微酸性电解水雾滴沉积量及粒径对畜牧环境杀菌效果的影响

臧一天，李保明，郑炜超，盛孝维，吴红翔，舒邓群



微酸性电解水雾滴沉积量及粒径对畜牧环境杀菌效果的影响

臧一天1，李保明2，郑炜超2，盛孝维1，吴红翔1，舒邓群1※

（1. 江西农业大学动物科技学院，南昌 330045；2. 中国农业大学农业部农业结构与环境工程重点实验室，北京 100083）

微酸性电解水为畜牧业初步应用的环保消毒剂，为精确喷雾以减少残留，先利用称重法测量它在不同孔径及压力下的雾滴沉积量，研究该沉积量对杀菌效果影响，确定对衣物表面消毒最佳单位沉积量。随后对比不同雾滴粒径对衣物表面细菌的杀灭效果，以确定喷雾消毒方式。结果表明，不同压强及喷头下，雾滴沉积量具显著性差异（<0.05）。且呈中间密集、两端稀疏特征；随压强及孔径增大，两端呈先升后降趋势。微酸性电解水（pH值6.15～6.35，有效氯浓度135 mg/L）对衣物表面消毒最佳沉积量为1.49×10-2g/cm2。大雾滴（80～90m）杀菌率在同时间下显著高于小雾滴（<0.05），但其空间分布均匀性显著（<0.05）低于小雾滴（≤30m）。雾滴粒径及沉积量对微酸性电解水杀菌效果具显著影响（<0.05）。

喷雾；消毒；沉积量；微酸性电解水；雾滴粒径

0 引 言

微酸性电解水（slightly acidic electrolyzed water，SAEW）是一种无化学残留，在畜牧业中初步应用的新型环保型消毒剂[1-6]，已有部分应用于畜牧场喷雾消毒中[7-10]；提高SAEW喷雾消毒效率并精确喷雾是降低残留及成本，减少疫病风险的重要措施。使标靶物质表面的喷雾药液沉积量达到一定数值是决定物质表面消毒效果及消毒剂利用率的重要因素[11-12]。当雾滴小时，需增长时间以达到相应物质表面药液沉积量，当雾滴大时，可减少一定时间以达到物质表面药液沉积量。因此，选择物质表面合适喷雾药液沉积量是决定消毒剂雾滴大小及其分布均匀度的先决条件，亦是提高SAEW喷雾消毒效率的重要影响因素之一。由此，测量SAEW在不同孔径喷头及压力下形成雾滴在单位面积的沉积量，并衡量该沉积量对SAEW杀菌效果的影响便十分重要。

消毒剂利用率主要取决于雾滴大小，消毒剂流量及雾滴空间分布的均匀性[13-16]。在畜禽场实际消毒过程中，常用小雾滴喷雾，利用小雾滴（直径<100m）较好穿透性及分布均匀性对空气或物质的表面进行杀菌[17]；南松剑[18]曾研究报道，雾滴大小不仅对SAEW的有效氯浓度（available chlorine concentration，ACC）有直接影响，且对空气消毒效果有很大影响；当雾滴越小时，虽其ACC损失越大[19]，但其喷雾分布均匀性会越好，且小雾滴穿透性能保证SAEW与空气中粉尘及其上黏着的病原微生物充分发生反应。因此，较小雾滴对空气中病原微生物杀灭作用越强。在针对物质表面消毒研究中，特别在养殖场入口处消毒通道中，经常使用超声波喷雾器，超声波喷雾器可以产生很小雾滴（≤30m），从而实现高穿透性和高分布均匀度；但这种小雾滴存在对人体呼吸系统极易造成危害的现象，且因其雾滴小，需较长时间喷雾才能达到一定喷雾量；Braekma等[20]研究表明太细雾滴易受风流影响，飘移严重，不易沉积；特别是低于20m的雾滴，很难产生有效沉积。因此，研究雾滴大小对SAEW杀菌效果的影响是减少消毒时间以高效利用SAEW消毒效率的必要途径。然而，目前虽有SAEW雾滴大小对ACC损失及对空气消毒效果的研究[21-23]，却至今未有关于SAEW雾滴粒径及其表面雾滴沉积量对杀菌效果影响的研究。

本文首先试验利用称质量法测量SAEW在不同孔径喷头及压力下形成的雾滴沉积量，并随后研究该沉积量对SAEW杀菌效果的影响，确定SAEW对衣物表面消毒的最佳沉积量。随后，对比研究消毒通道内超声波喷雾器（≤30m）及较大雾径喷雾器（80～90m）这2种具有不同雾滴粒径的喷雾器对衣物表面微生物的杀灭作用，以确定雾滴粒径对SAEW杀菌效果的影响。

1 材料与方法

1.1 材料及设备

沙门氏菌（CVCC 2184）购于中国兽医微生物菌种保藏管理中心，胰酪胨大豆肉汤培养基及硫代硫酸钠中和剂均买自北京陆桥技术有限公司。高压灭菌锅(YXQ-LS-18SI)买自于上海博讯实业有限公司，电解水机由北京洲际公司生产，pH计、ORP计型号为HM-30R，购自日本，有效氯测定仪型号为RC-2Z，购自日本。

雾滴沉积量模拟试验箱为自制（图1），该试验箱为长×宽×高各为1.6 m的透明玻璃房，在房顶部中央用电钻钻一圆形小孔，用以固定喷头。在模拟箱的左侧距底部10 cm处设置3个排风口(试验中关闭)，在模拟箱的正前方，设置一宽60 cm，高1.2 m的可开关门。

1.2 试验地点选择

超声波自动喷雾消毒试验在北京上庄试验站鸡舍外消毒室进行，该消毒室长×宽×高为2.5 m×2.5 m×3 m，墙壁四周分布超声波喷雾器，高度为2 m。较大雾径自动喷雾消毒试验在河北华裕公司养鸡场的入口消毒通道中进行，通道长×宽×高为6.5 m×1 m×3 m，东西走向，南墙约2 m处安装两台喷雾器，其距前门入口处各1.6和2.6 m，该喷雾器喷雾启动及时间受人员消毒控制器控制。

1.3 方法

1.3.1 雾滴沉积量测定方法

喷雾前，取一长×宽为80 cm×50 cm的红色平底托盘，在其中央一点标记，并命名为A0；随后用米尺测量其左右各距15 cm处，用碳素笔做标记，并命名为A1及A2。取直径为10 cm的3个平皿，清洗干净，完全擦干后用称量天平称其质量，记录其初始质量且编号为0、1、2。随后将3个平皿依编号分别放置在A0、A1及A2处，放置时，所做标记点位于平皿底部正中央。

调节喷雾器压力钮至所需压力，并更换所需孔径喷头，随后将喷头固定在玻璃模拟箱顶部中央。打开喷雾器进行喷雾，观察雾径范围，随后将托盘放置在玻璃模拟箱中，放置时，A0平皿的中央标记点与雾径最中央处对齐，放置后立刻计时，并将玻璃门关闭，待1 min后，关闭喷雾器，取出3个平皿，用干净纸巾擦干平皿外部及底部所有水分，随后放置在称量天平中称质量并记录，用喷雾后质量减去喷雾前平皿质量既为78.54 cm2的平皿在1 min中内得到的SAEW（pH 6.15～6.35，ACC 135 mg/L）在不同压力和孔径下的雾滴沉积量。

1.3.2 细菌活化培养及污染

将冷冻干燥的沙门氏菌接种到胰酪胨大豆肉汤培养基，于37 ℃恒温培养24 h后活化，随后离心机在4℃、4 000 r/min，离心15 min并弃上清，将细菌沉淀用0.1%的蛋白胨水清洗2次，重新制成10 mL含菌数约为106～107CFU/mL 的菌悬液。将衣物清洗干净，并用剪刀剪成5×5 cm2大小的方块，随后高压灭菌，放于生化安全柜中自然晾干备用。移液枪移取0.1 mL菌悬液滴在5 cm×5 cm的高压灭菌后的衣物方块中央，随后用涂布棒在生化安全柜内将其均匀涂抹，涂抹后，室温下30 min晾干备用。

1.3.3 不同雾径消毒对比试验

分别采用超声波喷雾器（≤30m）与较大雾径（80～90m）喷雾器对污染衣物进行不同时间及不同位置的喷雾，喷雾前，将样本放入平皿中，置于一高约40 cm的椅子上放入消毒室或消毒通道内（采用40 cm的高度是因为这个高度大致到人的膝关节，而且高度略低，可能更能够分析出因雾滴大小不同而造成的雾径空间分布均匀性的差异），消毒室内选取门口（距中央1 m），中央及门口对面墙壁处（距中央1 m）3处位置进行采样；消毒通道内选取靠近前门方向（距中央1 m），中央及靠近后门方向（距中央1 m）3处位置进行采样。喷雾前，首先用灭菌中和剂（质量分数为0.5%的Na2S2O3）浸润过的灭菌棉签在染菌后晾干的方块衣物上采样，每区块横竖往返各8次；随后将采样棉签折断，并置于装有5 mL中和剂的离心管内，作为消毒前对照。分别在不同消毒室内利用不同喷雾器进行0.5、1、1.5及2 min消毒后，按上述采样方法进行采样。最后，将消毒前后的样本进行充分震荡洗脱，取洗脱液进行活菌计数培养。消毒前后的杀灭效果以杀灭率进行计算：

杀灭率=(消毒前菌落数－消毒后菌落数)/

消毒前菌落数×100% （1）

1.3.4 雾滴沉积量消毒试验

雾滴沉积量模拟试验中，采用可调节压力及更换喷头的喷雾器进行喷雾。喷雾前，对衣物按上述采样方法进行采样，作为消毒前对照。

将染菌晾干的衣物放在直径9 cm的平皿正中央，随后将平皿放置在上述托盘上，其放置位置（A0、A1或A2）根据所需沉积量（表）对应位置放置。后将托盘位置按照雾滴沉积量测定方法中陈述的托盘放置方法进行放置，随后安装所需孔径大小的喷头于喷雾器上，并随后调节所需压力，打开喷雾器，采用135 mg/L有效氯浓度的SAEW（pH 值6.15）按照雾滴沉积量由小到大（表2），进行喷雾消毒处理；消毒后，按上述采样方法进行采样。最后，将消毒前后的样本进行充分震荡洗脱，并取洗脱液进行活菌计数培养。

1.3.5 统计分析

试验中，每次试验数据平行测定3次，并取最后平均值，采用SPSS 17.0软件对数据进行单因素方差分析及显著性检验，采用Duncan多重比较法对沉积量进行两两比较的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同孔径喷头及压力下SAEW的雾滴沉积量

表1表示不同孔径及压力下SAEW雾滴在喷雾1 min后每平方厘米的沉积质量，其中A0为喷雾器喷雾靶区中央处沉积量，A1和A2分别为距喷雾靶区中点直径15 cm左右的微酸性电解水雾滴沉积量。由表1可知，除80 MPa，0.5 mm孔径时的3处沉积量分布相对均匀外，其他压力和孔径时的沉积量分布都为：A0处微酸性电解水雾滴沉积量较A1和A2高，除压力为30 MPa，孔径为0.5 mm组的A1和A2处沉积量有显著性差异（<0.05），其他组无显著性大小差异（>0.05）。随着压强及孔径的增大，A1和A2处沉积量呈先上升后下降的变化趋势，且随着压强的增大，3个区域沉积量的方差系数呈总体变小趋势，但亦有起伏变化，随着孔径的变大，沉积量方差呈现先上升后下降的趋势。

表1 不同孔径及压力下微酸性电解水雾滴沉积量

注：表中不同字母表示具有不同的显著性差异（<0.05）。下同。A0为喷雾器喷雾靶区中央处沉积量，A1和A2分别为距喷雾靶区中点直径15 cm左右的微酸性电解水雾滴沉积量。

Note: Difference between data with different letters is significant (<0.05).The same as below. A0, A1, A2were central district and another two different-distance (15 cm) points in the left and right hand of spraying target section.

2.2 雾滴沉积量对微酸性电解水灭菌效果的影响

表2为具梯度水平和显著差异（<0.05）的雾滴沉积量及所对应的压强及孔径。

表2 具显著差异的雾滴沉积量及其对应压强与孔径

由图2可知，选取不同孔径（0.1、0.3及0.5 mm）和不同压力（30、50及80 MPa），使SAEW的雾滴沉积量在0.39×10-2、1.08×10-2、1.49×10-2、1.99×10-2、3.24×10-2及4.06×10-2g/cm2水平时，SAEW（ACC 135 mg/L pH值 6.15）喷雾1 min后，对衣物表面沙门氏菌的杀灭菌数对数值分别为：(1.22±0.02)、(1.67±0.05)、(2.08±0.01)、(2.09±0.01)、(2.08±0.02)及(2.06±0.01)lg(CFU/mL)，具显著性差异（<0.05）。由图2的趋势线可以看出，微酸性电解水对衣物表面沙门氏菌的杀灭数对数随雾滴沉积量的增加而增加，但当雾滴沉积量达到1.49×10-2g/cm2时，微酸性电解水的杀灭菌数对数值趋于稳定。

2.3 不同雾径消毒试验结果

图3表示不同雾滴粒径的超声波喷雾器（≤30m）及较大雾径（80～90m）喷雾器在喷头中央位置时，对衣物表面沙门氏菌的杀灭率，由图3a所示，当皆处于中央位置，杀灭率随消毒时间增加而增高，且据图3a中趋势线可以看出，较大雾滴对衣物的杀灭作用趋势大于小雾滴趋势，即随时间的增加，较大雾滴杀灭率增长速度高于小雾滴杀灭率增长速度。另外，在保证雾滴能大部分滴到衣物表面时，较大雾径雾滴的杀灭率显著高于超声波喷雾器（<0.05）。当位于中央位置约2 min时，较大雾滴杀灭率达到86%，而小雾滴杀灭率只有37%。

图3b表示不同雾径的超声波喷雾器（≤30m）在门口（消毒室）及较大雾径（80～90m）喷雾器在前门方向处时，对衣物表面沙门氏菌的杀灭率。由图3b所示，杀灭率随消毒时间增加而增大，且据趋势线可知，较大雾滴杀灭率增长随时间变化较快。但较大雾径喷雾器对衣物表面沙门氏菌的杀灭作用并不显著高于超声波喷雾器（>0.05）。且在消毒时间达到2 min时，其对衣物表面的杀菌率仅有44%，大大低于中央处的杀菌率（86%）；而超声波喷雾器在门口及中央处的杀菌率在各时间段都无显著性差异（>0.05）。

图3c表示超声波喷雾器（≤30m）在门口（消毒室）及较大雾径（80～90m）喷雾器在后门方向（消毒通道）处时，对衣物表面沙门氏菌的杀灭率；由图3c所示，杀灭率随消毒时间增加而增加，且依据趋势线可知，较大雾径雾滴杀灭率增长速度随时间变化较快。但较大雾径喷雾器对衣物表面沙门氏菌的杀灭作用并不显著高于超声波喷雾器（>0.05）。且在消毒时间达到2 min时，其对衣物表面杀灭率仅有50%，大大低于中央处杀灭率（86%）；而超声波喷雾器在门口及中央处的杀灭率在各时间段都无显著性差异（>0.05）。

3 讨 论

精确喷雾是目前国际施药技术流行的国际趋势[24-27]，增加SAEW在喷雾区域内的沉积量，确定SAEW在喷雾区域内沉积量变化是提高SAEW利用率的途径之一，另外，有助于在达到一定杀菌值的前提下减少微酸性电解水喷洒时间，特别在畜禽场消毒通道中，可以既避免进入人员衣物的湿润，又使衣物表面能达到一定SAEW雾滴沉积量，从而节约时间及药物成本，实现消毒优化。

表1可以看出，A0处微酸性电解水雾滴沉积量较A1和A2高，A1和A2处沉积量无显著性差异（>0.05）。这表明喷雾靶区沉积量的分布呈中间密集、两端稀疏特征，既靶区中央区域沉积量大，而距离喷头较远处沉积量小。另外，随着压强及孔径增大，A1和A2处沉积量呈先上升后下降变化趋势，且随着孔径的增大，方差系数呈先上升后下降趋势，这与袁会珠等[28]的研究结果有部分类似，其曾研究了不同喷头对保护地黄瓜喷雾农药的有效沉积量测试，结果表明，喷头孔径大小不同，其沉积量及有效沉积率不同。董玉轩[29]研究了喷雾距离对药液沉积量大小的影响，结果也发现各药液沉积量大小随喷雾距离增加出现先上升后下降的趋势，与本文研究结果相似，对于方差、标准差等随喷雾距离增加而呈现波浪起伏式变化，推测原因，亦可能是雾滴直径大小及飘移的影响，一般来说，雾滴直径随压强增大或孔径变小而变小，因此，压强及孔径会直接对雾滴直径或协同对雾滴直径起作用，造成雾滴直径的起伏式变化，另外，在本试验中，当喷头喷出时，喷头在压力作用下会与玻璃模拟箱发生振动反应，这种振动反应会导致喷出雾滴产生微弱不定式漂流，这可能也是雾滴沉积量方差发生波动式变化的原因之一。

从图2中可以看出，当雾滴沉积量达到1.49×10-2g/cm2时，SAEW的杀灭菌数对数值趋于稳定。Wirth等[30]曾研究认为作物叶面等物质表面会对药液的承受能力有一个最佳饱和点和最大承载能力；这表明，SAEW对衣物消毒的试验中，1.49×10-2g/cm2为SAEW对衣物表面消毒的最佳饱和点，超过该点后，SAEW对衣物表面消毒效果不会随雾滴沉积量增加而增加。

在不同雾径消毒试验自动喷雾消毒过程中，雾滴粒径对消毒剂的消毒效果具显著影响。图3a为不同雾滴粒径的超声波喷雾器（≤30m）及较大雾径（80～90m）喷雾器在喷头中央位置时，对衣物表面沙门氏菌的杀灭率；在喷头中央位置时，较大雾径（80～90m）喷雾器消毒效果显著性高于超声波喷雾器（雾径≤30m）（<0.05），这可能是由于雾滴大的喷雾器在相同喷雾时间内，其喷雾量会大于雾滴小的喷雾器，雾滴大的喷雾器在衣物表面雾滴沉积量便会大于雾滴小的喷雾器；较大雾径喷雾器在不同位置处的杀菌效果具有显著性差异（<0.05），这表明较大雾径（80～90m）雾滴的空间分布均匀性不高，而超声波喷雾器在不同位置处的杀菌效果并没有显著性差异（>0.05），这表明超声波喷雾器喷出小雾滴的空间分布均匀性较高，雾滴小的空间分布均匀性高于雾滴大的空间分布均匀性；然而随时间的变化，雾滴大的喷雾器喷雾量较大，因此，其杀菌率和空间分布均匀性会逐渐提高，但其消毒剂的消耗量亦远远大于小雾滴的超声波喷雾器。若需减少消毒时间，使消毒人员在消毒通道中停留时间不需太长，可尝试采用雾滴较大的喷雾器，但需注意停留在喷雾器能喷到的中央位置处，如此，消毒效率相对较高。

4 结 论

在微酸性电解水（slightly acidic electrolyzed water，SAEW）的雾滴沉积量在0.39×10-2、1.08×10-2、1.49×10-2、1.99×10-2、3.24×10-2及4.06×10-2g/cm2水平时，SAEW（ACC 135 mg/L pH 6.15）喷雾1 min后，对衣物表面沙门氏菌的杀灭菌数对数可分别达到（1.22±0.02）、（1.67±0.05）、（2.08±0.01）、（2.09±0.01）、（2.08±0.02）及（2.06±0.01）lg(CFU/mL)，具显著性差异（<0.05）；雾滴粒径亦对SAEW杀菌效果具有显著影响（<0.05），当雾滴沉积量达到1.49×10-2g/cm2时，SAEW的杀灭菌数对数值趋于稳定。因此，在未来研究中，除雾滴粒径外，也可根据雾滴沉积量来确定衣物消毒的最佳雾径范围、最佳喷头距离，从而确定消毒通道内的最短喷雾时间，提高微酸性电解水的利用率，做到精确喷雾。

[1] Bodas R, Bartolome D J, De Paz M J T, et al. Electrolyzed water as novel technology to improve hygiene of drinking water for dairy ewes[J]. Research in Veterinary Science, 2013, 95(3): 1169－1170.

[2] Hao X, Cao W, Li B, et al. Slightly acidic electrolyzed water for reducing airborne microorganisms in a layer breeding house[J]. Journal of the Air & Waste Management Association,

2014, 64(4): 494－500.

[3] Zang Y T, Li B M, Bing S, et al. Modeling disinfection of plastic poultry transport cages inoculated with Salmonella enteritids by slightly acidic electrolyzed water using response surface methodology[J]. Poultry Science, 2015, 94(9): 2059.

[4] Chen J, Xu B, Deng S, et al. Effect of combined pretreatment with slightly acidic electrolyzed water and botanic biopreservative on quality and shelf life of bombay duck ()[J]. Journal of Food Quality, 201639 (2):116-125.

[5] Pang Y H, Hung Y C. Efficacy of slightly acidic electrolyzed water and uvozonated water combination for inactivating157:7 on romaine and iceberg lettuce during spray washing process[J]. Journal of Food Science, 2016, 81(7): M1743－M1748.

[6] Xuan X T, Ding T, Li J, et al. Estimation of growth parameters ofafter sublethal heat and slightly acidic electrolyzed water (SAEW) treatment[J]. Food Control, 2017, 71: 17－25.

[7] 臧一天，李星烁，李保明，等. 微酸性电解水对污染轮胎表面的模拟消毒优化[J]. 农业工程学报，2015，31(20)：199－204.

Zang Yitian, Li Xingshuo, Li Baoming, et al. Simulation of disinfection optimization of vehicle tire surface using slightly acidic electrolyzed water[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(20): 199－204. (in Chinese with English abstract)

[8] Zheng W, Zhao Y, Xin H, et al. Airborne particulate matter and culturable bacteria reduction from spraying slightly acidic electrolyzed water in an experimental aviary laying-hen housing chamber[J]. Transactions of the ASABE, 2014, 57(1): 229－236.

[9] Ni L, Cao W, Zheng W, et al. Efficacy of slightly acidic electrolyzed water for reduction of foodborne pathogens and natural microflora on shell eggs[J]. Food Science and Technology Research, 2014, 20(1): 93－100.

[10] Zheng W, Li B, Cao W, et al. Application of neutral electrolyzed water spray for reducing dust levels in a layer breeding house[J]. Journal of the Air & Waste Management Association, 2012, 62(11): 1329－1334.

[11] Bergeron V, Bonn D, Martin J Y, et al. Controlling droplet deposition with polymer additives[J]. Nature, 2000, 405(6788): 772－775.

[12] Kang S Z, Shi P, Pan Y H, et al. Soil water distribution, uniformity and water-use efficiency under alternate furrow irrigation in arid areas[J]. Irrigation Science, 2000, 19(4): 181－190.

[13] Poozesh S, Saito K, Akafuah N K, et al. Comprehensive examination of a new mechanism to produce small droplets in drop-on-demand inkjet technology[J]. Applied Physics A, 2016, 122(2): 1－12.

[14] Stout J B, Avila B W, Fetherman E R. Efficacy of Commercially Available Quaternary Ammonium Compounds for Controlling New Zealand Mudsnails Potamopyrgus antipodarum[J]. North American Journal of Fisheries Management, 2016, 36(2): 277－284.

[15] Zhang Y, Fu Y F, Xu K. Experimental evaluation of the spraying disinfection efficiency on dental models][J]. Shanghai Journal of Stomatology, 2013, 22(4): 399－401.

[16] Zang Y T, Li X S, Tan Y P. Disinfection effectiveness of slightly acidic electrolyzed water in laying house[C]// Modeling and Confutation in Engineering III-Proceedings of the 3rd International Conference on Modeling and Computation in Engineering, 2014: 159－164.

[17] Zheng W, Kang R, Wang H, et al. Airborne bacterial reduction by spraying slightly acidic electrolyzed water in a laying-hen house[J]. Journal of the Air & Waste Management Association, 2013, 63(10): 1205－1211.

[18] 南松剑. 微酸性电解水用于奶牛场消毒和奶牛乳房炎防控的研究[D]. 北京：中国农业大学，2011.

Nan Songjian, Disinfection Effect of Slightly Acidic Electrolyzed Water in the Dairy Farm and Application on the Control of Dairy Mastitis[D]. Beijing: China agricultural university, 2011. (in Chinese with English abstract)

[19] Zhao Y, Xin H, Zhao D, et al. Free chlorine loss during spray of membrane-less acidic electrolyzed water (MLAEW) and its antimicrobial effect on airborne bacteria from poultry house[C]//2013 Kansas City, Missouri, 2013.

[20] Braekman, Foqud D, Messens W, et al.Effect of spray application technique on spray deposition in greenhouse strawberries and tomatoes[J]. Pest Management Science, 2010, 66(2): 203－212.

[21] Chuang C Y, Yang S, Chang M Y, et al. Inactivation efficiency toandbacterial aerosols of spraying neutral electrolyzed water[J]. Journal of the Air & Waste Management Association, 2013, 63(12): 1447－1456.

[22] Zheng W, Cao W, Li B, et al. Bactericidal activity of slightly acidic electrolyzed water produced by different methods analyzed with ultraviolet spectrophotometric[J]. Intl J Food Eng, 2012, 8(3): 41.

[23] Ni L, Zheng W, Zhang Q, et al. Application of slightly acidic electrolyzed water for decontamination of stainless steel surfaces in animal transport vehicles[J]. Preventive Veterinary Medicine, 2016, 133: 42－51.

[24] Lee D, Li M Y, Sui M, et al. Observation of shape, configuration, and density of Aunanoparticles on various GaAs surfaces via deposition amount, annealing temperature, and dwelling time[J]. Nanoscale Research Letters, 2015, 10(1): 240.

[25] Zhang H, Hewitt G F. New models of droplet deposition and entrainment for prediction of CHF in cylindrical rod bundles[J]. Nuclear Engineering and Design, 2016, 305: 73－80.

[26] Ferguson J C, Chechetto R G, O’Donnell C C, et al. Assessing a novel smartphone application-SnapCard, compared to five imaging systems to quantify droplet deposition on artificial collectors[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2016, 128: 193－198.

[27] Li S L, Wei Z Y, Du J, et al. Building of nested components by a double-nozzle droplet deposition process[J]. Applied Physics A, 2016, 122(7): 1－6.

[28] 袁会珠，齐淑华．植物叶片对药液的最大承载能力初探[J].植物保护学报，1998，25(1)：95－96.

[29] 董玉轩. 施药方式、雾滴密度与农药高效利用的相关性研究[D]. 扬州：扬州大学，2012.

Dong Yuxuan. Correlation Study between High Efficiency Use of Pesticide and Spray Method, Droplet Density[D]. Yangzhou: Yangzhou University, 2012. (in Chinese with English abstract)

[30] Wirth W, Storp S, Jacobsen W. Mechanisms controlling leaf retention of agricultural spray solution[J]. Pest Management Science, 1991, 33(4): 411－420.

Influence of droplet size and deposition on slightly acidic electrolyzed water spraying disinfection effect on livestock environment

Zang Yitian1, Li Baoming2, Zheng Weichao2, Sheng Xiaowei1, Wu Hongxiang1, Shu Dengqun1※

(1.330045,;2.100083,)

As the increasing demand for efficient and sustainable production and the global demand for reduced antimicrobial drug consumption in livestock production, the importance of disinfection has increased significantly. However, potentially toxic, corrosive problems have arisen because of the use of chemicals as disinfecting agents. Slightly acidic electrolyzed water (SAEW) which has recently been developed in livestock production is a new environmental friendly disinfectant. In order to make the precision spraying of this disinfectant and increase the disinfectant usage efficiency for reducing residual and disease risk, in this study, the influence of droplets size and deposition on disinfection effect of slightly acidic electrolyzed water was evaluated. Deposition delivered by different atomizers on three aperture types (0.1, 0.3 and 0.5 mm) of sprayer under three levels pressure (30, 50 and 80 MPa), were first measured at 1 minute using a weighing method. The depositions were then divided into different levels with its correspondence pressure and aperture, and the trend influence of disinfection effectiveness of slightly acidic electrolyzed water (SAEW, pH value 6.15-6.35, ACC 135 mg/L), for inactivatingon the surface of clothes, was evaluated at different levels of deposition. In addition, the effect of droplet size on SAEW sprayed disinfection effect was measured with two sprayers, nebulizer (size 80-90m) and ultrasonic nebulizer (size ≤30m) at different point-central district (A0) and another two different-distance points in the left and right hand (A1, A2). The results showed that deposition constitutes a dense neighborhood at central district (A0), more segmental in another two different-distance points (A1, A2) under the different pressure and aperture types. The deposition amount at the A0was more than A1and A2. In addition, the deposition amount at A1and A2first increased and then decreased as the pressure and aperture increased. The coefficient of variation from the different points was observed at the same change trend with A1and A2. The results showed that the deposition significantly affects the log reduction (<0.05), and the logarithm of reduction ofwas rapidly increased from (1.22±0.02) to (2.09±0.01)lg(CFU/mL), and then change little with the increased deposition. The maximum logarithm of reduction ofof 2.09±0.01 was finally obtained by the clothes sprayed with SAEW at 1.49×10-2deposition, and the deposition of 1.49×10-2g/cm2may be the best point of deposition for SAEW sprayed disinfection on the surface of clothes. There was a significant difference in the size of droplet on SAEW spraying disinfection effect (<0.05). It was concluded that the bactericidal effects of the droplet from the nebulizer (size 80-90m) at the central target region, was significant higher than the ultrasonic nebulizer (Size≤30m) (<0.05), but the effects of the nebulizers was significant difference at the different locations (<0.05), and no significant difference (>0.05) in the bactericidal effects of the ultrasonic nebulizer was observed among different locations. It means the smaller droplet size (size ≤30m) had a better uniformity than the larger size droplet (size 80-90m)

spraying; disinfection; deposition; slightly acidic electrolyzed water; droplet size

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.029

S831.4+5

A

1002-6819(2017)-09-0224-06

2016-09-21

2017-04-05

现代农用工业技术研究专项基金（CARS-41）；南方地区草食家畜舍饲小气候调控技术研究（201303145）；江西省教育厅科技计划项目（GJJ160401）

臧一天，男（汉族），山东泰安人，博士，讲师，主要从事设施养殖环境监测与控制方向研究。南昌 江西农业大学动物科技学院，330045。Email：zangyitian1@126.com。

舒邓群，男（汉族）江西南昌人，博士，教授，主要从事家畜环境卫生方向研究。南昌 江西农业大学动物科技学院，330045。 Email：13607047771@163.com。

臧一天，李保明，郑炜超，盛孝维，吴红翔，舒邓群. 微酸性电解水雾滴沉积量及粒径对畜牧环境杀菌效果的影响[J]. 农业工程学报，2017，33(9)：224－229. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.029 http://www.tcsae.org

Zang Yitian, Li Baoming, Zheng Weichao, Sheng Xiaowei, Wu Hongxiang, Shu Dengqun. Influence of droplet size and deposition on slightly acidic electrolyzed water spraying disinfection effect on livestock environment[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(9): 224－229. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.029 http://www.tcsae.org