二氧化氯消毒劑對(duì)細(xì)菌、病毒殺滅作用及在家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究

程海鵬，李桂玲

（北京康牧生物科技有限公司，北京 101109）

隨著家禽養(yǎng)殖業(yè)集約化程度的提高，家禽飼養(yǎng)密度不斷增加，禽舍內(nèi)堆積糞便產(chǎn)生的氨、硫化氫等有害氣體不斷增多，使禽舍空氣質(zhì)量變差，家禽長(zhǎng)期生活在這種環(huán)境下，導(dǎo)致各種疾病尤其是呼吸道疾病頻繁發(fā)生[1]，進(jìn)而導(dǎo)致用藥成本的增加以及藥物殘留、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題，在一定程度上制約了家禽業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。在家禽養(yǎng)殖過(guò)程中，針對(duì)性降低空氣中有害氣體濃度以減少呼吸系統(tǒng)疾病給家禽帶來(lái)的危害是提高家禽養(yǎng)殖水平的一個(gè)方向。而二氧化氯消毒劑可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)對(duì)雞舍內(nèi)糞便堆積產(chǎn)生的氨、硫化氫等有毒氣體和異味進(jìn)行有效消除，并不會(huì)產(chǎn)生其它有害成分，被世界衛(wèi)生組織列為A1級(jí)消毒劑，具有廣譜性、高效性和安全性等特征[2]。本文通過(guò)對(duì)二氧化氯在家禽養(yǎng)殖中相關(guān)細(xì)菌、病毒等微生物的殺滅效果和在家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景進(jìn)行探討，以期能夠幫助廣大養(yǎng)殖企業(yè)用以預(yù)防、減少家禽疾病發(fā)生，對(duì)促進(jìn)家禽業(yè)健康快速發(fā)展具有一定的實(shí)踐意義。

1 二氧化氯對(duì)細(xì)菌的殺滅作用

在常溫下，二氧化氯是一種黃色的氣體，具有刺激性氣味；分子式為ClO2，其分子量為67.46，熔點(diǎn)為-59.5℃，沸點(diǎn)為11℃，密度為3.01 g/L (11℃)。以上理化特性使ClO2成為一種非常理想的消毒劑，能夠以氣態(tài)分子或水溶液起效。ClO2以高效殺菌和強(qiáng)氧化性著稱，2.0 mg/L ClO2作用30 s 即能殺滅100% 的微生物；消毒效果優(yōu)于其它消毒劑，并且ClO2消毒實(shí)際應(yīng)用濃度很低[3-5]。

二氧化氯在醫(yī)院消毒效果顯著，濃度50 mg/L時(shí)作用1 min，對(duì)表皮葡萄球菌等多種常見(jiàn)細(xì)菌的殺滅率為100%[6]。陳英等[7]用含50 mg/L二氧化氯消毒液對(duì)懸液內(nèi)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和銅綠假單胞菌作用5 min，殺滅對(duì)數(shù)值均大于5.00。曾家慧等[8]在18~22℃ 時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定性二氧化氯殺菌效果的試驗(yàn)觀察，結(jié)果證實(shí)15 mg/L二氧化氯對(duì)大腸桿菌作用5 min、50 mg/L二氧化氯對(duì)白色念珠菌作用3 min、200 mg/L二氧化氯溶液對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢作用10 min的殺滅率均達(dá)100%。在亞致死濃度下，二氧化氯可誘導(dǎo)細(xì)菌的不同行為。研究表明，在致死濃度二氧化氯暴露下，枯草芽孢桿菌會(huì)形成生物膜[9]，而生物膜的形成是一種防御反應(yīng)，有助于細(xì)胞免受殺菌劑的毒性影響。Young等[10]檢測(cè)了穩(wěn)定性二氧化氯溶液對(duì)枯草芽孢桿菌孢子的功效和潛在作用機(jī)制，并與次氯酸鹽溶液進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，次氯酸鹽和二氧化氯的殺菌作用沒(méi)有差異，而且二氧化氯作用機(jī)制不會(huì)傷害DNA，但可能會(huì)損傷孢子的內(nèi)膜。

在通常環(huán)境下，ClO2通過(guò)氧化作用與氰化物、硫化物、苯酚、有機(jī)物等具有還原性質(zhì)的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，殺死細(xì)菌、病毒、原生生物、藻類、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體[11]，同時(shí)此反應(yīng)安全無(wú)殘留、不產(chǎn)生致癌、致畸、致突變的有機(jī)氯化物，達(dá)到可持續(xù)消毒等效果[12]。二氧化氯已逐漸替代氯氣、氯氨、次氯酸鈉、次氯酸鈣等，成為理想消毒劑。

2 二氧化氯對(duì)病毒的殺滅作用

二氧化氯是不同環(huán)境下最常使用的消毒劑，對(duì)有囊膜病毒和無(wú)囊膜病毒均有效[13]。Carducci等[14]報(bào)道，生活污水中的SARS-CoV病毒，用20 mg/L濃度的二氧化氯處理30 min，可以使之完全滅活。二氧化氯濃度在0.5~1.0 mg/L之間，可在5 min內(nèi)將流感病毒濃度降低99.9%[15]。居麗雯等[16]進(jìn)行了流感病毒滅活試驗(yàn)，其結(jié)果顯示，5 mg/L二氧化氯作用30 min和20 mg/L二氧化氯作用5 min可完全滅活流感病毒。

張志博等[17]采用免疫熒光法和懸液定量殺滅試驗(yàn)，測(cè)定二氧化氯溶液在不同濃度下經(jīng)不同作用時(shí)間（3 min和5 min）對(duì)Thiveral株豬瘟病毒的滅活率，并與市面上使用的二氧化氯粉劑的效果進(jìn)行比較；結(jié)果顯示，濃度為25 mg/L的二氧化氯溶液對(duì)Thiveral株豬瘟病毒作用3 min，滅活率達(dá)100%，同濃度的二氧化氯粉劑溶解液對(duì)Thiveral株豬瘟病毒作用3 min，滅活率也可達(dá)100%，表明二氧化氯溶液和二氧化氯粉劑均對(duì)Thiveral株豬瘟病毒具有很好的滅殺效果。

3 二氧化氯消毒劑在禽舍消毒中的應(yīng)用

3.1 對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)設(shè)備、地面及空氣進(jìn)行消毒

在新冠疫情消毒中，二氧化氯可用于噴灑、擦拭及浸泡消毒使用，作用于環(huán)境物體表面、地面、墻面等，以及室內(nèi)空氣的超低容量噴灑消毒。故二氧化氯亦可用于禽舍日常飼養(yǎng)管理消毒使用。雞只養(yǎng)殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量糞尿，如果不及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，會(huì)滋生細(xì)菌等致病微生物，導(dǎo)致雞只不明原因發(fā)病。而且，產(chǎn)生的有害氣體不僅對(duì)雞只的生長(zhǎng)造成危害，而且會(huì)讓養(yǎng)殖人員產(chǎn)生不適感，影響身心健康。因此，必須對(duì)家禽養(yǎng)殖場(chǎng)地面以及空氣進(jìn)行綜合治理，消毒殺菌，減少臭氣產(chǎn)生。王妍彥等[18]觀察了二氧化氯氣體對(duì)物體表面細(xì)菌的殺滅效果并研究其影響因素，在常溫常濕（溫度20 ℃，濕度60%）條件下，以濃度240 mg /m3的二氧化氯氣體熏蒸60 min，對(duì)存在不同載體上的金黃色葡萄球菌和大腸桿菌殺滅對(duì)數(shù)值從大到小依次為布片載體＞不銹鋼片載體＞玻璃載體，證實(shí)二氧化氯對(duì)不同載體上的細(xì)菌殺滅效果不同，并且越光滑表面的載體上細(xì)菌越較難殺滅。

本公司委托中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)院綜合檢測(cè)中心進(jìn)行消毒現(xiàn)場(chǎng)鑒定試驗(yàn)，用含量為50 mg/L二氧化氯溶液對(duì)無(wú)人室內(nèi)進(jìn)行空氣消毒，噴霧30 min，經(jīng)三次重復(fù)試驗(yàn)，每次的自然菌消亡率均＞90%，證明消毒合格；委托山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所進(jìn)行二氧化氯泡騰片對(duì)禽舍空氣、地面總菌落數(shù)的殺滅效果試驗(yàn)，推薦噴霧量150~200 mL/m3、二氧化氯溶液濃度為20 mg/L時(shí)，對(duì)禽舍內(nèi)空氣消毒20 min，殺菌率達(dá)93.44%，高于對(duì)照消毒劑（0.25%過(guò)氧乙酸消毒20 min）84.51%的殺菌率。另外，根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，二氧化氯濃度在20~40 mg/L時(shí)，地面噴灑消毒的去味效果良好。

3.2 清理水線、水線消毒

飲水安全的問(wèn)題常常得不到重視。一般養(yǎng)殖場(chǎng)將井水或自來(lái)水儲(chǔ)存于水塔、水罐中，通過(guò)水管及末端飲水裝置等給家禽供水。水源方面，自來(lái)水的水質(zhì)合格率高于深井水；微生物指標(biāo)的合格率，水源水高于水線水，水線污染較為嚴(yán)重[19]。家禽養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)生水質(zhì)降低和飲水污染問(wèn)題的主要原因是水線較長(zhǎng)，又經(jīng)常通過(guò)飲水系統(tǒng)添加多維類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并用來(lái)抗應(yīng)激，添加疫苗或水溶性藥物來(lái)預(yù)防或治療疾病。多維、藥物中的糖類等功能性物質(zhì)會(huì)為大腸桿菌等細(xì)菌提供營(yíng)養(yǎng)，在水線中殘留后促使生物膜形成，這些生物膜蓄積導(dǎo)致家禽飲用水產(chǎn)生二次污染[20]。水管、水塔等長(zhǎng)期不清洗、消毒，導(dǎo)致水線內(nèi)壁長(zhǎng)滿青苔、底部堆積淤泥，引起水質(zhì)變差。另外，雞舍水線基本不透明，水線的污染情況往往發(fā)現(xiàn)不及時(shí)[21]。很多養(yǎng)雞場(chǎng)經(jīng)常暴發(fā)大腸桿菌病，用藥即好，停藥即犯，問(wèn)題出在水線上的可能性極大。因此，定期對(duì)水線進(jìn)行清理必須得到重視。而二氧化氯消毒劑在高濃度時(shí)浸泡祛除生物膜效果顯著，一般50~80 mg/L浸泡2~4 h即可祛除，再用流水沖洗干凈無(wú)異味[22]。所謂病從口入，水質(zhì)問(wèn)題是重中之重，保障了飲水健康就從根源上遏制了多種疾病的發(fā)生。因此，保持飲水的清潔衛(wèi)生是預(yù)防疾病非常關(guān)鍵的一個(gè)方面。

4 二氧化氯消毒劑的應(yīng)用前景及展望

4.1 應(yīng)用前景

大量試驗(yàn)表明，二氧化氯消毒劑對(duì)于細(xì)菌、病毒等微生物具有良好的殺滅效果，而且由于常規(guī)使用濃度極低，對(duì)人和動(dòng)物幾乎無(wú)影響。從1983年開(kāi)始，美國(guó)便批準(zhǔn)二氧化氯用于醫(yī)院、試驗(yàn)室等環(huán)境消毒以及設(shè)備防腐。隨之，逐步擴(kuò)大到食品、農(nóng)產(chǎn)品以及動(dòng)物飼料消毒，并用于處理肉制品、家禽加工和控制微生物、殺滅霉菌等。二氧化氯的殺菌消毒在衛(wèi)生防疫、畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著對(duì)二氧化氯的深入研究，我國(guó)也逐漸擴(kuò)大了二氧化氯的使用范圍。

宋紅安等[23]對(duì)土壤消毒技術(shù)進(jìn)行了諸多調(diào)研和應(yīng)用，證實(shí)了二氧化氯消毒液可有效防止果蔬的霜霉病、枯萎病等病害發(fā)生。用50 mg/L ClO2噴灑施用時(shí)，可有效殺滅芹菜葉斑病、斑枯??；用15 mg/L ClO2進(jìn)行土壤殺菌可有效防止辣椒、青椒的根腐病、炭疽病等；使用ClO2對(duì)棉花進(jìn)行重茬病防治試驗(yàn)，用10 mg/L噴灑，70~80 mg/L灌根或15 mg/L灌溉可將棉花產(chǎn)量提高50%~60%。隨著試驗(yàn)以及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，二氧化氯消毒劑在土壤消毒上取得了很好的效果，在農(nóng)業(yè)上更具有廣闊的應(yīng)用前景。

梁偉杰等[24]試驗(yàn)表明：二氧化氯可對(duì)含酚污水、常規(guī)污水有效去除臭味；并且除臭效果遠(yuǎn)強(qiáng)于氯。徐國(guó)龍[25]通過(guò)用二氧化氯在多個(gè)垃圾場(chǎng)所實(shí)地進(jìn)行垃圾處理除臭試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)二氧化氯對(duì)垃圾場(chǎng)臭氣有良好的除臭效果，可通過(guò)二氧化氯的氧化作用使具有臭味的物質(zhì)（硫化氫、氨等）氧化分解，從而達(dá)到除臭效果。二氧化氯在處理污水以及對(duì)垃圾除臭諸多方面都發(fā)揮了顯著的效果，為家禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水和垃圾處理提供很好的參考。

二氧化氯屬無(wú)毒物，各國(guó)對(duì)二氧化氯使用范圍的規(guī)定非常寬泛。但由于二氧化氯氧化能力極強(qiáng)，應(yīng)避免在密閉空間內(nèi)高濃度使用。不過(guò)，二氧化氯消毒通常以噴霧使用居多，濃度通常在20~40 mg/L，很少會(huì)涉及高濃度。因此，二氧化氯也是國(guó)際上公認(rèn)的安全、無(wú)毒的綠色消毒劑。二氧化氯在公共場(chǎng)所消毒以及養(yǎng)殖場(chǎng)等方面消毒應(yīng)用越來(lái)越廣，尤其近幾年新冠疫情防控，室內(nèi)外噴灑、噴霧消毒應(yīng)用方便，效果不斷得到確證，應(yīng)用前景廣闊。

4.2 展望

二氧化氯作為公認(rèn)的第四代消毒劑有著良好的發(fā)展前景，尤其新冠疫情流行的情況下，在醫(yī)院作為環(huán)境、廢水、廢棄物的消毒都有很好的效果。另外，在養(yǎng)殖行業(yè)預(yù)防傳染病以及平時(shí)殺菌消毒、環(huán)境控制也是最優(yōu)選擇之一，在農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害防治以及果蔬防腐等各方面也得到了很好的應(yīng)用。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高和人們對(duì)綠色畜禽養(yǎng)殖的關(guān)注度逐漸增加，畜禽養(yǎng)殖如今正向著綠色、健康的類型轉(zhuǎn)變[26]。加快綠色環(huán)保型二氧化氯產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)并占領(lǐng)該領(lǐng)域科技制高點(diǎn)，有效服務(wù)養(yǎng)殖業(yè)和增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力顯得尤為迫切，同時(shí)也具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。