二氧化氯水体消毒剂对细菌的灭杀效果

    覃惠明 黄杰 罗福广 文衍红 易弋

    

    

    

    摘要：为给水产养殖户使用二氧化氯进行池塘消毒提供科学依据，以大肠杆菌和无乳链球菌为测试对象，研究了二氧化氯在不同浓度和不同时间下的杀菌效果。结果表明：使用真实含量为6%左右的二氧化氯片，用量在6.0kg/hm2时（按1m水深计）有非常好的杀菌效果，杀菌率超过90%。此外，二氧化氯杀菌时间较快，在合理的浓度下，处理30～45min左右就能够达到较好的效果。

    关键词：二氧化氯;消毒;细菌;水产养殖

    二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，无“三致”效应（致癌、致畸、致突变），同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其他有毒类物质[1]。由于其安全性和高效性，二氧化氯已成为继第一代消毒剂漂白粉、第二代优氯精、第三代强氯精后的第四代消毒剂，是世界公认并得到世界卫生组织确认的A1级广谱、安全、高效消毒剂[2]。1983年，美国的环保部门和食品药品管理部门以及农林牧渔管理部门等先后批准二氧化氯可作为消毒剂在农业和畜牧业等领域使用[3]。

    近年来，在国内水产养殖业中，二氧化氯作为治疗和预防疾病的消毒剂，因其对鱼、虾、蟹、贝类等具有疗效好、毒性低、刺激性小，以及对水产动物致病菌以及芽胞等具有较强的杀灭能力等优点，已得到广泛应用[4]。但目前市面上的二氧化氯消毒剂质量参差不齐，使用方法也差异巨大[5]。比如，标注有效含量均为10%的产品，各厂家在使用说明上推荐的用量也从750～3000g/hm2（即50～200g/亩，按1m水深计，下同）不尽相同，这给养殖户们正确使用二氧化氯造成了巨大的困惑。要确定水产养殖中使用二氧化氯进行池塘消毒的准确用量，就必须对二氧化氯的杀菌效果进行详细研究。国内也有研究者开展了相关的工作[6-8]，但其是按照商品标注的二氧化氯含量计算的工作状态下的二氧化氯浓度，而没有考虑商品本身的含量是否达标。而且这些研究中的浓度是以mg/L为单位，而不是养殖户习惯的g/亩。这样的结果对于指导养殖户科学使用二氧化氯意义不大。因此，笔者采购了市面上2种不同价位的水产用二氧化氯消毒剂，实测了其含量，并以养殖户熟悉的g/亩的用量测试了其抑菌效果，以期为水产养殖户使用二氧化氯进行池塘消毒提供科学依据。

    1材料

    1.1二氧化氯

    本研究中使用的2个品牌的一元二氧化氯消毒剂均从广西柳州市本地市场购买，品牌A零售价20元/kg，品牌B售价26元/kg，商品标注二氧化氯含量均为10%。

    1.2菌种和培养基

    实验所使用的大肠杆菌为实验室常规大肠杆菌JM109，无乳链球菌分离自罗非鱼[9]，均由广西科技大学微生物研究室提供。培养细菌所用脑心浸液肉汤（BHI）培养基购自北京陆桥技术股份有限公司。

    1.3化学试剂

    本研究中所使用到的NaCl、KI等化学试剂均为国产分析纯。

    2方法

    2.1二氧化氯含量测定

    二氧化氯含量测定采用国标GB/T20783-2006和改良五步碘量法进行。改良五步碘量法具体操作步骤参考文献[10]。最后根据所取二氧化氯片的质量和溶解体积换算成固体产品中二氧化氯的含量。

    2.2细菌培养

    按说明书制备BHI液体和固体培养基，分别取10μL大肠杆菌和无乳链球菌甘油种于50mLBHI液体培养基中，在37℃培养12h（此时菌体浓度约为109CFU/mL左右）。然后用灭菌生理盐水逐级稀释200000倍备用（此时菌体浓度估计在103～104CFU/mL左右）。

    2.3二氧化氯母液制备

    准确称取1片一元二氧化氯片剂的质量，分别按15、30、45和60kg/hm2（即1000、2000、3000和4000g/亩，按1m水深计）的用量换算需要用多少体积的水溶解二氧化氯片。如果换算出来需要的水体积太多，可以减少水的体积，先配制高浓度的溶液，再进行稀释（为保证浓度准确，每次稀释最多按10倍进行）。

    2.4不同用量二氧化氯消毒剂杀菌试验

    取2.2中制备的稀释后的菌液4.5mL，分别取2.3中制备的二氧化氯母液0.5mL混合均匀，此时二氧化氯工作浓度分别为1.5、3.0、4.5和6.0kg/hm2（即按1m水深计，分别为100、200、300、和400g/亩，与水产养殖中二氧化氯的常规用量一致），同时设置不处理组作为对照。室温放置1h后取100μL涂布BHI固体平板（每个浓度涂布3个平板），37℃培养12h后，对长出的菌落进行计数，再计算不同浓度二氧化氯的杀菌率。为便于计数和提高实验准确性，不处理组平板的菌落数控制在200～500个左右为宜，若菌落数太少或太多，则改变2.2中稀释的倍数。

    2.5不同处理时间下二氧化氯消毒剂的杀菌试验

    根据2.4的试验结果，选择一个合理的二氧化氯浓度，按2.4的方法混合菌液和二氧化氯母液，分别处理15、30、45、60、90和120min后涂布平板，37℃培養12h后平板计数，并计算不同处理时间下的杀菌率。

    3结果与分析

    3.1二氧化氯含量测定

    采用国标GB/T20783-2006和改良五步碘量法分别对2个品牌的二氧化氯消毒剂的含量进行了测定，结果见表1。

    6.1从国标法的测定结果可以看出品牌A二氧化氯有效含量为3.2%，品牌B为6.3%，均远远低于包装袋上标注的10%。国标法的测定结果略高于五步碘量法，但差别不大，与赵巧玲等人的研究一致[1]。

    3.2不同用量二氧化氯消毒剂的杀菌效果

    根据2.2和2.3所述，我们对不同用量二氧化氯的杀菌效果进行了测试，结果见表2。

    从表2可以看出杀菌率与二氧化氯的实际含量明显正相关，品牌A实际含量3%左右，在3.0kg/hm2的用量下杀菌率不到50%，而品牌B实际含量6%左右，在3.0kg/hm2的用量下杀菌率超过了90%。另外，不同细菌对二氧化氯的敏感性不同，二氧化氯对大肠杆菌的灭杀效果要明显优于无乳链球菌。