二氧化氯消毒剂对细菌、病毒杀灭作用及在家禽养殖中的应用研究

程海鹏，李桂玲

（北京康牧生物科技有限公司，北京 101109）

随着家禽养殖业集约化程度的提高，家禽饲养密度不断增加，禽舍内堆积粪便产生的氨、硫化氢等有害气体不断增多，使禽舍空气质量变差，家禽长期生活在这种环境下，导致各种疾病尤其是呼吸道疾病频繁发生[1]，进而导致用药成本的增加以及药物残留、环境污染等一系列问题，在一定程度上制约了家禽业的稳步发展。在家禽养殖过程中，针对性降低空气中有害气体浓度以减少呼吸系统疾病给家禽带来的危害是提高家禽养殖水平的一个方向。而二氧化氯消毒剂可以通过氧化还原反应对鸡舍内粪便堆积产生的氨、硫化氢等有毒气体和异味进行有效消除，并不会产生其它有害成分，被世界卫生组织列为A1级消毒剂，具有广谱性、高效性和安全性等特征[2]。本文通过对二氧化氯在家禽养殖中相关细菌、病毒等微生物的杀灭效果和在家禽养殖中的应用前景进行探讨，以期能够帮助广大养殖企业用以预防、减少家禽疾病发生，对促进家禽业健康快速发展具有一定的实践意义。

1 二氧化氯对细菌的杀灭作用

在常温下，二氧化氯是一种黄色的气体，具有刺激性气味；分子式为ClO2，其分子量为67.46，熔点为-59.5℃，沸点为11℃，密度为3.01 g/L (11℃)。以上理化特性使ClO2成为一种非常理想的消毒剂，能够以气态分子或水溶液起效。ClO2以高效杀菌和强氧化性著称，2.0 mg/L ClO2作用30 s 即能杀灭100% 的微生物；消毒效果优于其它消毒剂，并且ClO2消毒实际应用浓度很低[3-5]。

二氧化氯在医院消毒效果显著，浓度50 mg/L时作用1 min，对表皮葡萄球菌等多种常见细菌的杀灭率为100%[6]。陈英等[7]用含50 mg/L二氧化氯消毒液对悬液内金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌作用5 min，杀灭对数值均大于5.00。曾家慧等[8]在18~22℃ 时进行稳定性二氧化氯杀菌效果的试验观察，结果证实15 mg/L二氧化氯对大肠杆菌作用5 min、50 mg/L二氧化氯对白色念珠菌作用3 min、200 mg/L二氧化氯溶液对枯草杆菌黑色变种芽孢作用10 min的杀灭率均达100%。在亚致死浓度下，二氧化氯可诱导细菌的不同行为。研究表明，在致死浓度二氧化氯暴露下，枯草芽孢杆菌会形成生物膜[9]，而生物膜的形成是一种防御反应，有助于细胞免受杀菌剂的毒性影响。Young等[10]检测了稳定性二氧化氯溶液对枯草芽孢杆菌孢子的功效和潜在作用机制，并与次氯酸盐溶液进行了比较，结果显示，次氯酸盐和二氧化氯的杀菌作用没有差异，而且二氧化氯作用机制不会伤害DNA，但可能会损伤孢子的内膜。

在通常环境下，ClO2通过氧化作用与氰化物、硫化物、苯酚、有机物等具有还原性质的物质发生氧化还原反应，杀死细菌、病毒、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体[11]，同时此反应安全无残留、不产生致癌、致畸、致突变的有机氯化物，达到可持续消毒等效果[12]。二氧化氯已逐渐替代氯气、氯氨、次氯酸钠、次氯酸钙等，成为理想消毒剂。

2 二氧化氯对病毒的杀灭作用

二氧化氯是不同环境下最常使用的消毒剂，对有囊膜病毒和无囊膜病毒均有效[13]。Carducci等[14]报道，生活污水中的SARS-CoV病毒，用20 mg/L浓度的二氧化氯处理30 min，可以使之完全灭活。二氧化氯浓度在0.5~1.0 mg/L之间，可在5 min内将流感病毒浓度降低99.9%[15]。居丽雯等[16]进行了流感病毒灭活试验，其结果显示，5 mg/L二氧化氯作用30 min和20 mg/L二氧化氯作用5 min可完全灭活流感病毒。

张志博等[17]采用免疫荧光法和悬液定量杀灭试验，测定二氧化氯溶液在不同浓度下经不同作用时间（3 min和5 min）对Thiveral株猪瘟病毒的灭活率，并与市面上使用的二氧化氯粉剂的效果进行比较；结果显示，浓度为25 mg/L的二氧化氯溶液对Thiveral株猪瘟病毒作用3 min，灭活率达100%，同浓度的二氧化氯粉剂溶解液对Thiveral株猪瘟病毒作用3 min，灭活率也可达100%，表明二氧化氯溶液和二氧化氯粉剂均对Thiveral株猪瘟病毒具有很好的灭杀效果。

3 二氧化氯消毒剂在禽舍消毒中的应用

3.1 对养殖场设备、地面及空气进行消毒

在新冠疫情消毒中，二氧化氯可用于喷洒、擦拭及浸泡消毒使用，作用于环境物体表面、地面、墙面等，以及室内空气的超低容量喷洒消毒。故二氧化氯亦可用于禽舍日常饲养管理消毒使用。鸡只养殖过程中会产生大量粪尿，如果不及时采取措施进行处理，会滋生细菌等致病微生物，导致鸡只不明原因发病。而且，产生的有害气体不仅对鸡只的生长造成危害，而且会让养殖人员产生不适感，影响身心健康。因此，必须对家禽养殖场地面以及空气进行综合治理，消毒杀菌，减少臭气产生。王妍彦等[18]观察了二氧化氯气体对物体表面细菌的杀灭效果并研究其影响因素，在常温常湿（温度20 ℃，湿度60%）条件下，以浓度240 mg /m3的二氧化氯气体熏蒸60 min，对存在不同载体上的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌杀灭对数值从大到小依次为布片载体＞不锈钢片载体＞玻璃载体，证实二氧化氯对不同载体上的细菌杀灭效果不同，并且越光滑表面的载体上细菌越较难杀灭。

本公司委托中国检验检疫科学院综合检测中心进行消毒现场鉴定试验，用含量为50 mg/L二氧化氯溶液对无人室内进行空气消毒，喷雾30 min，经三次重复试验，每次的自然菌消亡率均＞90%，证明消毒合格；委托山东省农业科学院家禽研究所进行二氧化氯泡腾片对禽舍空气、地面总菌落数的杀灭效果试验，推荐喷雾量150~200 mL/m3、二氧化氯溶液浓度为20 mg/L时，对禽舍内空气消毒20 min，杀菌率达93.44%，高于对照消毒剂（0.25%过氧乙酸消毒20 min）84.51%的杀菌率。另外，根据多年实践经验，二氧化氯浓度在20~40 mg/L时，地面喷洒消毒的去味效果良好。

3.2 清理水线、水线消毒

饮水安全的问题常常得不到重视。一般养殖场将井水或自来水储存于水塔、水罐中，通过水管及末端饮水装置等给家禽供水。水源方面，自来水的水质合格率高于深井水；微生物指标的合格率，水源水高于水线水，水线污染较为严重[19]。家禽养殖场发生水质降低和饮水污染问题的主要原因是水线较长，又经常通过饮水系统添加多维类等营养物质并用来抗应激，添加疫苗或水溶性药物来预防或治疗疾病。多维、药物中的糖类等功能性物质会为大肠杆菌等细菌提供营养，在水线中残留后促使生物膜形成，这些生物膜蓄积导致家禽饮用水产生二次污染[20]。水管、水塔等长期不清洗、消毒，导致水线内壁长满青苔、底部堆积淤泥，引起水质变差。另外，鸡舍水线基本不透明，水线的污染情况往往发现不及时[21]。很多养鸡场经常暴发大肠杆菌病，用药即好，停药即犯，问题出在水线上的可能性极大。因此，定期对水线进行清理必须得到重视。而二氧化氯消毒剂在高浓度时浸泡祛除生物膜效果显著，一般50~80 mg/L浸泡2~4 h即可祛除，再用流水冲洗干净无异味[22]。所谓病从口入，水质问题是重中之重，保障了饮水健康就从根源上遏制了多种疾病的发生。因此，保持饮水的清洁卫生是预防疾病非常关键的一个方面。

4 二氧化氯消毒剂的应用前景及展望

4.1 应用前景

大量试验表明，二氧化氯消毒剂对于细菌、病毒等微生物具有良好的杀灭效果，而且由于常规使用浓度极低，对人和动物几乎无影响。从1983年开始，美国便批准二氧化氯用于医院、试验室等环境消毒以及设备防腐。随之，逐步扩大到食品、农产品以及动物饲料消毒，并用于处理肉制品、家禽加工和控制微生物、杀灭霉菌等。二氧化氯的杀菌消毒在卫生防疫、畜牧养殖、水产养殖等各个领域得到了广泛的应用。随着对二氧化氯的深入研究，我国也逐渐扩大了二氧化氯的使用范围。

宋红安等[23]对土壤消毒技术进行了诸多调研和应用，证实了二氧化氯消毒液可有效防止果蔬的霜霉病、枯萎病等病害发生。用50 mg/L ClO2喷洒施用时，可有效杀灭芹菜叶斑病、斑枯病；用15 mg/L ClO2进行土壤杀菌可有效防止辣椒、青椒的根腐病、炭疽病等；使用ClO2对棉花进行重茬病防治试验，用10 mg/L喷洒，70~80 mg/L灌根或15 mg/L灌溉可将棉花产量提高50%~60%。随着试验以及应用范围的扩大，二氧化氯消毒剂在土壤消毒上取得了很好的效果，在农业上更具有广阔的应用前景。

梁伟杰等[24]试验表明：二氧化氯可对含酚污水、常规污水有效去除臭味；并且除臭效果远强于氯。徐国龙[25]通过用二氧化氯在多个垃圾场所实地进行垃圾处理除臭试验，发现二氧化氯对垃圾场臭气有良好的除臭效果，可通过二氧化氯的氧化作用使具有臭味的物质（硫化氢、氨等）氧化分解，从而达到除臭效果。二氧化氯在处理污水以及对垃圾除臭诸多方面都发挥了显著的效果，为家禽养殖场污水和垃圾处理提供很好的参考。

二氧化氯属无毒物，各国对二氧化氯使用范围的规定非常宽泛。但由于二氧化氯氧化能力极强，应避免在密闭空间内高浓度使用。不过，二氧化氯消毒通常以喷雾使用居多，浓度通常在20~40 mg/L，很少会涉及高浓度。因此，二氧化氯也是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯在公共场所消毒以及养殖场等方面消毒应用越来越广，尤其近几年新冠疫情防控，室内外喷洒、喷雾消毒应用方便，效果不断得到确证，应用前景广阔。

4.2 展望

二氧化氯作为公认的第四代消毒剂有着良好的发展前景，尤其新冠疫情流行的情况下，在医院作为环境、废水、废弃物的消毒都有很好的效果。另外，在养殖行业预防传染病以及平时杀菌消毒、环境控制也是最优选择之一，在农业病虫害防治以及果蔬防腐等各方面也得到了很好的应用。随着我国人民生活水平的不断提高和人们对绿色畜禽养殖的关注度逐渐增加，畜禽养殖如今正向着绿色、健康的类型转变[26]。加快绿色环保型二氧化氯产品的开发并占领该领域科技制高点，有效服务养殖业和增强国际市场竞争能力显得尤为迫切，同时也具有深远的经济意义和社会意义。