学校饮用水消毒制度(精选11篇)
饮用水及设备的清洗消毒制度
一、对学校饮用水设施进行必要的保养,以确保供水设施的完好正常使用。定时对饮水设施进行卫生清理和消毒。
二、师生的饮水机由供水方定期进行清洗、消毒,夏季每月一次,冬季每两月一次,并做好定期清洗消毒记录。
三、学校的自备饮用水供水蓄水池、水塔每月至少进行一次清洗、消毒,并做好定期消毒记录;水缸每次用完后进行清洗消毒(每周必须彻底清洗一次),并做好消毒记录。所用的净水剂和消毒剂必须符合卫生要求和有关规定。
四、经常观察饮水设施内外部的卫生和水质情况,及时清除污垢,保证师生饮用水的干净和卫生。
五、对细菌指标超过限值自备饮用水必须配备机械消毒设施。未配备机械消毒设施的应按每100千克水加一片泡腾消毒片、次氯酸钠应按每吨水加40—60毫升的标准对水质进行严格的灭菌消毒,并且每抽一次水加一次消毒药品消毒一次,做好消毒记录。消毒器械和消毒药必须取得省级以上卫生行政部门的卫生许可批件。
六、对于理化指标超过限值的自备饮用水,必须配备专用的净化处理设施,否则不准饮用。
1 对象与方法
1.1 对象
抽取邹城市10家初中、3家高中食堂调查。2009-2013年每年9—11月每家随机抽取消毒后的食具10份,合计抽取样品650份;在采餐具的同时采集学校食堂生活饮用水共65份。
1.2 方法
设计抽查表由采样人员在校医陪同下调查填表。食具(碗、分餐盘、筷子)采用大肠菌群快速检验纸片法。饮水按GB/T5750.12-2006生活饮用水标准检验方法检测菌落总数、大肠菌群项目。
1.3 评价标准
按照GB14934-94食(饮)具消毒卫生标准和GB5749-2008生活饮用水卫生标准对检测结果评价,超标为不合格。率的比较采用x2检验。
2 结果
2.1 卫生管理情况2012年调查食堂13家,有清洗消毒间的8家;
有消毒设备8家;有消毒人员7家;配有餐具保洁橱7家;建立卫生组织管理制度12家。
2.2
不同年份食具检测情况2009-2013年合计检测食具合格521份,合格率80.15%。不同年份食具检测合格率分别为81.54%、50.77%、85.38%、93.85%、89.23%,合格率差异有统计学意义(x2=59.72,P<0.01)。
2.3
2012年不同类型学校食具样品消毒检测情况3家城区高中食堂均使用蒸汽消毒柜,碗和分餐盘口向下错开放置,消毒后放保洁橱中合格率为100%;初中仅4家用蒸汽消毒柜,余农村食堂1家用红外线消毒柜,2家用蒸米饭、馒头后锅里的热水煮泡,3家用84消毒液浸泡,需泡够时间且洗净残留,总合格率为92.00%。高中食堂使用蒸汽消毒柜效果最好;初中食堂用蒸汽消毒柜消毒后放保洁橱中效果好;边远农村食堂没保洁柜的,将食具消毒后倒扣放在箩筐中也行。高中和初中学校食堂食具消毒检测合格率差异有统计学意义(x2=46.97,P<0.01)。
2.4
不同食具消毒检测合格率2009-2013年食具大肠菌群合格率,餐盘为77.21%、碗为89.55%、筷子为68.83%,差异有统计学意义(x2=66.13,P<0.01)。碗的合格率最高,筷子的合格最低。
2.5
不同消毒方法消毒食具合格率2009-2013年蒸汽消毒、水煮烫、84消毒液、红外线消毒柜法,消毒食具合格率分别为91.14%、83.00%、54.67%、66.00%(P<0.01)。
2.6
食堂饮用水菌落总数、大肠菌群项目监测情况2009-2013年采集学校食堂65份饮用水,菌落总数有17份超标,结果范围120-6300cfu/ml;大肠菌群有11份超标,结果范围5-160MPN/100ml。饮用水菌落总数合格率为72.31%,大肠菌群合格率为83.08%。城区3家高中和4家初中食堂均用自来水,菌落总数合格率为100%,大肠菌群合格率为100%。6家农村初中食堂用自备井水,菌落总数合格率为40.00%,大肠菌群合格率为56.67%。城区和农村饮用水菌落总数、大肠菌群合格率差异明显(P<0.01)。洗刷水大肠菌群含量和食具大肠菌群检出率成正相关。
3讨论
2009-2013年邹城市学校食堂食具大肠菌群指标监测合格率除2010年外总的呈逐年上升趋势,2010年初中食堂仅应付检查其食具大肠菌群合格率最低50.77%,比邹城市2010年城区大中型餐饮单位食(饮)具大肠菌群平均合格率92.92%低[1]。因宾馆饭店用有偿一次性消毒食饮具,而学校食堂采取承包个体经营的方式,蒸汽和煮沸消毒成本高,农村初中食堂多采用84消毒液,加量少浸泡短,且洗刷水大肠菌群超标合格率降低。初中食堂食具合格率最低,就餐人员增加、消毒设施少致食具消毒合格率低。食具筷子的合格率最低,可能与学生接触口和红外线对木质筷子消毒时间短大肠菌群高有关。餐盘合格率较低与消毒时叠放多热力或消毒剂难全穿透。初中食具合格率最低,与住校就餐人员多消毒设施少有关。2012年邹城市卫生局、教育局开展传染病防控、饮用水等检查,2012年10月学校食堂食具大肠菌群指标监测合格率最高。2013年因换承包人合格率降低,在国内合格率与同类学校食堂相比算高的且呈逐年上升趋势。食堂不能以包带管,应齐抓共管做好学校食品卫生工作。
摘要:目的:了解邹城市初、高中学校学生生活饮用水及食堂食具消毒卫生状况。方法:根据GB5749-2008生活饮用水卫生标准和GB14934-94食(饮)具消毒卫生标准,对学校生活饮用水菌落总数、大肠菌群、食具消毒效果监测评价分析。结果:2009-2013年食具检测合格率分别为81.54%、50.77%、85.38%、93.85%、89.23%,不同年份合格率差异明显(P<0.01)。餐盘、碗、筷子大肠菌群合格率和不同消毒方法差异均明显(P<0.01)。城区和农村饮用水菌落总数、大肠菌群合格率差异明显(P<0.01)。洗刷水大肠菌群和食具大肠菌群检出率成正相关。结论:邹城市学校初、高中食堂食具大肠菌群监测合格率总的呈逐年上升趋势2010年合格率最低,2013年合格率较2012年略低。
关键词:学校,食具,消毒效果,生活饮用水监测
参考文献
为加强学校饮食安全,防止病从口入,对食堂的餐具、炊具、室内设施的消毒做如下规定:
1、食堂对炊具、餐具的消毒,要严格按照“洗、冲、消”程序进行,坚持每日用餐后,用消毒柜消毒,每天对餐具用开水蒸煮10-20分钟。食堂炊具、餐具的消毒有专人负责,未消毒的炊具、餐具一律禁用,消毒的炊具、餐具贮存到保洁柜内,防止交叉感染。
2、每日对食堂的地板、水沟用漂白粉消毒。泔水桶应保持清洁,并加盖。
3、每餐工作前,食堂工作人员必须用流水洗手后方能上岗。
4、学生每次打饭前在厨房外用流水洗手、洗碗后,再打饭。
5、采购灭鼠、灭蚊、灭蝇的药物,加强除“四害”工作,清除有害生物繁殖的场所。
6、炊事员的鞋袜衣帽常用消毒水清洗。
为切实做好我校传染病防治工作,把传染病防治工作落到实处,现结合我校实际,特制定卫生消毒制度:
一、学校公共卫生消毒
1.各班每天按时打扫好自己所属区域的清洁卫生并随时保持,重点做好早、中、晚三时段保持。
2.学校食堂负责水房的卫生清扫。用84消毒液没周一次,由李轻松负责协调。
3、校园公共环境每周用消毒液消毒一次,由看康卫民负责。4.食堂环境及食堂外消毒由炊事员负责用消毒液消毒。
二、厕所消毒
1.厕所用石灰消毒,夏季每周两次(周一、周四早上清扫后),冬季每周一次(周一早上清扫后)。2.化粪池用生石灰覆盖。
3.天气热时用灭蝇药等杀灭蚊蝇幼虫。4.厕所等消毒由谢小军负责。
三、垃圾池消毒
1.夏季每周一次撒上生石灰。2.夏季每周用灭蝇药喷洒一次。3.垃圾池等消毒由王召藴负责。
四、饮用水消毒
饮用水消毒按要求进行,由康卫民负责。
五、学生宿舍卫生消毒
1.学生每天打扫好室内卫生,管理员负责打扫好宿舍前后的环境卫生,学生起床后整理好床铺,摆放好日常用品。2.学生宿舍开门开窗保持空气清新。
3.学生每月必须换洗被面、枕套等用品一次。
4.宿舍管理员每周五必须用84消毒液对室内消毒一次。5.学生洗脸巾等日常用具每两周用消毒液消毒一次。6.学生被褥可自己用(阳光)紫外线照射消毒。
六、附则
1.总务后勤必须保证消毒药品、用具。
2.消毒人员必须严格消毒流程,不留消毒死角,每次消毒后必须作好消毒记录。
在日常生活和工作中,接触到制度的地方越来越多,制度就是在人类社会当中人们行为的准则。那么拟定制度真的很难吗?以下是小编为大家收集的学校食堂疫情消毒制度(精选5篇),欢迎大家分享。
学校食堂疫情消毒制度1为促进小学食堂管理的规范化,更好地落实食堂卫生安全责任,依据我校实际,经校委会讨论,特制定本食堂餐具消毒管理制度,具体如下:
1、所有餐具(包括碗、筷、盆、瓢、刀具等)每天使用后应及时清洗处理,以免招引蚊蝇污染。
2、餐具清洗消毒专人负责,按一刮、二洗、三冲、四消毒、五保洁的顺序操作。
3、餐具清洗时必须先用优质洗涤剂混合开水(或温水)浸泡10分钟以上,然后再清洗,并用流水反复冲洗,至少三次。
4、冲洗后的餐具必须倒置于蒸汽箱内,使其干燥,并严防再与其他物品接触,以免污染。
5、所有餐具(包括碗、筷、盆、瓢、刀具等)每天必须蒸汽消毒(20分钟),消毒好后放置在保洁柜内,防止再次污染。
6、对餐具卫生状况小学将不定期抽查,抽查结果跟工友的工资、聘任挂钩。
7、上级部门检查中,餐具消毒达不到要求(由从业人员造成)的,一次责令改正,两次辞退。
8、每次抽查必须做好检查记录,及时存档。
学校食堂疫情消毒制度21.餐具、菜具、熟食容器等餐后应立即清洗消毒,做到使用一次,清洗消毒一次。
2.负责餐具消毒工作的专职人员应身体健康、工作认真。
3.餐具清洗消毒必须严格按规定的程序操作。热力消毒程序:一刮、二洗、三冲、四消毒、五保洁;药物消毒程序:一刮、二洗、三消毒、四冲、五保洁。
4.餐具消毒应做到下列要求:
热力消毒:煮沸蒸汽100℃蒸30分钟。
远红外120度℃,15~20分钟。
药物消毒:有效氯浓度250PPM,消毒时间5分钟。
5.消毒完毕的餐具、茶具等应立即放于清洁的橱、柜内保洁,防止再污染。
6.厨房内使用的食品容器、用具,必须在指定的容器洗刷槽内洗刷,洗刷后置于指定的消毒器内进行消毒,未经清洗消毒的容器、用具不得使用。
食品原料采购登记制度
食堂的原料采购是保证食品卫生安全的重要环节。为了保证食品卫生安全,按照《食品卫生法》的规定,特制定食堂原料采购登记制度:
一、为保证食品卫生安全,食堂采购人员采购原辅料时,必须定点采购食品。
二、不采购不符合食品卫生标准的食品和原料。
三、不采购无卫生许可证的食品生产经营者供应的食品及原材料。
四、采购农贸市场的食品及原材料应当新鲜,价格合理,并按每天食谱所定数量合理采购,严禁购买病死畜禽等动物食品。
五、采购食品,必须向食品经营者索取营业执照、卫生许可证和食品检验合格证复印件,有的食品要有QS标志(质量安全认证)。
六、食品采购回来,要有二人以上的人验收,每次采购食品原料必须逐一登记。包括日期、品名、数量、质量、购买地、出售人姓名等.七、凡无人验收或无验收记录,均视为不符合卫生标准的食品,食堂不得加工、使用。
八、食堂负责人对每次采购的食品原料必须严格验收把关,不符合要求的一律不进食堂。
学校食堂疫情消毒制度3为保障就餐者身体健康,避免传染病发生,杜绝食物中毒事故。根据中华人民共和国《食品卫生法》和防疫站有关规定,特制订食堂餐具、工具、用具消毒制度。
一、食堂及餐厅所使用的餐、工、用具(盆、盘、瓢、勺、碗、称、刀、筷、铲等)必须经过高温(蒸汽)或者药物(TC101等含氯消毒剂)消毒后,方可使用。
二、餐、工、用具严格执行一洗、二清、三消毒、四保洁制度,由各组长负责,保管按照食堂办公室制定的表格逐项进行登记。
三、食堂工作人员对餐、工、用具进行消毒时,餐、工、用具必须清洗干净,同时做好个人卫生方可进行消毒。使用高温消毒的餐用具,必须放在蒸箱或蒸车内用蒸汽蒸30分钟。药物采用TC101等含氯消毒剂时要按使用方法兑制消毒水,餐用具至少浸泡15分钟,以达到消毒效果。
四、洗刷餐用具必须有专用水池,不得与洗蔬菜、肉类等其他水池混用。
五、消毒后的餐具、工用具必须贮存在保洁柜内备用,保洁柜应定期清洗,保持洁净。
六、不准用抹布(特别是未消毒的抹布)擦拭已经消毒处理过的餐用具,防止二次污染。
七、每次清洗消毒工作结束后,要把水池、消毒池及地面等清洗干净,并对所用的抹布等工具进行全面消毒。
八、对餐、工、用具的消毒不得弄虚作假,消毒员要对其进行监督。餐、工、用具消毒后,食堂管理人员或值班人员要在登记表上签字。
九、每月完后,食堂管理人员要在当月食堂餐、工、用具登记表上签字,然后交食堂存档备案。
十、如出现餐、工、用具消毒不当引起的卫生事故,要追究责任人和签字人的责任。
十一、按照食品从业人员卫生要求做好个人卫生。
学校食堂疫情消毒制度4一、食用的洗涤消毒所有的食具、茶具经消毒后,方可使用。
1、热力消毒(程序:除残渣→热碱水浸泡洗刷→清水冲→热力消毒)
①煮沸消毒:将洗涤好的餐具放入100℃的水中煮沸10分钟。
②蒸汽消毒:将洗涤好的餐具放入蒸汽柜内,温度保持100℃,消毒时间不得少于15分钟。
③红外线消毒:将洗涤好的餐具放入消毒柜,温度保持100℃,消毒时间不得少于15分钟。
2、药物消毒(对不宜蒸、煮消毒的饮具、茶杯、酒杯可在洗净后用化学药物消毒。程序:除残渣→热碱水浸泡洗刷→药物消毒→清水冲)
①使用的洗涤剂、消毒剂应当对人体安全、无害,必须经省级以上卫生行政部门批准生产的产品。
②消毒液浓度、消毒时间必须严格按消毒液的使用说明进行。
二、食具的保管
经消毒的.食(饮)具应有专门的存放柜,存放整齐避免与其它杂物混放,防止食具重复污染,并对存放柜定期进行清洗消毒。
学校食堂疫情消毒制度5学校食堂使用的餐具,容器,用具不仅用量大,周转快,而且与进餐者直接相关,如果餐具及容器,用具不洁,被病原微生物污染,通过就餐环节,病菌或病毒就会进入体内,造成肠道传染病或食物中毒事故,食源性疾病的发生与流行。为认真贯彻执行《食品卫生法》和《传染病防治法》特制定本餐具消毒和管理制度。
公用餐具,容器,用具在使用前应当遵守国家制订的操作规范及卫生要求,严格按照洗消程序进行消毒:
第一步是用热水洗去食物残渣水温以50 ~ 60℃为宜;
笫二步是温水清洗,去除残留油脂等(水温以30℃左右为宜);
第三步是消毒,笫四步是冲洗,即用清洁卫生的清水冲洗掉餐具上的残留药物;第五步是保洁,即将洗净消毒后的餐具,容器,用具移入保洁设施内备用,以防止再污染。
二、餐具洗涤消毒人员应掌握的常用消毒方法餐具如何进行消毒呢?目前国内外餐具消毒方法一般有两类:一类是物理消毒法,即利用热力灭杀原微生物常用的有煮沸,蒸汽,红外线等;另一类是化学消毒法,就是利用化学消毒剂灭杀灭病原微生物。但后一类有一定副作用,对人体有不同程度的危害,所以国家对用于餐具的化学消毒剂实行严格管制,必须经省以上食品卫生监督机构审査批准方能生产、使用。
几种常用餐具消毒方法的主要卫生要求:
(1)煮沸消毒法。消毒锅应呈桶状,锅底稍平,水量适度,以竹篮盛装餐具,当水沸时,将餐具放入其中,待水再沸时,取出备用,就是沸进沸出。
(2)蒸汽消毒法。这是较常用的方法之一,其法多种多样,有简易蒸汽消毒法,锅炉蒸汽法,电热蒸汽消毒法等,一般要求消毒温度在80℃上,保持30分钟即可。
(3)灭菌片或Te-101片消毒法,按每片药物兌自来水0.5公斤的比例配制消毒液,然后将洗净的碗盘等餐具放入消毒液内,浸泡3-5分钟。
(4)84肝炎消毒剂消毒法。用自来水配制成1%84肝炎消毒液即每公斤自来水加入84肝炎消毒剂10毫升广将洗净的餐具放入消毒液中浸泡3-5分钟,取出备用,配制均用自来水,不得用热水。
食堂指定人员负责餐具容器,用具洗涤消毒工作的曰常管理,做到消毒经常化。并可通过以下检查方法检查其工作质量:
(1)感官检查。首先检查洗涤人员是否按洗涤程序操作,有无弄虛作假,省略消毒程序;
(2)检查消毒设备是否正常,如消毒池是否漏水,有无消毒液,消毒拒的温度等;最后检査备用餐具的卫生质量,一般来讲,卫生质量较好的餐具应当是内外壁和底部无油膩,呈现本色。
(3)余氯试纸检查法。这是一种快速直观的检査方法,适用于使用氯制消毒的餐具,其灵敏度很高,残留余氯在50帅时也能检出。具体操作法是取余氯试纸一小块,投入备用碗盘内接触残留液,数秒后进行观察,若试纸变为淡紫色或深蓝色,表明该餐具已消毒,其颜色的深浅与消毒剂浓度的髙低相关,一般要求试纸呈深蓝色,其余氯浓度约为300PPm,若试纸仍为白色,证明该餐具未经消毒液消毒。
1 饮用水中DBPs的种类及生成影响因素
饮用水在氯化消毒过程中,消毒剂与水中的腐殖酸、富里酸、藻类等天然有机物、溴化物、碘化物等发生取代或加成反应而生成以卤代有机物为代表的DBPs。
1972年,鲁克博士在鹿特丹自来水厂首先发现处理后的饮用水中有三卤甲烷(THMs)。70年代中期,美国环境保护署(EPA)对80个城市的原水和处理水中卤化物进行检测,并证实了饮用水中存在THMs是普遍现象[3]。
随着检测技术的进步和研究的不断深入,目前已确定的主要DBPs有2类:一类是挥发性卤代有机物,主要指氯仿(TCM)、一溴二氯甲烷(BDCM)、二溴一氯甲烷(CDBM)等THMs;另一类是非挥发性卤代有机物,主要有卤代乙酸类(HAAs)、卤代氰(Cyanogen halides)、卤代酮(Haloketones)、卤代醛(Haloadehydes)、卤代酚(Halophenols)等,另外,还有强致突变物3-氯-4(二氯甲基)-5-羟基-2(5H)-呋喃酮(MX)、溴酸盐等也被确定为对人有害的副产物。
DBPs在饮用水中形成的量和类型与加氯量、有机前体物的含量、溴离子浓度以及pH值等因素有关。水中腐殖酸含量越高、投氯量越大、接触时间越长,则生成的THMs越多。但当水中的溴化物浓度越高,则生成副产物中溴代甲烷含量往往高于氯仿。在其他条件相同时,pH值低时,卤代乙酸盐的生成量高于THMs[4]。
2 饮用水中DBPs对人体健康的主要危害
近几年有关DBPs的毒性受到普遍关注,研究进展很快。饮用水中的DBPs对人体健康的危害主要体现在其致癌性、致突变性及生殖发育毒性。
2.1 致癌性
氯仿的致癌作用已为众多研究者证实,研究表明,氯仿主要是通过非遗传毒性作用诱导动物产生肿瘤。三溴甲烷、CDBM和BDCM能分别引起大鼠的肠肿瘤、肝肿瘤和肾肿瘤。THMs被公认为对动物具有致畸、致癌,致突变作用,国外有研究认为饮水中THMs的浓度与膀胱癌、结肠癌、直肠癌、乳腺癌有关,通过病例对照的研究方法,发现饮用氯化地面水可显著增加结肠癌和脑癌的危险性,也有研究并未观察到THMs与结肠癌的相关关系。总体来说虽有研究提示结肠癌、直肠癌和脑癌与DBPs暴露有关,但目前还没有充足的证据证明它们间的剂量—反应关系或因果关系[1]。
而国内学者通过对国际和国内饮用水中消毒副产物的一些有代表性的数据,来计算各种消毒副产物的致癌风险,分析结果表明,DBPs的致癌风险主要由HAAs致癌风险构成。HAAs在生殖、发育方面具有致癌毒性,高剂量的二氧乙酸(DCAA)有明显的神经毒性,三氯乙酸(TCAA)剂量增高时,可引起心脏畸形。实验表明,DCAA和TCAA的致癌作用主要发生在细胞增殖和死亡的修复过程中[5]。
2.2 致突变性
1981年,Holmbom等在氯漂白纸浆水中发现了MX,1986年Hemming等发现在氯消毒自来水中也存在MX。经过近年来各国科学家对氯消毒自来水的深入研究,在Ames(TAl00)试验中发现MX是迄今为止氯消毒自来水中发现的最强的致突变物质之一,逐渐引起了人们的注意[6]。有关MX致突变、致畸、致癌的研究表明,MX具有极强的诱变性,其致突变作用占DBPs致突变性的15%~67%,MX可引起体外培养的哺乳动物细胞碱基突变、DNA损伤、染色体畸变等多种遗传损伤等[5]。体内、外试验结果表明,MX可引起哺乳动物细胞多种遗传损害,表现为基因突变、DNA损伤、染色体畸变、姊妹染色单体交换。国内关于MX的研究起步较晚,初步的研究结果表明,MX可引起小鼠肝、肾和小肠细胞以及体外培养的人胚肝细胞的DNA损伤,体外试验观察到MX引起人胚肝细胞ras基因过度表达和突变发生。世界卫生组织已在2003年将MX列入饮水中需限制的物质[1]。
此外,甲醛对鼠伤寒沙门菌、大肠埃希菌具有致突变作用,能导致DNA损伤,对精子的产生和活力有明显影响,可导致胎儿生长、发育不良,并能对动物产生肿瘤[5]。
2.3 生殖发育毒性
70年代以来,人们已经发现DBPs与人类癌症的发生有密切的相关关系,尤其是膀胱癌和直肠癌,但直到最近人们才开始将研究重点转移到对生殖和发育毒性的影响方面,并进行了初步的探索。大量的毒理学实验和流行病学研究已表明:DBPs对低出生体重、早产、自发性流产、死胎以及出生缺陷具有不同程度的影响,尤其是对中枢神经系统及神经管损伤、脏器缺损、呼吸系统损害及与唇腭裂之间的关系。这些研究的结果显示,DBPs很可能是潜在的生殖发育毒性物质。最近,有研究报道,氯化消毒饮用水的有机提取物能够在哺乳类细胞如大鼠和人类睾丸细胞的体内、体外试验中引起氧化损伤而导致各种不同的生物学效应,如细胞的不完整性增加、染色体片段形成、DNA单链裂以及不稳定碱基的破坏,提示有增加机体致突变的可能,对人类的生殖健康有着潜在的遗传性危害[4]。
研究显示,THMs可能会影响男性精液的质量,可使实验动物精子活力减少,精子形态异常,还可能扰乱女性卵巢功能,随着摄入体内总THMs量的增加,月经周期逐渐缩短。关于THMs对生殖发育影响的几次大型流行病学调查结果提示,日常饮用水中THMs与低出生体重、自发性流产、生长发育迟滞、神经管缺损、唇腭裂等先天性畸形均有不同程度的相关关系,提示THMs对人类的健康具有潜在的发育毒性[1]。
Hunter应用全胚胎培养技术研究了多种HAAs的致畸作用,结果显示各种HAAs在不同剂量范围下产生了视觉器官畸形、心脏发育紊乱、咽弓异位和发育不全等多种致畸效应。HAAs及其盐类,可引起雄性大鼠睾丸损伤,破坏精子形成和能动性,表现出较强的致畸作用。Hunter根据自己制定的基准浓度(使CD-1小鼠发生50%神经管缺陷(NTDs)的95%可信限浓度的下限值),得出各种受试HAAs发育毒性的大小依次为:一溴乙酸(MBA)>一氯乙酸(HCA)>二溴乙酸(DBA)>三氯乙酸(TCA)>三溴乙酸(TBA)>乙酸(AA)>二氯乙酸(DCA)>三氟乙酸(TFA)>二氟乙酸(DFA)[6]。
目前,有关MX生殖毒性的报道较少。Teramoto等用胚胎中脑和肢芽细胞微团培养方法研究MX的潜在致畸性,结果显示MX可能是一个潜在的体外致畸剂[1]。
3 控制饮用水中DBPs的途径
可以看出,氯化DBPs对人体健康的危害是巨大的,而人体可以通过多种途径直接接触氯化DBPs,如饮水、洗浴、游泳等。因此,为保障人体健康,应采取有力的措施控制饮用水中的氯化DBPs[2]。DBPs对人体健康造成的潜在危险已引起各国学者的关注,近年来国内外在DBPs形成的原因、影响因素等研究的基础上对如何控制DBPs进行了大量研究。
国内外探索的主要途径是:①防止饮用水源污染和加强卫生保护,水厂选址尽可能选择THMs前驱物含量低的水源;②预处理去除原水中的有机前体物,对被有机物严重污染的原水应在常规处理流程前加预处理,包括地面渗透、生物活性碳吸附、生物滤塔氧化、高锰酸钾预处理等,以去除和降低水中的有机物、腐植酸等前驱物;③改良传统的氯化消毒工艺,如改变加氯点,用后加氯代替预加氯,使原水中有机前驱物在未接触氯之前的混凝沉淀中除去,消毒后采用活性炭吸附等方法减少THMs和其他致癌、致突变物的形成;④采用代用消毒剂及其他消毒方法,如采用二次氯化法,既减少氯投人量减少副产物形成概率又保证管网末梢足够的消毒剂余量;⑤后处理去除在氯消毒时生成的DBPs,家庭煮沸不是净水工艺,但能去除THMs等,以保证饮水安全[7,8]。1979年,日本大阪做过煮沸实验,煮沸后的水可以明显降低THMs和TCAA,平均降低约70%。上海自来水公司用TCM做实验,煮沸1 min去除64%,2 min去除85%,5 min去除94%[5]。
总之,世界卫生组织统计资料表明,80%的疾病与饮水有关,随着有关饮用水中DBPs的研究不断深入,人们已经认识到DBPs对人体健康产生的潜在危害。我国应尽快制定并完善饮水安全法律及标准,改进净化工艺,提高饮用水质量,以保障人民身体健康。
关键词:饮用水,氯化消毒,副产物,影响
参考文献
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[7]沈保红,赵淑华,李景舜,等.饮水中氯化消毒副产物的控制[J].中国卫生工程学,2005,4(2):105-107.
1.严格执行《学校卫生工作条例》规定,学校为师生提供充足的符合卫生标准的饮用水。建立和落实学校卫生管理制度,指定专人负责管理,确保师生饮水卫生安全。
2.学校需要为师生提供管道直饮水,须向辖区卫生行政部门申请办理有效管道直饮水卫生许可证方可使用。
3.学校提供瓶(桶)装水,要选择信誉好、水质优、符合国家规定的企业供水,并负责卫生监督检查。建立索证和进货台账制度。学校与供水企业签订合约,由企业的专业人员定期为饮水机消毒,更换过期、破损部件,送达水质检验报告单,经审验合格后,方可继续供水。
4.学校要对对管道直饮水、瓶(桶)装水、及其他方式的供水负责,专人专管。管理责任人要明确职责,正确掌握管道保养维护、清洗消毒、更换饮水设施等的操作规范和卫生要求,确保供水各环节的卫生安全。
5.及时落实卫生行政部门对学校饮用水提出的整改措施,加强与专业监督机构的沟通,做好检查与记录,共同做好师生饮用水工作。
1饮用水消毒副产物的危害
饮用水在消毒过程中产生的副产物对人体健康的潜在危害已经成为重大的环境问题之一。在流行病学调查中发现,长期饮用氯化消毒水可使某些癌症发生的危险性增加[5,6];而在实验室研究中我们也发现了DBPs具有致癌、致突变以及生殖和发育毒性[7,8]。下面我们将从DBPs主要分类的角度分析其危害。
1.1 THMs THMs主要包括三氯甲烷(TCM)、一溴二氯甲烷(BDCM)、二溴一氯甲烷(DBCM)和三溴甲烷(TBM)等,其与肿瘤的发生存在正相关关系已经在多项研究中得到证实。Kasim等[9]在加拿大收集了1 068名白血病患者和5 039名病例进行了一项病例对照研究,结果显示,长期接触THMs>40 μg/L的人群中,慢性粒细胞白血病发病率显著升高,OR(95%CI)值为1.72 (1.01~3.08)。一项在西班牙1 219例膀胱癌患者和1 271例对照中进行的研究中发现[10],长期接触氯化消毒水中THMs>49 μg/L的居民患膀胱癌的风险显著高于接触THMs<8 μg/L的居民,OR(95%CI)值为2.10 (1.09- 4.02);而接触THMs>35 μg/L的居民发生膀胱癌的危险性也高于不饮用氯化消毒水的居民。关于THMs与不良生殖结局的研究也有不少。其中多项研究结果显示THMs与死胎关系密切,在Dodds等[11]的研究中发现,与未接触THMs的女性人群相比,长期暴露于THMs≥80 μg/L的孕妇发生死胎的危险性增高,其OR (95%CI)值为2.2(1.1~4.4)。King等[12]在一项回顾性队列研究中显示,暴露水平≥20 μg/L发生死胎的危险性是<5 μg/L的1.98倍。而关于THMs与早产的关系还存在一定争议,有研究认为,暴露于高水平的THMs会降低早产的发生率,造成这种结果的原因可能是对于THMs易感的胎儿多会发生死胎结局,而不易感存活下来的胎儿胎龄又高于普通胎儿[13]。此外,THMs增加室间隔缺损发生的危险性也在一些研究中得到证实[14,15]。
1.2 HAAs HAAs主要包括一氯乙酸(MCA)、二氯乙酸(DCA)、三氯乙酸(TCA)、一溴乙酸(MBA)和二溴乙酸(DBA)等。张晓健等[16]综合了国内外关于DBPs的一些有代表性的数据,计算了各种消毒副产物的致癌性, 显示HAAs的致癌风险超过91.9%,而THMs的致癌风险在8.1%以下,建议将HAAs作为评估DBPs总致癌风险的首要指标。对于HAAs对人体的致癌性,多数研究都集中在下消化道癌症和膀胱癌[17],美国环境保护局在对啮齿类动物老鼠长期致癌试验中报告,每天吸收TCA 0.5和5g/L,试验组混合肝细胞肿瘤的发生率分别是37.9%和55.2%;而对照组每天吸收TCA 0.05 g/L,其肿瘤发生率为13.3%[18]。杨媛等[19]在用DCA染毒SD大鼠,提取其肝组织DNA的前提下,应用依赖随机化末端连接物PCR技术检测对大鼠p53基因外显子7的损伤作用,结果显示DCA会引起大鼠肝组织p53基因的损伤,有两个损伤位点,而该基因是目前发现的肿瘤相关性最高的基因,故推测DCA的致癌作用可能与此相关。方城等[20]采用Ames试验、程序外DNA合成(UDS) 试验、小鼠体内微核试验和NIH3T3细胞微核试验对DBA的遗传毒性进行了研究,结果显示,DBA具有明确的DNA损伤作用,表现出致突变性。Plewa等[21]的研究也证实了部分HAAs具有细胞毒性和基因毒性。此外, 有研究利用大鼠致畸试验分析了TCA及其代谢物对先天性心脏病的诱导作用,结果显示,给予TCA药物组心脏缺陷发生率高于给予蒸馏水组,TCA对心脏具有致畸作用[22]。
1.3MX1986年,荷兰Hemming等首次在氯化消毒饮用水中发现MX。MX虽然在饮用水中的浓度很低, 但其表现出极强的遗传毒性和细胞毒性。2004年,国际癌症研究署已将其列入人类可能致癌物。有研究表明, MX是直接诱变剂和染色体断裂剂,能引起哺乳动物细胞多种遗传损伤,并可导致试验的啮齿动物出现多器官肿瘤[23]。MX的毒性主要集中在遗传毒性上,DNA损伤是生物体发生遗传突变的早期事件,MX导致的DNA损伤谱很宽,包括基因突变、DNA链断裂、染色体畸变、姐妹染色单体交换等[24]。对于MX导致肿瘤发生的分子机制存在多种可能性,主要包括以下几种:有研究采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE) 和流式细胞术(FCM),以人类来源的正常二倍体细胞株人胚胎干细胞(L- 02)为靶点,观察MX对L- 02细胞DNA损伤及凋亡作用,结果显示,MX导致DNA损伤,低剂量的时候启动细胞凋亡,防止组织细胞的恶性转化;而随着MX剂量的增加,诱导产生基因突变,可能是MX导致肿瘤发生的重要原因[25]。而有的研究则是从与肿瘤发生关系密切的RAS癌基因的角度入手,肿瘤发生的一个重要因素是外源化合物诱导癌基因活化,继而控制正常细胞的生长和分化。试验同样以L- 02细胞为靶细胞,采用SCGE和原位杂交试验(ISH),研究MX对L- 02细胞的DNA损伤和RAS基因的表达。试验结果表明,RAS基因表达的平均光度随着MX剂量的增加呈现先增加后降低的趋势,可诱导肝细胞ras- m RNA的过度表达,导致细胞恶性转化,这可能是MX导致癌症发生的分子机制之一[26]。此外,氧化应激也促进肿瘤的发生,有学者采用体外染毒穿戴细胞株的方法和化学比色、高效液相色谱- 电化学- 紫外检测技术,研究MX对L- 02细胞氧化应激的诱导,检测细胞内脂质过氧化物丙二醛、 还原型谷胱甘肽和8羟基脱氧鸟苷的含量。研究发现, MX在100和300 μmol/L组中能显著增加细胞内丙二醛和8羟基脱氧鸟苷的含量,降低还原型谷胱甘肽的水平,提示MX能诱发L- 02细胞脂质过氧化和DNA氧化损伤,这些作用可能导致肿瘤的发生发展[25]。
2饮用水消毒副产物的影响因素
2.1有机碳有机碳(total organic carbon,TOC)指标是表征水体中有机物质总量的综合指标,在判断水质是否遭受到有机物污染中起到重要作用,同时也提示它是产生DBPs重要前体物质的预测指标[28]。邓瑛等[29]在对北京、深圳等6个城市市政供水水源、水处理情况的调查中分析得到,对水源水而言各城市TOC平均值为1.54~8.91 mg/L,处理后水各城市TOC平均值为1.34~ 4.73 mg/L。TOC值越高,水中产生的DBPs越多。地下水中因TOC等有机物质含量较低,故将其作为水源水时产生的DBPs比地表水作为水源水时少得多。同时有研究表明,THMs生成量与总TOC也有良好正相关关系[30]。碳是构成有机体的基本元素,也是整个生物圈物质和能量循环的主体,在刘岩等对水中TOC的研究中也发现,TOC比化学需氧量(COD) 或生物需氨量(BOD5)能更直接合理地表征水体受到有机物质污染的程度[31]。UV254代表水体中不饱和键中芳烃碳类物质,其吸光度与TOC有较好的正相关性,是消毒副产物的一个重要指标[32]。
2.2投氯量投氯量既可影响DBPs的浓度水平,也会影响DBPs的种类分布。如在高投氯的情况下,易生成MX;而当氯气投入过量时,MX的量又会减少,这可能是因为MX被氯气进一步氧化所致[33]。THMs的含量随游离氯的增加明显升高,在增加到一定数值时不再升高。而HAAs的生成反应是与其他有机物的氧化反应同时进行,说明其前体物的活性高于THMs前体物, 它的生成高峰也优于THMs[34,35]。也有研究表明,TOC与余氯的比值在1和2之间时,HAAs的生成量最大[36]。 当氯气和碳的比值,即Cl2/C<0.5时,优先生成一些氧化程度较低的氯化物,如水合氯醛;而当Cl2/C增加时则生成一些氧化程度较高的氯化物,如各种含氯脂肪酸和芳香化合物。
2.3水源水质特征水源的水质特征,包括溴离子[37]、 p H值、水的温度、有机物结构等也在一定程度上影响DBPs的生成。Roccaro[38]和Chang等[39]发现,溴离子的取代活性强于氯,当溴离子浓度发生变化时,THMs和HAAs等DBPs的种类分布会发生明显改变。在陈萍萍等[40]的研究中显示,在p H值5~10的范围内,p H值对THMs形成的影响较大且THMs总量随p H值的增高而增大;p H值对HAAs形成的影响较小且呈负相关关系。在正常气温条件下,温度与DBPs的生成呈正相关关系也得到证实[41]。水中有机物的结构分为亲水和憎水两部分,与亲水部分相比,憎水部分更易生成DBPs;但在低腐殖质的水体中,芳香结构和不饱和双键的分子较多,相对分子质量小,亲水成分也会起到重要作用[42]。
2.4金属离子铜离子、铁离子等金属离子,在氯化消毒的过程中,会与水中的天然有机物和消毒剂发生各种复杂的反应,加速消毒剂的分离,并且影响DBPs的生成和分布情况。水质中碘离子的存在同样不容忽视, 当水中具有强氧化性的金属氧化物与碘离子接触时, 会将其氧化为碘酸根离子,与水中天然有机物反应会生成毒性更大的碘代有机物。
综上所述,我们综合了关于DBPs对健康的危害和影响因素的多项研究,随着对其研究不断深入,开展DBPs对健康影响的研究对保障民众的安全用水和身体健康具有重要的意义,同时也对自来水处理工艺提出了更高的要求。目前,氯化消毒仍是我国饮用水的主要消毒方式,而人们对饮用水对人体健康产生危害的认识已经从微生物、化学无机物扩展到了微量有机物的范畴,相应的预防措施也在不断改善。我国应加快改进净水工艺,提高饮用水质量,保障人民身体健康。
为确保学校公共场所的环境卫生,特制定有关公共场所的清洁和消毒的规定,望大家遵照执行。
一、各班卫生责任区由各班负责打扫,每天早、中、晚各一次,由团委学生会负责检查督促。
二、人员密集处(如教室、寝室、坐班室等)由总务处安排公共人员定时、定点进行消毒,每天1—2次。
三、垃圾池每星期的星期五下午由总务处安排彻底清理一次,并做好消毒工作。
四、垃圾池、小便处、厕所、水沟由总务处安排人员每天消毒一次。
五、厨房、单车棚经营范围由承包方负责打扫,学校统一安排消毒。
为进一步加强学校学生饮用水卫生,保障学生的饮水安全,依据《食品卫生法》、《生活用水卫生监督管理办法》、《学校卫生工作条例》等法律法规的要求,制定本管理制度:
一、认真执行有关卫生法律法规和规范性文件,坚持灭“四害”等病媒生物防治的常规工作,确保我校师生的饮水安全。
二、学校学生生活饮用水及自备水源,应经市疾控中心水源水质监测合格后,方可作为供水水源。加强对水源的防护,落实相应的水源保护措施,水源50米以内不许存在污染源。水井要设有井盖,加固上锁,设专人定时供水。二次供水蓄水池要加盖、加锁,溢水口要加设网罩。
三、对学校饮用水设施进行必要的保养,以确保供水设施的完好正常使用。定时对饮水设施进行卫生清理和消毒。学校的自来水供水蓄水池每学期至少进行一次清洗,每年至少采水样送市疾控中心检测一次。师生的饮水机由供水方定期进行清洗、消毒,夏季每月一次,冬季每两月一次,并做好定期清洗消毒记录。所用的净水剂和消毒剂必须符合卫生要求和有关规定。经常观察饮水设施内外部的卫生和水质情况,及时清除污垢,保证师生饮用水的干净和卫生。
四、从事二次供水蓄水池和饮水机清洗消毒人员应有有效健康体检证明,并按清洗消毒规程操作,清洗消毒使用的消毒剂有有效的卫生许可批件。
五、师生直接饮用的桶装水必须是标有生产日期和QS认证标志的,并每月向供水方索取检验报告,以确保广大师生用上安全、放心的纯净水。
六、学校在校内醒目位置设置饮水卫生公告栏,告知学生饮水安全须知,包括不宜饮用生水、提倡喝开水,一旦发现生活饮用水水质污染或不明原因水质突然恶化及水源性疾病暴发事件时,学校必须立即采取应急措施,及时报告卫生及教育主管部门。
七、注意安全、节约用电。当天工作、学习结束后必须关闭房间所有电源,包括饮水机电源。严禁学生自行拆御饮水机,如有故障及时到总务处更换。
八、锅炉房供水设备每学期使用前必须进行排污、清洗。锅炉房提供师生饮用的开水须保证达到100℃。提供给学生和幼儿直接饮用的开水应降温到60-70℃后存入保温桶,确保学生和幼儿安全。
九、食堂人员每年进行一次健康检查,凡患有痢疾、伤寒、病毒型肝炎、活动型肺结核以及化脓性、渗出性皮肤病,不得从事饮食工作。
十、学校应制定饮水突发污染事件的应急处理办法。并自觉接受当地生活饮用水卫生监督机构的监督检查和业务指导。
水是药物生产中用量最大、使用最广的一种辅料, 用于生产过程及药物制剂的制备, 常用作药品的成分、溶剂、稀释剂等。制药用水通常指制药工艺过程中用到的各种质量标准的水, 鉴于水在制药工业中既作为原料又作为清洗剂, 各国药典对制药用水的质量标准、用途等都有明确的定义和要求。由于受到环境、设备及工艺等影响, 水极易滋生微生物并助其生长, 因此微生物指标是其最重要的质量标准, 在水系统设计、安装、验证、运行和维护中需采取各种措施抑制其生长。
1 中国制药用水的定义、水质要求和应用范围
1.1 制药用水的定义
在《中华人民共和国药典》2010版附录中, 有以下几种制药用水的定义:
饮用水:为天然水经净化处理所得的水, 其质量必须符合现行中华人民共和国国家标准《生活饮用水卫生标准》。
纯化水:为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用水。不含任何添加剂, 其质量应符合纯化水项下的规定。
注射用水:为纯化水经蒸馏所得的水。应符合细菌内毒素试验要求。注射用水必须在防止细菌内毒素产生的设计条件下生产、贮藏及分装。其质量应符合注射用水项下的规定。
灭菌注射用水:为注射用水按照注射剂生产工艺制备所得。不含任何添加剂。
1.2 水质要求
1.2.1 制药用水水质要求
《药品生产质量管理规范》2010修订版通则第96条规定, 制药用水应适合其用途, 并符合《中华人民共和国药典》的质量标准及相关要求, 制药用水至少应采用饮用水。第100条规定应对制药用水及原水的水质进行定期监测, 并有相应的记录。
《药品生产质量管理规范》2010修订版附录中还有如下要求:
附录一:第50条规定, 无菌原料药的精制、无菌药品的配制、直接接触药品的包装材料和器具等最终清洗、A/B级区内消毒剂和清洁剂的配制用水应符合注射用水的质量标准。
附录二:原料药第11条规定, 非无菌原料药精制工艺用水应至少符合纯化水的质量标准。
附录五:中药制剂第32条规定, 中药材洗涤、浸润、提取用工艺用水的质量标准不得低于饮用水标准, 无菌制剂的提取用工艺用水应采用纯化水。
1.2.2 制药用水质量标准
《中华人民共和国药典》2010版中规定, 纯化水检查项目包括酸碱度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、电导率、总有机碳、易氧化物、不挥发物、重金属、微生物限度, 其中总有机碳和易氧化物两项可选做一项。与2005版药典相比, 增加了电导率和总有机碳的要求, 取消了氯化物、硫酸盐与钙盐的检验项目。
《中华人民共和国药典》2010版中规定, 注射用水检查pH值、氨、硝酸盐与亚硝酸盐、电导率、总有机碳、不挥发物与重金属、细菌内毒素、微生物限度。与2005版相比, 增加了电导率和总有机碳的要求。
1.3 制药用水的应用范围
1.3.1 饮用水
饮用水可作为药品包装材料粗洗用水、中药材和中药饮片的清洗、浸润、提取等用水。《中华人民共和国药典》2010版同时说明, 饮用水可作为药材净制时的漂洗和制药用具的粗洗用水。除另有规定外, 也可作为药材的提取溶剂。
1.3.2 纯化水
纯化水可作为非无菌药品的配料、直接接触药品的设备、器具和包装材料的最后一次洗涤用水、非无菌原料药精制工艺用水、制备注射用水的水源、直接接触非最终灭菌棉织品的包装材料粗洗用水等。
纯化水还可作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水;可作为中药注射剂、滴眼剂等灭菌制剂所用饮片的提取溶剂;口服、外用制剂配制用溶剂或稀释剂;非灭菌制剂用器具的精洗用水;也可以用作非灭菌制剂所用饮片的提取溶剂。纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。
1.3.3 注射用水
注射用水可用作直接接触无菌药品的包装材料的最后一次精洗用水、无菌原料药精制工艺用水、直接接触无菌原料药的包装材料的最后洗涤用水、无菌制剂的配料用水等。注射用水还可作为配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及容器的精洗。
1.3.4 灭菌注射用水
灭菌注射用水主要作为注射用灭菌粉末的溶剂或注射剂的稀释剂。
2 制药用水的消毒
2.1 消毒的系统设计
2.1.1 建造材料
目前, 最广泛使用的储罐和管道的材料通常是316L不锈钢。这种材料能适应大多数消毒方法的要求, 加热、紫外线或臭氧等消毒措施可以无限制地用于不锈钢系统。当选择的原料符合要求时, 为了避免对不锈钢分配系统产生腐蚀, 必须考虑化学消毒过程中浓度、p H值和温度等影响因素。
在不锈钢系统中, 必须检查所使用的垫片与消毒方法的相容性。目前, 广泛使用的垫片材质是PTFE或EPDM, 这2种材质都有较好的热弹性和极好的耐高温、臭氧、化学消毒杀菌剂。其他的垫片材质必须要认真地检查与消毒方法的相容性, 确保不会有物质渗漏到水中。关键是要认识到建造材料应不反应、无添加或不吸收、不改变药品的安全性、同一性、强度、质量或纯度, 从而超过官方或其他标准的要求。
2.1.2 储罐设计
储罐是系统中要考虑的微生物污染高风险区域, 因为其存在较大的表面区域, 故其水的流速低, 加之通风的需要, 因此在上述空间存在潜在的“冷点”。
储罐通常是基于经济的考虑并结合处理部分的要求进行选择。从防止细菌繁殖的立场出发, 首选的是较小的储罐, 因为其有较高的周转率, 会减少细菌生长的可能性。同时, 因为其具有较小的表面积, 在臭氧消毒时会使臭氧更容易渗透到水中, 从而提高消毒效果。
喷淋球可以装在返回环路上用来润湿储罐顶部空间。在热系统中, 使用喷淋球可以保持储罐的顶部和水一样的温度, 同时可防止不锈钢表面出现交替湿润和干燥的情况, 从而避免不锈钢的腐蚀和微生物的生长。上封头的接口 (卸放装置、仪表连接等) 应与封头中心的距离尽可能地接近, 避免直接被水喷射而堵塞过滤器。如果封头有向下的插入管道或仪表的突起, 可能需要多个喷淋球来避免在清洗喷射中形成“隐蔽区域”。
储罐必须进行通风, 这样使水能够注入, 在通风口应安装过滤器来除去空气中的微粒和微生物。为了避免过滤器的冷凝问题和潜在的微生物繁殖、生长, 可以用蒸汽夹套加热或电加热对疏水性的通风过滤器加热, 并保持其温度高于储罐内的温度。
为了避免微生物生长和由于水吸收大气中的气体而导致电导率改变, 可能要用储罐顶部充氮的方法排除外部空气通过通风过滤器进入储罐的可能。其所用的氮气应采取合适的措施进行过滤以避免污染。
2.2 消毒方式的选择
对于储存和分配系统, 一般要求定期消毒。消毒也可以在微生物指标达到“行动限”时进行。根据监测到的微生物情况, 可以制定正式的消毒周期和选择合适的消毒方法。
2.2.1 化学品消毒
可以用浓度为5%的过氧化氢, 也可以用浓度为1%或更低一点的过氧乙酸。商业上可以用这些化学品的多种不同混合液或其他化学品达到消毒目的。浓度为0.01%的氯溶液能非常有效地杀灭有机体, 但是分配系统中一般不用, 主要是考虑到会引起不锈钢的腐蚀。在使用化学品消毒结束后, 验证消毒剂是否已完全去除十分关键, 一般进行足够的冲洗后, 用适用的指示剂进行检查是否已经有效去除了添加的消毒化学品。
2.2.2 臭氧消毒
用臭氧进行消毒可以定期实施也可以连续操作: (1) 储存罐一般是连续用臭氧处理, 然后在分配回路或个别使用点前用紫外照射进行去除; (2) 分配系统可以定期消毒, 如果有必要可以关闭紫外线灯并增加臭氧浓度, 使臭氧流经分配回路进行循环。浓度很低的臭氧 (0.1~0.2 mg/L) 就可将微生物生长控制到1 CFU/l00 mL。定期消毒可能需要1 mL/m3的浓度, 特别是在生物膜必须去除时。值得注意的是, 采用臭氧消毒时, 臭氧的加入一般不通过喷淋球, 主要是为了防止臭氧过快分解。
2.2.3 热消毒
经实验已发现将水处理系统加热来进行定期消毒非常安全有效。消毒的频率将取决于许多因素, 主要包括:系统设计、分配系统的大小、系统组件、系统中水的量、水的使用频率 (周转量) 及循环水的温度等。
每个分配系统必须开发自己的微生物特征, 在制定消毒周期和频率时必须适合系统要求。消毒最简单的方法是将分配系统中的循环处理水加热到 (80±3) ℃, 并在验证的同时将此温度保持一段时间。实验证明, 加热消毒的方法非常有效, 进行消毒循环所需的控制可以自动也可以手动, 如果设计合理能产生良好的经济效益。
如果是在纯化水中发现的菌体类型, 一般无需使用蒸汽来有效地杀灭微生物。分配管道的蒸汽消毒可能需要额外的排水排气间, 而且相对其他要求可能会需要更高的承受压力等级。储存罐本身的性质决定了更容易进行蒸汽灭菌, 而且即使没有必要, 这种操作也很普遍。热循环系统是连续消毒的, 因此, 消毒要求应当根据微生物检测结果, 或者是在系统离线了很长时间并且回路温度已经降到验证范围以下时进行。
根据工艺水的规定指标, 应当为“冷”系统指定一个初期的保守消毒频率。在通过微生物测定确定了系统的运行特性之后, 方可制定例行消毒频率。
2.2.4 初始消毒
蒸汽消毒可能是最可靠的消毒方法, 但是并没有要求对纯化水或WFI系统进行蒸汽消毒。建议将下面的过程作为环境温度系统下热水消毒的一种可选方案。
在不锈钢系统钝化后, 立即用高温 (80±5) ℃的工艺水冲洗系统, 并打开所有阀门冲洗使用点。一般需要达到冲洗水检测表明没有检测出钝化化学品或者进出水电导率相当, 即是系统的初始消毒。一旦用化学试验确定工艺用水水质的化学特性已经达到, 那么应当在每个组件、使用点及储罐之后采集微生物样本。如果检测结果表明每个取样点所在的分配系统中都没有活菌污染, 那么应当立即将系统降到其操作温度并使其稳定。
3 制药用水微生物控制
3.1 微生物控制的设计考虑
在一个特定的水储存和分配系统中, 总是有一些特定的能促进微生物产生的基本条件, 在本行业以往的工程设计规范 (GEPS) 实例中, 发现以下几个因素可以用来减少微生物生长的机会, 如果全部忽略这些因素就增加了微生物超标的可能性。
3.1.1 表面处理
行业中最常见的处理方式是管道研磨、机械抛光和电抛光。电抛光与电镀工艺相反, 它可以改进机械抛光后的不锈钢管道和设备的表面处理。应尽可能减少表面积和由机械抛光引起的表面突变, 因为这些会引起红锈或变色。系统进行机械抛光或电抛光后, 应确定抛光物质完全从管道中去除, 这样才不至于加快腐蚀。
系统在常温或不经常消毒的环境下操作可能需要较光滑的表面处理。在药典规定用水系统中, 为了减少细菌附着力和加强清洁能力, 不锈钢管道系统内部的表面处理主要是用研磨和/或电抛光。为了达到较好 (Ra 0.4~1.0) 的光滑表面, 需要相当大的费用。另一个可行的方法是拉伸的PVDF管道, 尽管PVDF管道有其他的缺点, 但它在不用抛光的情况下具有比大多数金属系统更光滑的表面, 但目前在国内普遍不采用此方法。
3.1.2 储罐方位
储罐方位一般有立式和卧式2种, 其中立式结构目前应用最普遍, 因为其有制造成本低、死水容积小、占地面积小及喷淋球设计简单等优点。
3.1.3 储罐隔离
对于药典规定用水, 在需要控制微生物污染的地方的普遍做法是使用0.2μm的疏水性通风过滤器。对于热储存容器, 通风过滤器必须通过加热来减少湿气的冷凝。另一个可行的方法, 是向罐内充入经过0.2μm过滤器过滤后的空气或氮气。如果二氧化碳吸收引发问题或为了防止最终产品的氧化, 也可以通过充氮气来进行保护。
3.1.4 储罐周转率
储罐周转率对使用外部消毒或处理设备的系统是非常重要的。目前普遍的做法是储罐的周转率1~5次/h。当储罐处于消毒条件下 (包括热消毒或臭氧消毒) , 此时微生物的生长受到了限制, 因此周转率不是非常重要, 有些储罐要始终保持一定的周转率主要是为了避免死区的出现。
3.1.5 系统排净能力
用蒸汽进行消毒或灭菌的系统必须要通过完全排净来确保冷凝液被完全去除。
3.1.6 死角
好的工程规范是在有可能的情况下尽量减少或去除死角。常见的做法是限制死角小于6倍分支管径, 这是源于1976年CFR212规范中所提出的“6D”规定。在不考虑死角长度的情况下, 水质必须满足要求。同时, 我们必须认识到如果不经常冲洗或消毒, 任何系统都会存在死角。
3.1.7 正压
始终维持系统的正压是很重要的, 如果系统的设计没有考虑到足够的回流, 在高用水量时使用点可能会形成真空, 这可能会引起微生物的污染。
3.1.8 循环流速
最常见的做法是设计循环环路最小返回流速为3 ft/s (0.9 m/s) 或更高, 在湍流区雷诺数大于2 100。返回流速低于0.9 m/s在短时期内或在不利于微生物生长的系统内也可以接受, 如在热、冷或臭氧的环路当中。在最小返回流速的情况下, 要维持循环内在正压下充满水。
3.2 连续的微生物控制
工艺用水系统通常应用连续的方法控制微生物, 并进行周期性消毒。
3.2.1“热”系统
防止细菌生长的最有效和最可靠的方法是在高于细菌易存活的温度下操作。如果分配系统维持在热状态下, 常规的消毒可以取消。有很多的历史数据表明系统在80℃的温度下操作, 能防止微生物的生长。目前很多企业在70℃的温度下验证水系统。在较低的温度下操作的优点包括节约能源、对人体伤害风险低、减少红锈的生成。系统在这个范围内的较高温度下操作在微生物污染方面具有更高的安全性。但在80℃以下的有效性必须在实例的基础上用检测数据来证明, 需要注意的是, 这个温度范围不会去除内毒素。
3.2.2“冷”系统
通常情况下, “冷”系统是在4~10℃ (我国药典附录中提及的是低于4℃) 的温度下操作。在15℃以下, 微生物的生长率明显降低, 因此与常温系统相比, 冷系统的消毒频率可能要降低。特定温度下的有效性与否, 在任何特殊系统中相关的消毒频率必须在实例的基础上通过统计分析来确定。虽然“冷”系统被证明是有效的, 但是其需要能耗及与其相关的成本很高。
3.2.3“常温”系统
任何制药用水系统的循环温度都是通过需要达到的微生物标准或需要达到的使用温度来确定的。在行业中, “常温”的纯化水系统通常使用臭氧和/或热消毒, 与“热”或“冷”系统相比, 通常需要较低的生命周期成本, 并且还减少了能量消耗。然而, 在没有提高系统消毒水平的情况下, 在储罐和分配循环中缺少温度控制会导致系统内生物膜的形成, 偶尔或不可预测地产生微生物不符合规定的水, 以及导致不在计划内的水系统停机。
3.2.4 臭氧
臭氧能有效地控制微生物。它是一种强氧化剂, 能与有机体发生化学反应并杀死有机物。消灭这些有机物而产生有机化合物, 臭氧可能会进一步退化, 最后变成二氧化碳。臭氧作为氧化剂其氧化性是氯气的2倍, 需要不断地加入来维持浓度。
水中残留的臭氧一般通过紫外线辐射来去除, 254 nm的紫外线能把臭氧转变成氧气。较为普遍的设计是维持储罐中臭氧浓度在0.02~0.1 mL/m3之间, 在分配环路的起始端用紫外线辐射去除臭氧。为了对环路本身进行消毒, 紫外线在不用时可以关掉, 臭氧会在环路中循环。破坏臭氧所需要的紫外线量一般是控制微生物需要量的2~3倍, 应该通过做测试来证明在使用点没有臭氧。
3.2.5 紫外线
紫外线经实践证明能减少储存和分配系统中微生物的数量。紫外线波长在200~300μm的时候有杀菌能力, 这个波长范围低于可见光谱。紫外线通过使DNA失去活性来减少微生物。紫外线经常被认为是杀菌装置, 但实际上光线的有效性取决于它作用的水的质量、光线强度、水流速度、接触时间和细菌类型等。
3.2.6 过滤
与其他的微粒物质一起, 细菌和内毒素可以通过过滤去除。过滤的介质可能是微滤2~0.07μm也可能是超滤0.1~0.005μm这样的数值范围。但必须保证这些过滤器过滤介质的完整性。
(1) 微孔过滤。微孔过滤包括使用筒式过滤器、折叠式过滤器和错流过滤膜元件。这些过滤器能去除在100~0.1μm之间大小的微粒。筒式和折叠式过滤器允许水从垂直于水流方向的滤芯纤维壁流过。由于过滤器的孔径较小, 微粒被截留在过滤器的外壁, 或在过滤器内部 (筒式过滤器) 。经过一段时间后, 过滤器里充满了微粒, 需要更换一个新的滤芯。
(2) 超滤。超滤可以用来从水源中去除有机物和细菌, 还有病毒和热原。过滤孔径一般在0.10~0.01μm之间。错流超滤强制使水平行地流过过滤介质, 太大的微粒通不过膜元件, 在浓水流中排出系统 (一般是进水流的5%~10%) 。这允许过滤器进行自清洗并减少了经常更换元件的需要。这类过滤器可以应用在特定情况下储罐后面的“维持”措施。一般而言, 对于任何的纯水系统而言, 不推荐使用储罐后面的过滤。这是考虑到在过滤器前面的一侧细菌会繁殖, 虽然过滤器的孔径在理论上比细菌的大小要小, 但最终在过滤器后面一侧还可能会发现细菌。另外, 需要注意的是, 过滤器潜在的滋生物聚集可能会增加微生物生长的机会。然而, 循环泵后面的过滤器有时应用于水系统当中。系统设计应以所获得的储罐前的水质为基础, 不能依靠储罐后面的过滤器对水进行纯化处理。
3.2.7 循环
大多数新的水系统的分配是用一个循环回路, 循环的主要目的是减少微生物的生长或微生物附着在系统表面的机会。虽然这个方法存在异议, 但是与水的湍流相结合的剪切力可以抑制滋生物的聚集和细菌在表面的附着。要达到此效果的流速通常认为是要超过3 ft/s (0.9 m/s) 或雷诺数大于2 100, 研究表明:去除生物膜需要的流速要高于实际水系统的流速 (高于15 ft/s) , 然而, 高的流速 (5 ft/s或更高) 结合使用抗菌剂 (如臭氧或氯) 可能在很长的时间内能有效地去除生物膜。如果在短期内水的使用次数高, 流速可能会下降, 只要使系统维持在正压就不会对系统产生影响。在热系统和冷系统中, 循环也是用来使整个系统维持在适当的温度。
如果对分支的长度有限制, 在短的分支管段的端头可以维持在湍流状态。这个限制的长度随着分支管段直径的不同而不同, 受主管道直径的影响较小。按照经验法则, 最大死角是6倍分支管道直径, 这个经验法则对于在大的主管上有小的分支的情况下可能很难达到, 这可能会导致过长的死角产生。为了防止死角的产生 (如果死角是一个使用点) , 还需要考虑操作温度、主管内水流速度和使用频率等因素。
3.3 微生物生长控制方法
预处理系统中控制生物生长的方法有定期消毒、紫外 (UV) 光以及氯/氯胺。
3.3.1 定期消毒
定期消毒即采用排定的时间表或者根据需要使用消毒的方法, 它包括:热消毒、化学试剂消毒、介质的再生或更换、冲洗或排放。
加热的方法, 美国药典中的指示有机物是在60℃以上被杀死, 并且大部分致病有机物不能增殖。当温度大于80℃时会全部杀死, 在该温度下的消毒时间是1~2 h, 总的循环时间包括加热和冷却时间可能是4~8 h。具体温度和时长需要根据特定元件或设备的特性而确定, 热消毒的方法通常在碳床、过滤器以及分配系统中使用。随着技术的发展, 现在RO和EDI也有能承受热消毒方式的产品得到应用。
化学消毒剂 (当不可使用氯时) 包括:过氧化氢、腆、氨基化合物以及有机或无机的高氧化性化合物, 消毒时间是0.5~4 h, 还有附加的消毒剂添加时间及将其从系统中冲洗干净的时间。总循环时间可能是8 h, 具体的药剂浓度、消毒时间需要根据特定元件或设备的特性确定。
为将微生物生长降到最低而进行的温度控制可使2次消毒的间隔时间延长。低于15℃的温度将降低微生物的生长机率。防止滞流和盲管也能将微生物的生长机率降到最低。在停机期间, 各个操作单元可采用循环回路。
特定的定期消毒 (如再生、更换介质以及排水) 方法:特定的定期消毒次数取决于设备以及特定的设计。所有的消毒方法 (消毒的频率和消毒的时长) 是根据系统和消毒剂来定的, 并且必须是经过验证的。
3.3.2 紫外灯
由于使用方便, 紫外灯处理是很普及的控制微生物和消毒的形式。水以控制的流速暴露在紫外灯下。紫外灯可以灭活微生物的DNA, 阻止复制并因此使细菌减少。在预处理系统中, 当氯/氯胺以及热法无效或不可行时, 使用紫外线。进入紫外线的给水必须没有悬浮固体, 因为它们可以“遮蔽”细菌阻止其与紫外光充分接触。紫外灯通常用于控制RO的给水 (它是不可用氯或热法控制的) , 还用于控制在系统停顿时期非氯处理的循环水。紫外线在处理的水中没有残留, 因此, 只有在紫外光可直接接触微生物时才有效。
3.3.3 氯
在市政水输送前或输送期间, 经常使用氯消毒水。向系统中添加剂量水平为0.2~2 mL/m3的氯以杀死细菌。为了保持“杀死的可能性”, 会在偏远的水配送点, 氯的目标水平大约是0.2~0.5 mL/m3。但是, 如果供水严重污染了有机物, 氯可能会反应并形成特定的氯化碳氢化合物 (三卤甲烷THMs) 。其他情况下, 氯会消散并且在市政分配系统的偏远端点, 氯的残留为0。在原料水以及去除氯之前的预处理系统中应监控氯的浓度。
分子氯对水纯化系统中的元件有不利影响。它会导致超滤和RO中使用的膜变质, 尤其是聚酰胺膜。氯在一般饮用水中的浓度下仍然可以导致去离子树脂的降解、脆化和失去产能 (氧化率随树脂类型不同) 、树脂降解等。它还会腐蚀不锈钢, 尤其是在升高的温度下, 并可能通过蒸馏系统被携带到产品中并污染产品。因此, 在多数生产纯化水的系统中会考虑在某个点去除氯。
去除氯的2个主要方法是:活性碳和还原作用 (常用亚硫酸盐) 。活性碳是通过将氯吸附到碳床上的碳颗粒上来去除氯的, 也有一些将氯还原成氯化物的还原作用。去除效率取决于碳床深度、表面速度以及碳的吸附能力。以吸附率为基础进行设计时, 在同样的操作下, 通常对氯的吸附要比对有机物的吸附快得多。基于去除氯的考虑, 对空床体积的设计是床深为0.61~0.91 m以及水流速为270~540 L/min·m-3。碳床体积应在吸附能力和更换碳床的频率间平衡。
需要定期消毒碳床。因为用活性碳法去除氯为微生物的生长提供了极好的条件:流速低、温暖的介质以及大量的营养。消毒频率在每天到每周几次或更少时, 热法消毒是有效的。制定适当的消毒计划就可以控制碳床的微生物生长。消毒后, 在重新启用碳床前, 应冲洗碳床以除去粉末状的部分活性碳。
3.3.4 还原剂
添加还原剂可以减少氯或氯化物, 一般来说选择亚硫酸盐 (通常是重亚硫酸钠) 作为还原剂。化学反应过程是:SO3-+Cl2+H2O→2Cl-+2H++SO4。添加亚硫酸盐也需要相应的pH调节步骤。形成的氯化物和硫酸盐需在后续的去离子化步骤或RO中去除。
优点:能有效地去除氯;比热消毒的成本低;无再生或更换的要求;运行成本低。缺点:技术上较为复杂;有一些化学试剂处理, 包括重亚硫酸钠以及调节pH的酸/碱;由于在亚硫酸盐添加槽中有微生物生长的可能性, 则需要频繁 (小于5天) 地配制亚硫酸盐溶液;加料系统和监控器的成本较高;比用完即可丢弃的碳的成本要高。
3.3.5 二氧化氯
二氧化氯 (ClO2) 是一种橙黄色气体, 具有类似氨的刺激味, 易溶于水, 其溶解度是氯气的5倍。当浓度低于10 mg/L时是较为安全的, 因为二氧化氯浓蒸汽在表压41 kPa时会爆炸, 一般水处理使用的浓度在4 mg/L以下。二氧化氯 (ClO2) 易挥发, 稍一曝气就会从溶液中溢出。气态、液态的二氧化氯 (ClO2) 均易因温度升高、曝光而发生爆炸, 在空气中的体积浓度超过10%便有爆炸性, 故在现场制备时要注意即时使用。二氧化氯水溶液的颜色随浓度的增加由黄绿色变为橙色。
二氧化氯 (ClO2) 是一种高效的氧化剂, 其氧化能力是氯的2.3倍。与有机物作用时, 发生的是氧化还原反应, 而不是取代, 其结果是把高分子有机物降解为有机酸、H2O和CO2, 二氧化氯则被还原成氯离子。几乎不形成三卤甲烷 (THMs) 和四氯化碳等突变和致癌物质, 这是与氯相比其最大的优点。
二氧化氯 (ClO2) 的另一个特点是, 用于杀菌时药效有持续性, 可保证在较长的时间内抑制微生物的再繁殖。二氧化氯 (ClO2) 对细菌、病毒有很强的灭活能力, 杀灭率达100%。二氧化氯 (ClO2) 杀菌效果在pH 6~10范围内不变, 此时ClO2以溶解气体在水中存在, 不水解。当在pH 8.5~9.0范围内的杀菌能力比pH值为7时更有效, 故在较高pH使用较氯效果要好。
4 结语
要获得卫生质量合格的制药用水, 不能单靠批检来保证, 而要通过合理设计、精心安装并采用经过验证的程序来控制。这涉及到系统的硬件和软件, 其中硬件方面的合理设计、精心建造、严密验证、达标运行、有效监控与及时维护, 必须得到相关软件, 如生产工艺规程、岗位操作、标准操作规程的支持, 并将执行情况在运行记录中得到反映;软件必须具有系统性、适用性、动态性和可追溯性, 缺一不可。并且, 合格的硬件设施只有由具有一定素质的人员严格按照相关软件要求来认真操作和管理, 才能体现出其应有的优势, 生产出合格的制药用水。
摘要:介绍《中华人民共和国药典》2010版对制药用水的定义、水质要求和应用范围要求;从系统设计和实际生产操作方法2个方面研究了国内外制药用水在消毒和微生物控制方面的技术进展, 为今后更好地应用及研究制药用水的消毒和微生物控制提供了参考。
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