飲用水是否衛(wèi)生和安全直接關(guān)系到人類的生命與健康，目前雖然有不少人開始喝純凈水、礦泉水，但中國人絕大多數(shù)喝的仍是天然水體經(jīng)常規(guī)處理工藝處理后的自來水。由于天然水體受到的各種污染日趨嚴(yán)重，自來水仍采用液氯進(jìn)行消毒，將造成水中存在不安全隱患。

目前，我國自來水廠大部分采用液氯進(jìn)行水的消毒，液氯在消毒過程中與水中存在的腐殖質(zhì)及其他有機(jī)物作用會產(chǎn)生氯仿等有機(jī)鹵代物。美國環(huán)保局曾指出，在用液氯消毒的飲用水中，有機(jī)鹵代烴類化合物普遍存在，其中氯仿、溴仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷等有機(jī)鹵代物含量最多。

科學(xué)家經(jīng)過大量動物實驗研究證明，氯仿為致癌物，一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷具有使肝、腎中毒的作用，它們對人體的危害已被世界公認(rèn)。美國、加拿大、日本等國家的學(xué)者經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在有機(jī)鹵代烴含量高的區(qū)域，胃癌、肝癌和膀胱癌的發(fā)病死亡率明顯增高。我國臺灣成功大學(xué)楊倍昌教授研究了臺灣地區(qū)14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)用液氯進(jìn)行飲用水消毒與癌癥危險性關(guān)系，并與13個未用液氯消毒的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在1981～1991年間，用液氯消毒的鄉(xiāng)鎮(zhèn)其結(jié)腸癌、膀胱癌、肺癌及腎癌的死亡率明顯高于未加液氯的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

我國曾規(guī)定飲用水中氯仿的含量不得超過60微克/升，美國則更為嚴(yán)格，規(guī)定氯仿、一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷的總含量不得超過80微克/升。但是，采用液氯進(jìn)行飲用水的消毒，氯仿含量超標(biāo)現(xiàn)象時有發(fā)生。前不久，非典疫情暴發(fā)，有的電視臺還專門報道不少水廠都在加大消毒劑的投放量，以確保’安全，但卻增加了以上致癌物質(zhì)產(chǎn)生的幾率。

由于液氯消毒飲用水存在不安全隱患，世界衛(wèi)生組織和世界糧農(nóng)組織已向全世界推薦A1級廣譜、安全和高效的消毒劑——二氧化氯。目前，歐洲各國、美國和加拿大等的大多數(shù)水廠都已使用該消毒劑。美國環(huán)保局將二氧化氯作為替代液氯的首選消毒劑，并對二氧化氯用于飲用水消毒做了具體規(guī)定。意大利不僅采用二氧化氯處理飲用水，而且還將其用于鋼廠、電廠、紙漿廠和石油化工廠等用水和冷卻水系統(tǒng)中控制生物污染的藥劑。我國目前也有幾十家水廠采用二氧化氯消毒。

二氧化氯之所以被廣泛接受，主要原因有四點：二氧化氯在失活病毒及其他微生物方面比液氯更有效，即殺菌效果明顯好于液氯；二氧化氯在水中不形成氯仿等對人體健康有害的有機(jī)鹵代物；二氧化氯殺菌特性幾乎不受pH影響；二氧化氯可用于控制藻類、腐敗植物和酚類化合物產(chǎn)生的嗅和味等。

據(jù)有關(guān)資料介紹，目前我國已擁有用高純二氧化氯替代液氯進(jìn)行飲用水消毒的成熟技術(shù)。這其中包括生產(chǎn)穩(wěn)定性二氧化氯及其活化技術(shù)，生產(chǎn)二氧化氯發(fā)生器設(shè)備的技術(shù)。并有準(zhǔn)確分析水中二氧化氯、氯氣、亞氯酸根和氯酸根的方法，為我國推廣二氧化氯消毒飲用水提供了技術(shù)保障。從成本上分析，采用現(xiàn)場制備二氧化氯的方式進(jìn)行飲用水消毒的成本較液氯僅高出0．0035元/噸水左右，采用穩(wěn)定性二氧化氯的綜合成本稍高，約為0.1～0.2元/噸水。

1.二氧化氯簡介

二氧化氯為黃綠色氣體，帶有一種與氯氣或臭氧類似的特征氣味，分子式為ClO2，分子量為67.45。二氧化氯以自由基單體存在，氯－氧鍵表現(xiàn)出明顯的雙鍵特征，鍵角為117.5°，鍵長為1.47A。比重為3.09克/升(11℃)，熔點-59.50C，沸點9.9℃(壓力為731mmHg時的沸點)。在20℃和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度為2.9克/升。在水中能被光分解，與氨不起反應(yīng)。二氧化氯對人體有刺激，當(dāng)大氣中二氧化氯含量為14mg/L時，就可使人覺察；45mg/L時，明顯地刺激呼吸道；另外，當(dāng)二氧化氯在空氣中的體積濃度超過10%時會有爆炸性，但在水溶液中則無危險性，因此在使用二氧化氯時要非常小心。二氧化氯的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機(jī)質(zhì)相接觸，也會發(fā)生爆炸。因此，在實際應(yīng)用中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，得現(xiàn)場制備，現(xiàn)場使用。

2.二氧化氯的產(chǎn)生
　　
二氧化氯可以通過以下多種方法產(chǎn)生：

1)硫酸法制造二氧化氯

2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+Na2SO4+H2SO4

2)二氧化硫法制造二氧化氯

2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4

3)甲醇法制造二氧化氯

2NaClO3+CH3OH+H2SO4=2ClO2+HClO+Na2SO4+2H2O

4)硫酸－氯化鈉法制造二氧化氯

2NaClO3+2NaCl+H2SO4=2ClO2+Cl2+Na2SO4+2H2O

5)鹽酸法制造二氧化氯

NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O

6)亞氯酸鈉－硫酸反應(yīng)

10NaClO2+H2SO4=8ClO2+5Na2SO4+2HCl+4H2O

7)亞氯酸鈉－鹽酸反應(yīng)

5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O

8)亞氯酸鈉－次氯酸鈉－酸反應(yīng)

2NaClO2+HOCl=2ClO2+NaCl+NaOH

9)亞氯酸鈉和氯氣反應(yīng)

2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl

具體生產(chǎn)時要根據(jù)所需的量和純度來選擇。反應(yīng)6～9在原料、副反應(yīng)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品純度、操作等方面更為合理，為目前所普遍采用。