業的水體消毒，如：水產試驗所、亞太種苗中心、屏東枋寮地區等水產養殖業者。

3. 冷凍食品保鮮殺菌，如：興農超市、味全食品、山之泉飲用水、啤酒廠、麥當勞速食連鎖店等。

4. 空間環境使用二氧化氯消毒除臭，包括：創世基金會、台中市環保局清潔隊、台北市健康國小附設幼稚園、南投集集國小、橫山消防隊、湖口消防隊、關西消防隊… 等等。

5. 廢水處理之環境空間除臭，如高雄醫學院。

6. 溫泉業者之水質處理，如台北縣烏來鄉「春秋烏來」溫泉業者等。 

陸、二氧化氯應用領域：

(1) 各種場合下的生活、飲用、自來水的消毒；
(2) 餐廳、旅館、家庭、攤檔餐具和衛生設施的滅菌消毒與空氣環境消毒；
(3) 食品、飲料廠、發酵工業的設備、管道、容器的最終滅菌消毒；
(4) 乳品廠、屠宰廠的管道、設施及環境的滅菌處理；
(5) 醫院污水的滅菌消毒處理；
(6) 游泳池循環水、浴池水的滅菌消毒；
(7) 醫療、衛生、臨床器械消毒、滅菌、除臭和防霉處理；
(8) 餐飲業、飯店業、一般家庭之水果蔬菜、魚肉食品的保鮮及最終淋洗消毒和衛生器具消毒；
(9) 高層建築給水的二次消毒處理；
(10) 配製各種口腔消毒液、除臭液及創傷傷口清洗液等；
(11) 公共場所環境空氣、冰箱、冷庫、辦公室、宿舍、車廂及空調通風系統的空氣清潔、消毒、 除臭，也可用於病家、病區及病人物品的殺菌消毒；
(12) 動物禽畜飼養場舍及飲水的消毒、工業魚蝦疾病防治、池水消毒與增氧、殺滅毛蚶甲肝病毒及蘑菇生產滅菌消毒保鮮處理等，達到防病、增產、提質的效果；
(13) 魚蝦類加工過程中控制雜菌、大腸肝菌等污染及保鮮；
(14) 各種工業污水和惡臭氣體的淨化處理及環保設備的配套藥劑；
(15) 麵粉與各種食品的漂白劑；
(16) 造紙、印染行業的漂白藥劑；
(17) 工業循環冷卻水的除藻滅菌處理；
(18) 石油管道中硫酸鹽還原菌的滅除；
(19) 電鍍含氰廢水的破氰處理；
(20) 含酚廢水的脫酚處理；
(21) 印染廢水的脫色處理；