发表于2011 年 7 月 13 日由主管

研究表明微生物对非氧化性杀生物剂的抗性问题。关于这些化合物在天然水系统中的生物降解性的信息很少。从环境的角度来看，这使得这些化合物具有危险性。氯是最广泛使用的氧化性杀菌剂，但也有其自身的局限性。需要一种对环境敏感的氯和其他氧化性杀菌剂的替代品。ECA – 不同矿化度的水通过电化学电池，其特定设计允许利用两种不同且电相反的活化水流。除了其独特的属性外，带负电荷的抗氧化溶液（阴极液）也可以被引导回阳极室，从而调节产生的带正电荷的氧化剂溶液（阳极液）的质量。在不维持活化状态的情况下，这些不同的产物降解为良性水的松弛状态，活化溶液的异常属性（例如改变的电导率和表面张力）类似地恢复到活化前状态。然而，溶液的增强电活动和改变的物理化学属性与良性状态显着不同，但对哺乳动物组织和环境保持无毒。目前 ECA 技术的抗菌活性已在本研究中得到证实。电化学活化水 (ECA) 毒性更小、挥发性更小、更易于处理、与其他水处理化学品兼容，

ECA作为一种无污染的生物膜控制技术介绍：

水环境中表面的细菌定植是自然界生存的基本策略，因为营养物质在固液界面更容易获得。由此产生的聚集体形成微菌落，形成生物膜。细菌生物膜对食品工业有负面影响。目前采用多种缓解方法来预防和/或去除生物膜：（i）通过使用杀菌化合物化学杀死细菌，（ii）通过分散剂分散生物膜，（iii）通过各种物理方法去除生物膜过程和 (iv) 生物膜结构被酶或螯合剂削弱。有一系列杀菌物质可供使用，它们的试剂声称所有这些物质都可以定量杀死水系统中的细菌。然而，不同的细菌对杀菌剂的反应不同，要么是由于不同的细胞壁特性，要么是由于其他固有的或可诱导的耐药机制。最近以水的电化学活化的形式引入了一种新的替代生物膜控制方法。将讨论阳极液的杀菌特性和阳极液去除生物膜的能力。

阳极液的杀菌特性

在水的电化学活化 (ECA) 过程中，稀释的盐溶液通过一个圆柱形电解池被“活化”，在该电解池中，阳极室和阴极室由渗透膜隔开。产生两股独立的活化水流：pH 范围为 2-9 和氧化还原电位 (ORP) 为 +400 mV 至 +1200 mV 的阳极液。由于自由基的混合物，阳极液是一种氧化剂，并具有抗菌作用。由于阳极电化学处理表面张力有所下降，电导率上升，溶解氯和氧的含量也上升，氢和氮的浓度下降，水的结构发生变化。细菌细胞膜为细胞提供渗透屏障并催化物质主动转运到该细胞中。由电子供体或电子受体因子的作用引起的跨膜电位变化与强大的电渗过程相关，伴随着水对 ORP 梯度的扩散，导致膜破裂和细菌细胞内容物流出。细菌膜本身带有电荷。阳极液中的阴离子作用于该膜。阳极液还可以破坏电池的其他功能。阳极液中的阴离子作用于该膜。阳极液还可以破坏电池的其他功能。阳极液中的阴离子作用于该膜。阳极液还可以破坏电池的其他功能。

与“高等”生物不同，细菌等单细胞生物从细胞外的环境中获取能量。小分子通过电化学梯度穿过细胞膜。因此，直接环境的 ORP 的任何显着变化都会对细胞产生严重影响。即使没有发生细胞的瞬时死亡，膜中的所有酶功能都会受到影响，这也会导致细胞活力丧失。当前 ECA 技术产生的次氯酸的杀菌活性是早期系统产生的次氯酸钠的 300 倍。已最终证明活化溶液在低剂量有效性和物理化学纯度方面都超过了化学衍生的等效物。

在浓度为 100% 和 10% 的情况下，阳极液对所有测试分离物的杀灭率为 100%（表 1）。在 1:20 稀释时，获得了可变的杀灭百分比，范围为 100 % – 31 %（表 1）。这表明不同细菌对阳极液的敏感性不同。这并非罕见的现象 11。与其他生物相比，许多生物本质上对抗菌物质的耐受性更高。阳极液在 1:20 稀释时对革兰氏阳性细菌菌株更有效，对除粪链球菌外的所有革兰氏阳性菌株具有 100% 的杀灭率。醋酸钙（革兰氏阴性）也在 1:20 稀释度下被杀死（表 1）。

生物膜去除研究

2 周后形成成熟的生物膜（图 1a）。将生物膜暴露于 1:00 稀释的阳极液没有产生任何明显的生物膜去除（图 1b）。1:10 稀释和阳极液的纯溶液导致 20 分钟暴露后生物膜的分散和去除（图 1c 和 1d）。

结论

使用 ECA 的好处在于降低环境毒性、降低事故风险和减少化学污染。由于该产品是在现场生产的，因此不存在通常与危险化学品的运输和储存相关的风险。当前 ECA 技术的抗菌活性已在许多研究中得到证实。电化学活化水 (ECA) 对生物膜有效且不产生副产物。

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