曾中華
(漳州市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,福建 漳州 363000)
上海黃浦江死豬漂浮事件后,病害生豬及其產(chǎn)品無害化處理引起社會(huì)廣泛關(guān)注,影響畜牧業(yè)健康穩(wěn) 定發(fā)展、動(dòng)物疫病防控、環(huán)境污染整治、動(dòng)物產(chǎn)品安全和公共衛(wèi)生安全。本研究用掩埋、無害化處理池、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī) 3種模式,對(duì)病害生豬及其產(chǎn)品進(jìn)行無害化處理,檢測(cè)處理前后豬繁殖與 呼吸綜合癥、豬瘟、偽狂犬、圓環(huán)等 4 種病毒和大腸桿菌、蛔蟲卵及磺胺二甲基嘧啶、鹽酸土霉素的變 化情況,為科學(xué)處理提供依據(jù)。
1.1.1 儀器病害生豬及其產(chǎn)品,由龍海市益民農(nóng)牧有限公司病死豬集中無害化處理點(diǎn)提供;T Y-FCW-26 型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī)購自漳州市天洋機(jī)械有限公司;天洋生物酵素購自漳州市天洋機(jī)械有限 公司;Spx-150 生化培養(yǎng)箱購自上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司;Ac2-4s1 生物安全柜購自新加坡藝思高科技有限公司;光學(xué)顯微鏡購自奧林巴斯(中國)有限公司。Agilent 1100 高效液相色譜儀:美國Agilent 公 司;AllegraTM 21R 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī):美國Beckman公司;N-EVAP 111 氮吹儀:美國Organomation 公司。
1.1.2 主要試劑月桂基硫酸鹽胰蛋白胨肉湯(LST):北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司,批號(hào) 120201;煌 綠乳糖膽鹽肉湯(BGLB):北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司,批號(hào) 111029;大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株:中國獸醫(yī)藥 品監(jiān)察所;鹽酸土霉素可溶性粉:山東德信生物科技有限公司,批號(hào):2013101103,含量:鹽酸土霉素 50%;酒石酸泰樂磺胺二甲嘧啶可溶性粉:北京中農(nóng)華威制藥有限公司,批號(hào):20130105,含量:磺胺 二甲基嘧啶 10%。
1.1.3 檢測(cè)試劑盒豬繁殖與呼吸綜合征病毒 RT-PCR 檢測(cè)試劑盒(生產(chǎn)批號(hào):PRRS20140217P)、豬瘟 病毒通用型 RT-PCR 檢測(cè)試劑盒(生產(chǎn)批號(hào):CSF20140114P)、豬偽狂犬病毒 PCR 檢測(cè)試劑盒(生產(chǎn)批號(hào):PR20140218P)、豬圓環(huán)病毒檢測(cè)試劑盒(生產(chǎn)批號(hào):PC20140121P),均由北京世紀(jì)元亨動(dòng)物防疫 技術(shù)有限公司提供。
1.1.4 病害生豬及其產(chǎn)品由龍海市益民農(nóng)牧有限公司病死豬集中無害化處理點(diǎn)提供。
1.2.1 病害生豬及其產(chǎn)品前處理試驗(yàn)分成4個(gè)批次,每批次選擇 10頭體重 20kg以上的病死生豬,采 集頜下淋巴結(jié)、腹股溝淋巴結(jié)、脾臟等組織送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)(處理前樣品)。同時(shí),將剖檢采樣的10 頭病 死生豬和100kg谷糠及 500kg病害生豬及其產(chǎn)品加入畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī)料槽內(nèi),啟 動(dòng)處理機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn) 20min,停機(jī)將剩下物料加入處理機(jī)料槽內(nèi),各批次再加入物料品種及數(shù)量(具體見表1),再啟動(dòng) 處理機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 3h后停機(jī),根據(jù) GBT6679-2003[1]采 樣標(biāo)準(zhǔn)采 3 份樣品(前處理樣品),1 份 0.5kg送實(shí)驗(yàn)室 檢測(cè),另外2 份各 50kg分別用掩埋和無害化處理池處理,剩余物料在處理機(jī)處理。
表1 4批次物料加入情況kg
1.2.2 無害化處理試驗(yàn)掩埋處理:挖 1個(gè)長(zhǎng)、寬、高各 1 m的掩埋坑,在坑底鋪撒 5cm厚的漂白粉,放入1份50kg前處理樣品,再用40cm的土層覆蓋,再鋪撒 5cm厚漂白粉,然后覆土掩埋,平整地面; 經(jīng)過 30d處理,按GB/T6679-2003 采樣標(biāo)準(zhǔn),采集1 份 0.5kg樣品(掩埋處理后樣品)送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
無害化處理池處理:挖1個(gè)長(zhǎng)、寬、高各1 m的正方體無害化處理池,放入1份50kg前處理物料;經(jīng) 過30d處理,按GB/T6679-2003采樣標(biāo)準(zhǔn),采集1份0.5kg樣品(處理池處理后樣品)送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
處理機(jī)處理:剩余物料均勻加入天洋酵素 2kg,啟動(dòng)處理機(jī)自動(dòng)處理按鈕,設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行 24h后,調(diào)出溫度記錄,檢查處理機(jī)溫度是否在設(shè)定范圍內(nèi),停機(jī)檢查處理物的干濕度、細(xì)度,檢查合格出料,按 GB/T6679-2003 采樣標(biāo)準(zhǔn),采集 1 份0.5kg樣品(處理機(jī)處理后樣品)送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
1.2.3 四種病毒的檢測(cè)按照四種病毒的檢測(cè)試劑盒說明書進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.4 大腸桿菌 MPN 計(jì)數(shù)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19524.1-2004《肥料中糞大腸菌群的測(cè)定》[2]進(jìn) 行檢測(cè)。
1.2.5 蛔蟲卵死亡率的測(cè)定按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19524.2-2004《肥料中蛔蟲卵死亡率的測(cè)定》[3]進(jìn) 行檢測(cè)。
1.2.6 磺胺二甲基嘧啶的檢測(cè)色譜柱:ODS C18(5 μm)250mm×4.6 mm;柱溫 40℃;流動(dòng)相:乙腈﹕ 水﹕冰乙酸=20﹕80﹕0.5;流速 1.0mL/min;紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)為 272 nm;進(jìn)樣量 20μL;其它具體參考 GB 29694-2013《動(dòng)物性食品中 13 種磺胺類藥物多殘留的測(cè)定(高效液相色譜法)》[4]方法測(cè)定。
1.2.7 鹽酸土霉素的檢測(cè)色譜柱:O DS C18(5 μm)250mm×4.6 mm;柱 溫 40℃;流動(dòng)相:乙 腈:0.01 mol/L NaH2PO4溶液(pH=2.5)=30﹕70;流速1.0mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)為355 nm;進(jìn)樣量20μL。其它具體參考 GB/T 5009.116-2003《畜、禽肉中土霉素、四環(huán)素、金霉素殘留量的測(cè)定(高效液相色譜法)》[5]方法測(cè)定。
4 批次樣品檢測(cè)結(jié)果分別見表2、表3 及圖1 至圖 6。
表2 4批次4種病毒核酸陽性統(tǒng)計(jì)
表3 4個(gè)批次備檢樣品PCR 檢測(cè)明細(xì)
圖1 豬瘟 PCR 特異性試驗(yàn)結(jié)果
圖2 豬瘟 PCR 特異性試驗(yàn)結(jié)果
圖 3 藍(lán)耳、圓環(huán)、偽狂犬 PCR 特異性試驗(yàn)結(jié)果
圖 4 藍(lán)耳 PCR 特異性試驗(yàn)結(jié)果
圖5 圓環(huán) PCR 特異性試驗(yàn)結(jié)果
圖 6 偽狂犬 PCR 特異性試驗(yàn)結(jié)果
圖1 中樣品編號(hào)為 1A、2A、1B、2B的樣品檢出豬瘟核酸陽性;圖2 中樣品編號(hào)為3A、4A、3B、4B、1C、2C、2D的樣品檢出豬瘟核酸陽性;圖 3 中樣品編號(hào)為 1A、2A、1B、2B的樣品檢出藍(lán)耳核酸 陽性;圖 4 中樣品編號(hào)為 4A、1D、1C、2C的樣品檢出藍(lán)耳核酸陽性;圖5 中樣品編號(hào)為 4A的樣品檢 出圓環(huán)病毒核酸陽性;圖 6 中樣品編號(hào)為 4A的樣品檢出偽狂犬核酸陽性。
無害化處理池處理后,大腸桿菌 MPN 數(shù)為前處理的1.6%~5.7%,蛔蟲卵死亡率為 84%~89%;掩埋 處理后,大腸桿菌 MPN 數(shù)為前處理的6.3%~18.7%,蛔蟲卵死亡率為 83%~85%;處理機(jī)處理后,大腸 桿菌幾乎全部被滅殺,蛔蟲卵死亡率為96%~99%。
對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析,因變量大腸桿菌 MPN 數(shù):無害化處理池、掩埋、處理機(jī)與前處 理之間均存在顯著性差異(0.01<P<0.05),無害化處理池、掩埋、處理機(jī)之間差異不顯著(P>0.05); 因變量蛔蟲卵死亡率:無害化處理池、掩埋、處理機(jī)與前處理之間差異極顯著(P<0.01),無害化處理 池與掩埋組之間差異顯著,無害化處理池、掩埋與處理機(jī)之間差異極顯著(P<0.01)。
表4 處理前后大腸桿菌MPN數(shù)與蛔蟲卵死亡率
2.3.1 最低檢測(cè)限磺胺二甲基嘧啶為0.05mg/kg,鹽酸土霉素為 0.15mg/kg。
2.3.2 磺胺二甲基嘧啶和鹽酸土霉素HPLC 檢測(cè)條件通過 HPLC 檢測(cè),檢測(cè)條件適合檢測(cè)磺胺二甲基 嘧啶和鹽酸土霉素,峰型良好且無重疊,證明該條件下檢測(cè)磺胺二甲基嘧啶和鹽酸土霉素含量準(zhǔn)確、可信,具有科學(xué)性,見圖 7,圖 8。
圖7 磺胺二甲基嘧啶色譜圖
圖8 鹽酸土霉素色譜圖
表5 處理前后磺胺二甲基嘧啶和鹽酸土霉素檢測(cè)情況
對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析,因變量磺胺二甲基嘧啶(SM2)含量:前處理與處理池、掩埋、處理機(jī)處理后差異極顯著(P<0.01);處理池、掩埋、處理機(jī)無顯著性差異(P>0.05)。因變量鹽酸土 霉素:前處理與處理池、掩埋差異極顯著(P<0.01),前處理與處理機(jī)無顯著性差異(P>0.05),處理 機(jī)與處理池、掩埋差異極顯著(P<0.01),處理池與掩埋差異不顯著(P>0.05)。
(1)無害化處理池、掩埋和處理機(jī)作為病害生豬及其產(chǎn)品無害化處理模式,各有其優(yōu)缺點(diǎn);無害化處理池是利用動(dòng)物組織中微生物的自然分解能力對(duì)組織進(jìn)行分解的處理方式,操 作簡(jiǎn)單,適 用范圍較廣,但是建設(shè)地點(diǎn)難找,前期成本較高,處理周期長(zhǎng),容易滿載,存在隱患;掩埋作為一種常用的無害化 處理模式,它的運(yùn)行成本較低,操作方便,但是地點(diǎn)難找,處理不徹底,處理不當(dāng)時(shí)容易造成二次污 染;處理機(jī)是物理與生物降解相結(jié)合的方法,是利用微生物強(qiáng)大地分解轉(zhuǎn)化有機(jī)物的能力,將組織變 成有機(jī)肥料的過程,實(shí)現(xiàn)變廢為寶和資源的再利用[6-14]。其中畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī)添加耐熱 微生物,可將尸體作為氮源和碳源,加速微生物繁殖,加快尸體有機(jī)物分解,處理速度快、環(huán)保無污 染、收益高[8-9]。
(2)處理機(jī)處理后的樣品大腸桿菌 MPN 數(shù)和蛔蟲卵死亡率均符合生物有機(jī)肥中糞大腸桿菌≤100個(gè)/g,蛔蟲卵死亡率≥95%的標(biāo)準(zhǔn),可用作有機(jī)肥使用,增加收益,在徹底處理病害生豬及其產(chǎn)品的同時(shí),生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)變廢為寶和資源的再利用。
(3)從處理結(jié)果看,3 種處理模式對(duì)大腸桿菌的滅殺作用與前處理后比較均有顯著性差異,但是,處理機(jī)只用了一天,掩埋和無害化處理池需要 1個(gè)月,且從數(shù)據(jù)上看處理機(jī)的處理效果也是優(yōu)于無害化 處理池和掩埋;對(duì)蛔蟲卵的滅殺作用,無害化處理機(jī)的效果更是明顯,與掩埋組和無害化處理池均有極 顯著性差異;處 理機(jī)利用耐熱微生物最大化的分解動(dòng)物組織并利用85℃高溫對(duì)大腸桿菌和蛔蟲卵進(jìn)行滅 殺,故效果比無害化處理池和掩埋好。
(4)不同處理模式對(duì)磺胺二甲基嘧啶和鹽酸土霉素的降解效果,根據(jù)抗生素不同有明顯差異。三種 處理模式對(duì)磺胺二甲基嘧啶降解效果明顯,但是差異不顯著。而三種處理方法降解鹽酸土霉素的效果有明顯差異,處理機(jī)與處理池、掩埋差異極顯著。無害化處理池和掩埋降解效果非常好,處理機(jī)降解效果 不明顯。范菲菲等[15]研 究表明土霉素類在土壤中存在降解(生物降解、非生物降解)、吸附、遷移等行 為,可見土霉素類在土壤中能快速降解或被吸附。病害生豬及其產(chǎn)品經(jīng)過畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī) 處理后的產(chǎn)品,藥物殘留仍然存在,不能作為肉骨粉出售,作為有機(jī)肥返田是安全可行的。
(5)本 試驗(yàn)通過掩埋、無 害化處理池和畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī)等 3種無害化處理模式對(duì)病害 生豬及其產(chǎn)品進(jìn)行處理比較,研究處理前后4 種生豬常見病毒的變化,發(fā)現(xiàn)病害生豬及其產(chǎn)品經(jīng) 30d掩 埋和處理池處理后,還能檢出繁殖與呼吸綜合征病毒和豬瘟病毒核酸陽性,說明掩埋和無害化處理池處 理方式仍然存在生物安全隱患,可造成嚴(yán)重的二次污染。而 經(jīng)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī) 24h處理后,4 種生豬常見病毒病檢測(cè)都為核酸陰性。
(6)綜合比較掩埋、無害化處理池和畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī)等三種無害化處理模式,掩埋雖 然操作方便,但掩埋點(diǎn)難找、處理周期長(zhǎng)、人工費(fèi)用大、生物安全水平低,不僅造成資源浪費(fèi)還會(huì)帶來 污染隱患;無害化處理池一度成為病害動(dòng)物及其產(chǎn)品無害化處理的主要模式,但建設(shè)點(diǎn)難找、費(fèi)用比較 高、需專人管理、容易滿載,同時(shí)存在污染地下水隱患;畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)有機(jī)廢棄物處理機(jī),操作方便,周 期較短,處理徹底,同時(shí)生產(chǎn)出高檔有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)廢棄物的安全資源化利用,符合環(huán)境保護(hù)與資源再生的理念,是病死畜禽無害化處理的主要發(fā)展方向[16-22]。
總之,病害生豬及其產(chǎn)品三種無害化處理模式,對(duì)大腸桿菌、蛔蟲卵和病毒均有滅殺作用,對(duì)抗生 素有降解效果,但是處理機(jī)對(duì)病毒、細(xì)菌、蛔蟲卵的滅殺效果最好,對(duì)環(huán)境的污染也最小,實(shí)現(xiàn)廢棄物的無害化處理與資源化利用。
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