微电流对水中大肠杆菌的消毒效果观察

向双云 周珍辉 张浩

微电流对水中大肠杆菌的消毒效果观察

向双云 周珍辉*张浩

（北京农业职业学院畜牧兽医系 北京 102442）

为了验证微电流对水中大肠杆菌的消毒效果，试验采用不同电流强度和不同时间对含有大肠杆菌的水体进行消毒处理，比较处理前后的杀菌率。试验证明，微电流对大肠杆菌具有很好的消毒效果，用2A微电流对大肠杆菌进行的消毒，5min就能达到很好的消毒效果，电流强度加大到4A时，10min就能达到对大肠杆菌的完全杀灭效果，电流强度加大到6A时，5min虽然达不到100.00%，但是大肠杆菌已经基本杀灭，10min能达到对大肠杆菌的完全杀灭效果。

微电流 大肠杆菌 消毒效果

随着现代畜牧业的发展，畜禽养殖规模化、集约化程度不断提高，畜禽养殖场疫病控制已成为养殖成败的关键。消毒是综合性预防动物疫病的重要环节，是控制动物疫病病原、切断传播途径的重要措施。通过调研发现，虽然现在养殖场对消毒工作很重视，消毒观念和消毒意识也有了很大提高，消毒也在具体工作中花费了很多的人力、财力和物力进行消毒，但其效果却不理想，没有达到有效的消毒效果。消毒效果不理想的主要原因是消毒设备以及相关设施不完善，传统的消毒剂消毒时间长且不彻底，加之消毒方法不正确等。所以，在畜禽养殖场生产中，要增强消毒效果，传统的消毒剂和消毒设备已无法满足现在的发展要求。为了寻求新的消毒方式，为养殖业的健康发展提供有力保障，课题组研究了微电流消毒技术对水中大肠杆菌的消毒效果。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 微电流消毒装置 自己设计的一款消毒装置。

1.1.2 试验菌种 大肠杆菌K88，购于中国兽医药品监察所。

1.1.3 培养基 营养肉汤培养基、营养琼脂培养基，北京陆桥技术股份有限公司提供。

1.1.4 培养皿 90×16mm，北京延庆精品玻璃仪器厂提供。

1.1.5 中和剂 硫代硫酸钠，无锡市亚泰联合化工有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 试验菌制备 将大肠杆菌标准斜面菌接种于新鲜营养肉汤培养基中，置37℃恒温培养箱中培养24~48h，将试验菌营养肉汤培养物稀释至试验所需浓度的菌悬液，置4℃冰箱中保存备用。

1.2.2 中和剂鉴定试验 试验菌用大肠杆菌为试验菌，分6组进行试验(表1)，按悬液定量法进行试验。结果判定：1组不长菌或有少量菌生长且少于2组；2组生长菌落数>50cfu/ml；3、4、5组间菌落数误差率不超过15%且菌量达到1×107~ 5×107cfu/ml；6组不长菌；试验重复3次结果一致，表明所选中和剂及浓度适宜[1]。

1.2.3 杀菌试验 试验在21~23℃条件下进行，在灭菌玻璃缸中加入10L灭菌水，水中加入10ml菌液，混匀液体后放入微电流消毒装置，吸取1ml混合溶液到1ml中和剂试管中，混匀后，将2ml混合液接种到平皿中，倒入培养基，摇匀后培养48h，观察结果进行计数，作为消毒前的对照组。按下微电流消毒装置的2A的按键，然后开始计时，分别在5min、10min、15min取样11ml，按照消毒前对照组试验方法进行细菌培养，然后进行活菌数计数。用同样的方法分别进行4A和6A电流强度的杀菌试验，分别进行活菌数计数。

2 结果

2.1 中和剂鉴定试验结果

表1 中和剂鉴定试验结果

注：微电流的作用强度是4A，作用时间是10min

从表1可以看出，1组不长菌，菌生长少于2组；2组平均菌数为65>50cfu/ml；3、4、5组间菌落数误差率不超过15%，且菌量达到1×107~5× 107cfu/ml；6组不长菌；试验重复3次结果一致，表明所选硫代硫酸钠中和剂可有效中和微电流对大肠杆菌的残余作用，结果符合规定要求。

2.2 2A微电流对大肠杆菌的消毒效果

2A微电流处理的时间分别为5、10、15min，对水样的杀菌率平均分别为99.99%、99.99%、100.00%(见表2)。

表2 2A微电流对大肠杆菌的消毒效果

从表2可以看出，用2A微电流对大肠杆菌进行的消毒，5min就能达到很好的消毒效果，但是如果为了达到完全杀灭大肠杆菌的效果，必须保持15min钟以上的时间。

2.3 4A和6A电流强度对大肠杆菌的杀菌效果

为了更进一步探讨微电流对大肠杆菌消毒的最佳时间和最佳电流强度，课题组又做了4A和6A电流强度对大肠杆菌的杀菌效果(见表3、表4)。

表3 4A微电流对大肠杆菌的消毒效果

从表3可以看出，4A微电流对大肠杆菌的消毒处理的时间分别为5、10、15min时，对水样的杀菌率平均分别为99.99%、100.00%、100.00%，电流强度加大到4A时，10min就能达到对大肠杆菌的完全杀灭效果。

表4 6A微电流对大肠杆菌的消毒效果

从表4可以看出，6A微电流对大肠杆菌的消毒处理的时间分别为5、10、15min时，对水样的杀菌率平均分别为99.99%、100.00%、100.00%，电流强度加大到6A时，5min虽然达不到100.00%，但是大肠杆菌已经基本杀灭，10min能达到对大肠杆菌的完全杀灭效果。

3 结论

3.1 消毒时间和电流对消毒效果的影响

从表1、表2、表3、表4可以看出，微电流对大肠杆菌具有很好的消毒效果，用2A微电流对大肠杆菌进行的消毒，5min就能达到很好的消毒效果，但是如果为了达到完全杀灭大肠杆菌的效果，必须保持15min以上的时间。电流强度加大到4A时，10min就能达到对大肠杆菌的完全杀灭效果。电流强度加大到6A时，5min虽然达不到100.00%，但是大肠杆菌已经基本杀灭，10min能达到对大肠杆菌的完全杀灭效果。

3.2 微电流消毒原理

目前水体消毒主要有氯气、次氯酸钠、臭氧、紫外线等方式[2]，各种消毒方式有不同的优缺点。微电流电解消毒技术是近年来研究开发的又一种新型水体消毒技术。微电流电解消毒的原理是在阳电极表面上涂覆一层具有巨大比表面积的高分子材料，在通电的状态下，控制一定的电流密度，激发的电子通过介质水从阳极端传递到阴极端，在转移过程中能产生氧化性物质，如O-自由基，ClO-、Cl-、OH-、H2O2等，这些活性物质能与活细胞的任何分子如糖、磷脂、有机酸等发生反应，且反应速度快，可以破坏细胞膜并渗透到细胞膜内破坏有机物的链状结构，对细菌细胞RNA、DNA 发生氧化作用而致其失活或死亡，同时细菌在水中一般带负电，会向阳极迁移、聚集，可造成细菌放电直接致死，从而实现消毒功能。该技术具有如下特点：节能高效，运行费用极低；环保、健康，不产生二次污染物；有48 h持续消毒能力；设备简单，操作简便，运行安全可靠，维护简单，使用寿命长达20 年；应用范围广、适应性强，可用于各种条件下的水体的消毒。

[1] 卫生部卫生法制与监督司. 消毒技术规范[S]. 北京: 中华人民共和国卫生部, 2002: 21-23.

[2] 严煦世, 范瑾初. 给水工程(第4版)[M]. 北京: 中国建筑出版社, 2002: 360-368.

北京农业职业学院院级科研项目：微电流对水体消毒效果研究（XY-YF-19-13）

（2019–11–08）

S852.61+2

A

1007-1733(2020)01-0010-02