酸性氧化电位水的发展现状及研究进展

酸性氧化电位水的发展现状及研究进展

发表时间：2019-08-30T10:41:30.360Z 来源：《知识-力量》2019年10月39期作者：宋扬于树滨刘毓婷胡爽[导读] 酸性氧化电位水（Electrolyzed Oxidizing Water，EOW）又称酸性电解水、高氧化还原电位酸性水，是一种低PH值、高氧化还原电位、低浓度有效氯、无色透明的水溶液，其PH值在3以下，氧化电位不低于1100 mV，有效成分有效氯含量一般为60 mg/L±10 mg/L，残留氯离子小于1000 mg/L，尚含有氯气、次氯酸、次氯酸根、臭氧、过氧化氢、活性羟基等成分[1]。EOW作为

（沈阳师范大学生命科学学院，辽宁沈阳 110034）

酸性氧化电位水（Electrolyzed Oxidizing Water，EOW）又称酸性电解水、高氧化还原电位酸性水，是一种低PH值、高氧化还原电位、低浓度有效氯、无色透明的水溶液，其PH值在3以下，氧化电位不低于1100 mV，有效成分有效氯含量一般为60 mg/L±10 mg/L，残留氯离子小于1000 mg/L，尚含有氯气、次氯酸、次氯酸根、臭氧、过氧化氢、活性羟基等成分[1]。EOW作为一种集合广谱性、高效性、环保性、无毒性的新型消毒剂，具有广泛的应用潜力。

1.1 酸性氧化水的制备

EOW于1987年由日本独立研发[2]，是通过酸性氧化电位生成器电解生成的的一种可以杀灭微生物和具有强氧化能力的酸性水。EOW 生成器按结构可分为有隔膜和无隔膜两种；有隔膜的分为三槽室和两槽室两种不同装置；阴、阳离子交换膜将三槽室依次分为阳极室，中央室及阴极室，国内外厂家大多选用两槽式，因其具有装置小，只用一种交换膜，成本较低等优点[3]，离子膜将电解槽分为阴、阳两侧，阳极侧阳离子可以进入阴极侧，反之不可。软化处理后的自来水和一定量的NaCl溶液后通入EOW生成器进行电解，生成的Na+、Cl-、OH-、H+，Na+和H+可以通过离子膜进入阴极，OH-和Cl-则保留在阳极。酸性氧化电位生成器于1995年引入中国市场，引起国内一些企业单位相继研究开发。Hsu首次探讨了流速、温度和盐浓度三方面对EOW制备的影响[4]；任占东课题组从电解质浓度、电解时间、电极板间距、阴阳离子膜种类、电解质种类、电解方式和电流密度等对EOW设备进行了优化研究[5，6]。

1.2 EOW的杀菌原理

目前EOW的杀菌机理尚不明确，大致分为物理学说和化学学说两种，这两种说法都是围绕在杀菌中起决定作用的是何种因素而产生的。物理学说包含电传导、氧化还原电位和电子运动这三种学说，该学说认为低PH和高氧化还原电位是杀灭微生物的主要原因。酸性水的环境因超出了微生物的生活范围，高氧化还原电位会使细胞膜破坏，干扰膜的平衡，造成细胞膜通透性增强、细胞代谢酶被破坏。

化学学说认为复杂的化学因子是杀菌的主要因素。（1）活性氧学说：新制备的EOW会产生过氧化氢和臭氧等活性氧成分[7]。这些成分虽然会与氨基反应从而阻碍蛋白质和DNA合成，造成微生物死亡，但EOW中的活性氧成分稳定性差，时间越长活性氧成分越低甚至消失[1]。但实践证明保存3个月的EOW仍可杀菌，活性氧的杀菌能力较弱[8]。（2）有效氯学说：EOW可以电解生成次氯酸和氯气等。氯可以与微生物体内的DNA和RNA结合，使其正常的活性丧失，损害细胞膜从而起到杀菌的作用。但若用只含有浓度较高的有效氯溶液与具有较高氧化还原电位的EOW进行比较，后者的杀菌效果要远远高于前者。

1.3 酸性氧化水的应用进展

EOW具有抗菌谱宽、效率高的优点；同时，相比传统消毒剂，更具有无毒、无污染、无残留等特点。研究显示，EOW可以杀灭乙肝病毒、艾滋病毒、甲型流感病毒、疱疹病毒、脊髓灰质炎病毒、金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌、肺炎链球菌、真菌、大肠杆菌等病原微生物；EOW在医疗领域得到广泛的应用，如医疗器械消毒，创口创面消毒，病房空气，环境和物体表面，皮肤等工作[9-11]，有效避免了患者异物感染和二次感染。除应用于医疗行业之外，几乎在各个行业的消毒均有使用。（1）在畜牧业，对养殖动物本身及其所在场地进行清洗消毒，可以提高牲畜自身免疫能力和抵抗病毒感染能力，促生长发育。（2）农业方面可以对蔬菜、鲜花、栽培种植、草坪等进行杀菌消毒，改良碱性土壤，预防治理植物病虫害，作为某些用来杀死依附在农作物上害虫虫卵农药的替代品，提高农作物的品质与销量[7]，并对环境不会造成污染。（3）EOW在其杀菌后可转变为普通水，安全无害，也可用于餐饮行业的食品加工及餐具的清洗消毒，如速冻食品、粮食（大豆、大米）、熏制熟食等，不仅可以减少水果蔬菜上的虫卵、病菌、微生物，还可以分解蔬菜水果农药残留，方便人们放心食用。

1.4 酸性氧化水的安全性

酸性氧化电解水的安全性是大众重点关注的内容之一。小鼠急性经口毒性试验及亚急性毒性试验，证实EOW对小鼠的皮肤和眼睛无明显刺激；无明显致畸作用[12]。阴道粘膜刺激试验显示EOW未引起家兔阴道充血和水肿等现象，刺激指数等级在安全范围内[13]。不同浓度梯度的EOW对人角质形成细胞并无明显抑制生长增殖作用[14]，说明EOW具有较好的安全性。参考文献

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[2]崛田国元.强酸性电解水の杀菌机构と应用[J].食品と开发,1998,33(3):5-8.

[3]张学辉,马军,邓桦等.酸性氧化电位水技术研究现状及展望[J].医疗卫生装备,2010,31(8):45-7.

[4]Hsu SY.Effect of water flow rate,salt concentration and water temperature on efficiency of an electrolyzed oxidizing water generator[J].Journal of Food Engineering,2003,60:469-73.

[5]任占冬,朱玉婵,张奇,等.氧化电位水制备工艺的考察[J].中国医院药学杂志,2007,27(9):1241-3.

[6]谢亚玲.酸性氧化电位水的制备工艺与优化研究[D].吉林:吉林大学,2016.

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[8]丘翠环.强氧化离子水杀菌机理初探[J].中国医学物理学杂志,1999,16(3):175-7.

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[10]王国卿,刘丽华,冯晓玲,等.强氧化离子水治疗严重创面感染的作用[J].中华医院感染学杂志,1999,9(3):156-7.

[11]赵斌秀,王妍彦,何维英,等.酸性氧化电位水对三种病毒灭活效果及有机物影响的研究[J].中国消毒学杂志,2010,29(4):422-4.

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