一、二氧化氯
分子式:ClO2,它是氯的氧化物,以游離氣體存在。常溫常壓下是一種帶有辛辣氣味的黃色氣體。嚴格來講二氧化氯不是氯制劑而是氧化劑。其氧化能力較氯酸強2.5倍。在水中殺滅細菌、病毒較一般消毒劑強。因為二氧化氯分子與病毒的蛋白質之間有吸附作用,致使病毒顆粒表面有高濃度的消毒劑分子達到滅活作用。其治療效果不受水體中有機物、pH的影響。在水處理中集氧化、絮凝、沉淀三道工序為一體,從而達到消毒凈化水體的作用。對魚的敗血癥療效顯著。使用后不像普通的氯制劑那樣由于氯與水體中的有機物加成、氯化生成三鹵甲烷等有機鹵化物,三鹵甲烷被認為是致癌物。二氧化氯腐蝕性極強,易揮發爆炸。二氧化氯國內廣泛生產的是二元制劑,由亞氯酸鈉與活性物質組成。使用時A、B兩液要活化一定時間且不能與金屬接觸。由于二元制劑使用存在危險性,所以已經開發出了安全的一元包裝的穩定性粉狀二氧化氯,使用更方便。但實驗表明過量投放的二氧化氯被魚類吸入體內生成亞氯酸根離子,致使其血液中的血紅蛋白被氧化產生鐵血蛋白貧血癥及血清甲狀腺缺乏癥。美聯邦環保局(USEPA)已不允許二氧化氯(包括二氯異氰尿酸鈉及三氯異氰尿酸)用于魚類養殖水體中,我國目前還沒有規定。
二、二氯海因
化學名稱:1.3-二氯-5.5-二甲基海因。分子式:C5H6C12N2O2。
物理性狀:白色粉末,微氯臭,屬有機鹵素類消毒劑。簡稱DDH。其有效氯(與氧原子直接結合的氯)含量達60%~70%,穩定性好。
二氯海因的殺菌效果明顯,主要起消毒作用的是次氯酸而不是次氯酸根,進入水體有較強的分解作用,可以氧化菌體酶結構中的巰基使酶失去活性,從而達到消毒殺菌的作用。二氯海因具有腐蝕性,使用時需在塑料桶內稀釋,不適于魚、蝦幼體及仔鰻階段的消毒。滅菌效率隨有機物濃度的增大而降低。當水體中有機物含量為5%時滅菌率為99%,而有機物提高到10%~20%時滅菌率降低為55.6%。對浮游植物的影響初期(8小時)在一定程度上有損傷,但24小時后由于二氯海因的分解物在一定程度上能促進浮游植物的生長,且二氯海因在水體中有一個緩釋過程,從用藥30分鐘至24小時水中有效氯含量始終在30.5%~41.6%,能達到較長的治療時間。
三、二溴海因
化學名稱:1.3-二溴-5.5-二甲基海因。分子式:C5H6Br2N2O2。
物理性狀:白色或淡黃色。
二溴海因屬純溴制劑,它的殺菌效果與碘相似,使用劑量上比氯少,與氯制劑比具有更多的優點:
1.在堿性水和含氨水中,溴比氯具有更高的殺菌性,溴或氯的殺菌機制是通過它在水中產生次鹵酸達到殺菌目的。
2.氯的揮發性大于溴,更易揮發。溴與水中的氨和其它含氮化合物生成一溴氨、二溴氨、三溴氨混合物。而氯與水中的氨和其它含氮化合物只生成一氯氨。氯氨在水中穩定而溴氨可快速分解。
3.溴對金屬腐蝕比氯更小。
4.游離溴和溴化合物衰變速度快,對環境造成的污染小,鹵素的毒性主要是其反應活性和迅速形成的反應產物造成。尤其在腐殖酸存在下氯易與有機物形成氯仿等含氯有機物,溴在一定程度上形成溴仿,它的半衰期為15天,而氯仿為50天。尤其在微生物作用下溴仿分解得更快,對魚的毒性小。
四、溴氯海因
化學名稱:1-溴-3-氯-5.5-二甲基海因。分子式:C5H6BrClN2O2。
物理性狀:白色或類黃色粉末,有輕微的氯味及溴味。
特點:溴氯海因為溴氯一體化合物。但有文獻報道:溴氯海因不斷釋放出活性Br-離子和Cl-離子。形成次溴酸和次氯酸,次氯酸不用于殺菌,而是把殺菌作用后的溴負離子重新氧化為次溴酸,產生新生態的次溴酸(并可以多次反復激活),使其履行多次殺菌使命。而新生態的次溴酸的殺菌效率和能量遠遠高于消毒劑水解產生的次溴酸,因此,目前國際上將此類殺菌劑歸為溴制殺菌消毒劑。
在成本和效益上溴、氯消毒劑比二溴海因、二氯海因的消毒效果更理想。
總之,四種消毒劑都具有抗高pH、廣譜、高效快速、低毒環保的特點。特定條件下,溴、氯制劑優于二氯海因或純溴制劑。二氧化氯殺菌效果強勁,但對幼魚、蝦毒害較大,并要注意使用安全的問題。