山东省潍坊市部分养殖场畜禽饮用水水质状况调查

张建臣，张兴国，万建美，张 兵，郭志有，任金礼，宋之波★

（1.山东畜牧兽医职业学院，山东 潍坊 261061；2.临沂科技职业学院，山东 临沂 276000；3.诸城市畜牧兽医局百尺河畜牧兽医站，山东 潍坊 262217）

养殖业的健康发展是畜产品质量的基础与保证，而养殖场饮水水质可影响动物安全生产、动物产品质量与养殖效益。水对于维持细胞正常新陈代谢和内外环境的稳定具有重要作用，动物摄入营养物质的消化、转运与利用，以及体温、透压维持等均需要水的参与。因此，养殖过程中需要密切关注畜禽饮用水水质。

当前规模化养殖场一般以深井水或浅井水作为饮用水，通过水塔或水泵提供压力，经管道将其输入舍内，再经舍内净水系统进行适当过滤和消毒处理后，通过压力调整到达畜禽舍饮水设备。地下水由于自身的过滤作用，具有水质好、清洁等特点，但并不能代表其对畜禽安全，同时水线在使用过程中如管理不当则会直接影响畜禽饮用水水质，水中的细菌与有机物在水线内极易生成生物膜，造成饮水器乳头堵塞，可导致畜禽胃肠道疾病，引起畜禽腹泻，影响动物正常生长。本研究调研了山东省潍坊市所辖10 个县（市、区）的养猪场与养鸡场终端水水质，主要从水感官状态、pH、氯根离子质量浓度、总硬度和粪大肠菌群数量等作为切入点，对终端水的水质及卫生情况进行分析，为保障养殖场畜禽生产和畜产品质量提供参考。

1 材料与方法

1.1 水样收集 试验样品为收集自潍坊市所辖的寿光市、青州市、临朐县、昌乐县、安丘市、诸城市、高密市、昌邑市、寒亭区、坊子区等10 个县（市、区）内养猪场和养鸡场水线的终端水，其中猪场90 个、鸡场100 个，具体依照不同地区猪场与鸡场实际数量按比例抽样（见表1）。水样在短期内集中采集，主要按照《生活饮用水标准检验方法水样的采集与保存》（GB/T 5750.2—2006）中的龙头装置采集法执行：选择不漏水饮水器，采样前将饮水器按压至最大流量，放水3～5 min 后关闭，用火焰灼烧约3 min或用70%～75%的酒精进行消毒，开足放水1 min，然后小心取水样入灭菌瓶中。

表1 本调查猪场与鸡场数量及县、市、区分布 单位：个

1.2 水样处理 通过肉眼对水质感官性状进行初步鉴定，然后在2 h 内完成pH、氯根离子质量浓度、总硬度和大肠杆菌菌群等指标的测定。

1.2.1 pH 测定 使用PHS-3E（数显）pH 计（试验前使用标准磷酸二氢钾和磷酸氢二钠缓冲液校准），校准后的磷酸盐缓冲液pH 为6.88，将水样与其漩涡混匀，用移液枪分别移取3 mL 置于5 mL 离心管中，按pH 计相关操作说明书完成后续pH 测定。

1.2.2 氯根离子质量浓度测定 采用《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定》（GB/T 15453—2008）中的摩尔法，利用反向滴定来确定滴定终点。为保证结果可信度，全部过程用蒸馏水作空白对照。

1.2.3 总硬度测定 按照《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标》（GB/T 5750.4—2006）中的感官性状和物理指标方法测定，使用乙二胺四乙酸二钠（EDTA）滴定法，以铬黑T 作为指示剂，以溶液呈现出铬黑T 指示剂的纯蓝色作为滴定终点，滴定水样中钙离子和镁离子总量，换算为每升水中的碳酸钙质量，以mg/L 表示。试验在操作时，选取等量的蒸馏水作空白对照，计算时需减去空白所用EDTA 标准溶液量。

1.3 粪大肠菌群数测定 试验水样中粪大肠菌群数测定，使用《水质粪大肠菌群的测定》（HJ 347.2—2018）中的多管发酵法进行测定。粪大肠菌群测定需要两种重要普通培养基为三倍乳糖蛋白胨培养基和EC 培养基。

1.3.1 培养基制备 三倍乳糖蛋白胨培养基：将蛋白胨10 g、牛肉浸膏3 g、乳糖15 g、氯化钠5 g 溶于1000 mL 水中，调节pH7.2～7.4，再加入1.6%溴甲酚紫乙醇溶液1 mL，充分混匀，115 ℃高压蒸汽灭菌20 min，冷藏备用。EC 培养基：将胰胨20 g、乳糖5 g、胆盐三号1.5 g、磷酸氢二钾4 g、磷酸二氢钾1.5 g、氯化钠5 g 溶于1000 mL 水中，115 ℃高压蒸汽灭菌20 min，冷藏备用。

1.3.2 粪大肠菌群数测定步骤 粪大肠菌群又称耐热大肠菌群，其测定的原理是，先使用普通培养基（加乳酸），37 ℃培养所有的大肠菌群，随后在44.5 ℃的培养基中加入胆盐三号来抑制大肠菌中革兰氏阳性菌的生长，最后将产气的细菌确定为粪大肠菌群。每步试验都用无菌水作为空白对照。

1.3.2.1 菌种接种 将样品充分混匀后，在2 支装有已灭菌的50 mL 三倍乳糖蛋白胨培养基的内有倒管大试管中，按无菌操作要求各加入样品100 mL；在10 支装有已灭菌的5 mL 三倍乳糖蛋白胨培养基的大试管中（内有倒管），按无菌操作要求各加入样品10 mL。

1.3.2.2 初发酵试验 将接种的试管放入37 ℃下培养24 h，发酵试管颜色变黄为产酸，小玻璃倒管内有气泡为产气，如果试管内产气不明显，可轻拍试管，有小气泡升起为阳性。

1.3.2.3 复发酵试验 将初发酵的阳性试管，经火焰灼烧灭菌后，装入冷却接种杯，再将培养物分别装入EC 培养基的试管中，将接种的试管放入44.5℃下培养24 h。转接后的试管需要在30 min 内放入细菌培养箱中，培养结束后立即观察，如试管中产气为粪大肠菌群阳性。

1.3.2.4 结果计算 根据100 mL 样品与10 mL 样品发酵阳性数，查询标准中给定的最大可能数表，得出样品中的粪大肠菌群数，将试验结果中100 mL 样品与10 mL 样品发酵数均为0 的定义为粪大肠菌群阴性。

1.4 数据统计 对试验数据采用Excel 软件初步整理，采用SPSS 18.0 软件进行统计分析，通过单因素方差分析方法进行显著性检验，Duncan's 法进行多重比较，结果用平均值标戚蒡t 表示，以P＜0.05 作为差异有统计学意义的判断标准。

2 结果与分析

2.1 水质感官性状 本调查共收集水样190 份，其中1 份来自青州市鸡场的水样泛黄，其pH 为7.8，氯根离子质量浓度为10.83 mg/L，总硬度为154.6 mg/L，粪大肠菌群检测为阴性，其余水样均为透明无异味。

2.2 水质pH 和氯根离子质量浓度 寿光市、青州市、临朐县、昌乐县、安丘市、诸城市、高密市、昌邑市、寒亭区、坊子区内不同养殖场饮用水质的pH 和氯根离子质量浓度（见表2）。

表2 潍坊市部分养殖场用水水质pH 和氯根离子调查分析结果

2.2.1 pH 由表2 可知，潍坊市所辖10 个县（市、区）不同养殖场饮用水的pH 地区差异无统计学意义（P＞0.05）。其中pH 较低养殖场主要分布在昌邑市，而pH 较高的分布在临朐县。随后对190 份水样做pH 频次分布分析。结果（见图1）显示：pH 最大分布范围是7.4～7.7，约占35.79%，其次是7.7～8.0，约占28.42%，而7.1～7.4 约占25.79%；大部分养殖场饮用水的pH 分布在7.1～8.0，约占90.00%，低于6.8 的仅有3 份，高于8.0 的仅有4 份。

图1 潍坊市部分畜禽养殖场饮用水pH 分布

2.2.2 氯根离子质量浓度 由表2 可知，氯根离子质量浓度最低的为23.1 mg/L，来自临朐县养殖场，其次是26.1 mg/L，来自昌乐县养殖场，较高的是58.2 mg/L、58.3 mg/L，分别来自寒亭区和昌邑市。在调查时发现，不少县（市、区）因个别养殖场氯根离子质量浓度偏高或严重偏高，导致标准差偏大。随后又分析了190 份水样中的氯根离子质量浓度频次分布，结果（见图2）氯根离子质量浓度集中在0～150 mg/L 的居多，占总水样的88.42%，其中0～50 mg/L 的最多，占总水样的53.68%；超过150 mg/L的较少，仅占总水样的11.58%。

图2 潍坊市部分畜禽养殖场水质氯根离子分布

2.3 水质总硬度和粪大肠菌群数 寿光市、青州市、临朐县、昌乐县、安丘市、诸城市、高密市、昌邑市、寒亭区、坊子区内部分畜禽养殖场水质总硬度和粪大肠菌群数调查分析结果（见表3）。

表3 潍坊市部分畜禽养殖场用水水质总硬度和粪大肠菌群数调查结果

2.3.1 总硬度 由表3 可知，潍坊市所辖县（市、区）畜禽养殖场水质总硬度有一定的差别。其中硬度较小的来自临朐县（128.2 mg/L），而来自诸城市、安丘市、坊子区、寒亭区、青州市个别养殖场的畜禽饮用水总硬度超过450 mg/L，来自青州市个别养殖场的水质总硬度超过1000 mg/L，导致标准差偏大。因此，随后分析了190 份水样总硬度的频次分布。结果（图3）显示：潍坊市畜禽养殖场水质总硬度达标的（小于450 mg/L）共占76.84%，其中主要分布在200～400 mg/L，占总水样的57.89%；总硬度不达标的在450～1000 mg/L 的占总水样18.95%，超过1000 mg/L 的占总水样4.21%。

2.3.2 粪大肠菌群数 由表3 可知，潍坊市不同县（市、区）畜禽养殖场水质的粪大肠菌群数呈现一定差别，其中临朐县、安丘市的检测数据较低，粪大肠菌群数超标情况相对较轻，但个别畜禽养殖场终端水质粪大肠菌群数超过500 CFU/L，造成粪大肠菌数标准差偏大。类似情况在其他地区均存在。昌乐县一养猪场粪大肠菌群数超过3500 CFU/L，一养鸡场超过12000 CFU/L；青州市一养猪场粪大肠菌群数超过9000 CFU/L，一养鸡场超过18000 CFU/L；寿光市一养猪场粪大肠菌群数超过15000 CFU/L；昌邑市一养鸡场粪大肠菌群数超过25000 CFU/L；诸城市、高密市，坊子区、寒亭区养殖场畜禽饮用水粪大肠菌群数在100～500 或500～2500 CFU/L 范围内，饮水中粪大肠菌群数超标情况略轻。随后又对190 份水样中粪大肠菌群数做频次分布分析。结果（见图4）显示：粪大肠菌群数合格的养殖场（小于20 CFU/L）占42.11%，其中未检测出粪大肠菌群的占18.90%，0～20 CFU/L 的占24.21%。在终端饮用水粪大肠菌群数超标的养殖场中，超标5 倍以内（20～100 CFU/L）的41 个，占21.58%；超标5～25 倍（100～500 CFU/L）的32 个，占16.84%；超标25～125倍（500～2500）的21 个，占11.05%；超标125 倍以上（＞2500）的16 个，占8.42%。

图4 潍坊市部分畜禽养殖场水质粪大肠菌群数分布

3 讨论

3.1 水质感官性状 对潍坊市部分养猪场和养鸡场畜禽饮用水水质进行调查发现，在采集的190 份水样中，只有1 份来自青州市鸡场的水样泛黄，但水质正常。造成水质颜色发生变化的原因多种多样，可能与微量元素，尤其是水中亚铁离子含量有关，也有可能与不同季节降雨造成地下水径流或养殖造成的水质污染相关，具体原因还需进一步研究。

3.2 水质pH 变化 调查发现，潍坊市养殖场畜禽饮用水水质pH 变化差异不大，均符合饮用水标准，但pH 分布呈现变小的趋势。造成这种现象的原因可能与养殖过程中养殖场对畜禽饮用水进行酸化处理有关，当下酸化剂已作为一种添加剂应用于动物生产中，残留在水线中的酸化剂可能是导致pH变小的原因。

3.3 水质氯根子浓度变化 调查发现，潍坊市养殖场水质氯根离子浓度小于50 mg/L 的占53.68%，97.37%的养殖场不超过250 mg/L，仅少数养殖场超标。造成超标的原因，一是本地地下水中氯根离子含量可能本身就较高，二是可能与使用含氯消毒剂有关。后续需要对当地畜禽养殖场终端饮用水中氯根离子浓度做长期跟踪分析，以便更深层次探究氯根离子浓度超标问题。

3.4 水质总硬度变化 根据国家生活用水卫生标准，生活用水硬度要求在450 mg/L 以下（根据CaCO3计算）。总体来说，潍坊市养殖场畜禽饮用水水质硬度较好，大部分（76.84%）养殖场畜禽饮用水总硬度达标，但有4.21%的养殖场畜禽饮用水总硬度超过1000 mg/L。水的硬度主要理解为水中的多种可溶性钙盐以及镁盐的总体含量。造成饮用水总硬度偏高的原因可能与水中的矿物质元素离子、溶液pH 和水温有关，也可能与地区降雨导致可溶性钙、镁等离子在土壤中多级渠系的迁移有关，还可能与季节性因素影响相关。后续需要使用更先进的方法检测饮用水中的钙、镁离子浓度，检测土壤中不同位置、不同深度的钙、镁离子变化，以探索土壤离子的干扰作用。

3.5 饮用水粪大肠菌群变化 较多学者分析了养殖场畜禽饮用水致病菌分布情况。袁东方等研究结果表明，山东省部分肉鸡场水线中的菌落总数、大肠菌群数以及大肠杆菌和金黄色葡萄球菌数均超出我国居民饮用水卫生标准；沈美艳等的研究结果表明，肉种鸡场与肉种鸭场终端饮用水卫生质量明显下降，其中肉种鸡场水样合格率为55.6%，肉种鸭场为33.3%；沈美艳等的研究结果表明，标准化商品肉鸡养殖场水线始端合格率为14.19%，末端合格率为0。粪大肠菌群具有耐热性，在养殖过程中造成的污染相对更广，因此本调查针对畜禽饮用水粪大肠菌群展开研究。研究结果表明，潍坊市畜禽饮用水粪大肠菌群超标现象严重，占比57.89%。吴艳平等的研究结果表明，北京市规模化鸡场饮用水中有粪大肠菌群污染；梁雨等研究发现，天津市集约化养殖场（猪场、鸡场、牛场）存在粪大肠菌群污染情况，并且经无害化处理后，3 种畜禽粪便中的粪大肠菌值均不符合标准。结合本研究结果，建议在畜禽养殖过程中，要密切关注饮用水细菌超标状况，尤其是耐热大肠菌群超标问题，进一步研究不同消毒剂灭菌尤其是杀灭其中耐热大肠菌群所需浓度、作用时间等。

4 结论

潍坊市养殖场畜禽饮用水水质总体较为理想，但个别养殖场存在氯根离子浓度或总硬度超标现象，粪大肠菌群数超标现象较严重。建议养殖场加强畜禽饮用水水质检测，采取相应措施，降低氯根离子浓度和总硬度，控制粪大肠菌群数超标现象。