二氧化氯制劑及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用 二氧化氯(ClO2)又稱百毒清。二氧化氯既是一種氧化劑,又是一種含氯制劑。繼第一代消毒劑漂白粉、第二代消毒劑優(yōu)氯精、第三代強(qiáng)氯精后,被稱之為第四代消毒劑。是世界公認(rèn)并得到世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的A1級廣譜、安全、高效消毒劑。是目前水產(chǎn)養(yǎng)殖中一種新型消毒劑。已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的病害防治。二氧化氯含有效氯含量是漂白粉的9倍、是二氯異氰尿酸的4.2倍。
一、二氧化氯在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上應(yīng)用的好處
1.二氧化氯易溶于水,消毒作用不受水質(zhì)酸堿度的影響。
2.二氧化氯能有效地殺滅水中的細(xì)菌、病毒、真菌、細(xì)菌芽胞及噬菌體。在水中,由于二氧化氯的有效成分分子與病毒的衣殼蛋白之間有吸附作用,致使病毒顆粒表面聚集了高濃度的消毒分子,從而加強(qiáng)了它的殺滅作用。二氧化氯在pH6~10范圍內(nèi)均能發(fā)揮良好的滅菌作效果,在pH8.5的水中,滅菌速度比氯快20多倍。溫室養(yǎng)鱉水體中經(jīng)常含氨,使用二氧化氯會中和氨。因此,可以彌補(bǔ)臭氧消毒不能去除氨的弱點(diǎn)。二氧化氯除酚臭作用特別強(qiáng),更有意義的是,使用二氧化氯后,可使水中的致癌物3,4-苯芘氧化成無致癌性的醌式結(jié)構(gòu)。
3.二氧化氯的殺菌能力較氯為強(qiáng),殺菌作用較氯為快,殺菌持效性是氯的10倍以上,且剩余劑量的藥性持續(xù)時間也較長。實(shí)驗(yàn)表明,用2.0毫克/升作用30分鐘能殺死幾乎100%的微生物,而剩余的二氧化氯濃度尚有0.9毫克/升。在施用過程中,并不產(chǎn)生有機(jī)氯等有毒副作用的物質(zhì),因此對魚蝦無刺激作用,不影響魚蝦攝食和正常發(fā)育。不損害浮游生物,能改善水質(zhì),除臭防腐,是真正的綠色消毒劑。
4.0.3毫克/升~3毫克/升濃度的二氧化氯制劑可使養(yǎng)殖水體中細(xì)菌總數(shù)下降92%以上,并可增加養(yǎng)殖水體中的溶解氧,對無機(jī)氮鹽的影響不明顯,0.3毫克/升的二氧化氯制劑對浮游植物無明顯影響,1.2毫克/升以下對水體中的浮游動物水蚤的影響不明顯。3毫克/升可抑制浮游植物的繁殖和生長,2.4毫克/升以上的濃度可影響浮游動物水蚤的繁殖和生存。在對水質(zhì)的影響方面,二氧化氯制劑也優(yōu)于其它的含氯消毒劑。
二、二氧化氯的殺菌、消毒機(jī)理 二氧化氯是一種廣譜、高效殺菌消毒劑,可以殺滅各種微生物,包括細(xì)菌、芽胞、真菌、病毒、藻類,以及原蟲等,其殺菌、消毒的機(jī)理不同于酚類化合物、次氯酸、氯氣。二氧化氯分子由一個氯原子和兩個氧原子組成,共結(jié)合著19個電子,外層的健域存在著一個未成對的活潑性自由電子,具有很強(qiáng)的氧化作用,能使微生物蛋白質(zhì)中的氨基酸氧化分解,導(dǎo)致氨基酸鏈斷裂,從而使微生物死亡。它的殺菌、消毒作用不會使蛋白質(zhì)變性,對高等動物細(xì)胞基本無影響;在氧化過程中,不產(chǎn)生三鹵甲烷等致癌的氯化有機(jī)物;其殘留物為水、氯化鈉和微量的二氧化碳、有機(jī)糖等無毒物質(zhì)。
1.二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑,它對水中的病原微生物,包括病毒、芽子包、配水管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽、還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。
2.二氧化氯能在pH值很寬的范圍內(nèi)殺滅大腸桿菌,其殺滅效果與溫度T有關(guān),是溫度(1/T)的函數(shù),這一優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了因溫度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺點(diǎn)。二氧化氯在水中的擴(kuò)散速度較氯快,所以在低濃度時較氯更為有效。
3.二氧化氯殺滅病毒的作用比臭氧(O3)和氯有效。在洪水期間,二氧化氯對水中柯薩奇(腸道)病菌、人類腸道病毒、皰疹病毒、新城病毒、噬菌體、牛痘病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等眾多病毒,均有很好的殺滅效果。如果使用劑量為0.02毫克/升的二氧化氯,可在幾分鐘內(nèi)將水中病毒桿菌殺滅,比氯要有效的多。低劑量的二氧化氯還具有很強(qiáng)的殺蠕蟲效果,如果使用二氧化氯0.5毫克/升,便可將微生物甲殼類中的水生二節(jié)虱類殺滅,而用氯殺滅則需6.0毫克/升~7.0毫克/升。
4.氧化氯對水處理系統(tǒng)中的沉淀、澄清、過濾設(shè)備以及配水管網(wǎng)中的藻類異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽及還原菌等,都有較好的去除殺滅效果,投加二氧化氯將有利于水處理設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)。
三、穩(wěn)定性二氧化氯的理化性質(zhì)
穩(wěn)定性二氧化氯是由二氧化氯氣體溶解在堿性(如過氧碳酸鈉)溶液中而制得的,從而解決了常態(tài)二氧化氯(氣體)的刺激性、揮發(fā)性等問題。
穩(wěn)定性二氧化氯為無色、無味、無臭、無腐蝕性的透明水溶液,不易燃、不揮發(fā)。在-5℃至95℃下,質(zhì)量穩(wěn)定、不易分解。加入酸(如檸檬酸)以后可被激活,產(chǎn)生游離二氧化氯。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的水溶液pH值8~9(在堿性條件下比較穩(wěn)定),比重1.0~1.04(20℃),在室溫下貯存相當(dāng)穩(wěn)定,一年內(nèi)有效成分的下降率約0.04%,有效貯存期可達(dá)2年以上。
用硅酸鈉等吸附劑作為載體,吸收穩(wěn)定性二氧化氯溶液中的二氧化氯即制得固態(tài)穩(wěn)定性二氧化氯,劑型有粉劑、片劑等,便于包裝、貯存和運(yùn)輸。固態(tài)二氧化氯溶解性好,使用時可配成2%~5%的水溶液。
四、穩(wěn)定性二氧化氯殺菌、消毒的優(yōu)點(diǎn)
與氯制劑相比,用二氧化氯殺菌、消毒有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 廣譜、高效,對細(xì)菌、病毒、真菌、藻類、甚至原蟲均有殺滅作用。二氧化氯氧化能力為氯的 2.6倍(即相同的重量,氯氣的有效氯含量為100%,而二氧化氯含量為263%),為次氯酸鈉的3~4倍。
(2) 用量小,無毒性,使用安全、方便。對高等動物細(xì)胞無任何不良作用,經(jīng)常使用,病原微生物對其不產(chǎn)生抗藥性。
(3) 殺菌持續(xù)時間長,約為氯的10倍。
(4) 殺菌效果不受pH值(6~10范圍),氨氮和有機(jī)物的影響。
(5) 與酚類反應(yīng)不產(chǎn)生具有異臭味的氯酚;與有機(jī)物反應(yīng)不產(chǎn)生有致癌作用的三氯甲烷。
(6) 有除臭和脫色的作用。當(dāng)用量為l mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)時,二氧化氯對硫化氫的去除率為84.3%,而液氯僅為35.9%。
(7) 有氧化水中鐵、錳的作用。
由于二氧化氯具有上述的優(yōu)點(diǎn),因此被世界衛(wèi)生組織指定為A1級消毒劑。
五、用于魚病防治試驗(yàn)實(shí)例
(1) 試驗(yàn)對象 尾重為483克的室內(nèi)越冬淡水石斑魚。
(2) 地點(diǎn)和日期 上海市水產(chǎn)研究所,2006年3月10日至4月 27日。
(3) 試驗(yàn)材料與條件
①水泥池 三只封閉式流水養(yǎng)殖池,面積72m²,有效水體86.4m³ (長6米,寬4米,水深1.2m)。
②放養(yǎng)密度 每立方米35尾,總數(shù)3000尾。
③藥物 穩(wěn)定性二氧化氯水劑,有效氯含量2%。
(4) 試驗(yàn)方法和結(jié)果
平均尾重為483克的淡水石斑魚于2005年10月15日放入室內(nèi)水泥池越冬。次年3月10日起發(fā)病,至 3月24日共死亡淡水石斑魚473尾,最多一天死亡94尾。3月24日,第一次使用二氧化氯,全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.4 mg/L。間隔十天,4月3日第二次使用,全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.2mg/L。從3月10日至3月24日未用藥的14天內(nèi)
共死亡 473尾,而3月24日至4月7日用藥后的14天內(nèi)僅死亡156尾。合計(jì)死亡淡水石斑魚629尾,死亡率為20.97%。其中,用藥前死亡率占75.2%;用藥后死亡率占24.8%。用藥前14天內(nèi)平均每天死亡33.8尾,用藥后14天內(nèi)平均每天死亡11.12尾??梢姸趸葘χ委煹唪~疾病有明顯的效果。
六、穩(wěn)定性二氧化氯在防治水產(chǎn)動物疾病中的應(yīng)用
1、防治魚類疾病
(1) 全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.1~0.2 mg/L,連用兩次;同時內(nèi)服抗菌藥物,可防治鰻魚愛德華氏菌病、爛鰓病、爛尾病等。
(2) 用二氧化氯和呋喃西林全池潑灑,使池水二氧化氯和呋喃西林質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別達(dá)到0.1~0.2mg/L和l0mg/L,連用兩天;同時內(nèi)服抗菌藥物,可防治鰻魚脫粘病。
(3) 全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.12mg/L,隔天復(fù)用一次,連用三次;同時內(nèi)服抗菌藥物,可防治草魚、鯉魚細(xì)菌性爛鰓病。
(4) 全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.075 mg/L,每半個月一次;同時內(nèi)服抗菌藥物(如諾氟沙星)可預(yù)防鰱魚暴發(fā)病。
(5) 全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.6mg/L,同時內(nèi)服抗菌藥物,可治療鯉魚腐敗性敗血癥。
2、防治對蝦的細(xì)菌性疾病
(1) 受精卵至蚤狀幼體期。全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.05~0.1mg/L。
(2) 糠蝦幼體期。全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.1~ 0.15 mg/L。
(3) 仔蝦期。全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.15~0.25mg/L。
(4) 幼蝦期和成蝦期。全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 0.25~0.35mg/L。
(5) 親蝦期。在親蝦產(chǎn)卵前半個月起,每隔3天一次,全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.3mg/L。
3、防治鱉病
(1) 用5mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴病鱉10分鐘,再在病鱉池全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5mg/L,可防治水霉病、白斑病。白斑病病鱉的患處再涂抹磺胺軟膏。
(2) 用8mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴病鱉5分鐘,病鱉池每二周一次全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到l~2mg/L,可防治腐皮病。
(3) 稚幼病鱉用25mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴3~5分鐘,成鱉病鱉用50mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)浸浴5~10分鐘;潰爛處再用250mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)藥液擦洗,并且注射抗菌素,可治療赤斑病(紅底板病)。
(4) 稚幼病鱉用l0mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴病鱉30分鐘,成鱉病鱉用20~40mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)浸浴 30分鐘,潰爛處再用250mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)藥液擦洗,并且在飼料中添加維生素E,可防治穿孔病。
(5) 病鱉用l0mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴病鱉30分鐘,再在病鱉池全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到lmg/L,可防治腮腺炎。
4、防治育珠蚌疾病
用2.5~3mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴5~l0分鐘,可防治各種細(xì)菌性蚌病。
5、防治寄生蟲疾病
(1) 用5mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴病鱉24小時,再在病鱉池全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到lmg/L,可防治鐘形蟲病。
(2) 二氧化氯對部分蠕蟲和甲殼類(二節(jié)虱)也有一定的殺滅效果。
6、魚體消毒
用3~6mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸浴魚種10分鐘,可預(yù)防細(xì)菌性魚病。
7、池塘消毒
全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5mg/L。
8、水體消毒
魚缸中常用0.5~2mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯消毒水體,可預(yù)防細(xì)菌性魚病。
9、鮮活飼料消毒
用20~200mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸泡鮮活飼料10分鐘,或用0.01~0.1mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯飼養(yǎng)生物餌料8~72小時。
10、其它用途
(1) 改善水質(zhì):全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到o.3mg/L,化學(xué)需氧量有較明顯下降( 7.7%~9.5%),溶氧量有較明顯的提高(10.7%~12.2%)。
(2) 殺滅藻類:全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2mg/L,藻類在10天內(nèi)死亡,而對魚類則安全。全池潑灑,使池水二氧化氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5mg /L,可以抑制藻類繁殖。
(3) 對蝦保鮮:捕獲的對蝦先用50mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯浸泡 l0~20分鐘,殺滅附著在蝦體上的微生物,再用含20mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯的碎冰覆蓋,7~l0天貯運(yùn)期內(nèi),蝦體不會出現(xiàn)變黑,保持原來的色彩和鮮度。用含20mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)二氧化氯的水制成板冰對蝦,保存期可延長2個月左右。
七、穩(wěn)定性二氧化氯使用時注意事項(xiàng)
l、因生產(chǎn)原料及其純度、活化劑、包裝等原因,不同生產(chǎn)藥廠的產(chǎn)品,其質(zhì)量差異較大,應(yīng)選購聲譽(yù)好的品脾產(chǎn)品。
2、目前市售的固態(tài)二氧化氯大多數(shù)是以亞氯酸鈉為原料藥,接觸空氣、受潮后容易失效,用簡便包裝的產(chǎn)品難以在有效期內(nèi)確保質(zhì)量,選購時應(yīng)注意生產(chǎn)日期。
3、穩(wěn)定性二氧化氯必須加酸活化才釋放出活性態(tài)二氧化氯。二氧化氯的活化率與活化劑、pH值、溫度和時間等有著密切關(guān)系。
(1)不同活化劑對二氧化氯的活化率高低次序?yàn)椋蝴}酸>硫酸>硝酸>檸檬酸>冰醋酸。常用的活化劑是檸檬酸和鹽酸兩種。一般2%濃度二氧化氯與檸檬酸的比例為 10:2。
(2) 溶液的pH越低,二氧化氯的活化率越高,當(dāng)pH<0.5時,活化率可達(dá)95%。
(3)二氧化氯的活化率隨溫度上升而增加。當(dāng)溶液溫度為40℃、 17℃和4℃時,其活化率分別為35.7%、22.3%和2.13%。
(4)二氧化氯的活化率與時間有關(guān)。一般應(yīng)控制在5~10分鐘,當(dāng)溶液出現(xiàn)棕黃色并有“煙”冒出時,說明二氧化氯已被充分活化。如果活化時間不足、活化不充分,會影響殺菌率?;罨蟮乃幰簯?yīng)立即加水稀釋,以免活化后藥物成分揮發(fā)使藥效降低。
此外,固態(tài)二氧化氯在活化處理時,應(yīng)配成含2%~5%有效成分的溶液,再加酸活化。
4、二氧化氯的藥效一般不受有機(jī)物影響,但在實(shí)際應(yīng)用時,二氧化氯的藥效還是會受水體中有機(jī)物的影響。如自來水、長江原水中的二氧化氯達(dá)到0.5mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)時,30分鐘后消毒效果即可達(dá)標(biāo);而閔行原水,需達(dá)到l~1.5mg/L質(zhì)量分?jǐn)?shù)的二氧化氯,在30分鐘后才能達(dá)標(biāo)。這是因?yàn)槎趸韧度胨w后一部分作為氧化劑消耗(即氧化有機(jī)物),第二部分作為消毒劑消耗(即殺滅微生物),余下的部分作為剩余量持續(xù)作用。因此,若在使用二氧化氯前,先用過氧化氫 (雙氧水)、高錳酸鉀或過氧化鈣等進(jìn)行預(yù)處理(每公頃用0.2~l.5千克固體氧化劑或1~3.5千克液態(tài)氧化劑),后再使用二氧化氯,可以提高二氧化氯的藥效。
5、固態(tài)二氧化氯的有效成分在常態(tài)下能腐蝕金屬物品和聚乙烯薄膜,大量堆放在不通氣或高溫的環(huán)境下是不妥的,也不安全。貯存時應(yīng)注意通風(fēng)、避光,加強(qiáng)安全防范措施。
八、二氧化氯的不利影響
二氧化氯在堿性條件下,會發(fā)生歧化反應(yīng)(但是在一般水處理消毒過程中不會產(chǎn)生)。歧化反應(yīng)所產(chǎn)生的氯酸鹽(ClO3-)和亞氯酸鹽(ClO2-)都會產(chǎn)生某些毒性物質(zhì)。這兩種化合物都會在動物體內(nèi)產(chǎn)生過氧化氫,把血紅朊氧化成沒有顏色的正鐵血紅朊,造成溶血性的貧血。當(dāng)然這些危害只有當(dāng)氯酸鹽和亞氯酸鹽在動物體內(nèi)大量積累,才會產(chǎn)生,一般使用二氧化氯作為消毒劑的情況下,不太會產(chǎn)生。
總之,二氧化氯作為消毒劑替代氯,有很多有利的方面,但對它所生成的各種副產(chǎn)物的毒理作用也必須給與充分的注意,并作深入的研究 |