微酸性电解水消毒技术在畜禽养殖中的应用研究进展

姬真真，程 璞，惠 雪，2，席 磊*，石志芳

(1.河南牧业经济学院,河南 郑州 450011；2.河南省畜禽健康养殖与智能装备工程研究中心，河南 郑州 450011)

规模化集约化畜禽养殖生产中，对养殖环境进行定期消毒是预防疫病发生和传播的一项重要生物安全措施，对畜禽清洁生产具有非常重要的意义。目前，畜禽养殖场常见的消毒方式有冲洗消毒、浸液消毒、紫外线消毒和喷雾消毒，其中，喷雾消毒是使用化学消毒剂对畜禽舍空气环境、动物体表、设施环境等进行消毒，是养殖场最常见的消毒方式。喷雾消毒可以减少动物体表和设施设备表面的病原微生物，降低舍内空气中的粉尘，减少空气污染物排放，防止疫病的发生[1-2]。但喷雾消毒所使用的化学消毒剂不仅会刺激畜禽的呼吸道，其化学残留会影响产品质量；同时，耐药病原微生物(如李斯特菌、沙门氏菌)的产生还导致化学消毒剂的消毒效果不断降低，养殖舍病原微生物污染严重超标，引发畜禽疫病等问题[3-4]。

微酸性电解水(SLAEW)是稀盐溶液或稀盐酸溶液经过电解得到的、具有杀菌作用的消毒溶液，其pH为5.5～6.5。SLAEW具有安全、高效、广谱、瞬时、无污染、无残留、腐蚀性小、物理化学特性稳定等优点，是一种新型消毒剂，对动物健康和环境无负面影响[5]，可作为化学消毒剂的替代品使用，在食品、医疗卫生以及畜禽养殖领域有广泛的应用前景。因此本文基于微酸性电解水的基本特点，概述了微酸性电解水对畜禽养殖环境(包括舍内空气、设施设备表面、动物体表以及场区入口)进行消毒和饮用饲喂等方面的研究进展，为微酸性电解水在畜禽养殖中的应用提供参考。

1 微酸性电解水简介

有效氯浓度(AAC)、pH 5.5～6.5、氧化还原电位(ORP)是微酸性电解水(SLAEW)的三个主要指标。SLAEW的制备方法有无隔膜和有隔膜两种方法[6]。有隔膜法为在有隔膜电解槽中电解稀盐溶液，两极所得酸碱溶液按一定比例混合。无隔膜法为在无隔膜电解槽中电解稀盐溶液，然后加入稀盐酸调节，或者电解稀盐和稀盐酸的混合液，或者在无隔膜电解槽中电解稀盐酸溶液得到氯气，将氯气充分溶于水，最终都能制备出pH为5.5～6.5的SLAEW溶液。SLAEW中有效氯的主要存在形式为次氯酸(HClO)，HClO对大肠杆菌和沙门氏菌具有很强的杀菌作用[7]。SLAEW的pH接近中性，对动物体表和设施设备的腐蚀性小。目前，SLAEW制备一般采用的是低浓度的食盐溶液或稀盐酸溶液，制取方便，成本低廉。国内畜禽养殖场用SLAEW生产设备已研究开发了第三代产品，且已形成设备的产业化生产能力。现有的设备可稳定连续生产，操作简单，维护方便。

2 利用SLAEW对畜禽养殖场环境消毒

2.1 舍内空气环境的消毒

粉尘是畜禽舍内存在的主要污染物之一，能导致禽体产生各种呼吸系统疾病，同时也是许多病原微生物的载体。近年来，相关研究人员进行了大量有关SLAEW消毒对舍内空气环境影响的试验研究，取得了一定的成果。姬真真等[8]研究发现，在肉鸡舍进行SLAEW喷雾后，舍内空气中微粒的平均浓度明显降低，且有效氯浓度为50 mg/L的SLAEW较30 mg/L的SLAEW降低微粒浓度的效果更明显；喷雾消毒后舍内总微生物平均浓度显著低于消毒前，有效氯浓度为30 mg/L和50 mg/L的杀菌率分别为35.21%和50.36%。郑炜超[7-9]在对规模化蛋鸡养殖场进行的SLAEW喷雾消毒效果的研究结果表明，SLAEW喷雾显著减少了舍内空气中的微生物浓度(平均相对减少了57%)，且显著减少养殖舍内空气中粒径大于7.1 μm的粉尘和粒径大于2.1 μm的空气微生物，且随着有效氯浓度及喷雾时间的增加，空气净化效果越好。蛋鸡舍内使用有效氯浓度262 mg/L的SLAEW和使用有效成分浓度500 mg/L的双癸基二甲基溴化铵溶液喷雾消毒均能明显降低空气中的微生物浓度，但前者比后者更能有效减少鸡舍内空气中微生物的浓度[10]。曹薇等[11]对比了猪舍内使用有效氯浓度270 mg/L的SLAEW、250 mg/L强力消毒灵粉溶液和聚维酮碘溶液(1∶250)喷雾后消毒效果，三种消毒剂的杀菌率分别为59.2%、48.7%和25.9%，SLAEW的杀菌效果最好，因此可以代替猪场常用消毒剂。有效氯浓度90 mg/L的SLAEW可以显著减少仔猪舍内空气中总细菌数和金黄色葡萄球菌数，且消毒效果至少能持续3 d[12]。牛舍空气喷雾消毒试验中，有效氯浓度60 mg/L的SLAEW除菌率显著高于戊二醛、二氯异氰尿酸钠、百毒杀等常用化学消毒剂[13]。

2.2 设施设备表面和动物体表的消毒

养殖舍内喷雾消毒范围除空气外，还包括设施设备表面和动物体表。利用SLAEW对畜禽舍内空气及设施设备表面进行消毒是切断病原微生物传播途径、控制疫病传播的重要手段。倪莉研究了有效氯浓度100 mg/L的SLAEW和两种常用化学消毒剂(有效成分浓度312 mg/L的双癸基二甲基溴化铵溶液和有效成分浓度166 mg/L的苯扎氯铵溶液)对规模化蛋鸡舍墙壁、地面和设施设备表面的大肠杆菌杀菌率情况，结果表明，使用SLAEW喷雾消毒对墙壁、地面和设施设备表面的大肠杆菌杀菌率显著高于双癸基二甲基溴化铵溶液和苯扎氯铵溶液[14]。使用有效氯浓度250 mg/L的SLAEW喷雾后，蛋鸡舍内料槽表面微生物数量减少58.3%，水线表面微生物数量减少94.4%，墙壁微生物数量减少91.3%，地面微生物数量减少83.8%[15]。使用有效氯浓度120 mg/L的SLAEW对鸡舍内三种表面(铁板、PVP塑料和地面)的消毒效果研究显示，SLAEW喷雾消毒可以杀灭大部分附着铁板和PVP塑料表面的沙门氏菌和大肠杆菌，可减少附着于三种材料表面的杂菌，其中，杀灭效果为铁板表面>PVP材料表面>地面[4]。使用有效氯浓度300 mg/L的SLAEW对猪舍内设施表面的消毒效果研究结果表明，SLAEW消毒可以显著减少猪舍内墙面、栏杆和地面的微生物数量[4]。曹薇等[11]研究表明，与0.25 g/L强力消毒灵粉溶液和聚维酮碘溶液(1∶250)相比，有效氯浓度300 mg/L的SLAEW对猪舍内墙面、圈栏和地面的消毒效果更好，这与郝晓霞等[4]研究结果一致。使用SLAEW对挤奶杯、储奶罐、污染毛巾等物品的消毒均有很好的杀菌效果，且当有效氯浓度为20 mg/L，作用3 min时，可杀灭物品表面全部细菌[13]。葛良鹏等[16]研究报道，使用电解水消毒可以有效减少猪体表面的微生物数量。闫丁磊[17]研究发现，使用有效氯浓度30 mg/L的SLAEW可有效降低牛体的微生物水平。

2.3 场区入口通道的消毒

规模化养殖场区入口的消毒工作非常重要，车辆和人员在进入前都要通过专用通道消毒。郝晓霞等[18]研究报道，使用有效氯浓度200～300 mg/L的SLAEW代替化学消毒剂注入消毒池，车辆经过消毒池时，表面的污物被清洗，微生物被杀灭，可以实现对车辆轮胎的消毒。研究人员使用有效氯浓度80 mg/L的SLAEW和有效成分浓度1 367 mg/L的复合酚对进场车辆喷雾消毒效果进行试验，结果表明(见表1)，前者的消毒效果已经达到了后者，而且，SLAEW腐蚀性小、消毒成本低，可以代替化学消毒剂对进场车辆进行喷雾消毒[19]。

据丁玉春等[20]研究报道，畜禽养殖场区入口进出人员通道内可采用SLAEW喷雾消毒，在长3 m×宽1 m的通道内，设置安装2～3个微滴喷雾器，加入有效氯浓度10～30 mg/L的SLAEW，喷雾器启动后1 min内雾滴便可充满整个空间，进出人员经过时，可对衣物、鞋子、头发表面进行消毒，而且无刺激性气味，不会打湿衣物。

表1 SLAEW和复合酚对养殖场进场车辆喷雾消毒效果对比[19]Table 1 Comparison of spray disinfection effect of SLAEW and compound phenol via vehicles

3 畜禽饮用SLAEW的效果

Inagaki等[21]对比研究饮用微酸性电解水和无菌水对实验动物小鼠健康的影响，结果表明，与饮用无菌水相比，小鼠饮用有效氯浓度为5 mg/L的SLAEW不影响健康状况。Bodas等[22]通过研究山羊饮用水中添加3%的SLAEW，结果表明，SLAEW能显著减少饮水中大肠杆菌和细菌总数，且不影响山羊的生产性能。微酸性电解水可以显著杀灭饮水内存在的大肠杆菌等病原微生物，正大公司在肉鸡中进行SLAEW饮用试验，结果表明，肉鸡均重、出栏率、料肉比等生产性能均有不同程度提高[23]。王阳等[24]研究了规模化鸡场饮水系统中添加有效浓度为0.3 mg/L的SLAEW，可以显著降低饮水中的细菌总数，杀菌效果显著。这说明SLAEW是一种安全有效的消毒剂，可以作为畜禽的消毒饮用水使用。

4 展 望

微酸性电解水作为一种安全、高效、广谱的新型消毒剂，适用于畜禽养殖场内空气环境、设施设备表面和动物体表以及场区入口通道等净化消毒，其消毒效果已经达到甚至超过了目前常用的化学消毒剂。微酸性电解水具有温和的氧化还原特性，杀菌效果显著，可以作为畜禽消毒饮用水使用。微酸性电解水制备简单、成本低廉、物理化学特性稳定，雾化后有效成分损失少，其pH接近中性、对动物体无伤害，对设施设备无腐蚀，无药物残留，作为新型消毒剂，在畜禽养殖领域具有广泛的应用和推广价值。