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二氧化氯片剂改变养殖池水pH状态与消毒效果相关性观察文/华中农业大学陈昌福、武汉科研时代生物技术有限公司周鑫军
我们在养殖池塘中设置围隔，采用在围隔水体中定量使用二氧化氯（ClO2）制剂的方法，证明了向水产养殖池塘水体中直接抛洒ClO2片剂的给药方法，对养殖池塘水体中存在的大量细菌是没有杀灭效果的。将试验结果以试验报告的形式在媒体上发布后，收到了来自文章读者们提出的大量质疑与问题，我们本着尊重文章读者和客观试验结果的态度，针对读者提出的一些问题，专门撰写文章做出了力所能及的回复。
相关专题：陈昌福：“抛洒二氧化氯片剂无效”的结论究竟是如何得出的？——对部分读者问题的最后回复陈昌福：我对二氧化氯片剂使用方法与效果争议的几点意见超好用！它曾为国标渔药现是调水爆品，低毒高效无残留！陈昌福：抛洒片剂无消毒效果！陈昌福：将二氧化氯作为水产养殖业中首选消毒剂的几点理由不过，对于向水产养殖池塘水体中直接抛洒ClO2片剂的用药方法，为什么不能显示出对养殖水体中细菌的杀灭效果之类的疑问，觉得尚缺乏能从ClO2片剂在养殖水体中反应机制方面，向读者们做出更为合理解释的试验依据。
在本试验中，参照在工业上利用ClO2生发器制备ClO2的方法，
其化学反应方程式如下：
2NaClO3+2NaCl+2H2SO4→2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2Na2SO4，根据该化学反应方程式可以推测的情形是，人们要利用ClO2制剂生发出ClO2来，酸性生发环境就是产生ClO2必要的反应条件。
本试验观察了将定量的ClO2片剂投放在不同容量的养殖水体中，通过检测供试养殖水体中pH变化的状态，籍此试验结果解释将ClO2片剂，直接抛洒在不同容量的养殖水体中后，其杀菌效果出现显著差异的原因。
1.材料与方法
1.1供试ClO2片剂
图1，用于本试验的不同公司制售的ClO?片剂
在本次试验中，选用由不同生产企业制备的6种ClO2片剂（图1），全部是从武汉市新洲区汪集镇渔药销售点采购到的。由河北省某公司生产的“Ⅰ号片剂”（单颗粒均重：1.15g）、由湖南省某公司生产的“Ⅱ号片剂”（单颗粒均重：1.14g）、由山西省某公司生产的“Ⅲ号片剂”（单颗粒均重：1.72g）、由江苏省某公司生产“Ⅳ号片剂”（单颗粒均重：2.03g）、由北京市某公司生产的“Ⅴ号片剂”（单颗粒均重：1.64g）、山西省某公司生产的“Ⅵ号片剂”（单颗粒均重：1.00g）。
1.2供试养殖池水来源与容器
用于本试验的养殖池水，均为取自武汉市新洲区汪集镇鱼苗孵化场的同一养殖池的同一深度的池水。将供试容器在养殖池塘水体中清洗干净后，供作本试验中的盛装养殖池水的容器。
在容量为.0mL的玻璃烧杯中，每个烧杯中盛装养殖池水.0mL；在容量为20.0L的塑料桶中，每个塑料桶盛装养殖池水10.0L；在容量为1.M3的塑料水族箱中，每个水族箱中盛装养殖池水1.0M3（图2）。试验期间将烧杯和20.0L塑料桶置于气温为25~27℃的实验室环境中；将1.M3的塑料水族箱置于气温为37~38℃的室外。
A.容量为.0mL的烧杯；B.容量为20.0L的塑料桶；C.容量为1.0M3的塑料水族桶
图2，本试验中盛装养殖池水的各种规格容器
1.3ClO2片剂的投放量
将本试验采用的6种ClO2片剂，在每个盛有.0mL养殖池水的烧杯中，分别投放1片、2片和3片ClO2片剂为1个片剂试验组，共6个试验组和1个不投放ClO2片剂的对照组。在每个盛有10.0L养殖池水的塑料桶中，分别投放1片、2片和3片ClO2片剂为1个片剂试验组，共6个试验组和1个不投放ClO2片剂的对照组。在每个盛有1.0M3养殖池水的塑料水族箱，分别投放1片、2片和3片ClO2片剂为1个片剂试验组。
1.4供试水体pH变化的检测
当ClO2片剂投放在盛有不同容量养殖池水的容器中30分钟后（所有厂家生产的ClO2片剂在此时间段内均已经完全溶解），采用由上海力辰邦西仪器科技有限公司生产的“力辰牌”笔式酸度计（图3），对供试水体中的pH的变化状况进行检测（图4），并记录养殖水体中pH变化的结果。
图3，用于本试验中养殖水体pH检测的笔式酸度计
图4，用笔式酸度计检测供试养殖水体中pH变化状态
1.5ClO2片剂消毒效果的检测
在容器中投放ClO2片剂结束后，经过1.5h后从各容器中采集水样，在无菌条件下，接种在盛有BHIA培养基的培养皿中，每个容器的水样接种2个培养皿，进行可培养细菌的培养与观察（图5）。接菌后的培养皿放在28℃的恒温培养箱中培养24h后，通过观察培养皿中出现的菌落数量状况，评价各种消毒剂在池塘水体中的杀菌效果。
图5，利用细菌培养法评价ClO2片剂在供试水体中的杀菌效果
2.结果
2.1ClO2片剂导致不同容量养殖池水中pH的变化状态
在盛有养殖池水的容器中，分别投放不同剂量的ClO2片剂后，于投放结束后的30.0min和.0min，检测不同容器内养殖池水中pH的变化状况如表1所示。由表1所示结果可以看出，由6个不同生产企业制备的ClO2片剂在投入养殖水体中后的溶解速度不尽一致，完全溶解所需时间从6min至30min不等，而且ClO2片剂在养殖水体中完全溶解所需要的时间与用水量没有明显的相关性。
表1，不同ClO2片剂投放量对养殖池水pH变化的影响
与未投放ClO2片剂的对照组相比较，在盛有.0mL养殖池水的烧杯中，投放各种不同剂量的ClO2片剂后，所有试验组的养殖水体中的pH均呈现出大幅度下降。Ⅳ号片剂试验组投放3片ClO2片剂，在ClO2片剂入水后的30.0min后，养殖水体达到pH1.8；Ⅵ号片剂试验组投放1片ClO2片剂30.0min后，养殖水体为pH4.8。
在盛有10.0L养殖池水的塑料桶中，投放各种不同剂量的ClO2片剂后，所有试验组容器中池水的pH均呈现出一定程度的下降。Ⅳ号片剂试验组投放3片ClO2片剂，在ClO2片剂入水后的30.0min后，养殖水体达到pH6.5；Ⅰ号片剂试验组投放1片ClO2片剂30.0min后，养殖水体为pH7.2。
在盛有1.0M3养殖池水的大塑料桶中，投放不同剂量的ClO2片剂后，所有试验组容器中池水pH均未呈现出任何变化，与未投放ClO2片剂的对照组一样稳定呈现pH7.8。
2.2在不同容量养殖池水中ClO2片剂的杀菌效果
在盛有不同容量的养殖池水容器中，分别投放不同剂量的ClO2片剂后，检测不同容器养殖池水中细菌数量的变化状况如表2所示。由表2所示内容可以看出，在投放6种ClO2片剂的所有玻璃烧杯盛有的池水中，均未检测到活的细菌（图6）。
表2，ClO2片剂在不同容量养殖池水中的杀菌效果
注：“—”表示无菌生长，“+”表示菌落数量少，“++”表示菌落数量多，“+++”表示菌落数量很多。
注：“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ”代表不同种的ClO2片剂，“1、2和3”代表片剂数量。
图6，ClO2片剂在玻璃烧杯中的杀菌试验结果
在投放6种ClO2片剂的塑料水桶中，投放Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅳ号片剂的试验组池水中，均未检测到细菌。Ⅲ号片剂试验组中投放1片ClO2片剂、Ⅵ号片剂试验组中投放1片和2片ClO2片剂的塑料水桶池水中，均检测到了少量细菌。而Ⅴ号片剂试验组中，投放1片和3片ClO2片剂的塑料水桶池水中，检测到了较多的细菌，在投放2片ClO2片剂的塑料水桶池水中，检测到了很多的细菌（图7）。
注：“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ”代表不同种的ClO2片剂，“C”代表未用药物的对照组，“1、2和3”代表片剂数量。
图7，ClO2片剂在塑料水桶中的杀菌试验结果
在大塑料桶中，在投放1~3片ClO2片剂的大塑料桶盛装的池水中，均检测到了很多的细菌，未显示出与未用药物的对照组之间的差别（图8）。
注：“Ⅱ和Ⅳ”代表不同种的ClO2片剂，“C”代表未用药物的对照组，“1、2和3”代表片剂数量。
图8，ClO2片剂在大塑料桶中的杀菌试验结果
3.讨论
3.1对ClO2片剂改变养殖池水pH的原因分析
在本次试验中选用了6种由不同生产企业制备的ClO2片剂，将不同种类的ClO2片剂定量投入到盛有少量养殖池水的容器中后，均可以引起养殖池水pH出现不同程度地降低，并且随着ClO2片剂投放数量的增加，显示出了养殖池水pH降低幅度增加的趋势。当将定量的ClO2片剂投放在盛有大量养殖池水的容器中时，则未检测到养殖池水pH的变化。
也许是由于不同制售企业生产ClO2片剂的配方不尽相同，尤其是其产品中的酸性物质含量存在差异的缘故，各种不同的ClO2片剂，在盛有同样体积养殖池水的容器中，致使供试池水pH下降的幅度，也出现了比较明显的差异。
随着供试容器和盛水量的增大，将同种产品相同剂量的ClO2片剂投放在更大的水体中时，引起养殖池水pH降低的幅度就越来越小，甚至不会导致池水pH发生变化。推测这是因为ClO2片剂中含有的少量酸性物质，并不能引起大量养殖池水的pH发生改变的缘故。
3.2ClO2片剂改变养殖池水pH与杀菌效果相关性分析
采用细菌培养法检测盛装在玻璃烧杯中池水中的细菌时，结果证明了玻璃烧杯池水中已经没有可以培养出来的细菌了。在每个盛有10.0L养殖池水的塑料水桶中，投放6种ClO2片剂后，只是投放Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号ClO2片剂试验组塑料水桶池水中pH出现了较大幅度的下降，而投放Ⅴ号和Ⅵ号ClO2片剂试验组塑料水桶池水中pH，只是出现了小幅度下降，正是在pH出现小幅下降的Ⅴ号和Ⅵ号ClO2片剂试验组塑料水桶池水中，检测到了存活的细菌。在盛有1.0M3池水的大塑料桶中，投放ClO2片剂后并没有改变池水中的pH，利用细菌培养法检测其池水中的细菌，也证明了与未用ClO2片剂对照组池水中的细菌数量，没有显示出明显的差异。
由本试验结果可以看出，ClO2片剂在养殖池水中的杀菌作用是与投放ClO2片剂后导致池水pH下降的幅度一致的，在养殖池水中投放ClO2片剂后，池水pH下降幅度越大，杀菌效果就越好。
3.3在水产养殖池塘中直接抛洒ClO2片剂没有消毒效果的原因分析
根据工业上利用ClO2生发器制备ClO2的基本原理，ClO2的生成是需要在酸性条件下才能得以进行的。人们在利用ClO2生发器制备ClO2时，需要在其反应物质中加入H2SO4或者其他酸性物质，就是为了创造生发ClO2所需要的酸性反应环境条件。
在本试验中，当将数量不等的ClO2片剂投放在盛有.0mL养殖池水的玻璃烧杯中，ClO2片剂含有的酸性物质可以致使池水的pH较大幅度降低，在这个环境中ClO2也可能充分生成，于是可以显示出对养殖池水中细菌的良好消毒杀菌作用。将同样的ClO2片剂投放到盛有10.0L养殖池水的塑料水桶中时，因为本试验中采用的6种ClO2片剂是由不同企业制备的，可能产品配方存在差异的缘故，部分ClO2片剂中含有的酸性物质难以致使养殖池水pH一定幅度的降低，在缺乏酸性环境的条件下ClO2生成量少或者难以生成，其杀菌效果也就比较差了。当将同样的ClO2片剂投放到盛有1.0M3养殖池水的大塑料桶中时，因为6种ClO2片剂中存在的酸性物质均难以让池水pH发生变化，导致ClO2难以生成，杀菌作用自然就难以彰显出来了。
利用Ⅱ和Ⅳ号ClO2片剂在盛有1.0M3养殖池水大塑料桶中进行的试验结果，计算在面积为M2、水深为2.0m的养殖池塘中，这两种ClO2片剂需要的使用剂量，Ⅱ号ClO2片剂的需要量约是1.52kg，而Ⅳ号ClO2片剂则约需要2.71kg。即使这样的用量，也因为难以让养殖池水改变其pH，不能生发出ClO2而没有消毒作用。
本文作者声明：我们完成这类试验的目的始终只有一个：为了帮助我国广大的水产养殖业者能做到科学、安全而有效地使用各种水产养殖用物质。我们在此真诚地希望广大的水产养殖用物质制售企业和营销业者能与我们一起来做好这件事情。如果有水产养殖用物质制售企业和营销业者有意验证产品的使用方法与功效，敬请与我们联系。本公司实验室愿意为您的试验工作顺利进行提供一切便利条件与支持。
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