微酸性電解水消毒技術(shù)在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進展

姬真真，程 璞，惠 雪，2，席 磊*，石志芳

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院,河南 鄭州 450011；2.河南省畜禽健康養(yǎng)殖與智能裝備工程研究中心，河南 鄭州 450011)

規(guī)模化集約化畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中，對養(yǎng)殖環(huán)境進行定期消毒是預(yù)防疫病發(fā)生和傳播的一項重要生物安全措施，對畜禽清潔生產(chǎn)具有非常重要的意義。目前，畜禽養(yǎng)殖場常見的消毒方式有沖洗消毒、浸液消毒、紫外線消毒和噴霧消毒，其中，噴霧消毒是使用化學(xué)消毒劑對畜禽舍空氣環(huán)境、動物體表、設(shè)施環(huán)境等進行消毒，是養(yǎng)殖場最常見的消毒方式。噴霧消毒可以減少動物體表和設(shè)施設(shè)備表面的病原微生物，降低舍內(nèi)空氣中的粉塵，減少空氣污染物排放，防止疫病的發(fā)生[1-2]。但噴霧消毒所使用的化學(xué)消毒劑不僅會刺激畜禽的呼吸道，其化學(xué)殘留會影響產(chǎn)品質(zhì)量；同時，耐藥病原微生物(如李斯特菌、沙門氏菌)的產(chǎn)生還導(dǎo)致化學(xué)消毒劑的消毒效果不斷降低，養(yǎng)殖舍病原微生物污染嚴(yán)重超標(biāo)，引發(fā)畜禽疫病等問題[3-4]。

微酸性電解水(SLAEW)是稀鹽溶液或稀鹽酸溶液經(jīng)過電解得到的、具有殺菌作用的消毒溶液，其pH為5.5～6.5。SLAEW具有安全、高效、廣譜、瞬時、無污染、無殘留、腐蝕性小、物理化學(xué)特性穩(wěn)定等優(yōu)點，是一種新型消毒劑，對動物健康和環(huán)境無負面影響[5]，可作為化學(xué)消毒劑的替代品使用，在食品、醫(yī)療衛(wèi)生以及畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。因此本文基于微酸性電解水的基本特點，概述了微酸性電解水對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境(包括舍內(nèi)空氣、設(shè)施設(shè)備表面、動物體表以及場區(qū)入口)進行消毒和飲用飼喂等方面的研究進展，為微酸性電解水在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供參考。

1 微酸性電解水簡介

有效氯濃度(AAC)、pH 5.5～6.5、氧化還原電位(ORP)是微酸性電解水(SLAEW)的三個主要指標(biāo)。SLAEW的制備方法有無隔膜和有隔膜兩種方法[6]。有隔膜法為在有隔膜電解槽中電解稀鹽溶液，兩極所得酸堿溶液按一定比例混合。無隔膜法為在無隔膜電解槽中電解稀鹽溶液，然后加入稀鹽酸調(diào)節(jié)，或者電解稀鹽和稀鹽酸的混合液，或者在無隔膜電解槽中電解稀鹽酸溶液得到氯氣，將氯氣充分溶于水，最終都能制備出pH為5.5～6.5的SLAEW溶液。SLAEW中有效氯的主要存在形式為次氯酸(HClO)，HClO對大腸桿菌和沙門氏菌具有很強的殺菌作用[7]。SLAEW的pH接近中性，對動物體表和設(shè)施設(shè)備的腐蝕性小。目前，SLAEW制備一般采用的是低濃度的食鹽溶液或稀鹽酸溶液，制取方便，成本低廉。國內(nèi)畜禽養(yǎng)殖場用SLAEW生產(chǎn)設(shè)備已研究開發(fā)了第三代產(chǎn)品，且已形成設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力?，F(xiàn)有的設(shè)備可穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，操作簡單，維護方便。

2 利用SLAEW對畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境消毒

2.1 舍內(nèi)空氣環(huán)境的消毒

粉塵是畜禽舍內(nèi)存在的主要污染物之一，能導(dǎo)致禽體產(chǎn)生各種呼吸系統(tǒng)疾病，同時也是許多病原微生物的載體。近年來，相關(guān)研究人員進行了大量有關(guān)SLAEW消毒對舍內(nèi)空氣環(huán)境影響的試驗研究，取得了一定的成果。姬真真等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞舍進行SLAEW噴霧后，舍內(nèi)空氣中微粒的平均濃度明顯降低，且有效氯濃度為50 mg/L的SLAEW較30 mg/L的SLAEW降低微粒濃度的效果更明顯；噴霧消毒后舍內(nèi)總微生物平均濃度顯著低于消毒前，有效氯濃度為30 mg/L和50 mg/L的殺菌率分別為35.21%和50.36%。鄭煒超[7-9]在對規(guī)模化蛋雞養(yǎng)殖場進行的SLAEW噴霧消毒效果的研究結(jié)果表明，SLAEW噴霧顯著減少了舍內(nèi)空氣中的微生物濃度(平均相對減少了57%)，且顯著減少養(yǎng)殖舍內(nèi)空氣中粒徑大于7.1 μm的粉塵和粒徑大于2.1 μm的空氣微生物，且隨著有效氯濃度及噴霧時間的增加，空氣凈化效果越好。蛋雞舍內(nèi)使用有效氯濃度262 mg/L的SLAEW和使用有效成分濃度500 mg/L的雙癸基二甲基溴化銨溶液噴霧消毒均能明顯降低空氣中的微生物濃度，但前者比后者更能有效減少雞舍內(nèi)空氣中微生物的濃度[10]。曹薇等[11]對比了豬舍內(nèi)使用有效氯濃度270 mg/L的SLAEW、250 mg/L強力消毒靈粉溶液和聚維酮碘溶液(1∶250)噴霧后消毒效果，三種消毒劑的殺菌率分別為59.2%、48.7%和25.9%，SLAEW的殺菌效果最好，因此可以代替豬場常用消毒劑。有效氯濃度90 mg/L的SLAEW可以顯著減少仔豬舍內(nèi)空氣中總細菌數(shù)和金黃色葡萄球菌數(shù)，且消毒效果至少能持續(xù)3 d[12]。牛舍空氣噴霧消毒試驗中，有效氯濃度60 mg/L的SLAEW除菌率顯著高于戊二醛、二氯異氰尿酸鈉、百毒殺等常用化學(xué)消毒劑[13]。

2.2 設(shè)施設(shè)備表面和動物體表的消毒

養(yǎng)殖舍內(nèi)噴霧消毒范圍除空氣外，還包括設(shè)施設(shè)備表面和動物體表。利用SLAEW對畜禽舍內(nèi)空氣及設(shè)施設(shè)備表面進行消毒是切斷病原微生物傳播途徑、控制疫病傳播的重要手段。倪莉研究了有效氯濃度100 mg/L的SLAEW和兩種常用化學(xué)消毒劑(有效成分濃度312 mg/L的雙癸基二甲基溴化銨溶液和有效成分濃度166 mg/L的苯扎氯銨溶液)對規(guī)?；半u舍墻壁、地面和設(shè)施設(shè)備表面的大腸桿菌殺菌率情況，結(jié)果表明，使用SLAEW噴霧消毒對墻壁、地面和設(shè)施設(shè)備表面的大腸桿菌殺菌率顯著高于雙癸基二甲基溴化銨溶液和苯扎氯銨溶液[14]。使用有效氯濃度250 mg/L的SLAEW噴霧后，蛋雞舍內(nèi)料槽表面微生物數(shù)量減少58.3%，水線表面微生物數(shù)量減少94.4%，墻壁微生物數(shù)量減少91.3%，地面微生物數(shù)量減少83.8%[15]。使用有效氯濃度120 mg/L的SLAEW對雞舍內(nèi)三種表面(鐵板、PVP塑料和地面)的消毒效果研究顯示，SLAEW噴霧消毒可以殺滅大部分附著鐵板和PVP塑料表面的沙門氏菌和大腸桿菌，可減少附著于三種材料表面的雜菌，其中，殺滅效果為鐵板表面>PVP材料表面>地面[4]。使用有效氯濃度300 mg/L的SLAEW對豬舍內(nèi)設(shè)施表面的消毒效果研究結(jié)果表明，SLAEW消毒可以顯著減少豬舍內(nèi)墻面、欄桿和地面的微生物數(shù)量[4]。曹薇等[11]研究表明，與0.25 g/L強力消毒靈粉溶液和聚維酮碘溶液(1∶250)相比，有效氯濃度300 mg/L的SLAEW對豬舍內(nèi)墻面、圈欄和地面的消毒效果更好，這與郝曉霞等[4]研究結(jié)果一致。使用SLAEW對擠奶杯、儲奶罐、污染毛巾等物品的消毒均有很好的殺菌效果，且當(dāng)有效氯濃度為20 mg/L，作用3 min時，可殺滅物品表面全部細菌[13]。葛良鵬等[16]研究報道，使用電解水消毒可以有效減少豬體表面的微生物數(shù)量。閆丁磊[17]研究發(fā)現(xiàn)，使用有效氯濃度30 mg/L的SLAEW可有效降低牛體的微生物水平。

2.3 場區(qū)入口通道的消毒

規(guī)?；B(yǎng)殖場區(qū)入口的消毒工作非常重要，車輛和人員在進入前都要通過專用通道消毒。郝曉霞等[18]研究報道，使用有效氯濃度200～300 mg/L的SLAEW代替化學(xué)消毒劑注入消毒池，車輛經(jīng)過消毒池時，表面的污物被清洗，微生物被殺滅，可以實現(xiàn)對車輛輪胎的消毒。研究人員使用有效氯濃度80 mg/L的SLAEW和有效成分濃度1 367 mg/L的復(fù)合酚對進場車輛噴霧消毒效果進行試驗，結(jié)果表明(見表1)，前者的消毒效果已經(jīng)達到了后者，而且，SLAEW腐蝕性小、消毒成本低，可以代替化學(xué)消毒劑對進場車輛進行噴霧消毒[19]。

據(jù)丁玉春等[20]研究報道，畜禽養(yǎng)殖場區(qū)入口進出人員通道內(nèi)可采用SLAEW噴霧消毒，在長3 m×寬1 m的通道內(nèi)，設(shè)置安裝2～3個微滴噴霧器，加入有效氯濃度10～30 mg/L的SLAEW，噴霧器啟動后1 min內(nèi)霧滴便可充滿整個空間，進出人員經(jīng)過時，可對衣物、鞋子、頭發(fā)表面進行消毒，而且無刺激性氣味，不會打濕衣物。

表1 SLAEW和復(fù)合酚對養(yǎng)殖場進場車輛噴霧消毒效果對比[19]Table 1 Comparison of spray disinfection effect of SLAEW and compound phenol via vehicles

3 畜禽飲用SLAEW的效果

Inagaki等[21]對比研究飲用微酸性電解水和無菌水對實驗動物小鼠健康的影響，結(jié)果表明，與飲用無菌水相比，小鼠飲用有效氯濃度為5 mg/L的SLAEW不影響健康狀況。Bodas等[22]通過研究山羊飲用水中添加3%的SLAEW，結(jié)果表明，SLAEW能顯著減少飲水中大腸桿菌和細菌總數(shù)，且不影響山羊的生產(chǎn)性能。微酸性電解水可以顯著殺滅飲水內(nèi)存在的大腸桿菌等病原微生物，正大公司在肉雞中進行SLAEW飲用試驗，結(jié)果表明，肉雞均重、出欄率、料肉比等生產(chǎn)性能均有不同程度提高[23]。王陽等[24]研究了規(guī)模化雞場飲水系統(tǒng)中添加有效濃度為0.3 mg/L的SLAEW，可以顯著降低飲水中的細菌總數(shù)，殺菌效果顯著。這說明SLAEW是一種安全有效的消毒劑，可以作為畜禽的消毒飲用水使用。

4 展 望

微酸性電解水作為一種安全、高效、廣譜的新型消毒劑，適用于畜禽養(yǎng)殖場內(nèi)空氣環(huán)境、設(shè)施設(shè)備表面和動物體表以及場區(qū)入口通道等凈化消毒，其消毒效果已經(jīng)達到甚至超過了目前常用的化學(xué)消毒劑。微酸性電解水具有溫和的氧化還原特性，殺菌效果顯著，可以作為畜禽消毒飲用水使用。微酸性電解水制備簡單、成本低廉、物理化學(xué)特性穩(wěn)定，霧化后有效成分損失少，其pH接近中性、對動物體無傷害，對設(shè)施設(shè)備無腐蝕，無藥物殘留，作為新型消毒劑，在畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和推廣價值。