固體甲醛消毒研究

1、固體甲醛熏蒸消毒對畜禽舍微生物氣溶膠的影響柴同杰（山東農(nóng)業(yè)大學教授，博士生導(dǎo)師，1990-1998年聯(lián)邦德國留學，獲得柏林自由大學動物醫(yī)學博士學位。）摘要：為了評估固體甲醛消毒劑對畜禽舍微生物氣溶膠的作用效果。使用國際標準的anderson-6級空氣微生物收集器檢測消毒前后雞、豬、牛、羊舍內(nèi)和舍外的氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌濃度變化，并分析了以上各菌種在上述收集器不同層級中的比例變化。結(jié)果顯示，消毒后的上述各種畜禽舍內(nèi)的氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌濃度均顯著低于消毒前的濃度（p < 0.05或p < 0.01），消毒后的舍內(nèi)以上微生物氣溶膠濃度低于舍外的濃度，但差異不

2、顯著（p > 0.05），且消毒后舍內(nèi)pm2.5的需氧菌、氣載真菌和大腸桿菌氣溶膠（andersen-6的5、6層級上）含量整體上呈現(xiàn)大幅下降的趨勢。由此可見，固體甲醛熏蒸的消毒方式可有效降低畜禽舍內(nèi)的微生物氣溶膠濃度，且對可進入肺泡的小顆粒微生物氣溶膠消毒效果更佳。關(guān)鍵詞：固體甲醛；消毒；畜禽；微生物氣溶膠 畜禽舍內(nèi)的空氣通常被大量的微生物氣溶膠污染1-2。在微生物氣溶膠中，大量的非致病微生物可導(dǎo)致動物的免疫負荷加重，抵抗力下降和易感性增加3-4。高濃度的氣載需氧菌可降低動物的免疫力和生長速率5-6 。大腸桿菌(e. coli)作為人和動物腸道中的一種共棲菌7-8，其在特定條件下可致畜

3、禽大腸桿菌病，hojovec等曾將其作為評估畜禽舍空氣環(huán)境質(zhì)量的指示細菌9。此外，真菌氣溶膠可能與哮喘、急性中毒和過敏有關(guān)，其也可以威脅畜禽工作人員及畜禽舍周圍環(huán)境10-11。由此可見，怎樣有效降低畜禽舍微生物氣溶膠污染是當今畜牧健康養(yǎng)殖的急需解決的問題。 然而，固體甲醛熏蒸消毒是利用復(fù)方多聚甲醛粉受熱解聚釋放大量甲醛氣體的原理，通過烷基化反應(yīng)使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，最終達到殺滅微生物的目的。但該消毒方式對不同動物舍微生物氣溶膠消毒效果如何、對不同直徑大小的氣載微生物的是否會有不同影響等問題至今還未明了。為此，本研究將氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌作為衡量畜禽舍空氣環(huán)境質(zhì)量的重要指標，使用

4、熏蒸消毒的方式探討固體甲醛對以上指標的影響。同時，本研究還對以上三種氣載微生物在anderson-6級空氣收集器不同層級中消毒前、后的比例變化進行了分析，以期深入闡明該消毒方式對畜禽舍微生物氣溶膠的影響。此外，通過本研究，對牛、羊、雞和豬舍環(huán)境中的微生物氣溶膠有了客觀的認識，為科學評估固體甲醛消毒劑的消毒效果奠定了理論基礎(chǔ)。1 材料與方法1.1 試驗概況 該研究于2015年12月份-2016年1月在山東省泰安市岱岳區(qū)進行，選取了該區(qū)的桷嶼鎮(zhèn)、化馬灣鎮(zhèn)的養(yǎng)雞場、豬場中各2個空舍，牛場、羊場各1個空舍，各舍概況如表1所示。表1 畜禽舍概況畜禽舍飼養(yǎng)方式規(guī)格m出欄數(shù)出欄時間雞舍1全封閉36.0 &#

5、215; 10.0 × 2.350002015.12.05豬舍1全封閉30.0 × 10.0 × 3.1922015.11.29雞舍2全封閉24.0 × 9.0 × 2.145002016.01.05豬舍2全封閉27.0 × 11.0 × 2.9752016.01.13牛舍半封閉28.0 × 5.2 × 4.892015.11.15羊舍全封閉15.0 × 3.0 × 3.5212015.11.241.2 消毒方式 各畜禽舍根據(jù)其容積大小按1.5 g/m3的劑量將山東潤華獸藥有限公司生產(chǎn)

6、的復(fù)方多聚甲醛粉批號：（2012）150819817倒入固體甲醛消毒專用熏蒸器（1400 w，上述單位提供），熏蒸器位于各舍中心位置，熏蒸4 h，密閉24 h后通風18 h再檢測。1.3 氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌的檢測 使用國際標準的andersen-6級空氣微生物收集器分別采集消毒前后牛舍、羊舍、雞舍和豬舍空氣樣品12，氣流速率28.3 l / min，采樣時間2 min，地點為以上各舍對角線等距的3個點和距舍5 m處的1個點，高度均為0.5 m，重復(fù)數(shù)為3。采樣介質(zhì)分別為5 %脫纖綿羊血大豆瓊脂培養(yǎng)基、沙氏培養(yǎng)基、伊紅美藍培養(yǎng)基（購于青島海博，產(chǎn)品批號：0107），培養(yǎng)條件分別為

7、37 24 h、25 72 h和37 24 h 。培養(yǎng)完成后依照andersen（1958）校正表校正后按以下公式計算各自的氣載菌落數(shù)。氣載菌落數(shù)cfum-3= (q × 1000) / (28.3 l/min × t)（q：anderson-6收集器六級培養(yǎng)皿上菌落數(shù)量校正后的總和；t：采集時間min）1.4 數(shù)據(jù)分析消毒前、后的微生物氣溶膠參數(shù)用sas 9.1軟件（sas inst., inc., cary, nc, usa）中的glm進行單因素方差分析（anova），具體值均以“平均數(shù) ± 標準差”表示。顯著性差異水平為p<0.05，極顯著性差異水平為

8、p<0.01。2 結(jié)果2.1 消毒前、后畜禽舍內(nèi)和舍外氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌濃度 由表2可知，固體甲醛熏蒸消毒方式可顯著降低雞、豬、牛和羊舍內(nèi)的氣載需氧菌、氣載真菌及氣載大腸桿菌濃度，消毒效果顯著（p<0.05或p<0.01）。消毒后的舍內(nèi)以上微生物氣溶膠濃度與舍外的濃度差異不顯著（p > 0.05）。表2 氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌濃度比較畜禽舍氣載需氧菌（× 104 cfum-3）氣載真菌（× 103 cfum-3）氣載大腸桿菌（×cfum-3）消毒前消毒后舍外消毒前消毒后舍外消毒前消毒后舍外雞舍（2個雞場均值）21

9、.98 ± 5.79 a3.09 ± 1.04 b1.21 ± 0.42 b16.96 ± 1.73 a3.52 ± 0.68 b3.94 ± 1.24 b62.43 ± 14.80 a10.10 ± 2.14 b4.26 ± 2.97 b豬舍（2個雞場均值）13.53 ± 2.11 a1.14 ± 0.33 b1.08 ± 0.37 b12.95 ± 3.83 aa6.46 ± 1.43 abb3.35 ± 0.90 bb34.10 ±

10、; 6.61 a10.73 ± 1.74 b11.26 ± 4.54 b牛舍7.15 ± 1.82 a0.91 ± 0.27 b0.96 ± 0.12 b2.82 ± 0.40 a0.86 ± 0.62 b0.93 ± 0.33 b12.67 ± 0.93 a3.20 ± 1.91 b3.42 ± 1.22 b羊舍10.08 ± 3.42 a1.54 ± 1.60 b0.73 ± 0.17 b3.26 ± 1.14 a1.36 ± 0.

11、95 b0.76 ± 0.51 b17.47 ± 7.76 a9.03 ± 2.31 b4.23 ± 3.44 ab注：每棟舍里的同一菌種中的消毒前、后及舍外的濃度比較，不同小寫字母表示差異顯著（p < 0.05），不同大寫字母表示差異顯著（p < 0.01），相同或無字母表示差異不顯著（p > 0.05）。2.2 消毒前后氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌在收集器層級上的分布比例 由表3可知，消毒后雞、豬、牛和羊舍內(nèi)氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌在anderson-6級收集器層級上的比例發(fā)生一定的變化，尤其在收集器的5、6層級上，

12、以上各舍內(nèi)的氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌的分布比例整體上呈現(xiàn)大幅下降的趨勢。 分析顯示：對于消毒后牛舍，其內(nèi)的大腸桿菌在5、6層級上的比例顯著低于消毒前（p < 0.05），降低38.1 % ；對于消毒后羊舍，其內(nèi)的氣載需氧菌在5、6層級上的比例顯著低于消毒前（p < 0.05），降低39.9 %；對于消毒后雞舍，其內(nèi)的真菌在1、2層級上的比例顯著高于舍外（p < 0.05），上升69.5 %；對于消毒后豬舍，其內(nèi)的需氧菌在5、6層級上的比例顯著低于消毒前（p < 0.05），降低59.4 %。表3 消毒前后氣載需氧菌、氣載真菌和氣載大腸桿菌在收集器層級上的比例變

13、化畜禽舍收集器層級氣載需氧菌 %氣載真菌 %氣載大腸桿菌 %消毒前消毒后舍外消毒前消毒后舍外消毒前消毒后舍外牛舍1、2層4.7-7.0 m38.3 ± 4.540.3 ± 6.144.7 ± 7.129.2 ± 5.624.8 ± 7.020.4 ± 5.128.1 ± 6.638.3 ± 5.532.3 ± 4.93、4層2.1-4.7 m35.4 ± 7.739.0 ± 7.130.1 ± 5.157.3 ± 4.362.1 ± 8.260.8

14、77; 6.923.4 ± 4.431.7 ± 8.335.5 ± 5.85、6層0.6-2.1 m26.3 ± 4.820.7 ± 3.625.2 ± 3.713.5 ± 4.013.1 ± 3.618.8 ± 4.548.5 ± 7.4 a30.0 ± 5.2 b32.2 ± 4.4 b羊舍1、2層4.7-7.0 m30.2 ± 6.635.8 ± 5.240.4 ± 7.829.1 ± 6.626.2 ± 3.520.5

15、 ± 3.438.8 ± 6.542.7 ± 5.437.6 ± 6.83、4層2.1-4.7 m34.0 ± 5.842.7 ± 9.331.2 ± 5.840.6 ± 8.745.9 ± 5.349.0 ± 7.636.3 ± 5.339.9 ± 7.938.4 ± 2.95、6層0.6-2.1 m35.8 ± 5.5 a21.5 ± 5.1 b28.4 ± 7.0 ab30.3 ± 9.027.9 ± 7.83

16、5.1 ± 4.724.9 ± 5.117.4 ± 6.324.0 ± 4.0雞舍1、2層4.7-7.0 m38.5 ± 5.943.9 ± 5.132.4 ± 7.333.0 ± 4.6 ab41.7 ± 5.8 a24.6 ± 6.1 b30.4 ± 10.339.2 ± 7.129.3 ± 5.63、4層2.1-4.7 m40.3 ± 9.238.2 ± 6.344.9 ± 6.342.7 ± 6.842.0 ±

17、; 7.751.7 ± 8.041.2 ± 7.440.7 ± 7.043.4 ± 9.95、6層0.6-2.1 m21.2 ± 5.215.9 ± 3.922.7 ± 7.324.3 ± 6.916.3 ± 5.023.7 ± 5.728.4 ± 5.320.1 ± 4.927.3 ± 4.3豬舍1、2層4.7-7.0 m48.8 ± 8.545.0 ± 9.234.4 ± 6.944.7 ± 7.436.2 ±

18、4.235.7 ± 7.738.3 ± 9.440.4 ± 5.430.9 ± 7.03、4層2.1-4.7 m22.6 ± 7.043.4 ± 9.339.0 ± 8.130.0 ± 6.443.5 ± 7.631.1 ± 6.339.4 ± 8.042.0 ± 6.447.7 ± 7.95、6層0.6-2.1 m28.6 ± 4.9 a11.6 ± 5.0 b26.6 ± 6.3 ab25.3 ± 7.120.3 

19、7; 6.930.9 ± 3.722.3 ± 5.017.6 ± 4.221.4 ± 4.5注：每兩層級上同一菌種中的消毒前、后及舍外的比例比較，不同小寫字母表示差異顯著（p < 0.05），不同大寫字母表示差異顯著（p < 0.01），相同或無字母表示差異不顯著（p > 0.05）。3 討論 本研究首次使用國際標準的微生物氣溶膠收集器（即anderson-6級）對固體甲醛熏蒸前、后的牛舍、羊舍、雞舍和豬舍內(nèi)進行了消毒效果評估。同時也是首次對該消毒方式消毒前后在微生物直徑大小所占比例變化方面進行了探討。 截至目前，雖然尚無統(tǒng)一的畜禽舍微生物氣溶膠濃度標準，但在本研究中，消毒前的畜禽舍內(nèi)的大部分微生物氣溶膠濃度已遠高于公共場所衛(wèi)生標準所規(guī)定的細菌總數(shù)<6.0 × 103 cfum-3（gb9663-9673-88）、室內(nèi)空氣細菌總數(shù)4.0 × 103 cfum-3 （gb/t17093-1997），柴同杰等提出的犢牛舍需氧菌含量不應(yīng)超過1.0 × 104cfu/m3空氣13，krzysztofik等14所建議的禽舍氣載細菌和真菌濃度分別不可超出1.0 × 105 cfum-3和2.0 × 103 cfum-3。可見，畜禽舍微生物氣溶膠