二氧化氯水体消毒剂对细菌的灭杀效果

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。

3.3不同處理时间下二氧化氯消毒剂的杀菌效果

根据3.2的结果，我们选用品牌B二氧化氯消毒剂，在1.5kg/hm2和6.0kg/hm2的用量下，测试了处理时间对杀菌效果的影响，结果见表3。

从结果可以看出，在1.5和6.0kg/hm2（即100g/660m3和400g/660m3）这2个用量下，处理60min，杀菌率达到最大值;处理15min，杀菌率可达到最大值的90%以上;处理45min，杀菌率可达到最大值的98%。这说明二氧化氯杀菌的作用时间很短，使用15min后就能出现明显的杀菌作用，45min后杀菌效果就几乎达到最大值，继续增加作用时间对提高杀菌率的作用不大。

4讨论与结论

本研究中选用的2个品牌产品的实际二氧化氯含量都远低于标注含量，这是我们始料未及的情况。于是课题组测定了市面上多个品牌的二氧化氯产品（均标注二氧化氯含量10%），结果发现没有一个品牌的二氧化氯含量达到了10%，价钱在25元/kg以上的产品二氧化氯含量多在5%～6%左右，而一些低价产品的含量几乎都不到3%，有个别产品甚至连1%都不到，这说明市场上二氧化氯消毒剂的质量不容乐观。养殖户在选用二氧化氯产品的时候要注意选择一些知名厂家的产品，而尽可能地避免将价格作为选择产品的主要因素。同时，也建议监管部门出台相关的政策法规来规范二氧化氯相关产品的生产与销售。

根据3.3的实验结果，使用含量6%左右的二氧化氯产品，每亩水面（1m水深，下同）的用量要达到150g才能有较好的杀菌效果（大于75%，下同），而使用含量3%左右的产品，每亩水面的用量要达到350g才能有较好的杀菌效果。市面上某些品牌为鼓吹自己的产品效果，建议的用量为每亩50g，从本研究的实验结果来看并没有科学依据，当然不排除一些高质量产品的二氧化氯含量真正达到了10%。

目前水产养殖行业所使用的二氧化氯消毒剂多为一元固体泡腾片剂[11]。这类产品实际并不含二氧化氯，其主要成分是亚氯酸盐和固体酸（如柠檬酸、硫酸氢钠等）。产品投入池塘后，固体酸溶于水产生局部酸性环境，亚氯酸盐与氢离子反应生成二氧化氯[12]。由于二氧化氯是通过化学反应生成，反应效率不可能达到100%，这会造成二氧化氯实际含量低于理论含量。此外，各个生产厂家由于产品配方不同，反应效率自然会有差别，这可能是市面上二氧化氯产品质量良莠不齐的原因之一。

二氧化氯是目前公认的用于水产养殖最佳的消毒剂[13]，但对于某些流水养殖池塘来说使用二氧化氯却存在一些问题。因为绝大多数流水养殖池塘的养殖密度都很高，甚至达到45万～60万kg/hm2，在使用消毒剂的时候必须考虑增氧设备的开关。由于二氧化氯是气体，开启增氧设备很容易让二氧化氯从水体中挥发，严重影响杀菌效率，而停止增氧，鱼又有缺氧死亡的可能性。因此，为了给流水池塘的养殖户提供一些科学使用二氧化氯的实验依据，对二氧化氯的杀菌时间进行了研究。结果发现，二氧化氯的杀菌效果主要取决于二氧化氯的浓度，当浓度一定的时候，处理30～45min左右就能够达到较好的效果。因此，对于流水养殖池塘使用二氧化氯，可以关闭增氧设施，投放二氧化氯消毒30～45min后，马上开启增氧设备，这样既能达到消毒的目的，又能避免鱼因为严重缺氧而死亡。

参考文献：

[1]赵巧玲，杨雪帆.丙二酸碘量法与改良五步碘量法测定二氧化氯含量的方法探讨[J].中国卫生检验杂志，2017（20）：2914-2916.

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[4]刘晓勇，张颖，齐茜，等.杂交鲟幼鱼对几种外用消毒药物敏感度的研究[J].水产学杂志，2011（03）：10-15.

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[12]张林霞，王奎涛，胡申才，等.一元固体二氧化氯泡腾片的工艺研究[J].化工科技市场，2007（08）：20-22.

[13]孟思妤，孟长明，陈昌福.预防水产养殖动物疾病的首选药物——二氧化氯[J].科学养鱼，2009（02）：77.

（收稿日期：2019-02-27;修回日期：2019-07-26）