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中国护理管理 ２００８年４月１５日 第８卷 第４期
１ 前言
本文将对酸性电解水的历史、制造方法、特性、有效性、安全性等进行简要概述，同时，根据最近的动向，阐述一下酸性电解水在卫生管理方面有效利用需要注意的问题。 ２ 酸性电解水的历史简介
使用电解水生成装置对稀释的食盐水或盐酸水进行电解，就能生成如表１、图１所示的电解水。强酸性电解水最初诞生于２０世纪８０年代后半期，其他电解水在９０年代也开始出现，而所有这些都是由日本自行研制开发的。这些除强碱性电解水外都含有次氯酸成分的电解水显示了强大的杀菌能力，但在当 时电解水是一个全新的概念，并没有固定的规格标准。正因如此，日本厚生劳动省对每种申请批准的电解水的特性、有效性、安全性都进行了单独审查，并对其生成装置一并给予了批准。最开始获得批准的是强酸性电解水，主要是在医疗领域手指清洗消毒［１］，接着其用途又延伸到了内窥镜的清洗消毒［２］之中；鉴于它“对人体健康无害”的特点，２００２年，强酸性电解水（ｐＨ２．７以下）和微酸
酸性电解水的基础、应用及发展动向
◆堀田国元
郭永明（译）
作者单位：日本厚生省下辖财团法人 机能水研究振兴财团
性电解水（ｐＨ５～６．５）又以次氯酸水（Ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｏｕｓ ａｃｉｄ ｗａｔｅｒ）的名字被指定成为食品添加剂（杀菌剂）［３－４］；而弱酸性电解水（ｐＨ２．７～５）也在食品添加剂的批准申请中获得了日本食品安全委员会的审议通过。
以上电解水的ｐＨ值为酸性，故而一般被统称为“酸性电解水”，但是由于制造设备的性能不尽相同，生成电解水的性状也有很大差异，因此其成分规格（ｐＨ值和有效氯浓度）也是各有不同，见表１。
另外，所谓的“强酸性”、“弱酸性”、“微酸性”依据的是厚生劳动省制定的ｐＨ范围（ｐＨ小于３为强酸性，ｐＨ３～５为弱酸性，ｐＨ５～６．５为微酸性），并不是根据强酸或弱酸的物理性质命名的。
压铸机料筒的设计电解次亚水是ｐＨ＞７．５的碱性电解水，被认定与次氯酸钠稀释液相同［５］。尽管次氯酸钠与盐酸的混合使用已经获得了承认
［６］
半有源rfid，但是由于混合
水本身并未被指定为食品添加剂，也没有确定的有效氯浓度和ｐＨ规格，因此仍有别于酸性电解水（次氯酸水）。
另一方面，在生成强酸性电解水同时伴随生成于阴极的强碱性电解
堀田国元：北海道大学农学研究科博士。历任日本厚生省国立感染症研究所生物活性物质部室长、日本微生物化学研究会附属微生物化学研究所研究员、美国Ｒｏｃｈｅ分子生物学研究所会友研究员、日本机能水研究振兴财团常务理事、事务局长；主要研究内容：有关卡那霉素等抗菌素的研究、抗ＭＲＳＡ（而甲氧西林金黄葡萄球菌）的Ａｒｂｅｋａｃｉｎ（阿贝卡里）对ＭＲＳＡ抗性遗传基因的分析和抗性化预测研究、强酸性电解水对ＭＲＳＡ的作用，曾获１９７４年日本生物工学会齐藤奖
、１９８７年日本抗菌素学术协会住树・梅泽纪念奖、１９９８年日本放线菌学会学会奖。
编者按：酸性氧化电位水是一种新型的环保型消毒剂，１９９５年引进中国，具有杀菌谱广、迅速，使用方便、成本低，对人体无毒副作用、腐蚀性小，同时符合我国资源节约型、环境友好型的产业政策要求等优势，其开发、利用已获得卫生部卫生许可。在日本、韩国、美国、欧洲等国家，酸性氧化电位水也得到了应用。虽然酸性氧化电位水引入我国１０余年，但因其使用范围比较局限，很多医院对其认识不够全面，对其使用技术存在误区，同时有些企业扩大宣传，造成在医院中的不合理使用。为了科学、客观地普及酸性氧化电位水知识，指导医务人员正确使用，本期特别策划从其制备原理、试验方法、消毒的理化指标、毒理安全性、应用范围及效果、存在的问题及今后的预期作了较详尽的介绍，以期广大读者对酸性氧化电位水能有一个全面、客观的认识，从而推动我国消毒技术的发展。
水（ｐＨ１１～１１．５）与稀释的氢氧化钠性质相同，显示了其对油脂、蛋白等有机物的良好的乳化、剥离作用［７］。基于它的这一优点，为了确保良好的杀菌效果，最近先以强碱性电解水
清洗处理杀菌对象，去除掉有机物
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Chinese Nursing M anagement Vol.8, No. 4 Apr.15, 2008
之后再使用酸性电解水的方法得到了进一步的推广应用。
３ 各类电解水的制造方法和特性
３．１ 生成装置
电解水的生成装置分为有隔膜（阳极与阴极分开）电解装置和无隔膜电解装置，见图１。前者用于制造强酸性电解水（阳极制造强酸性电解水，阴极制造强碱性电解水，数量各半），后者用于制造微酸性电解水和电解次亚水，所有生成的电解水都属于杀菌性电解水。而目前仍在开发着每小时生成量各有不同的机
型（６０Ｌ／ｈ～１０吨／ｈ）［８］。
３．２ 强酸性电解水和强碱性电解水
图１（Ａ）表示的是使用阳极与阴极间配有隔膜的二室型电解槽进行电解的食盐水（０．１％以下的ＮａＣｌ）电解系统。在阳极（＋极）中，水（Ｈ２Ｏ）和氯离子（Ｃｌ－
）生成氧、氢离子（Ｈ＋）和
氯（Ｃｌ２），氯与水反应生成次氯酸（ＨＯＣｌ）和盐酸（ＨＣｌ）（次氯酸的化学式在日本表示为ＨＣｌＯ，在欧美表示为ＨＯＣｌ）。结果，ｐＨ下降到２．７（ｐＨ３以下为强酸性领域）以下，溶存氧（ＤＯ）与氧化还原电位（ＯＲＰ）显著升高，有效氯浓度变为２０～６０ｐｐｍ，ＨＯＣＩ的存在比例如图２所示。这就是强酸性电解水。
在阴极（－极）中，只有Ｈ２Ｏ发生电解反应，生成氢（Ｈ２）和氢氧离子（ＯＨ－），ｐＨ明显呈碱性（ｐＨ１１～１１．５），这就是强碱性电解水，其性质与电解制造的氢氧化钠稀释液（１～５ｍＭ）相同。
还有一种电解系统是三室型电解装置，阳极与阴极内接后放入两片隔膜，将电解槽分成３个小间，在中央的小间里加入高浓度的食盐水，在两侧的小间内通上自来水，使用这种方法也能取得ｐＨ和有效
氯浓度与强酸性电解水相同的电解水，采
用这种方式生成的酸性电解水，其特征是残留食盐浓度低。３．３ 弱酸性电解水
弱酸性电解水原则上是由图１（Ａ）中生成的强酸性电解水和强碱性电解水调合而成。已申请批准（通过了日本食品安全委员会的审查）的弱酸性电解水规格为ｐＨ值２．７～５，有效氯浓度１０～６０ｐｐｍ，ＨＯＣＩ的存在比例见图２。
图１ 强酸性电解水・强碱性电解水（Ａ）与微酸性电解水（Ｂ）的电解生成方式
强酸性电解水强碱性电解水弱酸性电解水＊＊微酸性电解水电解次亚水
表１ 电解水的种类
电解水 电解槽／生成极
＊
被电解液 ｐＨ
有效氯
厚生省批准状况
＊
二室型电解槽有隔离阳极与阴极的隔膜，一室型电解槽没有隔膜。＊＊
弱酸性电解水由混合了阳极与阴极的生成水制成。
二室型／阳极二室型／阴极二室型一室型一室型
食盐水（＜０．１％）食盐水（＜０．１％）食盐水（＜０．１％）盐酸水（２～６％）盐酸／食盐水食盐水（＜０．１％）
２．２～２．７１１～１１．５２．７～５５～６．５
５～６．５＞７．５
２０～６０ｐｐｍ －
１０～６０ｐｐｍ１０～３０ｐｐｍ５０～８０ｐｐｍ５０～２００ｐｐｍ
杀菌用途：医疗用手洗、内窥镜消毒、食品添加剂与稀释的氢氧化钠相同
杀菌用途：食品添加剂（正在审议）杀菌用途：食品添加剂
杀菌用途：食品添加剂（正在审议）杀菌用途：食品添加剂
３．４ 微酸性电解水
正如图１（Ｂ）所示，微酸性电解水是使用阳极与阴极之间没有隔膜的一室型电解槽、通过低电压（２Ｖ）电解稀盐酸水（２％～６％ＨＣｌ）的方式制成的。在阳极中２ＨＣｌ→Ｈ２＋Ｃｌ２，生成的Ｃｌ２又与Ｈ２Ｏ反应生成了次氯酸（ＨＯＣｌ）和盐酸（ＨＣｌ）。低电压电解没有引起阴极反应，这一点与在二室型电解槽中制造强酸性电解水的电解反应（图１Ａ）大有不同。电解槽中生成的电解水虽然属于强酸性，但自来水却可以自动将其调整稀释大约３ ０００倍。因此，在自来水的缓冲作用下，ｐＨ变为５～６．５，有效氯浓度显示为１０～３０ｐｐｍ，这就是以稀
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盐酸水为电解原料水（被电解液）的微酸性电解水，氯离子（Ｃｌ－）浓度低是这种微酸性电解水的显著特征。
还有一种方法，可以通过电解食盐水（５％）和盐酸水（３％）的混合溶液来制造有效氯浓度为５０～８０ｐｐｍ的微酸性电解水，目前这种方法正在进行审批（已经通过了日本食品安全委员会的审查）。
在微酸性电解水的有效氯中，次氯酸的存在比例最高，见图２。３．５ 电解次亚水
电解次亚水由食盐水在一室型电解槽中通过电解制造而成。由于电解次亚水基本上是在图１（Ａ）无
隔膜的条件下被电解的，因此其中混合着阳极与阴极的反应生成物。这种条件下生成的电解水显示出微弱碱性（ｐＨ ＞７．５），有效氯浓度为５０～２００ｐｐｍ，被视为与次氯酸钠稀释液性质相同［５］，电解次亚水中有效氯的主体是杀菌能力微弱的次氯酸离子（ＯＣｌ－
），见图２。
３．６ 酸性电解水与次氯酸钠的不同点
［９］
从依靠次氯酸杀菌方面考虑，酸性电解水与次氯酸钠（ＮａＯＣｌ）的确具有相似之处，但其实两者存在着很多不同。在化学性状方面，酸性电解水为酸性，次氯酸（ＨＯＣｌ）的存在比例较高；而次氯酸钠（ＮａＯＣｌ）为碱性，次氯酸（ＨＯＣｌ）的存在比例低于１０％，但次氯酸离子（ＯＣｌ－
）的存在比例却很
高见图２。与次氯酸（ＨＯＣｌ）相比，次氯酸离子（ＯＣｌ－）的化学稳定性很高，但是杀菌活性不强，因此在有效氯浓度相同的情况下，酸性电解水（次氯酸水）的杀菌活性远比次氯酸钠溶液高得多，有效氯浓度４０ｐｐｍ的强酸性电解水显示的杀菌能力与１ ０００ｐｐｍ的次氯酸钠溶液大体
相同。
另外，还有一点不同的是，浓度为１０～８０ｐｐｍ的酸性电解水由生成装置直接制成，用起来像自来水
一样能够直接进行流水清洗，而高浓度（有效氯浓度４％＝４万ｐｐｍ以上）的次氯酸钠产品仅在市场有售，而且每次都要根据具体的使用对象，将其稀释到一定的浓度（１００～１０ ０００ｐｐｍ）之后方能浸泡使用。
４ 酸性电解水的杀菌能力、杀菌基础和安全性
４．１ 杀菌能力、杀菌基础及杀菌机理［１０－１１］
酸性电解水对于耐药菌［ＭＲＳＡ
（耐甲氧西林金黄葡萄球菌）、绿脓菌等］、肠道出血性大肠菌Ｏ－１５７、军团菌、沙门氏菌等广泛的病原菌和食物中毒菌都显示出了速效的杀菌活性。另外，对于白念珠菌、曲霉菌等真菌以及包括诺瓦克病毒（猫卡力西病毒）在内的许多病毒，显示出了灭活作用，对于结核菌、蜡质芽孢杆菌（有内生芽胞）的迟效性杀菌活性也很显著。
酸性电解水的杀菌基础是次氯酸（ＨＯＣｌ）（所以在指定食品添加剂时被命名为次氯酸水），但次氯酸（ＨＯＣｌ）的存在比例会因ｐＨ的不同而发生变化，见图２。也就是说，次氯酸在酸性电解水ｐＨ领域中存在比例非常高，但是在微碱性领域，其存在比例就会急剧减少，而杀菌活性微弱的次氯酸离子（ＯＣｌ－）的存在比例反而会急剧上升（ＯＣｌ－的杀菌活性很弱，约为ＨＯＣｌ的１／８０）。次氯酸钠（ＮａＯＣｌ）
溶液为碱性，ＨＯＣＩ的比例不到１０％，因此，与有效氯浓度相同的强酸性电解水相比，其杀菌活性为１／２０～１／１０。实际上，有效氯浓度４０ｐｐｍ的强
酸性电解水显示的杀菌活性与１ ０００ｐｐｍ的次氯酸钠（ＮａＯＣｌ）溶液基本相同。
使用酸性电解水进行杀菌时，需要注意的一个基本问题就是要在流水的条件下清洗消毒，这意味着我们可以使用大量的电解水对菌液或消毒对象进行处理。
酸性电解水能够杀菌的主要原因在于其成分中含有次氯酸
（ＨＯＣｌ）
。能够得到酸性电解水存在过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）和羟基（・ＯＨ）的证据，鉴于人体内中性白细胞的杀菌原理与此相同，可以认为酸性电解水的杀菌作用原理是由ＨＯＣｌ或Ｈ２Ｏ２生成・ＯＨ，通
过对细胞膜、蛋白质、核酸的多元作用，从而造成了氧化性的损伤，见图３。测试56
另一方面，虽然强碱性电解水几乎未显示出任何杀菌能力，但据最近的研究发现［１２］，它对猫卡力西病毒（代替诺瓦克病毒）有着微弱的灭活作用。另外，已经获得证实［１３］，如果使用强碱性电解水进行提前处理，会提高强酸性电解水杀灭结核菌的杀菌效果。
４．２ 酸性电解水的安全性［１４］
酸性电解水的安全性在急性毒性和亚急性毒性等各种试验中已经得到了确认，由于“对人体健康无害”，酸性电解水被指定为食品添加
剂（杀菌剂）［３］。使用酸性电解水给手
指清洗消毒，不会因酸性原因导致手部的粗糙、干裂，既不生成致癌物质，清洗食物材料后也不会造成残留［１５－１６］。而且，至今为止尚未出现过发现耐性菌的报告，从作用原理上可以判断，出现耐性菌的几率微乎其微。
在环保方面，由于酸性电解水容易中和，就算被排放到环境中去，浓度也很低，非常便于控制，因此对环境造成的负担很微弱。而次氯酸钠的使用浓度很高，且富含着大量稳定的、极易残留的次氯酸离子，会给环境造成沉重的负担。而且，次氯酸钠一旦误入眼睛或吞进嘴里，会出现黏膜障碍等危险，必须进行应急处理，使用酸性电解水则不必担心这一点。
５ 酸性电解水在卫生管理方面的应用［９，１５－１９］
酸性电解水在许多领域已经获得了应用，见表２。随着科学证据的不断积累，它的使用范围（批准许可）也在持续扩大，以下介绍的是有效使用酸性电解水的条件和一些注意事项。
５．１ 有效使用酸性电解水的普通注意事项
电解水原则上应该在生成之后马上使用，但在大量使用电解水的现场，会将其储存在专用容器里，在使用现场实施配管供水。无论什么情况，都要在确认有效氯浓度的基础上再行使用，市场上能够买到简单测试有效氯浓度的试纸［２０］。表４简要总结了酸性电解水的有用性、安全性及风险性，详细内容收录在有关次氯酸水［２１］、强电解水企业协会制定的规格标准、使用指南等册子［１５－１６］里（这些资料可以通过日本厚生省下辖机能水研究振兴财团网站ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｆｗｆ．ｏｒ．ｊｐ获取）。以下
是一些普通的注意事项：①制造装
置（电解槽）的不同造成的产量差
异：使用强酸性电解水生成装置（二
室型电解槽）时，阳极生成强酸性电
解水，阴极生成强碱性电解水，产量
各半；而使用微酸性电解水生成装
置（一室型电解槽）时，全部都将生
成微酸性电解水。②稳定性与金属
腐蚀性：强酸性电解水以低于０．１％
的食盐水为原水，氯离子（Ｃｌ－）浓度
较高，如果敞口放置，有效氯浓度会
迅速减少，影响杀菌效果，析出的
不及时排走会造成对金属的腐
蚀；微酸性电解水使用的是将２％～
６％的盐酸水电解后再以自来水稀
释３ ０００倍的生成系统，氯离子（Ｃｌ－）
浓度较低，且ｐＨ属微酸性，敞口放
置时，有效氯浓度减少缓慢，难
以析出，不会造成对金属的腐蚀，但
是原水使用盐酸水不如食盐水方便
经济。③与有机物的反应性：无论是
强酸性电解水还是微酸性电解水，
都极易与有机物发生反应，由于有
效氯浓度很低，因此在低浓度有机
物存在的情况下，均可丧失灭菌活
性。
根据以上酸性电解水的基本性
状，为了在实际的使用过程中保证
其实效性，一个基本原则就是要在
预先除掉使用对象的有机物污染之
后，再进行流水作用。正因如此，对
“整理、整顿、清洁、清扫、良好习
惯”（５Ｓ）的切实学习与执行十分重
要。以下表示的是注意事项中的
“严禁事项”、“必做事项”和“谨记
事项”［１８］。
“严禁事项”有：①未进行污染
处理的情况下直接使用（不进行预
先清洗，混有污染物）；②敞口（开
放状态）放置；③与其他药剂（杀菌
剂和洗涤剂）混合使用。
“必做事项”有：①检查电解水
（有效氯浓度、ｐＨ值及生成水量）；
②管理仪器（补充食盐、清洗电极）；
果冻蜡烛③制作指导手册（设置管理负责人
及制作使用规则）。打塞机
“谨记事项”是指在引进设备后
进行验证，主要有：①验证卫生水平
（实施定期的卫生检查、学习卫生教
育研修课程）；②验证指导手册等的
落实情况（运用执行程度、操作者的
使用偏差等）；③验证效果（通过数字
对引进前后的变化进行比较管理）。
５．２ 合用强碱性电解水与强酸性电解
水进行清洗杀菌
要保证酸性电解水的实效性，关
键是要在去除掉使用对象的有机物
污染之后再行使用。与此相关，由于
制造强酸性电解水时从阴极生成的
强碱性电解水显示了良好的去污能
力，因此，在内窥镜［２２］和手指［２３］的清
洗消毒方面已经确立了先用强碱性
电解水清洗处理，再用强酸性电解
水清洗杀菌的方法。
６ 今后的展望
酸性电解水不伤手，使用浓度和
残留度低，能像自来水一样使用，可
以直接用于人体清洗（应急措施），
是一种对人类与环境影响很小又非
常见效的新型消毒剂和消毒技术。
酸性电解水的废弃处理方法简便，
对于环境的影响不大，出现耐性菌
精密冲孔网
的频率也很低，而且，还可以通过设
备控制生产供应的浓度，具有不会
因突发性事故（误饮、接触）造成伤
害的优点。根据２００７年实施的问卷调
查［２３］结果显示，人们对酸性电解水的
了解比１０年前有了显著的提高，对
于酸性电解水的经济性、方便性、有
效性、环保性也表示出了更大的关
注。
酸性电解水在科学、技术、社会
方面的有用性和可信度正在逐年提
高，对酸性电解水（次氯酸水）的需
求也有望得到进一步提升。因此，制
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中国护理管理 ２００８年４月１５日 第８卷 第４期
医疗
牙科＊农业食品水产畜产家庭
环境・社会公益
表２ 酸性电解水的使用（举例）
领域 用途
使用对象・目的
手指、内窥镜、血液透析机、地板（环境）、清拭身体、亚麻布；其他（特异性皮肤炎、擦伤、切伤、压疮、烧伤、术创、坏疸等）
清洗口腔、清洗器械・环境・除菌
种・苗、减农药栽培（稻、水果、蔬菜）、栽培大棚的卫生管理食材（批准的杀菌剂）、烹饪制造设施、器具及柜台等的卫生管理柜台的卫生管理、海产品的清洗除菌等畜舍的卫生管理、皮肤炎等手指、餐具、厨房、浴缸、厕所等
分解污染物质、游泳池杀菌、预防感染、制造饮用水等
清洗消毒清洗消毒清洗除菌清洗杀菌清洗除菌清洗除菌清洗除菌
表３ 酸性电解水（次氯酸水）的有用性、安全性及风险性
１杀菌活性：低浓度高活性、广泛抗菌・抗病毒活性。 ２易于制造：使用盐（盐酸）、电和机器，简单、安全；能够大量地连续制造。３经济性：运营成本低；节水。
４卫生管理：使用对象广泛；清洗杀菌及喷雾杀菌；使用简单。５食品相关：降低食材的腐坏速度；食品处理现场的脱臭处理。６便于废弃：浓度低，容易中和（微酸性不要），因此废弃方便。
１对人体的安全性：毒性低；不生耐性菌；不伤手；误饮也不产生特别影响。２对食品・食材影响小：营养成分不变；低漂白力；低残留性。
３野外环境负荷：浓度低，短时间即可消失，因此对环境的影响非常轻微。４流通上的安全性
１：在狭窄的密闭空间内使用→只要室内换气即可解决。２金属腐蚀：视材质而定（如为不锈钢ＳＵＳ３０４以上，则无问题）；金属焊接部位薄弱。３容易丧失活性：需要检查有效氯的浓度。
功能 作用有用性
安全性
风险性
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強電解水企業協議会．強酸性電解水による内視鏡洗浄消毒マニュアル．２００６
厚生労働省令第７５号および厚生労働省告示
第２１２号．官報第３３７８号．２００２－０６－１０厚生労働省医薬局食品保健部基準課．新しい殺菌料・酸性電解水．食と健康（日本食品衛生協会），２００２，（５４４）：１２－１７
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の安全及び衛生基準に関する主な技術指標１および２．第６回日本機能水学会学術大会講演要旨集．２００７．４１－４５
［收稿日期：２００８－０３－１２］
（编辑：崔怀志）
１２３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６１７１８１９２０２１２２２３２４２５作统一的规格标准来解决目前成分规格不一的状况是摆在我们面前的紧急课题。
在日本，由于机能水研究振兴财团（厚生劳动省管辖）、日本机能水学会、企业协议会共同合作，在酸性电解水研究方面取得了持续的发展；在国际上，酸性电解水的普及和网络建设工作也在不断展开。中国早在１０多年前就引进了强酸性电解水技术，并由其卫生部制定了有关强酸性电解水的规格标准，这项技术也已被北京奥运会场馆决定采用。目前关于电解水的学术交流也异常活跃，如在２００７年举行的第６届日本机能水学会学术大会上，中国、韩国、美国和日本的研究者已经达成了组织国际论坛的倡议，今后的发展值得期待。
参考文献
豫公网安备41160202000603
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