二溴海因是一种性能特别优异的广谱高效消毒杀菌剂,具有良好的消毒作用,并具有高效、广谱、低毒的特点[1]。研究发现生产二溴海因产品企业的外排废液中均含一定量溴海因有效成分,如果能充分利用这一资源,并用于医疗污水消毒有着现实意义。本文对二溴海因废液应用于医疗污水消毒的研究进展作一综述。
1 二溴海因对水体中细菌的杀灭效果陈越英等[1]用二溴海因对水体中细菌的杀灭效果及其影响因素研究表明,含有效溴1 mg/L的二溴海因作用30 min可完全杀灭自来水中大肠杆菌,对游泳池水消毒合格需将时间延长至1 h。水温、有机物、pH值对其杀菌效果均无明显影响。现场消毒试验结果表明,含10和25 mg/L有效溴的二溴海因作用1 h,可使海水和医院污水中大肠菌群杀灭效果达到消毒合格要求;消毒后的污水中检测不出沙门菌和志贺菌等肠道致病菌。所有实验均支持二溴海因消毒剂对细菌繁殖体和真菌均具有良好的杀灭效果[2]。
二溴海因是5,5二甲基乙内酰脲的一种卤化衍生物。5,5二甲基乙内酰脲及其衍生物是国外应用较为普遍、国内尚未推广使用和深入研究的一类防腐杀菌剂[3],由于其有效活化卤素含量高、气味小、稳定性好、价格低的特点在同类的水消毒处理剂中倍受青睐。目前,利用二溴海因所具有的强烈杀灭真菌、细菌及病毒的效果,且有杀灭水体不良藻类的功效,可用于鱼、虾、蛙、甲鱼等水产养殖业中各种疾病的预防和治疗,还可用于游泳池、高楼供水水箱及循环冷却水系统的处理、医院消毒、水果保鲜和工业用循环水灭藻,以及日常生活消毒等[1]。据马玉林等[4]利用二溴海因废液应用于医疗污水消毒也取得了效果,其处理后医疗污水达到了GB 18466-2001《医疗机构污水排放要求》消毒指标。
2 二溴海因消毒、杀菌机制据文献报道[5, 6],5,5二甲基乙内酰脲的卤化衍生物的杀菌作用主要是:在水中释放次卤酸和氧化作用;次卤酸分解形成新生态氧的新生氧作用;释放出的活化卤素,与含氮的物质发生反应生成卤化胺,干扰细菌细胞代谢的作用;二溴海因可使芽饱的细胞壁和核膜均有不同程度的破坏,而起到杀菌的作用,二溴海因作为新型的第二代的溴释放性消毒剂,其水溶性pH值约为4.6,在水中能缓慢释放出次溴酸和游离的活性溴,水中释放出的自由溴与含氮的物质发生反应生成溴化胺,在含有H2S和NH3的环境中仍具有杀菌作用,剩余下5,5二甲基乙内酰脲,其在自然条件下被光、氧、微生物等在较短时间内分解为氨和二氧化碳,不会因为残留而污染环境,不产生三氯甲烷等毒性产物。虽然在水中溶解度小(25℃为0.24%,60℃为0.34%),但其在相当低的浓度时就具有强的消毒灭菌作用。
3 二溴海因废液在医疗污水消毒应用据马玉林等[7, 8]报道,将二溴海因生产废液用于医疗污水处理消毒,通过实施所设计的医疗污水消毒方案。经检测,加入二溴海因消毒剂废液的医疗污水,当其中二溴海因含量达到≥25 m/L浓度时能起到对污水中微生物的杀灭作用,消毒后的医疗污水符合GB18466-2001《医疗机构污水排放要求》。通过对消毒后的医疗污水实验室和现场检测,二溴海因消毒剂废液应用于医疗污水处理消毒的研究取得了成效。还同时解决了以往采用碘量法检测有效溴浓度中,当溴浓度低于25 mg/L时,其测定误差较大的难题。他们研制的比色法方法简单、直观,各色阶差明显,可以准确测定有效溴残留量,即使浓度仅有1 mg/L时,仍能明显观察出,该检测方法适用于二溴海因消毒剂消毒处理过的污水或其他水溶液中含有微量有效的测定。有效弥补了碘量法在有效溴浓度度低于25 mg/L时,其测定误差较大的不足,这使医疗污水消毒操作人员在使用含二溴海因消毒剂消毒处理污水时,能快速测定出污水中有效溴残留量,及时掌握消毒效果。
4 展望综上所述,医院所产生的副产品-医疗污水也时时刻刻危害着人们的生存环境。由于医院污水特点是含有大量的细菌、病毒等有害微生物,所以医疗污水的无害化处理在当前也是政府十分重视的问题之一。当前我国已建有相当数量的医院污水处理设施,这对控制医院污水对外界污染起到了积极的作用。他们主要通过投加氯制剂等进行消毒后直接排入市政下水道,然而,随着环境科学研究的深入,此类氯消毒法所给环境带来的污染与危害也日益被人们所重视。二溴海因作为一种十分重要的工业溴化剂,由于其稳定性好、含溴量大、反应活性高的特性,正被广泛应用于医药、化工和农业等行业,其市场需求量还在逐年递增。现在国内仅年产二溴海因5 000 t以上生产商就有数家,生产中平均每吨成品会产生4 t废水,由于生产企业在加工生产过程中常常因工艺技术的关系,其所排放的工业废液中往往含有一定量的二溴海因(含量约为0.2%)化学成分,对于这些废液在排放到自然界外环境时,国家环保部门则要求生产单位必须进行严格处理才准排放。如能利用排放的工业废液中含有的二溴海因消毒特性,对医疗污水中病原微生物进行消毒,以取代含氯消毒剂等医疗污水消毒方法,起到既无二次污染,又将生产二溴海因后废液再利用,达到节约资源、废弃物综合利用效果,并为类似产品(溴化海因制品)生产企业提供废液出处,这样的做法将会收到一举两得效果,符合环境保护理念。
[1] | 陈越英, 徐燕, 谈智. 二溴海因对水中细菌杀灭效果观察[J]. 中国消毒学杂志, 2006, 23(5) : 431. |
[2] | 姜霞, 李月平, 郭金铭. 二溴海因消毒剂消毒性能的试验研究[J]. 中国消毒学杂志, 2005, 22(4) : 423. |
[3] | 薛广波. 灭菌·消毒·防腐·保藏[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1993: 253-260. |
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[5] | Armon R, Arbel T, Green M. A quantitative study of biofilm disinfection on glass,metal and PVC surfaces by chlorine,briomine and dimethylhydantoin(BCDMH)[J]. Water Sci Technol, 1998, 38(12) : 175–179. DOI:10.1016/S0273-1223(98)00821-X |
[6] | 陈荣凤, 薛广波. 二溴二甲基乙内酰脲消毒理的实验室研究[J]. 南方护理学报, 2002, 9(5) : 69. |
[7] | 马玉林, 王荷生, 戴新. 二溴海因对医疗污水消毒后用比色法测定有效溴残留量[J]. 中国卫生检验杂志, 2006, 6(16) : 714. |
[8] | 马玉林, 王荷生, 沈惠芬. 二溴海因废液用于医疗污水消毒的效益分析[J]. 医学动物防制, 2007, 23(11) : 868. |