現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)工業(yè)材料的性質(zhì)和功能不斷提出更高的要求,工業(yè)殺菌劑的適用領(lǐng)域已經(jīng)從紡織、木材、紙張、石油制品、膠黏劑、涂料等一直擴(kuò)大到塑料、玻璃、陶瓷金屬乃至航天部件等,工業(yè)中幾乎所有的領(lǐng)域都離不開殺菌劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)2008年全球殺菌劑市場(chǎng)年產(chǎn)值達(dá)60多億美元,并且每年以3.2%的速率增加。但是隨著殺菌劑在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的日益廣泛,尤其是連續(xù)使用相同殺菌劑有一定歷史的地區(qū),缺乏合理的使用經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的指導(dǎo),工業(yè)殺菌劑的抗性問題已呈愈演愈烈之趨。如何克服或延緩微生物抗藥性的產(chǎn)生和發(fā)展,以延長(zhǎng)殺菌劑的有效使用壽命,已成為各行各業(yè)殺菌劑使用中所面臨的重大難題。近20年來,以異噻唑啉酮衍生物殺菌劑為主的各類殺菌劑已被廣泛應(yīng)用于涂料、冷卻循環(huán)水、金屬加工液、洗滌用品、黏合劑、紙漿、紡織品、塑料等領(lǐng)域,成為保護(hù)各類工業(yè)材料及制品免受微生物危害最有效的手段之一。但該類殺菌劑在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,尤其是在同一地區(qū)同一地點(diǎn)已連續(xù)使用20多年,為微生物抗藥性的產(chǎn)生提供了有利條件。我國(guó)對(duì)異噻唑啉酮衍生物類殺菌劑的關(guān)注較晚微生物對(duì)其抗藥機(jī)制以及抗性治理技術(shù)的研究勢(shì)在必行。本期介紹了陳藝彩和歐陽友生等從大量污染產(chǎn)品中搜集腐敗的微生物上微生物污染有36 mg/L。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，城鎮(zhèn)用水量正在迅速增加，而水資源的嚴(yán)重不足、超限度開采和水污染的加劇，使本來已經(jīng)緊張的水資源供需矛盾更加突出和尖銳。工業(yè)用水約占城市總用水的70%以上，而加強(qiáng)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行與管理，是工業(yè)節(jié)水的重要措施之一。在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中，由于水的不斷蒸發(fā)濃縮、物料泄漏和適宜的水溫，造成了細(xì)菌、藻類和真菌的大量繁殖，而生物黏泥在換熱設(shè)備上的附著會(huì)嚴(yán)重影響換熱效率，同時(shí)對(duì)設(shè)備和管道產(chǎn)生腐蝕。目前國(guó)內(nèi)通用的微生物控制方法主要是投加工業(yè)殺菌劑。

 

 1殺菌劑的發(fā)展與分類

 

    殺菌劑又稱殺生劑、殺菌滅藻劑、殺微生物劑等，通常是指能有效地控制或殺死水系統(tǒng)中的微生物——細(xì)菌、真菌和藻類的化學(xué)制劑。早期的殺菌劑大多數(shù)屬于無機(jī)物系列，1914年出現(xiàn)了第一個(gè)有機(jī)氯化苯汞殺菌劑；1934年由Tisdale與Williams（美國(guó)注冊(cè)）和Martin各自報(bào)道了二硫代氨基甲酸鹽化合物的殺菌毒力，標(biāo)志著近代有機(jī)殺菌劑研究的開始。20世紀(jì)60年代中期，殺菌劑主要是分子內(nèi)含金屬元素的有機(jī)化合物和含氯的酚系化合物，如有機(jī)汞化合物、有機(jī)錫化合物以及多氯聯(lián)苯等。我國(guó)對(duì)工業(yè)殺菌劑的研究始于20世紀(jì)60年代，80年代初期廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)用殺菌劑已達(dá)八十余種，普遍應(yīng)用于油田注水、石油化工、熱電、鋼鐵、醫(yī)藥等其他領(lǐng)域的循環(huán)冷卻水中[1]。工業(yè)殺菌劑按照殺菌機(jī)理可分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑兩大類。氧化性殺菌劑通常為強(qiáng)氧化劑，主要通過與細(xì)菌體內(nèi)代謝酶發(fā)生氧化作用而達(dá)到殺菌目的。目前常用氧化性殺菌劑有氯氣、二氧化氯、溴、臭氧、過氧化氫等。非氧化性殺菌劑是以致毒劑的方式作用于微生物的特殊部位，從而破壞微生物的細(xì)胞或者生命體而達(dá)到殺菌效果，常見非氧化性殺菌劑有氯酚類、異噻唑啉酮、季銨鹽類等。

 

 2工業(yè)殺菌劑的研究現(xiàn)狀

 

    在油田開采過程中，需要大量的回注水。由于回注水一般都含有鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌（SRB）、產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)黏液菌等，微生物的大量生長(zhǎng)繁殖，會(huì)使鉆采設(shè)備、注水管線等金屬產(chǎn)生腐蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球采油工業(yè)每年因腐蝕而損耗的金屬可達(dá)其金屬使用量的18%。美國(guó)和德國(guó)科研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：僅硫酸鹽還原菌(SRB)腐蝕一項(xiàng)對(duì)油田礦場(chǎng)供水系統(tǒng)所造成的損失就達(dá)7億美元/a，對(duì)保持地層壓力系統(tǒng)和礦場(chǎng)污水處理系統(tǒng)造成的損失則更為嚴(yán)重。因此，在污水回注前投加殺菌劑進(jìn)行殺菌處理是十分必要的[2]。在油田殺菌劑應(yīng)用中，氧化性殺菌劑占17.5%，非氧化性殺菌劑占72.5%，其他約占10%，我國(guó)主要以非氧化性殺菌劑為主，其中季銨鹽、季钅粦鹽、雜環(huán)化合物、有機(jī)醛類、含氰類化合物等在油田中的應(yīng)用較為常見。自20世紀(jì)70年代以來，勝利油田開發(fā)和應(yīng)用了一系列殺菌劑。

 

3在制藥循環(huán)水中的研究現(xiàn)狀

 

    由于制藥行業(yè)的生產(chǎn)過程本身就是對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)、發(fā)酵的過程。另外，在某些工藝生產(chǎn)過程中使用大量揮發(fā)性有機(jī)溶劑，使其在空氣中彌漫，通過涼水塔與循環(huán)水接觸而溶入水中，為微生物生長(zhǎng)提供了豐富的養(yǎng)料，大量微生物繁殖。華北制藥廠以氯氣殺菌為主，輔助采用SDA-1、TS-802殺菌劑，細(xì)菌指標(biāo)合格率由原來的70%提高到95%以上。

 

4工業(yè)殺菌劑前景展望

 

    隨著水資源的日益緊張和對(duì)冷卻水系統(tǒng)中微生物問題的日益重視，開發(fā)新型、高效工業(yè)用殺菌劑將成為十分重要的任務(wù)。因此，應(yīng)從以下幾個(gè)方面開展研究工作[2]：(1)根據(jù)綠色化學(xué)理念，開發(fā)高效、低毒、環(huán)境友好型的殺菌藥劑。常規(guī)的殺菌滅藻劑對(duì)人類和水生物都有不同程度的毒性,在環(huán)境中易積累,對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期危害,因此環(huán)境友好型的水處理化學(xué)品成為目前研究的熱點(diǎn)。(2)開發(fā)復(fù)配式殺菌藥劑。強(qiáng)化殺菌機(jī)理的理論研究，在現(xiàn)有單體殺菌劑的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)藥劑作用機(jī)理和協(xié)同效能進(jìn)行研究,彌補(bǔ)單一藥劑在使用過程中存在的缺陷和不足。(3)開發(fā)新型高效殺菌劑。目前廣泛使用的季銨鹽類殺菌劑屬于高泡沫藥劑，長(zhǎng)期使用易產(chǎn)生抗藥性，水質(zhì)惡劣時(shí)殺菌效力明顯降低。應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)季銨內(nèi)鹽、多官能團(tuán)等低泡、水溶性和配伍性好的新型殺菌藥劑。產(chǎn)品本身除具有較高的滲透性、剝離性等殺菌效果外,還應(yīng)兼具分散和緩蝕等性能。(4)加強(qiáng)生物殺菌劑的研究。生物殺菌劑具有生物技術(shù)成本低、殺菌效果好、無毒副作用、無腐蝕,具有良好的發(fā)展前景,無疑也將成為殺菌技術(shù)努力發(fā)展的方向之一。