水体消毒剂及其在水产养殖中的应用

一、消毒剂的作用及其影响因素

  1.消毒剂的作用

消毒制剂主要指用于杀灭微生物的药物,主要用于环境、栏舍、动物排泄物、用具和器械等非生物表面的消毒。

消毒药物种类繁多,常用的有醛类、卤素类、氧化物、季铵盐类、金属化合物等,但其作用机理主要是通过以下几种而发挥杀菌作用:

1)使菌体蛋白变性、沉淀,故称“一般原浆毒”,适用于环境消毒。如醛类、重金属盐类等。

2)改变菌体细胞膜的通透性。表面活性剂等的杀菌作用是通过降低菌体的表面张力,增加菌体细胞的通透性,从而细胞内酶和营养物质漏失,水则向菌体内渗入,使菌体溶解和破裂。

3)干扰或损害细菌生命必需的酶系统。当消毒药的化学结构与菌体内的代谢物相似时,可与酶竞争性或非竞争性的结合,抑制酶的活性,导致菌体的抑制或死亡;也可通过氧化、还原等反应损害酶的活性基团,如氧化剂的氧化、卤化物的卤化等。

2.影响消毒药作用的因素:

1)病原微生物种类  处于不同状态的微生物,对消毒药的敏感性不同。

2)浓度和作用时间  条件一致时,消毒药物的杀菌效力一般随其浓度和作用时间的增加而增强。

3)温度  消毒药物的抗菌效果随环境温度的升高而增强,即温度越高,杀菌力越强。

4)Ph  环境或组织的pH对某些消毒药作用的影响较大,如含氯消毒剂作用的最佳pH为5-6。

5)有机物的存在  消毒环境中的动物代谢物等有机物或创伤上部分的脓血、体液等有机物的存在,会影响抗菌效力。

6)水质  硬水中的钙离子和镁离子可与季铵盐类等结合,形成不溶性盐类,从而降低其抗菌效力。

二、消毒剂的基本分类

1.按用途分类

自然界存在着数以万种的微生物,在众多的微生物中,有些对人类无害,很多还是有益的;但也有相当一部分微生物对人类的健康是有危害甚至是有严重危害的。在人类尚未了解微生物时,1827年英国伦敦已开始用次氯酸盐对环境进行消毒。著名的外科医生Lister与1834年最早使用石炭酸(苯酚)作喷雾消毒。在漫长的历史长河中,在生存竞争中,人类逐渐了解、认识了微生物,发明和研制了多种对微生物有杀灭作用的消毒剂和灭菌剂,多数新型的消毒剂是随着20世纪50年代“消毒学”作为一门独立科学的产生才开始发展起来的。

在消毒学上,消毒与杀菌是两个不同的概念,消毒是用化学、物理或生物的方法杀灭或清除传播媒介上病原微生物,使其达到无传播感染水平上的处理过程;杀菌是用化学或物理的方法杀灭或清除传播媒介上一切微生物,使其达到无活微生物存在的处理过程。灭菌是最彻底的消毒,灭菌虽然要求达到无菌,实际上是很困难的,一般规定灭菌后微生物生长几率应小于等于10-6,工业上一般认为100万个处理对象中仅有一个带菌时可看作无菌。

2.按性质分类

常用的化学消毒剂按化学性质不同可分为以下几类:

1)含卤素消毒剂,是指溶于水产生具有杀灭微生物活性的次氯酸的消毒剂,其杀灭微生物的有效成分常用有效氯表示。这类消毒剂包括无机氯化合物,如复合亚氯酸钠粉、含氯石灰等:有机氯化合物,如三氯异氰尿酸粉、溴氯海因等。

2)过氧化物类消毒剂,包括过硫酸氢钾复合物粉、过氧化氢溶液等。

3)醛类消毒剂,包括戊二醛溶液和戊二醛苯扎溴铵溶液。

4)含碘消毒剂,包括聚维酮碘溶液Ⅱ、复合碘、蛋氨酸碘和碘附Ⅰ。

5)复配消毒剂,将不同性能、不同类别、不同结构的消毒剂进行复配而得的消毒剂。

3.按药效分类

根据中华人民共和国卫生部2002年版的《消毒技术规范》,种类繁多的消毒剂按其杀菌水平可分为如下3类:

1)高效消毒剂,可杀灭各种微生物(包括细菌芽孢)的消毒剂,如:戊二醛、复合亚氯酸钠和含氯消毒剂(漂白粉、次氯酸钠、三氯异氰尿酸)等。

2)中效消毒剂,可杀灭各种细菌繁殖体(包括结核杆菌),以及多数病毒、真菌,但不能杀灭细菌芽孢的消毒剂。包括含碘消毒剂(碘酊、碘状)。

3)低效消毒剂,可杀灭细菌繁殖体和亲脂病毒的消毒剂,如苯扎溴铵等季铵盐类消毒剂等。

三、消毒剂的选择

理想的化学消毒剂应具备如下条件:

1.杀菌谱广,作用快速。

2.性能稳定,便于储存和运输。

3.无毒无味,无刺激,无致畸、致癌、致突变作用。

4.依溶于水,不着色,易去除,不污染环境。

5.不易燃易爆,使用安全。

6.受有机物、酸碱和环境因素影响小。

7.作用浓度低。使用方便,价格低廉。

四、常规消毒剂特性

1.过氧化物类消毒剂

过氧化物类类剂指能产生具有杀菌能力的活性氧的消毒剂。如杜邦公司过硫酸氢钾复合盐消毒剂等。

表2    过氧化物消毒剂性能对照表

2.含氯消毒剂

含氯消毒剂指在水体中能产生具有杀菌活性的次氯酸的消毒剂。

1)有机含氯消毒剂如、三氯异氰尿酸、二氯二甲基海因等的消毒剂

2)无机含氯消毒剂漂白粉(CaOCl2)、漂(白)粉精(高效次氯酸钙Ca(ClO)2·2H2O)、次氯酸钠(NaClO·5H2O)等。

缺陷及危害:代谢物:三氯甲烷,高致癌、绝大多数刺激性强,无表面活性作用。

表3    有机含氯消毒剂性能对照表



表4    无机含氯消毒剂性能对照表



3.碘类消毒剂

碘类消毒剂是以碘为主要杀菌成分制成的各种制剂。一般来说可分为:

1)传统的碘制剂碘水溶液、碘酊(俗称碘酒)、聚维酮碘、高聚碘和碘甘油等。

2)碘伏(Iodophor)是碘与表面活性剂(载体)及增溶剂等形成稳定的络合物。有非离子型、阳离子型及阴离子型三大类;其中非离子型碘伏是使用最广泛、最安全的碘伏,主要有聚维酮碘(PVP-I)和聚醇醚碘(NP-I);尤其聚维酮碘(PVP-I),我国及世界各国药典都已收入在内。

a.非离子型元素碘与非离子表面活性剂等形成的络合物:例如聚维酮碘(PVP-I)、聚醇醚碘(NP-I)、聚乙烯醇碘(PVA-I)、聚乙二醇碘(PEG-I)。使用最广泛的是PVP-I和NP-I;

b.阳离子型元素碘与阳离子表面活性剂等形成的络合物,例如:季铵盐碘;

c.阴离子型元素碘与阴离子表面活性剂等形成的络合物,例如:烷基磺酸盐碘;

d.其他复合型碘酸溶液(百菌消:碘、硫酸、磷酸、表面活性剂)等。

表5    碘制剂性能对照表


4.醛类

醛类是能产生自由醛基,在适当条件下与微生物的蛋白质及某些其他成分发生反应的一类物质。

危害:甲醛、聚甲醛具有高度刺激性、高致癌。

表6    醛类消毒剂性能对照表

5.季铵盐类消毒剂

此类消毒剂绝大多数是低效消毒剂,存在有机污染物时消毒效果很差。

阳离子型表面活性剂类消毒剂,主要有:氯己定(洗必泰)等二胍类消毒剂,苯扎溴铵(又称新洁尔灭或溴苄烷铵,即十二烷基二甲基苯甲基溴化铵)、度米芬(又称消毒宁,即十二烷基二甲基乙苯氧乙基溴化铵)双链季铵盐消毒剂:百毒杀(50%双癸基二甲基溴化铵)、新洁灵消毒液(溴化双(十二烷基二甲基)乙撑二铵)。

表7   消毒剂性能对照表

五、水产养殖常用消毒剂作用机理与适应症

1.醛类

戊二醛原为病理标本固定剂,近年来发现其碱性水溶液具有较好的杀菌作用,当水体的pH为7.5-8.5时作用最强,可杀灭细菌的繁殖和芽孢、真菌、病毒,其作用较甲醛要强。

用于水体消毒,防治水产养殖动物由弧菌、嗜水气单胞菌、爱德华氏菌等引起的细菌性疾病

2.含卤素类消毒剂

1)含氯石灰

本品主要成分为:含氯石灰,次氯酸钙与碳酸钙等的复合物。含氯石灰加入水中也生成次氯酸,后者释放活性氯和初生氧而呈现杀菌作用,其杀菌作用快而强。用于水体或养殖器具的消毒,防治由弧菌、嗜水气单胞菌、爱德华氏菌等细菌引起的水产养殖动物细菌性疾病。

使用注意事项:

a.不得使用金属器具;

b.缺氧、浮头前后严禁使用;

c.水质较瘦、透明度高于30cm时,剂量减半;

d.苗种慎用。

2)复合亚氯酸钠

溶于水中的二氧化氯释放出新生态原子氧,新生态原子氧具有强烈的氧化作用;其通过氧化微生物的原浆蛋白活性基因,使蛋白质中的氨基酸氧化分解,从而使微生物死亡。主要用于鱼池的水体消毒;在水产养殖上主要用于杀灭细菌、芽孢、病毒、原虫和藻类。

使用注意事项:

a.盛装、稀释和喷雾容器应选用塑料、玻璃或陶瓷制品,忌用金属类;

b.喷洒消毒操作时不可吸烟,以免发生燃烧或爆炸等危险;

c.不可与其他消毒剂混合使用;

d.所需消毒的器具表面应先洗去污物再行消毒,否则视不同情况需加大用药剂量;

e.本品宜在阴天或早、晚无强烈光照射下施药,不宜在阳光下使用。

3)二氯异氰脲酸钠粉

通常,含氯制剂是指溶于水中可产生次氯酸的消毒剂。

a.含氯制剂的杀菌机制为:

a)形成的次氯酸作用于菌体蛋白质

HOCl+R-NH-R′→R-NCl-R′+H2O

b)次氯酸分解形成新生态氧,将菌体蛋白质氧化

HOCl→HCl+[O]

c)消毒剂中含有的有效氯直接作用于菌体蛋白质

Cl2+R-NH-R′→R-NCl-R′+HCl

此类消毒制剂的作用与有效氯含量成正比,因此,使用剂量一般按药物的有效氯含量计算。用于防治鱼、虾等水生动物的细菌及病毒性疾病。

b.使用注意事项:

a)勿用金属器具;

b)缺氧、浮头前后严禁使用;

c)苗种池剂量减半;水质较瘦,透明度高于30cm时,剂量酌减;

d)无鳞鱼的溃烂、腐皮病慎用。

4)聚维酮碘粉

本品通过不断释放游离碘,破坏菌体新陈代谢,而使细菌等微生物失活。是一种高效低毒的杀菌药物,对细菌、病毒和真菌均有良好的杀灭作用。用于养殖水体、养殖器具的消毒;可用于防治水产养殖动物由弧菌、嗜水气单胞菌、爱德华氏菌等细菌引起出血、烂鳃、疖疮、腐皮等细菌性疾病。

使用注意事项:

a.对碘过敏的动物禁用;

b.勿用金属容器盛装;

c.勿与强碱类物质混用;

d.冷水性鱼类慎用。

5)聚维酮碘溶液

本品通过不断释放游离碘,破坏菌体新陈代谢,而使细菌等微生物失活。是一种高效低毒的杀菌药物,对细菌、病毒和真菌均有良好的杀灭作用,具有消毒作用。用于养殖水体、养殖器具的消毒;可用于防治水产养殖动物由弧菌、嗜水气单胞菌、爱德华氏菌等细菌引起出血、烂鳃、疖疮、腐皮等细菌性疾病。

使用注意事项:

a.水体缺氧时禁用;

b.勿用金属容器盛装;

c.勿与强碱类物质及重金属物质混用;

d.冷水性鱼类慎用;

e.包装物用后集中销毁。

6)三氯异氰脲酸片

对菌体细胞原浆有高度亲和力,易渗入细胞,使原浆蛋白的氨基或其他基团氯化,从而破坏菌体或改变细胞膜的通透性,或者由于氧化作用抑制各种巯基酶或其他敏感酶类,从而引起细菌死亡。主用于鱼、虾细菌性疾病及鱼、虾水体消毒。

使用注意事项:

a.不得使用金属器具盛装;

b.缺氧、浮头前后严禁使用;

c.水质较瘦、透明度高于30cm时,剂量酌减;

d.苗种剂量减半;

e.无鳞鱼的溃烂、腐皮病慎用。

7)三氯异氰脲酸粉

对菌体细胞原浆有高度亲和力,易渗入细胞,使原浆蛋白的氨基或其他基团氯化,从而破坏菌体或改变细胞膜的通透性,或者由于氧化作用抑制各种巯基酶或其他敏感酶类,从而引起细菌死亡。主用于鱼、虾细菌性疾病及鱼、虾水体消毒。

使用注意事项:

a.不得使用金属器具盛装;

b.缺氧、浮头前后严禁使用;

c.水质较瘦、透明度高于30cm时,剂量酌减;

d.苗种剂量减半;

e.无鳞鱼的溃烂、腐皮病慎用。

8)溴氯海因粉

在水中能够不断的释放出Br-和Cl-形成次溴酸和次氯酸,将菌体内的生物酶氧化分解而失效,起到杀菌作用。用于养殖水体消毒,防治鱼、虾、蟹、鳖、贝、蛙等水产动物由弧菌、嗜水气单胞菌、爱德华氏菌等细菌引起的出血、烂鳃、腐皮、肠炎等疾病。

使用注意事项:(1)勿用金属容器盛装;(2)缺氧水体禁用;(3)水质较清,透明度高于30cm时,剂量酌减;(4)苗种剂量减半。

9)复合碘溶液

由于碘取代共价氢的能力强,它通过与O-H、N-H、C-H、S-H基团的作用影响微生物的存活:蛋白质、酶、核酸发生致死性结构变化;蛋白质合成受阻;细胞呼吸酶活性丧失;不饱和脂肪酸的物理性质发生改变,膜的流动性下降;芽胞发生肿胀、变形、凹隐或局部破损;壳质层与皮质层屏障通透,导致吡啶二羧酸、DNA、RNA等的漏出;菌体内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶的活性下降。

用于水产养殖动物细菌性和病毒性疾病的防治,如用于鱼类暴发性出血病、细菌性肠炎病,虾类白斑病、红体病,蟹类细菌性肠炎病、烂肢病、水肿病、肝坏死病,缢蛏弧菌病,鳗鲡赤鳍病的防治。

10)季铵盐类如苯扎溴铵溶液。

苯扎溴铵通过所带的正电荷与微生物细胞膜上的带负电荷的基团生成电价键,电价键在细胞膜上产生应力,导致溶菌作用和细胞的死亡;还能透过细胞膜进入微生物体内,导致微生物代谢异常,致使细胞死亡。用于养殖水体、养殖器具的消毒灭菌。防治鱼、虾、蟹、鳖、蛙等水产动物由弧菌、嗜水气单胞菌等细菌引起的出血、烂鳃、腹水、肠炎、疖疮、腐皮等细菌性疾病。

使用注意事项:

a.勿用金属容器盛装;

b.禁与阴离子表面活性剂、碘化物和过氧化物等混用;

c.软体动物、鲑等冷水性鱼类慎用;

d.水质较清的养殖水体慎用;

e.使用后注意池塘增氧;

f.包装物使用后集中销毁。

11)复方化学消毒剂

复方化学消毒剂配伍类型主要有两大类(配伍原则):

消毒剂与消毒剂:两种或两种以上消毒剂复配,例如季铵盐类与碘的复配、戊二醛与过氧化氢的复配其杀菌效果达到协同和增效,即1+1>2。

消毒剂与辅助剂:一种消毒剂加入适当的稳定剂和缓冲剂、增效剂,以改善消毒剂的综合性能,如稳定性、腐蚀性、杀菌效果等,即1+0>1



来源:湖北省水产技术推广总站

编辑:刘昭恒

编审:谢珊

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