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         水产养殖用水的臭氧杀菌

          随着水产养殖业的发展,养殖鱼类因病原微生物引起疾病时有发生,对养殖业危害极大。各养殖设施除加强管理外,在饲育水及使用的各类器具上如何消除病原微生物已成为一个重要的课题。从排除带病采卵?#23376;?#24320;始,种卵消毒、养殖水杀菌、设施消毒等采取多?#36136;侄我?#38450;病原体的侵入。 

    1、养殖用水及排水的杀菌方法 
         通过紫外线、臭氧杀菌装置对养殖用水杀菌,已在虹鳟、大马哈鱼等淡水养殖种广泛应用,取得了防病效果。近几年也使用紫外线、臭氧进行海水鱼的防病杀菌。 
         鱼类饲育用水的杀菌方法有很多,其中紫外线或臭氧杀菌是大量养殖水低?#26432;?#26432;菌的最佳方法。 

         臭氧杀菌是将高压放电产生具有强氧化力的臭氧,通过处理槽将流经槽内养殖水的微生物杀灭,臭氧具有强力的杀菌作用,但对人体和养殖的鱼也有损害,为此必须通过曝气或活性炭将臭氧或臭氧合成物去处后再用于养殖用水。海水中含有多?#27835;?#37327;元素,特别是溴离子与臭氧起反应生成强氧化剂,其毒性会长期残留在鱼体内。海水臭氧杀菌是于臭氧气泡直接混合,经臭氧处理生成的强氧化剂具有较强的杀菌作用。表1为天然海水经臭氧处理的生成的强氧化剂对有代表性的鱼类原菌、病毒及寄生虫的杀灭效果。因低浓度强氧化剂于海水中的有机物反应后会消耗,故用天然海水时杀菌效果差异较大。经添加溴化物的人工海水中,臭氧处理产生0.1mg/L低浓度强氧化剂的杀菌效果如表2所示,它显示了海水中鱼类病原微生物对臭氧(严格讲是海水中产生的强氧化剂)的反应程度。表众所示,鳗弧菌等四种鱼类病原菌通过臭氧杀灭,其细菌数减少99.9%以上,所需强氧化剂量为0.5mg/L、15秒。1mg/L则为30~60秒)。对鱼病原病毒而言,鲫鱼病毒性腹水症病毒YAV,鲑科鱼传染性胰脏坏死症病毒IPNV以及鲑科鱼的呼肠弧病毒CSV,减少99%以上所需强氧化剂浓度为0.5mg/L,处理60秒(0.1mg/L也是60秒)。比目鱼杆状病毒HIRRV、鲑科疱疹病毒OMV?#25353;?#26579;性造血器坏死病病毒IHNV,其强化剂浓度为0.5mg/L,0.1mg/L时30秒,杀灭鱼体寄生的纤毛虫,则需0.8mg/L,30秒。 

    表1  海水中鱼类病原微生物对强氧化剂的反应 

    微生物

    强化剂浓度

    mg/L

    处理时间

    (秒)

    杀菌效果

    %

    处理时菌数

    (㏒)

    病毒性腹水症病毒(YAV

    比目鱼杆状病毒(HIRRV

    传染性胰脏坏死症病毒(IPNV

    传染性造血器坏死病病毒(IHNV

    鲑科鱼类呼肠弧病毒(CSV

    鲑科疱疹病毒(OMV

    0.5

    0.5

    0.5

    0.5

    0.5

    0.5

    60

    15

    60

    15

    60

    15

    99

    99

    99

    99

    99

    99

    4.3

    5.5

    4.0

    4.0

    4.0

    3.0

    鳗弧菌(Vibrio Anguillarum

    连锁球菌(Streptococcus Sp.

    疖疮病菌(Aeromouas Salmonicida

    运动性嗜水单胞菌(A.hydrophila

    大肠菌(Escherichia Coli

    0.5

    0.5

    0.5

    0.5

    0.5

    15

    15

    15

    15

    15

    99.9

    99.9

    100

    99.9

    99.9

    5.6

    5.8

    5.1

    4.6

    6.5

    纤毛虫

    0.8

    30

    99.9

    5.3

    ※    TCID50ml.CUF/ ml虫体个数。

    表2 添加溴人工海水中鱼类病原微生物对强氧化剂的反应

    微生物

    强化剂浓度

    mg/L

    处理时间

    (秒)

    杀菌效果

    %

    处理时菌数

    (㏒)

    病毒性腹水症病毒

    比目鱼杆状病毒

    传染性胰脏坏死症病毒

    传染性造血器坏死病病毒

    0.1

    0.1

    0.1

    0.1

    60

    30

    60

    30

    99.4

    99.9

    99.7

    99.9

    3.8

    3.8

    3.8

    3.3

    4.0

    鳗弧菌

    疖疮病菌

    运动性嗜水单胞菌

    大肠菌O26

    0.1

    0.1

    0.1

    0.1

    60

    30

    60

    120

    99.9

    99.9

    99.9

    99.9

    5.6

    5.8

    4.6

    6.5


          为了了解臭氧气泡本身对病毒的不活性效果,将臭氧在海水中曝气,使之生成0.5mg/L强氧化剂,再在蒸馏水不用同样的曝气方法进行臭氧曝气,对两者病毒的不活性效果进行比较,因为蒸馏水不包含海水成份,故不会生成强氧化剂,则对病毒的活性效果仅仅是臭氧气体本身作用所致,两者结果大致相同。可以认为臭氧处理对病毒的不活性效果是由臭氧气体本身与所生成的强氧化剂共同作用的结果,即两者均对生物有杀灭性的作用。在淡水养殖中,很久以来就用臭氧对饲育用水进行杀菌。下图是海、淡水养殖臭氧处理的模式图,淡水是用曝气处理除去氧气体。,海水需经活性炭槽等将臭氧气体及所生成的强氧化剂去除。 
    饲育用水:淡水   
    处理槽----曝气罐----饲育槽 
    0.1~0.3mg/L 0.003mg/L 
    5~10?#31181;?#20197;下 
    饲育用水:海水 
    处理槽----活性炭槽----饲育槽 
    0.1~0.5mg/L 0.003mg/L 
    5~10?#31181;? 以下或无法检出 
    饲育用水的臭氧处理模式图


    2、淡水养殖中的臭氧杀菌 
    用臭氧对鱼类饲育水杀灭病例原体的研究是在70年代后半期,由美国Wedemeyer等学者开创。报告列举了臭氧对虹鳟鱼的毒性(以24小时后半数死亡为指标)为:臭氧气体0.008~0.028mg/L。臭氧浓度必须在0.003mg/L以下鱼才能正常饲育。?#36131;?#30126;病原菌、口赤病原菌、IPNV及IHNV的不活性效果则为0.01mg/L,处理60秒。图中所示先以0.1~0.3mg/L浓度处理5~10?#31181;櫻?#20877;曝气到臭氧浓度0.003mg/L以下方可用作饲育水。华盛顿州和俄勒冈州许多孵化场都用臭氧处理装置。俄勒冈州立孵化场的试验结果表明,还可防治粘体虫等寄生虫感染病例。日本在静冈县水产试验场也作了同样的试验,臭氧浓度为0.0083mg/L(体重7.0克组)及0.028mg/L(150克组),24小时后半数虹鳟鱼死亡。在以银鲛及虹鳟养殖场为主,广泛使用低浓度臭氧通过散气管直接?#31561;?#39282;育水中,以达到杀菌及改善水质的目的。从饲育水中的臭氧浓度(以臭氧发生器的输出计算,大致控制在0.005mg/L左右)来,不可能有较好的杀菌效果。但从饲育鱼的流动状态及饲育池状况来看,因溶氧增?#21360;?#27688;氮减少、水质得以改善,整个饲育环境的改善效果则很好(必须对臭氧气体浓度及活菌减少?#39318;?#20934;确测定)。这也是目前对臭氧处理评价不一的原因之一。日本本州各地的鲑鳟养殖区,有的河水已被IHNV污染,为确保无病毒或不活性用水,还是应该采用上图所示的臭氧处理方法。 
    3、海水养殖中臭氧的杀菌 
    与淡水不同,海水中存在许多微量元素。臭氧处理海水时,这些元素与溴离子起反应生成次亚溴酸离子BrO及溴酸离子(BrO3)会相当长时间残留于鱼体内,对鱼造成危害。经测定,残留的强氧化?#20102;?#20943;一半的时间为22小时以上。强氧化剂浓度为0.03mg/L,经20~40?#31181;?#26333;气处理,全长70 ~105cm的黑鲷在50~90?#31181;?#27515;亡。当浓度为0.04mg/L时,经10?#31181;?#26333;气处理,则在10?#31181;?#21518;死亡。如将含有强氧化剂浓度0.3mg/L的海水稀释10倍,饲育同样大小的黑鲷,则在1小时后死亡。对比目鱼、真鲷的试验中,也有类似毒性报告。残留强氧化剂浓度为0.2mg/L时,对大鲶鱼有致命毒性;0.5mg/L浓度对星鲽有致命毒性。所以,除非采用无溴离子等微量元素的人工海水来循环饲育,否则必须用硫代硫酸钠等还原剂除去臭氧处理后生成的强氧化剂。但要连续加入一定量的还原剂较困?#36873;?#30446;前广泛使用活性炭法,即通过活性炭将臭氧处理海水所生成的强强氧化剂清除后再用于饲育。



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