給水消毒的主要目的是去除能帶來水傳播疾病的病原體，氯化是達(dá)到這一目的成功的方法，并且一直是美國70多年來飲用水消毒的主要方法。氯氣并不昂貴且便于生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸以及使用。氯水（即HOCI和OCI-的混合物，取決于pH值）的毒性始終未作深入研究，但由于經(jīng)常使用而把它歸為安全消毒劑范圍內(nèi)。然而近幾年來人們已經(jīng)開始注意到在水氯化過程中，當(dāng)氯與地表水中所含有機(jī)物（包括天然產(chǎn)物）發(fā)生反應(yīng)時(shí)所生成的三鹵甲烷(THMs)和其他副產(chǎn)物。

1980年，美國環(huán)保局評(píng)價(jià)了可能減少THMs含量的幾種能替換的消毒方法。安全飲用水委員會(huì)考慮到毒理學(xué)以及工藝標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)為三種化學(xué)藥劑，即二氧化氯、氯胺、和臭氧，可能適合代替氯，而作為飲用水主要的或輔助的消毒劑。本文對(duì)這些替換消毒劑其中的兩種（一氯胺和二氧化氯）與氯作了毒性比較。

二氧化氯(CIO2)主要用途是工業(yè)漂白劑，用于造紙、紡織業(yè)等。同時(shí)還廣泛地用于飲用水處理廠中嗅、味和藻類的控制；除鐵、除錳；以及水消毒（歐洲以之為主）。因?yàn)镃IO2不穩(wěn)定，對(duì)溫度壓力及光線敏感，在空氣中氯含量達(dá)40%或以上時(shí)易爆炸。因此CIO2一般都是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和使用，以避免大容量貯存和分配的不安全因素。對(duì)二氧化氯及其伴生的產(chǎn)物，氯酸鹽(CIO-3)亞氯酸鹽(CIO-2)在近年來一直作著研究并發(fā)現(xiàn)有一定的毒性。在自然條件下，二種化合物都可導(dǎo)致過氧化氫(H2O2)的產(chǎn)生。這種物質(zhì)可通過氧化血紅蛋白成為無作用的顏色正鐵血紅蛋白，而使引起溶血性貧血。

氯胺法也是通過游離氯消毒的。它作為飲用水消毒的替換方法已在許多給水企業(yè)中使用。該方法是通過氯和氨的結(jié)合，主要生成一氯胺(NH2CL)。它與水中剩余有機(jī)物幾乎不發(fā)生反應(yīng)，因而產(chǎn)生的THMs以及其他鹵化副產(chǎn)物較低。盡管有報(bào)導(dǎo)說NH2CL比起游離氯來說是低效消毒劑。但是它在配水管網(wǎng)中形成更加穩(wěn)定的剩余物。可減少經(jīng)加氯處理后水中經(jīng)常存在的氯代芳烴引起的不良嗅與味。盡管在飲用水消毒方法中一氯胺的使用一直認(rèn)為與做透析治療病人的變性血紅素的產(chǎn)生有關(guān)，但從實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)物試驗(yàn)研究中始終未能證實(shí)這一結(jié)果。另一種影響健康的考慮是NH2CL可能對(duì)生殖能力有毒性作用(geno-toxic)，引起細(xì)菌突變并在鼠的肝部出現(xiàn)異常分裂象。

本文所講的毒性研究目的是對(duì)三種消毒劑的亞慢性毒性作用提供一直接的比較數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究將有助于對(duì)氯的相對(duì)危害和益處，飲用水消毒劑的更換作出合理的決定。本文未考慮臭氧，因至用戶使用時(shí)已不再有剩余臭氧存在了。

（試驗(yàn)方法與研究結(jié)果略）

討論

本文對(duì)氯、一氯胺以及二氧化氯這三種消毒劑的毒性作了詳細(xì)地比較研究。這些化學(xué)藥劑在連續(xù)90天內(nèi)通過飲水方式進(jìn)入雌雄鼠機(jī)體內(nèi)。試驗(yàn)過程中詳細(xì)作了血液、化學(xué)藥劑性質(zhì)、以及病理組織學(xué)的檢驗(yàn)?？梢钥闯鰩追N消毒劑的毒性作用存在明顯差異。例如：氯的劑量即使高達(dá)250mg/l，對(duì)鼠也不會(huì)有影響。相反，在一氯胺200mg/l的最高濃度下，所有鼠的器官重量都會(huì)引起顯著變化。二氧化氯的毒性最大。濃度稍高既可引起機(jī)體和器官重量下降，即使在25mg/l的最低濃度時(shí)，也會(huì)明顯地影響到病理組織檢驗(yàn)值。

氯氣

在水媒介中，氯與水反應(yīng)，除了還原的氯離子外，生成次氯酸(HOCL)。次氯酸是一種弱酸，并能隨PH值的增高而分解成次氯酸鹽離子(OCI-)。在這90天的研究中，對(duì)氯水的攝入并未產(chǎn)生邏輯上的毒性反應(yīng)，試驗(yàn)與對(duì)比兩組鼠的機(jī)體和器官重量都相同，血液與臨床化學(xué)性質(zhì)鑒定表明與投氯是大小無關(guān)。病理組織檢驗(yàn)也未能發(fā)現(xiàn)器官出現(xiàn)異常。

在本項(xiàng)研究所得出的“不存在毒性作用”這一結(jié)果，盡管不太詳細(xì)。但還是證實(shí)了先前的有關(guān)“在水媒介中氯的施用方法（如次氯酸或次氯酸鈉）對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的研究結(jié)論。例如：Hasegawa等人報(bào)導(dǎo)的對(duì)344只費(fèi)希爾鼠(Fischerrats)（雌雄皆有）施用500～2000mg/l的次氯酸鈉（有效氯為240～960mg/l）104周，并用500～4000mg/l劑量作了90天實(shí)驗(yàn)。僅能從體重增加率的多少這一點(diǎn)看出毒劑。未見明顯的血液與病理組織的不良反應(yīng)（相對(duì)于飲用蒸餾水的對(duì)比組來講）。而據(jù)本文報(bào)導(dǎo)的結(jié)果來看，值得注意的倒是動(dòng)物對(duì)飲用這樣濃度含量的水是有感覺的。

對(duì)雌雄鼠連續(xù)106周施用500～1000mg/l劑量的次氯酸鈉，其結(jié)果未發(fā)現(xiàn)有與投藥有關(guān)的癌或其他毒性反應(yīng)。后來對(duì)小白鼠的研究試驗(yàn)表明，在50天的用藥期間飲用每升100或200毫克游離有效氯(PH5.9～6.2之間)的水也未引起毒性反應(yīng)。

但是另一方面，某些調(diào)查人員已發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過14天用HOCI250mg/kg/d的劑量飼養(yǎng)的鼠的肝臟內(nèi)血液中谷胱甘肽和下丘腦去腎上腺素含量有瞬時(shí)降低。以及形態(tài)與生物化學(xué)的變化。另外有證據(jù)說明飲用水中2～15mg/L的氯含量（例如HOCL或OCL）可能引起家兔和鴿子血清膽固醇增高以及心肌肥大和動(dòng)脈硬化。但后面這項(xiàng)研究還需進(jìn)一步證實(shí)。

總之，根據(jù)本項(xiàng)研究，對(duì)于90天250mg/L濃度（即雌雄鼠分別使用24.9和16.7mg/kg/d的劑量被認(rèn)為是“未測(cè)出有害影響量”(NOAEF)。該值與Blabaum和Nichols做的200mg/L氯為“未發(fā)現(xiàn)影響量”(NOEF)相一致（大約25mg/kg/d，假定體重為0.02公斤，飲用水量為0.0025L/d）。

一氯胺

歷時(shí)90天的一氯胺的毒性研究中已觀察到最顯著的毒性反應(yīng)是體重增長率和器官重量的下降。在劑量為50mg/l或更高時(shí)雄性鼠體重減慢；而雌性鼠僅在最大劑量時(shí)體重增長才會(huì)顯著減慢。對(duì)200mg/l劑量的試驗(yàn)組，無論雄鼠還是雌鼠，平均體重增長數(shù)均約為對(duì)比組的51%。

在使用最大劑量時(shí)，對(duì)雌雄鼠都可觀察到器官重量下降。（絕對(duì)，相對(duì)或兩者皆有）以及肝臟和脾臟的重量減輕。雖然雄鼠重量的減輕看起來與投氯量有關(guān)。但是病理組織檢驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)任何器官有問題和任何與加藥有關(guān)的變化。另一方面，在早期的一項(xiàng)研究中，讓鼠飲用高濃度NH2CL的水(200～400mg/l)，結(jié)果也出現(xiàn)相同的毒性反應(yīng)（即體重減輕，肝臟的變化）。

另外，雌雄鼠都明顯地出現(xiàn)血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)的減少(100和200mg/l)和由藥劑投量引起的血清鈣含量的降低。而這些臨床反應(yīng)卻被認(rèn)為是無生物學(xué)意義，與投藥量無關(guān)，或說是在鼠的該齡期內(nèi)或疲勞狀態(tài)下的正常值域之內(nèi)。

二氧化氯

在90天的研究中，高劑量(200mg/l，100mg/l，和50mg/l)的CLO2，使雌、雄鼠的飲水量和飲食量均減少。飲水量的減少大概是由于藥劑使水的氣味改變。而食量的減少可能為這種飲用水消毒劑引起的影響全身的毒性反應(yīng)的征兆。在CLO2200mg/l劑量時(shí)，雌雄鼠都會(huì)出現(xiàn)體重以及體重增長率的明顯下降（分別在10%和26%以上）。雌雄鼠的肝臟的絕對(duì)重量和相對(duì)重量以及雌鼠的脾臟重量都有所下降。雖然血液與臨床化驗(yàn)未顯示出與劑量有關(guān)的影響，但從雄鼠某些酶(AST、LDH)的變化來看還是認(rèn)為對(duì)肝臟有毒性作用。（部分略）

結(jié)論

該研究證實(shí)上述三種飲用水消毒劑對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠的亞慢性毒性反應(yīng)為二氧化氯>>氯胺>氯。有二點(diǎn)必須記?。?1)對(duì)某種供水水體消毒所需藥劑的實(shí)際濃度取決于其殺菌效力，但對(duì)滅菌能力強(qiáng)的藥劑，象二氧化氯，以較低濃度使用還是允許的。(2)在消毒期間本文所提到的幾種強(qiáng)氯化劑與水中外源的天然生成物（如腐植到）發(fā)生反應(yīng)時(shí)，必然生成副產(chǎn)物，對(duì)于這些副產(chǎn)物的毒性必須給予適當(dāng)?shù)目紤]。而與這三種藥劑直接有關(guān)的毒性并不是影響飲用水消毒劑選擇的唯一因素。

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