文/华中农业大学陈昌福,武汉科研时代生物技术有限公司 周鑫军
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陈昌福有话说
在水产养殖过程中,利用各种消毒剂实施“四消(鱼种消毒、饵料消毒、工具消毒、水体消毒)”是防控水产养殖动、植物疾病的基本措施。
为了水产养殖环境免受各种药物的污染,对水产用消毒剂是有一些特别的要求的。作为水产用消毒剂,需要具有用量少、对致病性病毒、细菌、真菌和原生动物的杀灭效果好、致病生物不会对其产生耐药性、消毒过程中无有毒害的物质生成、消毒后在养殖环境和水产动、植物体内不会有药物残留等特点。在我国水产养殖业中已经有大量的应用实践结果证明,二氧化氯制剂正好具备作为水产用消毒剂的这些特点。
我们撰写这篇小文章向广大的水产养殖业者介绍二氧化氯制剂的目的,就是为了帮助广大的水产养殖业者正确地选用水产用消毒剂,减少因为错误地选用消毒剂对养殖水体造成的药物污染和养殖生产成本的增加。
二氧化氯为什么是最好的
水产养殖用消毒剂?
摘要:本文内容是从二氧化氯(ClO2)制剂的特性与杀菌功效角度,介绍了将ClO2制剂作为水产用消毒剂具有诸多优点的基础上,提出了ClO2制剂是最好的水产养殖用消毒剂的结论。因为将ClO2制剂作为水产用消毒剂,具有用量少、对致病性病毒、细菌、真菌和原生动物的杀灭效果好、致病生物不会对ClO2产生耐药性、消毒过程中无有毒害的物质生成、消毒后在环境和水产动、植物体内不会有药物残留等优点。采集同一来源的养殖池水,完成的对养殖池水中可培养细菌的杀灭效果,证明市售ClO2制剂较聚维酮碘、苯扎溴铵、过硫酸氢钾等消毒剂,具有更好的杀菌效果。
关键词:二氧化氯制剂;消毒剂;水产养殖;致病性生物;最小杀菌浓度
在水产养殖过程中,防控水产养殖动物各种疾病发生是十分重要的,所谓“养鱼不瘟、富得发昏”的说法可谓是我国水产人的经验之谈。在千百年来的水产养殖实践中,我国水产人总结出来的具有我国特色的水产养殖管理措施,大都是围绕防控水产养殖动、植物疾病的目的而总结出来的。譬如水产人在水产养殖过程中坚持实施的“四消(池塘消毒、苗种消毒、饵料消毒和养殖工具消毒)”技术措施,就是为了预防水产养殖动、植物的疾病而制定的。在我国漫长的水产养殖历史中,我国水产人曾经采用多种消毒剂完成水产养殖业中的“四消”措施。这篇小文章的内容是从水产养殖者对期待水产用消毒剂具有良好消毒功效的角度,简要介绍部分水产用消毒剂的特性与杀菌功效的优劣。
1.ClO₂的理化特性
在常温条件下,二氧化氯(chlorine dioxide,ClO₂)是一种黄绿色气体,且带有氯气一样的刺激性气味。ClO₂具有以下的理化特性:密度约为2.33 g/L(0°C,1 atm),比空气重。沸点约为11°C。熔点约为-59°C。属于强氧化剂,能氧化多种有机物和无机物。在光照或高温条件下易分解为氯气(Cl₂)和氧气(O₂)。与水反应生成亚氯酸(HClO₂)和氯酸(HClO₃);与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。对金属和某些塑料有腐蚀性。
在ClO₂的浓度比较高的环境中,对操作者的呼吸系统有强烈刺激,甚至可能导致操作者出现肺水肿的病症。当ClO₂浓度超过10.0%时,遇热或有机物还可能发生爆炸。ClO₂制剂需要在低温、避光、稀释条件下储存,需要避免与还原性物质接触。
2.ClO₂制剂作为水产用消毒剂的优点
ClO2为一种优质消毒剂,已经通过了世界卫生组织(world health organization,WHO)和联合国粮食农业机构(food and agriculture organization,FAO),以及由这两家机构组成的食品添加物专家委员会(the Joint FAO/WHO expert committee on food additives,JECFA)对其安全性进行的评估。利用实验动物每日允许摄入量(acceptable daily intake,ADI)判定ClO2安全等级为AⅠ级消毒剂,是现有消毒剂中唯一获此项安全性的认证者。WHO、美国环境保护署(environmental protection agency,EPA)和中国卫生部等公国卫生机构,公认ClO2为新时代绿色消毒剂,具有无三致(无致癌、无致畸、无致突变性),有三效(多效、高效、速效)的特性,并具有除臭、保鲜、除藻、漂白的多种奇特的功能,ClO2现已编入多国的卫生法规正在进行推广使用。
将ClO2制剂用作我国水产养殖业消毒剂的研究与应用,至今已经有了几十年的历史。在2004年在农业农村部对我国水产用兽药地方标准,进行清理后上升为国家标准的过程中,曾经一度将ClO2制剂纳入水产用兽药管理范畴。但是,因为ClO2制剂的制售企业至今尚不能提交能够准确检测ClO2制剂在化学反应(chemical reactions)过程中,能稳定地检测ClO2生发量的方法,因此而不能满足农业农村部对兽药提出的“质量可控,安全有效”的基本要求。在中华人民共和国农业部于2012年4月17日发布的第1759号公告中,将ClO2制剂作为水产用兽药的检测标准废止了。农业农村部在当时发布的公告中,给出的废止该质量标准的理由是:“鉴于不同企业该类产品的处方和剂型、活化所需酸的比例、反应时间等均不一致,试行质量标准中一步碘量法也无法控制产品中二氧化氯的含量,废止二氧化氯制剂的相关兽药试行标准。”
因为将ClO2制剂作为水产养殖用消毒剂,的确是具有其他种类的消毒剂难以比拟的诸多优点之缘故,虽然ClO2制剂作为水产用兽药质量标准,已经被农业农村部颁布的第1759号公告中废止了。但是,自废止ClO2制剂的检测标准以后的十多年来,各种剂型的ClO2制剂仍然先后以“非药品”、“水质调节用品”等各种“角色”,一直在我国的水产养殖业中被大量地使用着。已经有大量的应用实验结果证明,采用ClO2制剂作为水产用消毒剂,的确是具有用量少、对危害水产养殖动物的致病性病毒、细菌、真菌和原生动物等的杀灭效果好、致病性生物不会对ClO2产生耐药性、消毒过程中无有毒害的物质生成、消毒后在环境和水产动、植物体内不会有药物残留等诸多优点。
3.ClO₂制剂及其使用方法
现在我国水产养殖业中使用的ClO2制剂有三种剂型:一是水剂、二是粉剂,三是片剂。在水产养殖业中使用ClO2水剂,虽然具有使用方便的优点,但是因为水剂中ClO2含量比较低,运输成本比较高,也存在比较严重的安全性问题。现在我国水产养殖用投入品市场上,已经鲜少见到ClO2水剂产品了。
常见的ClO2粉剂又分为一元和二元包装的两种剂型。无论的一元还是二元包装的ClO2粉剂,在使用之前均需要将ClO2粉剂用少量水在消毒现场生发出ClO2后,再将含有用ClO2的水溶液用于水产养殖业中“四消”过程中。由于ClO2粉剂在加水活化过程中生发出ClO2气体时,会对操作者的呼吸系统造成的不同程度刺激,导致操作者感受到身体的不舒适。
也许是为了避免ClO2粉剂在生发ClO2的过程中,所产生ClO2气体对消毒过程操作者的呼吸系统产生刺激,一些ClO2制剂的生产企业将ClO2粉剂制备成了ClO2泡腾片,旨在使用ClO2粉剂消毒的操作者避免遭受ClO2气体的刺激,而可以将ClO2泡腾片直接抛撒在水产养殖池塘中。直接向养殖水体中抛撒ClO2泡腾片,不仅可以避免在活化过程中生发的ClO2气体对操作者呼吸系统造成的刺激,而且也可以降低消毒操作者的劳动强度。
然而,水产养殖业者购买ClO2制剂的唯一目的,就是要利用ClO2制剂的良好消毒杀菌功效,达成在水产养殖管理过程中的“四消”目的。因此,如何使用ClO2制剂才能获得在水产养殖过程中“四消”的最佳功效?我们完成的相关实验结果已经证明,采用直接向水产养殖池塘中抛撒ClO2泡腾片,是不可能达成“四消”的目的的(有兴趣的读者可参阅2025年05月03日,“农财宝典·大国渔业”微信公众号上发布的题为“”一文)。
水产养殖业者无论是采用ClO2粉剂还是ClO2泡腾片作为水产养殖过程中的消毒剂时,均需要首先用少量水活化ClO2制剂生发出ClO2气体后,再将含有ClO2气体的水溶液泼洒到养殖水体中实施消毒杀菌过程。作为活化ClO2制剂用水的水质状况,对活化ClO2制剂的效果是否有影响?也是我们已经采用实验的方法给予了实验验证的结果(有兴趣的读者可参阅2025年05月22日,“农财宝典·大国渔业”微信公众号上题为“”一文)。
4.几种水产用消毒剂杀菌功效比较
迄今为止,经过农业农村部批准的水产用消毒剂种类较多。为了比较不同种类的水产用消毒剂对养殖水体中可培养细菌的杀菌功效,我们从武汉市新洲区汪集镇的水产用兽药店,采购了聚维酮碘、苯扎溴铵、过硫酸氢钾和ClO2粉剂作为供试水产用消毒剂。从武汉市新洲区长江新区仓埠街道金岗村黄颡鱼(
Pelteobagrus fulvidraco)养殖池中吸取养殖池水,采用杀菌实验方法,比较了不同消毒剂对养殖池水中可培养细菌的杀灭功效。具体做法如下:
将从养殖池中吸取养殖池水分装在洁净的玻璃三角瓶中,并置于超净工作台内(图1)。将聚维酮碘、苯扎溴铵、过硫酸氢钾、ClO2粉剂和ClO2泡腾片用蒸馏水稀释(活化)至一定的浓度,作为供试药物母液(图2)。
图1 将养殖池中吸取养殖池水分装在洁净的玻璃三角瓶的情景
图2 用蒸馏水稀释(活化)后的供试消毒剂母液
从不同种类消毒剂母液中吸取定量的溶液,逐步添加在盛装养殖池水的玻璃三角瓶中,使玻璃三角瓶中的药业浓度分别达到0.00mg/L(对照)、0.30mg/L、0.6mg/L、0.90mg/L、1.2mg/L、1.50mg/L、1.80mg/L、2.10mg/L、2.40mg/L、2.70mg/L和3.00mg/L,轻轻摇动玻璃三角瓶数次后,再静置40min。
最后从每个玻璃三角瓶中吸取50.0µL已经过消毒的池塘水,涂布在铺有脑心浸液琼脂(BHIS,difco)培养基平皿中,再将其置于28℃恒温培养箱中,连续培养24h后,取出培养皿经肉眼观察证实有无细菌生长的最低药物浓度,即为水产用消毒剂对养殖池塘水体中可培养细菌的最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)(图3)。由图3所示结果可以看出,2种ClO2制剂在养殖池水种均显示出了较好的杀菌效果,而其他几种水产用消毒剂在本实验采用的用药浓度范围内,对养殖水体中可培养细菌的杀菌效果则很差。
图3几种水产用消毒剂对养殖池水中可培养细菌的杀灭效果
注:由上至下,第1排,ClO2粉剂,第2排,ClO2泡腾片,第3排,聚维酮碘,第4排,苯扎溴铵,第5排,过硫酸氢钾。
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作者:华中农业大学陈昌福;武汉科研时代生物技术有限公司周鑫军。
编辑:郑燕云
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