向雙云 周珍輝 張浩

微電流對水中大腸桿菌的消毒效果觀察

向雙云 周珍輝*張浩

（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院畜牧獸醫(yī)系 北京 102442）

為了驗證微電流對水中大腸桿菌的消毒效果，試驗采用不同電流強(qiáng)度和不同時間對含有大腸桿菌的水體進(jìn)行消毒處理，比較處理前后的殺菌率。試驗證明，微電流對大腸桿菌具有很好的消毒效果，用2A微電流對大腸桿菌進(jìn)行的消毒，5min就能達(dá)到很好的消毒效果，電流強(qiáng)度加大到4A時，10min就能達(dá)到對大腸桿菌的完全殺滅效果，電流強(qiáng)度加大到6A時，5min雖然達(dá)不到100.00%，但是大腸桿菌已經(jīng)基本殺滅，10min能達(dá)到對大腸桿菌的完全殺滅效果。

微電流 大腸桿菌 消毒效果

隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化、集約化程度不斷提高，畜禽養(yǎng)殖場疫病控制已成為養(yǎng)殖成敗的關(guān)鍵。消毒是綜合性預(yù)防動物疫病的重要環(huán)節(jié)，是控制動物疫病病原、切斷傳播途徑的重要措施。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然現(xiàn)在養(yǎng)殖場對消毒工作很重視，消毒觀念和消毒意識也有了很大提高，消毒也在具體工作中花費(fèi)了很多的人力、財力和物力進(jìn)行消毒，但其效果卻不理想，沒有達(dá)到有效的消毒效果。消毒效果不理想的主要原因是消毒設(shè)備以及相關(guān)設(shè)施不完善，傳統(tǒng)的消毒劑消毒時間長且不徹底，加之消毒方法不正確等。所以，在畜禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)中，要增強(qiáng)消毒效果，傳統(tǒng)的消毒劑和消毒設(shè)備已無法滿足現(xiàn)在的發(fā)展要求。為了尋求新的消毒方式，為養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展提供有力保障，課題組研究了微電流消毒技術(shù)對水中大腸桿菌的消毒效果。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 微電流消毒裝置 自己設(shè)計的一款消毒裝置。

1.1.2 試驗菌種 大腸桿菌K88，購于中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。

1.1.3 培養(yǎng)基 營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，北京陸橋技術(shù)股份有限公司提供。

1.1.4 培養(yǎng)皿 90×16mm，北京延慶精品玻璃儀器廠提供。

1.1.5 中和劑 硫代硫酸鈉，無錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗菌制備 將大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)斜面菌接種于新鮮營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，置37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24~48h，將試驗菌營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)物稀釋至試驗所需濃度的菌懸液，置4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 中和劑鑒定試驗 試驗菌用大腸桿菌為試驗菌，分6組進(jìn)行試驗(表1)，按懸液定量法進(jìn)行試驗。結(jié)果判定：1組不長菌或有少量菌生長且少于2組；2組生長菌落數(shù)>50cfu/ml；3、4、5組間菌落數(shù)誤差率不超過15%且菌量達(dá)到1×107~ 5×107cfu/ml；6組不長菌；試驗重復(fù)3次結(jié)果一致，表明所選中和劑及濃度適宜[1]。

1.2.3 殺菌試驗 試驗在21~23℃條件下進(jìn)行，在滅菌玻璃缸中加入10L滅菌水，水中加入10ml菌液，混勻液體后放入微電流消毒裝置，吸取1ml混合溶液到1ml中和劑試管中，混勻后，將2ml混合液接種到平皿中，倒入培養(yǎng)基，搖勻后培養(yǎng)48h，觀察結(jié)果進(jìn)行計數(shù)，作為消毒前的對照組。按下微電流消毒裝置的2A的按鍵，然后開始計時，分別在5min、10min、15min取樣11ml，按照消毒前對照組試驗方法進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，然后進(jìn)行活菌數(shù)計數(shù)。用同樣的方法分別進(jìn)行4A和6A電流強(qiáng)度的殺菌試驗，分別進(jìn)行活菌數(shù)計數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 中和劑鑒定試驗結(jié)果

表1 中和劑鑒定試驗結(jié)果

注：微電流的作用強(qiáng)度是4A，作用時間是10min

從表1可以看出，1組不長菌，菌生長少于2組；2組平均菌數(shù)為65>50cfu/ml；3、4、5組間菌落數(shù)誤差率不超過15%，且菌量達(dá)到1×107~5× 107cfu/ml；6組不長菌；試驗重復(fù)3次結(jié)果一致，表明所選硫代硫酸鈉中和劑可有效中和微電流對大腸桿菌的殘余作用，結(jié)果符合規(guī)定要求。

2.2 2A微電流對大腸桿菌的消毒效果

2A微電流處理的時間分別為5、10、15min，對水樣的殺菌率平均分別為99.99%、99.99%、100.00%(見表2)。

表2 2A微電流對大腸桿菌的消毒效果

從表2可以看出，用2A微電流對大腸桿菌進(jìn)行的消毒，5min就能達(dá)到很好的消毒效果，但是如果為了達(dá)到完全殺滅大腸桿菌的效果，必須保持15min鐘以上的時間。

2.3 4A和6A電流強(qiáng)度對大腸桿菌的殺菌效果

為了更進(jìn)一步探討微電流對大腸桿菌消毒的最佳時間和最佳電流強(qiáng)度，課題組又做了4A和6A電流強(qiáng)度對大腸桿菌的殺菌效果(見表3、表4)。

表3 4A微電流對大腸桿菌的消毒效果

從表3可以看出，4A微電流對大腸桿菌的消毒處理的時間分別為5、10、15min時，對水樣的殺菌率平均分別為99.99%、100.00%、100.00%，電流強(qiáng)度加大到4A時，10min就能達(dá)到對大腸桿菌的完全殺滅效果。

表4 6A微電流對大腸桿菌的消毒效果

從表4可以看出，6A微電流對大腸桿菌的消毒處理的時間分別為5、10、15min時，對水樣的殺菌率平均分別為99.99%、100.00%、100.00%，電流強(qiáng)度加大到6A時，5min雖然達(dá)不到100.00%，但是大腸桿菌已經(jīng)基本殺滅，10min能達(dá)到對大腸桿菌的完全殺滅效果。

3 結(jié)論

3.1 消毒時間和電流對消毒效果的影響

從表1、表2、表3、表4可以看出，微電流對大腸桿菌具有很好的消毒效果，用2A微電流對大腸桿菌進(jìn)行的消毒，5min就能達(dá)到很好的消毒效果，但是如果為了達(dá)到完全殺滅大腸桿菌的效果，必須保持15min以上的時間。電流強(qiáng)度加大到4A時，10min就能達(dá)到對大腸桿菌的完全殺滅效果。電流強(qiáng)度加大到6A時，5min雖然達(dá)不到100.00%，但是大腸桿菌已經(jīng)基本殺滅，10min能達(dá)到對大腸桿菌的完全殺滅效果。

3.2 微電流消毒原理

目前水體消毒主要有氯氣、次氯酸鈉、臭氧、紫外線等方式[2]，各種消毒方式有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。微電流電解消毒技術(shù)是近年來研究開發(fā)的又一種新型水體消毒技術(shù)。微電流電解消毒的原理是在陽電極表面上涂覆一層具有巨大比表面積的高分子材料，在通電的狀態(tài)下，控制一定的電流密度，激發(fā)的電子通過介質(zhì)水從陽極端傳遞到陰極端，在轉(zhuǎn)移過程中能產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，如O-自由基，ClO-、Cl-、OH-、H2O2等，這些活性物質(zhì)能與活細(xì)胞的任何分子如糖、磷脂、有機(jī)酸等發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)速度快，可以破壞細(xì)胞膜并滲透到細(xì)胞膜內(nèi)破壞有機(jī)物的鏈狀結(jié)構(gòu)，對細(xì)菌細(xì)胞RNA、DNA 發(fā)生氧化作用而致其失活或死亡，同時細(xì)菌在水中一般帶負(fù)電，會向陽極遷移、聚集，可造成細(xì)菌放電直接致死，從而實(shí)現(xiàn)消毒功能。該技術(shù)具有如下特點(diǎn)：節(jié)能高效，運(yùn)行費(fèi)用極低；環(huán)保、健康，不產(chǎn)生二次污染物；有48 h持續(xù)消毒能力；設(shè)備簡單，操作簡便，運(yùn)行安全可靠，維護(hù)簡單，使用壽命長達(dá)20 年；應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種條件下的水體的消毒。

[1] 衛(wèi)生部衛(wèi)生法制與監(jiān)督司. 消毒技術(shù)規(guī)范[S]. 北京: 中華人民共和國衛(wèi)生部, 2002: 21-23.

[2] 嚴(yán)煦世, 范瑾初. 給水工程(第4版)[M]. 北京: 中國建筑出版社, 2002: 360-368.

北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院院級科研項目：微電流對水體消毒效果研究（XY-YF-19-13）

（2019–11–08）

S852.61+2

A

1007-1733(2020)01-0010-02