農(nóng)場(chǎng)使用氫氧化鈣作為對(duì)抗病原體的有效屏障
分類：行業(yè)認(rèn)知 發(fā)布時(shí)間：2023-10-07 瀏覽量：576
家畜養(yǎng)殖受到傳染病發(fā)生的影響，但通過(guò)適當(dāng)?shù)男l(wèi)生控制措施可以預(yù)防疫情的爆發(fā)。氫氧化鈣(Ca(OH)2)，俗稱熟石灰，粉末傳統(tǒng)上用作消毒劑，以防止牲畜傳染病。由于Ca(OH)2可以滅活多種病原體，對(duì)環(huán)境影響小，不需要消毒池(即可以直接在地面上傳播)，并且在世界范圍內(nèi)生產(chǎn)成本低廉，因此在世界各地的農(nóng)場(chǎng)中用于預(yù)防流行病。水對(duì)其強(qiáng)堿性是必不可少的，而強(qiáng)堿性是其消毒效果的基礎(chǔ)，但目前尚不清楚在現(xiàn)場(chǎng)條件下需要多少水。此外，Ca(OH)2與環(huán)境中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，降低其pH值，但目前尚不清楚在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)使用中其降解需要多長(zhǎng)時(shí)間。因此，我們通過(guò)菌落計(jì)數(shù)和活/死染色和觀察來(lái)評(píng)估Ca(OH)2基消毒劑的水吸附能力及其與消毒劑活性的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)踐中，Ca(OH)2中15-20%
(w/w)的水是進(jìn)行消毒所必需的。此外，我們發(fā)現(xiàn)在實(shí)際條件下實(shí)際使用的Ca(OH)2的pH值在大約兩周到一個(gè)月內(nèi)下降，失去了消毒能力。我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，由Ca(OH)2和沸石制備的顆粒保持高堿度的時(shí)間是鈣粉的兩倍以上。這些發(fā)現(xiàn)將有助于建立一種適宜的Ca(OH)2施用方法來(lái)保護(hù)農(nóng)場(chǎng)免受傳染病的侵害。
例如，非洲豬瘟在2018年是嚴(yán)重的，有680萬(wàn)頭豬被殺，而由于當(dāng)年飼養(yǎng)了9億頭家畜豬，僅非洲豬瘟就造成了0.75%的死亡1,2。牲畜的增加對(duì)環(huán)境造成的破壞被認(rèn)為是一個(gè)關(guān)鍵的管理問(wèn)題3,4，因此農(nóng)場(chǎng)需要防止牲畜傳染病，以防止牲畜不必要的死亡。由于許多農(nóng)場(chǎng)存在于經(jīng)濟(jì)條件不利的地區(qū)，因此需要使用廉價(jià)和通用的消毒系統(tǒng)進(jìn)行疾病預(yù)防，以增加牲畜食品供應(yīng)生產(chǎn)。
石灰生產(chǎn)地點(diǎn)和家畜傳染病暴發(fā)。石灰產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)噸/年的國(guó)家，以及2018-2019年口蹄疫、禽流感、豬瘟和非洲豬瘟的暴發(fā)地點(diǎn)(石灰產(chǎn)量引用《礦產(chǎn)商品摘要2011911》，牲畜傳染病地點(diǎn)引用《世界動(dòng)物衛(wèi)生信息系統(tǒng)接口2》，我們繪制了世界地圖進(jìn)行匯總)。
眾所周知，強(qiáng)堿性能使細(xì)菌和病毒等多種病原體失活。2010年，日本宮崎市爆發(fā)口蹄疫疫情，造成29萬(wàn)頭牲畜死亡。此后，日本農(nóng)林水產(chǎn)省強(qiáng)烈建議使用Ca(OH)2來(lái)預(yù)防牲畜傳染病。在這種所謂的“備用消毒”系統(tǒng)中，Ca(OH)2粉末以約0.5-1.0 kg/m2的密度散布在農(nóng)場(chǎng)入口和畜舍周?chē)?，或作為畜禽衛(wèi)生服務(wù)中心的相關(guān)設(shè)施周?chē)?補(bǔ)充圖1)。Ca(OH)2的強(qiáng)堿性(pH 12.4, 25°C)阻止了汽車(chē)，人，野生動(dòng)物等帶入場(chǎng)所的病原體的入侵。并通過(guò)滅活細(xì)菌和病毒作為抵抗各種傳染病的屏障。大腸桿菌、沙門(mén)氏菌和高致病性禽流感分別在24小時(shí)、2小時(shí)和5-10分鐘內(nèi)滅活6,7,8。
Ca(OH)2的消毒與水環(huán)境中羥基離子的釋放有關(guān)6,8,9。然而，還沒(méi)有研究考察固體Ca(OH)2在備用消毒條件下的消毒性能，即當(dāng)顆粒結(jié)合的病原體與Ca(OH)2粉末接觸時(shí)，這種情況發(fā)生在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中。相反，根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN)、美國(guó)測(cè)試與材料協(xié)會(huì)(ASTM)和官方分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(AOAC)的規(guī)定，評(píng)估消毒劑的標(biāo)準(zhǔn)方案包括將消毒劑溶液滴在瓊脂上或?qū)⑷芤号c液體介質(zhì)混合。
Ca(OH)2的成本為109美元/噸，大約是使用表面活性劑作為消毒劑成本(2066美元/噸)的二十分之一。另外，Ca(OH)2可以直接撒在地面上，即不需要水箱。由于Ca(OH)2與環(huán)境中的CO2反應(yīng)生成無(wú)毒的碳酸鈣(CaCO3)，對(duì)土壤微生物區(qū)系影響不大，是一種環(huán)保型消毒劑
