赵海永
(上海瑞兆生物科技有限公司,上海 201600)
二氧化氯对水产养殖动物的急性毒性研究涉及的品种很多,但是因为所用二氧化氯产品检测标准不同,以至于得到的结果相差很大。如二氧化氯对于体长3.3 厘米的草鱼48 小时的安全浓度为0.117 毫克/升,而另一个研究对于孵化出膜后7天的草鱼96小时的安全浓度为8.26毫克/升;在黄颡鱼上也同样出现了近7 倍的差距,而且96 小时的安全浓度反而更高;在鲫鱼、鲢鱼上也有类似的问题。这些问题的出现,可能是因为2014 年才有复合亚氯酸钠粉(二氧化氯)新兽药,确定了二氧化氯含量的检测标准为五步碘量法,在这之前,二氧化氯产品含量的检测标准不统一。
二氧化氯在水产养殖上的杀菌研究也相当多。陈超然等(2003)使用4种消毒剂在试管内对几种水产动物致病菌做了MBC(最小杀菌浓度)对比。试验结果显示,二氧化氯对柱状嗜纤维菌的MBC为0.78~1.56 毫克/升、对嗜水气单胞菌的MBC 为0.78~1.56 毫克/升、对迟缓爱德华氏菌的MBC 为1.56 毫克/升、对鳗弧菌的MBC 为1.56~3.1 毫克/升。刘小燕等(2005)使用二氧化氯与三氯异氰尿酸对3种鱼类致病菌进行了杀灭研究,对于嗜水气单胞菌,三氯异氰尿酸的MBC 为12.5 微克/毫升,而二氧化氯的MBC 是0.23 微克/毫升;对于肠型点状产气单胞杆菌,三氯异氰尿酸的MBC 为25 微克/毫升,而二氧化氯的MBC 是0.23 微克/毫升;对于柱状曲桡杆菌,三氯异氰尿酸的MBC 为12.5 微克/毫升,而二氧化氯的MBC 是0.12 微克/毫升。郝贵杰等(2008)使用32 种常用渔药对大黄鱼致病菌哈维氏弧菌做了体外抗菌试验,结果显示,在17 种化学消毒剂中,复合亚氯酸钠(二氧化氯)的MIC(最小抑菌浓度)和MBC都最小。陈超然等(2011)使用3种消毒剂(二氧化氯、三氯异氰尿酸、漂白粉)针对南美白对虾浸泡,检测对虾鳃部细菌变化,结果是当二氧化氯的浓度达到0.1 毫克/升时,对虾鳃上附着菌的清除率可以达到70%以上;而达到同等清除率,三氯异氰尿酸浓度需要0.5 毫克/升、漂白粉浓度需要1毫克/升。
另外,在杀菌时效性上,周辉(1998)研究指出,二氧化氯在水体中的抑菌作用较迅速,在10 小时后会减弱,20 小时后基本消失,并得出二氧化氯消毒最佳时间是5 小时以内。陈超然等(2003)研究也指出,采用二氧化氯溶液对养虾池的水体消毒,试验浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 毫克/升,这5 组不同用药浓度的实验组在6小时左右,细菌数量都出现了回升,同时数据显示,使用二氧化氯杀菌,这5组实验组基本都表现出1小时内效果达到最强。覃惠明等(2019)在研究二氧化氯消毒剂对细菌的灭杀效果时发现,在100 克/(亩·米)和400 克/(亩·米)两种用量下,使用15 分钟就能出现明显效果,杀菌率达到最大值的90%以上,45分钟后杀菌率达到最大值的98%。
在溶氧方面,吴垠等(1998)研究指出,不管是淡水还是海水,二氧化氯都可以明显提高水体的溶氧,溶氧的增加量可以达到5.8%~22.7%。同时研究显示,低浓度组(0.5×10-3~2×10-3摩/升)的溶氧在6小时内呈上升趋势,然后开始下降,而高浓度组(3×10-3摩/升)则在51小时仍能保持较高的溶氧值。郑宗林等(2015)研究二氧化氯对草鱼池塘环境相关影响时,全池泼洒二氧化氯,发现使用量达到7.5 千克/公顷(平均水深1.4 米)时即可显著增加水体溶氧。但王慧(2008)的研究认为,使用二氧化氯对水体的溶氧没有影响。
在氨氮、亚硝酸盐方面,吴垠等(1998)研究指出,使用二氧化氯可以降低水中的氨氮,降低比率达到19.4%~38.5%。王慧(2008)的研究指出,使用二氧化氯可以降低水中的氨氮和亚硝酸盐含量,最大降低幅度分别达到58.9%、25%。崔健(2018)则分别使用二氧化氯片剂和液体去处理水体,发现两者均可使水体中的亚硝酸盐含量明显降低,但是片剂的使用量过大。王博等(2020)使用4种氯制剂处理养殖废水时发现,二氧化氯相较于漂白粉、漂粉精和强氯精,降低亚硝酸盐和硝酸盐含量的效果更好,30 分钟时硝酸盐和亚硝酸盐的消除率分别高达99%、100%,但是水中的氨氮含量没有发生变化。
在清除藻类及藻毒素方面,季颖(2007)研究指出,当二氧化氯浓度达到2.5 毫克/升时,对惠氏微囊藻和铜绿微囊藻的杀灭率超过90%,当大于3 毫克/升时,微囊藻毒素含量降到较低水平。吴明松(2011)的研究则指出,二氧化氯对于微囊藻毒素MC-LR、MC-RR 和MC-YR 具有良好的去除效果。李绍秀等(2017)的研究指出,当二氧化氯达到0.5毫克/升时,30分钟后其对柱孢藻毒素(CYN)的降解率达到83.69%,120分钟后达到92.62%。
刘小龙等(2014)使用二氧化氯降解溴氰菊酯(浓度为100 微克/升),当二氧化氯浓度达到0.5 毫克/升时,只要超过30 分钟水质即可达标。杨林等(2022)研究二氧化氯对草甘膦的降解,发现在20℃、pH 为中性条件下,二氧化氯浓度分别为2、3 毫克/升,都可在30 分钟内将7 毫克/升的草甘膦溶液降解80%以上。侯智昊(2021)的相关研究指出,在一定条件下,二氧化氯可以有效去除磺胺甲基异唑(SMX)、磺胺嘧啶(SD)以及磺胺脒(SGD),去除率达到60%~95%。二氧化氯对一些重金属离子(Fe2+、Mn2+)、硫化物(S2-、H2S、HS-)具有一定的去除效果(黄君礼,2010)。
赵志伟等(2007)研究指出,在灭活剑水蚤方面,二氧化氯浓度为1.0 毫克/升时,接触30 分钟即可达到100%的灭活率。杨龙翔(2020)则对比了次氯酸钠与二氧化氯对剑水蚤的灭活效果,同样的剂量,次氯酸钠灭活剑水蚤的时间较二氧化氯短,仅为后者的1/2。李志宏(2013)研究了臭氧、次氯酸钠、二氧化氯对水中颤蚓的杀灭效果,结果表明,单独使用时二氧化氯的杀灭效果低于臭氧和次氯酸钠,两两联合的“顺序氧化法”比单独氧化法的杀灭效果更好,尤其是臭氧与次氯酸钠的联合使用提升了全致死灭活效率近30%。而谭万春等(2017)初步研究了二氧化氯对颤蚓的灭活效果及机理,在二氧化氯的浓度超过2 毫克/升后,只要接触时间达到45 分钟即可实现对颤蚓100%的灭活。李小军等(2020)还研究了二氧化氯对摇蚊幼虫的杀灭效果,发现浓度达到52 毫克/升,接触时间超过60分钟时可以达到100%灭活率。
目前水产养殖中使用的稳定性二氧化氯粉剂产品由亚氯酸钠、酸及稳定剂组成。亚氯酸钠和酸遇水后会发生反应生成二氧化氯,因此要优先使用复合亚氯酸钠粉剂,符合GMP标准的产品。先将复合亚氯酸钠粉放入小水体中经过“活化”得到含二氧化氯的“活化液”,再将“活化液”投入水中来获得最佳效果。在活化时一定要先放水,再将粉剂缓慢加入水体中,次序不能颠倒。胡伟(2015)研究指出,如果用盐酸做活化剂,活化20 分钟后二氧化氯的生成量将趋于稳定,因此建议二氧化氯活化时间定为20 分钟左右。如果只能采购到二氧化氯片剂,也需要活化后再使用。
二氧化氯要现用现配,同时在活化后要尽快使用,如果是半透明或透明的桶,最好在短时间内用完;如果用的是不透明的塑料桶,则可以放置稍长时间,但也不要超过5 小时。袁海涛等(2010)研究指出,在阳光直接照射的条件下,30 分钟后用棕色瓶装的二氧化氯液体质量分数基本没有变化,而透明瓶装的二氧化氯液体已损耗20%,如果时间延长至5 小时,棕色瓶中二氧化氯的质量分数仅降低3.2%,而此时透明瓶中的二氧化氯已损耗98%。在高温时期,二氧化氯消毒剂活化后更要尽快用完。
二氧化氯消毒时可以配合使用其他消毒产品,比如先使用二氧化氯预氧化水体,以去除部分有机质,之后2~6 小时再使用其他消毒剂,可达到更好的杀菌效果。很多池塘在养殖结束后大量使用漂白粉清塘,会产生大量的三氯甲烷。三氯甲烷具有致突变、致畸和致癌作用,笔者建议选择二氧化氯对漂白粉进行完全替代或部分替代。
二氧化氯作为绿色消毒剂,具有用量少、见效快、温和安全等优点,而且其使用成本较低,本应该在水产养殖行业中发挥巨大的作用,但因为行业管理不规范,致使真假二氧化氯产品分辨不明。随着国家对动保产品的严格监管,笔者相信,优质二氧化氯产品一定会重新获得广大水产养殖户的认可,从而发挥其应有的效果。