1 概述

1．1 基本性質　

  二氧化氯為帶有淺綠色的黃色有毒氣體，其味道比氯更大。在工作區域空氣中的極限允許濃度(以蒸汽計)為0．1g／L(一級危險度)，有刺激性，對呼吸道有刺激作用。感官性質水中二氧化氯的味閾值和嗅閾值為0．4mg／L。

1．2 主要用途

二氧化氯用于水的消毒及控制水的氣味／味道；可用作纖維素、紙漿、面粉和油的消毒劑；亦可做皮革的清洗和去鞣劑。
       二氧化氯的消毒應用歷史也超過50年，但真正被重視和應用還是在上世紀70年代以后，即人們認識到有機鹵代物的危害及氯化消毒副產物的產生以后。二氧化氯具有廣譜殺菌性，對絕大多數細菌和病原微生物均有很好的殺滅效果，尤其對芽孢和病毒效果更明顯。其殺菌活性在很寬的pH范圍內都比較穩定(pH4--10)，在水中的擴散速度比氯快、滲透能力比氯強，特別是在低濃度時。除高效殺滅微生物作用外，它還有高選擇性的優點，即幾乎不與水中的有機物作用產生有害的鹵代有機物，其有機副產物主要是低分子量的乙醛和羧酸，其無機副產物主要是次氯酸鹽，其次是氯酸鹽和氯化物。

2環境水平和人體攝入途徑　

 在處理水中二氧化氯可以很快的分解為亞氯酸鹽、氯酸鹽和氯離子,其中亞氯酸鹽占多數。堿性條件下分解速度會加快。二氧化氯的攝入主要來源于飲用水。
在中性和堿性條件下ClO₂能產生C10₂-和ClO₃-：2Cl0₂+20H-→Cl0₂-+Cl0₃-+H20
在酸性條件下：Cl0₂+e→Cl0₂-
      由于二氧化氯的不穩定性．使得商業上不便制成壓縮氣體或濃縮液,必須現場制備：為此人們開發出穩定性二氧化氯，其有效二氧化氯含量在2%以上(W／V)�！�

3分析方法和可行性分析
       二氧化氯目前常用的分析方法有碘量法(美國EPA((水和廢水分析方法》20版4500-Cl02B)、DPD法(衛生部《生活飲用水檢驗規范一109.1N,N-二乙基對苯二胺-硫酸亞鐵銨滴定法》，美國EPA《水和廢水分析方法》20版4500-Cl0₂D＼E法))和電流滴定法。
       碘量法：可非常準確的測定溶液將I-氧化成I2的總能力。該方法主要用作標準化校驗C10₂溶液的標準．一般不適用于工業生產水樣中二氧化氯的測定。
       電流滴定法：在需要區分測定水樣中各種含氯成分時效果很好。這種測定方法區分測定各種氯化合物的精度和準確度很高，但需要有專用設備和較強的分析技能。
       N．N-二乙基對苯二胺(DPD)法：優點是能夠區分ClO₂和其他形態的氯·且較易操作。雖然這種方法不如電流滴定法準確，但在一般情況下可得到比較滿意的結果。
4 動物實驗
       二氧化氯在胃腸道中被迅速吸收。在接觸后未發現有特別的器官選擇性地濃縮富集二氧化氯。猴子攝入的二氧化氯會很快的轉化為氯離子及少量的亞氯酸鹽和氯酸鹽。而主要通過尿排泄，少量通過糞便排出體外。
4．1 動物實驗和毒理學特性
       國外根據毒理學研究得出結論，二氧化氯是一種有毒化合物，不被皮膚吸收，不易大量蓄積。在兩個月內將低毒劑量(LD50的1／l0～1／250)的二氧化氯注入家鼠體內·顯示出對肝功能、血液的組成有影響，并影響中樞神經系統反應功能。利用動物進行的一系列研究工作表明，長時間飲用含二氧化氯的水，依其所含濃度不同(通常使用的濃度相當高)自2．0mg／L-200mg／L可能損害肝、腎、中樞神經系統功能，影響周圍血液的組成，抑制甲狀腺的功能、影響新生幼鼠的大腦發育。在國內的毒理實驗中，經90天喂養，二氧化氯混合液(ClO₂、ClO₂-和ClO₃-的濃度分別為276.5、165.9和110.6mg／L)對大鼠未見有毒性損害作用。

4．2致突變性和致癌性
       二氧化氯在AmeS試驗中對鼠傷寒沙門氏菌TA100無代謝活化性系統時是致突變的。在雄性小鼠管飼二氧化氯時未觀察到精子頭部畸形。在用二氧化氯喂養的小鼠微核試驗、骨髓細胞遺傳分析中未見染色體異常。
在2年飲用二氧化氯水的大鼠中未見腫瘤　

5對人體的影響

       10位男性志愿者飲用二氧化氯濃度逐漸增大的水(依次為0．1，1，5·10，18和24mg／L)后，在生理學上并未發現病害。
       同樣的10位男性志愿者在12周內每天飲用0．5升二氧化氯濃度為5mg/L的水,然后在8周內連續觀察。血液分析和尿分析均未發現異常。
       在一項有197人參與的實驗中．一部分來自鄉村的人在12周內飲用含二氧化氯為0．25-l.1mg／l和含游離氯0．45～0.91mg/L的二氧化氯處理過的自來水，沒有觀察到血液參數、血漿中肌酸酐及總膽紅素量的顯著變化。

6 限值

       目前，法國、意大利、德國等國家采用二氧化氯在水處理中的應用逐年增加。國內部分城市，多數為中小型水廠開始采用二氧化氯消毒。

下表為氯和二氧化氯在5℃時殺滅99％微生物所需CT值

       美國在對其采用二氧化氯消毒的大中型供水系統消毒進行的調查報告中，檢測到的典型的二氧化氯平均濃度為0．26mg／L(統計均值為0．11mg／L)。
       WHO在《飲用水水質準則》(第二版)中指出，因二氧化氯易于分解，而且已制定了亞氯酸鹽的臨時指標(0．2mg／L)足以防止二氧化氯的潛在毒性，故沒有提出二氧化氯的指導值。美國EPA規定的0．8mg/L的最高允許濃度也是從衛生角度出發考慮的健康指導值，因為二氧化氯的投加量與亞氯酸鹽有很好的相關性。深圳水司進行過二氧化氯消毒的生產試驗，結果表明，不同來源的二氧化氯的消毒效果稍有不同，而管網水二氧化氯的濃度在0．02mg／L以上時均能達到現行國家生活飲用水衛生標準。當常規處理水再經過深度處理(如臭氧一生物活性炭)時．殘余量還可進一步降低，不過要增加殘余消毒劑及相關水質指標的檢測頻率。
       對于出廠水指標來說，控制出廠水中二氧化氯的濃度，不僅可以保證出廠水的消毒效果，同時可以在管網中維持持續的消毒劑含量，有效抑制微生物的二次污染。根據二氧化氯在管網中的遞減率和管網末梢水中的二氧化氯的剩余量，可以確定出廠水中二氧化氯應該保證的剩余含量。參照現有的飲用水衛生標準GB5749—85，余氯含量從出廠水標準值0．3mg/L降低到管網末梢水標準值0．05mg/L的消耗量為83％，這與深圳水司所做管網中二氧化氯動態衰減試驗結果(在二氧化氯投加量低于l.0mg／L時，其衰減的百分比在
50％ 80％)基本吻合�？紤]到目前國內的管網狀況，按二氧化氯的降低率量80％計算,則
        出廠水剩余量(R0)=RF(1-80％)
       其中RF為管網末梢水的剩余量。
       當RF=0.02mg/L，RO=0.10mg／L。
       由于目前國內飲用水消毒采用的二氧化氯發生方式的影響，以及二氧化氯測定方式的限制，綜上所述，在此提出二氧化氯消毒時，二氧化氯與水接觸30min后出廠游離氯大于0．1mg／L，管網末梢水總氯大于0．05mg/L或二氧化氯余量大于0．02mg／L。