二溴海因消毒剂的研究进展及其在蚕业中的应用

孙 波 周洪英

(湖北省农业科学院经济作物研究所，湖北武汉 430064)

二溴海因，即1，3－二溴－5，5－二甲基乙内酰脲，又称1，3－二溴 －2，4－咪唑啉二酮，为白色或淡黄色粉末。二溴海因是一种新型杀菌消毒剂，具有杀菌谱广、杀菌作用强、消毒后无残留毒物、不产生刺激性气味等优点，广泛用于工业水处理、医疗污水、室内外游泳池及养殖水环境的消毒。前人对二溴海因已经有了一定的认识和研究，近年来，对二溴海因的消毒效果、毒性以及复合型消毒剂研究方面有了新的进展。

1 二溴海因的消毒效果

二溴海因在水中水解生成次溴酸，杀菌作用主要是次溴酸与菌体接触，破坏菌体细胞壁，导致细菌DNA漏出并断裂，且微生物对其不产生抗药性。二溴海因的杀菌效率为常规含氯消毒剂的40倍以上。研究表明［1－3］，二溴海因可有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等细菌繁殖体和枯草杆菌黑色变种芽孢等细菌芽孢。2002年版的《消毒技术规范》中，对消毒剂灭活病毒效果的评价确定为脊髓灰质炎病毒灭活试验［4］。选择二溴海因对脊髓灰质炎病毒进行悬液定量试验结果表明［5－6］，含有效溴250 mg/L的二溴海因消毒液对脊髓灰质炎病毒作用45 min，含有效溴500 mg/L对脊髓灰质炎病毒作用15 min，或含有效溴1000 mg/L对脊髓灰质炎病毒作用5 min，可有效杀灭脊髓灰质炎病毒。用超声波雾化二溴海因，可用于流动采血车内空气的消毒，杀菌率为89.8%，而紫外线杀菌率为77.1%;动态环境下二溴海因消毒效果也优于紫外线［7］。

目前，啤酒生产厂家大多使用过氧化氢消毒剂进行管道、容器的消毒，该类消毒剂对设备的腐蚀性大，对人的皮肤粘膜也有刺激性，并且消毒液稳定性差。陈继平等［8］在实验室进行模拟啤酒生产试验，按参考文献［4］的方法进行微生物检测结果表明，采用浓度250 mg/L的二溴海因对管道设备进行消毒，可达到啤酒生产的微生物控制要求。二溴海因没有明显的亚急性毒性，在食品行业中较为安全［9］。

二溴海因对水体中常见细菌均有较强的杀灭作用，水温、有机物含量及pH值对其杀菌效果影响较轻，用含有效溴1 mg/L的二溴海因消毒液作用30 min、1.5 mg/L 作用20 min、2 mg/L 作用10 min，可完全杀灭自来水中的大肠杆菌;在游泳池水中，用含有效溴1 mg/L作用1 h，可使水中细菌总数由1960 cfu/mL降为0;在海水中，用含有效溴10 mg/L作用1 h，可使海水中的大肠菌群和粪大肠菌群，分别由29000 cfu/L和15720 cfu/L，下降到10 cfu/L以下;在医院污水中，用含有效溴25 mg/L作用1 h，可使污水中粪大肠菌群由消毒前的＞23800 mpn/L下降至 ＜900 mpn/L［10－11］。

二溴海因在固体状态下54℃放置14 d，有效溴下降率为0.15%，在溶解状态下54℃放置14 d，有效溴下降率为86.62%［12］。在使用二溴海因进行消毒处理时，为达到良好的消毒效果，快速测定消毒剂中有效溴的残留量，是推广使用二溴海因消毒剂的一个必备条件。采用碘量法检测有效溴浓度，当浓度低于25 mg/L时，测定误差较大。马玉林等［13］采用比色法测定消毒处理后的水中有效溴残留量，结果表明:该方法简便、直观、准确率较高，检出极限为1 mg/L。二溴海因消毒处理后，当微生物指标合格时，用比色法测定水中有效溴残留量，便于及时掌握二溴海因消毒剂的使用量和消毒处理效果。

2 二溴海因的安全使用

2.1 二溴海因的毒性

二溴海因作为一种新型杀菌消毒剂，与传统的含氯消毒剂相比有诸多优点，在此基础上，人们对二溴海因的毒性进行了研究，为扩大应用范围与安全使用提供参考。

在水生动物养殖方面，房英春等［14－15］研究了二溴海因对鲤鱼和斑点叉尾鮰的急性毒性，得出二溴海因对鲤鱼的半致死浓度为76～89 mg/L，安全浓度为 7.62 mg/L;对斑点叉尾鮰24、48、72、96 h 的半致死浓度分别为 52.3、37.8、35.2、29.6 mg/L，安全浓度为2.96 mg/L;远远高于消毒浓度0.2～0.3 mg/L，其毒性明显小于含氯消毒剂。王志铮等［16］采取全程不换药和6 h后换药2种染毒方式进行试验得出，二溴海因对泥螺和彩虹明樱蛤的致毒效应，均随实验时间的延长而缓慢增强，二溴海因对泥螺和彩虹明樱蛤安全质量浓度分别为40、79 mg/L。

房英春等［17］用二溴海因与常用消毒剂三氯异氰尿酸这2种药物对孔雀鱼进行急性毒性试验对比，并分别记录药物浓度在12、24、48 h出现的鱼体中毒症状和死亡数，根据试验鱼的死亡率及死亡时间，得出二溴海因对孔雀鱼的安全浓度为4.68 mg/L，最低致死浓度为47.50 mg/L;三氯异氰尿酸对孔雀鱼的安全浓度为 0.23 mg/L，最低致死浓度为2.25 mg/L，说明二溴海因的安全浓度远远高于三氯异氰尿酸。王跃斌等［18］研究发现，二溴海因对海蜇幼体的半致死浓度为14.46～16.15 mg/L，安全浓度为1.45 mg/L，安全浓度数值远高于推荐的治疗浓度0.20～0.30 mg/L，但二溴海因对海蜇的半致死浓度和安全浓度明显低于其对孔雀鱼的半致死浓度(46.00～51.00 mg/L)和安全浓度(4.68 mg/L)，也低于对鲤鱼的半致死浓度和安全浓度［14］。海蜇对三氯异氰尿酸的安全浓度为0.10 mg/L［18］，说明海蜇幼体对三氯异氰尿酸很敏感，在生产中应谨慎使用。二溴海因在防治水生动物细菌性疾病，杀灭水体不良藻类，改善养殖环境方面具有良好的功效，同时，也有一定的毒性，生产中需科学合理地使用。

2.2 二溴海因的使用

二溴海因自身的性质决定了在使用时有多方面的注意事项［19］。首先，根据要消毒的对象选择不同的消毒浓度，以免产生中毒反应。二溴海因在固体状态下，具有较高的稳定性，而在溶解状态下，其杀灭效率会逐步减弱;所以，在用二溴海因消毒时，尽量做到现配现用。其次，水体中的有机物浓度对二溴海因的消毒效果有一定的影响，随着水体中有机物浓度的增大，杀灭率明显下降。再次，温度对二溴海因的消毒效果也有一定的影响，当水温在10℃以下时，消毒效果较差;当温度从10℃升为20℃时，二溴海因消毒液的杀灭效果提高1倍;所以，消毒过程中可适当提高温度［12］。

3 二溴海因复合型消毒剂的研究

针对二溴海因的性质和生产使用中存在的问题，人们用二溴海因为原料，辅助其他化工品研制开发了一些效果突出的二溴海因复合型新型药剂，改善了二溴海因的消毒效果。如二溴海因复方消毒剂、复合保鲜剂和二溴海因/二氧化硅复合粒子等［20］。

二溴海因复方消毒剂是以二溴海因辅以无水硫酸钠的白色或淡黄色粉末，有轻微刺激性气味，有效溴含量116 g/kg，该消毒剂的杀菌效果随有效溴含量的增加、作用时间的延长而增强。李焰等［21］以二溴海因为杀菌剂，以硬脂酸单甘酯及吐温－80为涂膜剂，研制了一种新型水果和蔬菜复合保鲜剂，它具有高效、低毒的特点，实验证实最佳保鲜条件:50 kg脐橙使用质量分数0.05%的二溴海因、质量分数1.0%的硬脂酸单甘酯、质量分数2.0% ～4.0%吐温－80的水基乳液进行保鲜处理，贮藏3个月后脐橙的腐烂率仅为11%，4个月后也只有20%的腐烂率。秦娟等［22］以相同成分，再加分散剂制备复合保鲜剂，用于蜜桔杀菌保鲜，防腐保鲜效果十分显著，用质量分数0.03%的二溴海因、质量分数0.05%的溴氯海因的复合保鲜剂可达到较好的保鲜效果，贮藏50 d后蜜桔的好果率为95%左右，3个月后的好果率分别可达到85.2%和81.2%;贮藏的水果营养物质损失少、果实饱满。刘腊芹等［20］合成了二溴海因/二氧化硅复合粒子，其中，二溴海因和二氧化硅之间以物理作用方式结合，具有较高的比表面积，在水中的分散性更好，使得有效杀菌组分与菌体的接触更加充分;当二溴海因含量在有效剂量以上时，复合粒子对菌体的抑制率明显高于单纯二溴海因，复合粒子的缓释效果不仅可以提高二溴海因的缓释性，延长其杀菌时间，而且利用二氧化硅的亲水性，使二溴海因能够在水中自然润湿下降而不浮在水面，使二溴海因在水体中分散更加均匀，最终提高了二溴海因的利用率和杀菌效果。

4 二溴海因在蚕业应用上的研究

石瑞常等［23］以二溴海因加助燃剂制成方格蔟熏烟消毒剂，对病毒、细菌、真菌均有很好的消毒作用，用于方格蔟消毒的体积质量规定为3 g/m3，完全可以达到消毒的目的。石瑞常等［24］用二溴海因还制成蚕用熏烟消毒剂鲁烟1号，用于家蚕病原体的消毒效果很好，对感染家蚕的主要病毒、细菌、真菌病原均有很好的灭活效果，对家蚕核型多角体病毒和质型多角体病毒，用2 g/m3鲁烟1号熏烟30 min以上，对苏云金芽孢杆菌用2 g/m3或1 g/m3鲁烟1号分别熏烟1 h和2 h，对白僵菌和曲霉菌的分生孢子用1 g/m3鲁烟1号熏烟30 min，均可达到100%杀灭病原茵的消毒效果，为蚕业新型消毒剂的研究和应用提供了参考。

5 展望

传统的含氯消毒剂二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸，或以此类原料为主要成份的制剂，水溶性都较差，杀菌效果不太理想，并且有强烈的刺激性;而二溴海因具有杀菌谱广、杀菌作用强、消毒后无残留毒物、不产生刺激性气味等优点，广泛应用于化工、医药、农业和食品等行业，与传统含氯消毒剂相比，有诸多优点和良好的应用前景;随着研究的不断深入和人们生活水平的不断提高，二溴海因的应用范围和需求量将大大增加。

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