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二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含疏基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。对此，二氧化氯发生器生产厂家具体的汇总了一些性能：
高效、强力：在常用消毒剂中，相同时间内到同样的杀菌效果所需的CLO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的CLO2浓度仅为CL2的l/2。CLO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比CL2高5倍以上。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。
快速、持久：二氧化氯溶于水后，基本不与水发生化学反应，也不以二聚或多聚状态存在。它在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快，特别在低浓度时更突出。当细菌浓度在105～106个／mL时，0.5ppm的CLO2作用5分钟后即可杀灭99％以上的异养菌；而0.5 ppm的CL2的杀菌率最高只能达到75%，试验表明，0.5ppm的CLO2在12小时内对异养菌的杀灭率保持在99％以上，作用时间长达24 小时杀菌率才下降为86.3％。
广谱、灭菌：CLO2是一种广谱型消毒剂，对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外，对芽孢、病毒、异养菌、铁细菌、硫酸盐还原和真菌等均有很好的杀灭作用，且不易产生抗药性，尤其是对伤寒，甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病毒等也有良好的杀灭和抑制效果。CLO2对病毒的灭活比O3和CL2更有效。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。
无毒、无刺激：急性经口毒性试验表明，二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品，积累性试验结论为弱蓄积性物质。用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮膜和头皮产生损伤，其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。
安全、广泛：二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。CLO2对还原性阴、阳离子和氧化效果以去毒为主（H2S、SO32-、CN-、Mn2+），对有机物的氧化降解以含氧基因的小分子化合物为主，这些产物到日前的研究为止，均证明是无毒害用的，并且CLO2使用剂量是低，因此用CLO2 消毒十分安全，无残留毒性。其安全性是被世界卫生组织（WHO）定为AⅠ级。
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