7中国护理管理2008年4月15日第8卷第4期
中国护理管理
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
（Hypochlorousacidwater）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。
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]，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
色葡萄球菌)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。
特别策划·酸性氧化电位水研究与应用SpecialPlanning
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
8ChineseNursingManagementVol.8,No.4Apr.15,2008
中国护理管理
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%)
2.2～2.7
11～11.5
2.7～5
5～6.5
5～6.5
>7.5
20～60ppm
－
10～60ppm
10～30ppm
50～80ppm
50～200ppm
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3000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
SpecialPlanning特别策划·酸性氧化电位水研究与应用
9中国护理管理2008年4月15日第8卷第4期
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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1000ppm
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～
10000ppm)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
(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、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，对于白色念珠菌、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1000ppm
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。
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
特别策划·酸性氧化电位水研究与应用SpecialPlanning
10ChineseNursingManagementVol.8,No.4Apr.15,2008
中国护理管理SpecialPlanning特别策划·酸性氧化电位水研究与应用
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
氯气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3000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，氯气难
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）；
③制作指导手册（设置管理负责人
及制作使用规则）。
“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
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
11中国护理管理2008年4月15日第8卷第4期
中国护理管理特别策划·酸性氧化电位水研究与应用SpecialPlanning
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、治疗皮肤炎等
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氯气：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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学会監修(財)機能水研究振興財団電解水評
価委員会編,2007.1-4
李新武.中国における強酸性電解水生成装置
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）
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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
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