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表面活性剂在水产养殖中的应用(上)

来源:     阅读次数:17     发布时间:2022-04-11

表面活性剂来源于英语surface active agent的缩合词。表面活性剂是一类物质,它们能吸附在表(界)面上,在加入很少时即可显著改变表面的物理化学性质,从而产生一系列的应用功能。它们的表面活性是对某特定的液体而言的,在通常情况下则指水。表面活性剂一端是非极性的碳氢链(烃基),与水的亲和力极小,常称疏水基;另一端则是极性基团(如—OH、—NH2、—SO3H等),与水有很大的亲和力,故称亲水基,总称“双亲分子”(亲油亲水分子)。


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图一 表面活性剂的作用方式


表面活性剂可起湿润、增溶、乳化、发泡、去污和分散等多种作用,且表面活性剂用量少(一般为百分之几到千分之几),操作方便、无毒无腐蚀,是较理想的化学用品,因此在生产上和科学研究中都有重要的应用。


表面活性剂按极性基团的解离性质分类为:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂。不同的表面活性剂在水产中有不同的作用。


一、消毒作用

在水产养殖中的应用主要表现在两方面:直接使用具有杀菌作用的表面活性剂,而且不断推出新的品种为行业提供定制解决方案;在传统消毒药物中加入表面活性剂来改进、提高消毒效果, 达到增效目的。


1.直接杀菌作用

主要有两种表面活性剂, 即阳离子表面活性剂中的如季铵盐类消毒剂以及两性表面活性剂中的汰垢(Tego) 类消毒剂。


(1)季铵盐类消毒剂

季铵盐是一类阳离子表面活性剂,具有优异的亲水性、吸附性和表面活性。季铵盐的杀菌机制主要通过正离子吸附在负电荷的细菌表面,改变细菌细胞壁的通透性来完成的。可分为单链季铵盐,如苯扎溴铵、1227等;双链季铵盐,如癸甲溴铵、D1021等。


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图二  季铵盐分子结构图


季铵盐类消毒剂有一些不同于其他消毒剂的特点,在生产上要根据实际情况科学用药,方能取得良好效果。


①化学性质稳定作用时间长,这对无增氧机、池塘水流动性差的情况特别适合。(如含氯消毒剂,作用时间极短,水位高的时候,底层水和底质基本无法消毒,而这些区域又是最需要消毒的地方)。季铵盐类消毒剂由于作用时间长,即使在相对静止的水体中,亦可通过扩散作用使部分药物到达底层。


②高pH值条件下效果好,季铵盐类消毒剂,在pH=3时效果很差。在pH值8~10时,效果最好。这特别适合盐碱池塘水体消毒,也适合生石灰调节水质后的水体消毒。(很多消毒剂如含氯消毒剂、含碘消毒剂等都不宜和生石灰同用)。


③易被各种物体表面所吸附:季铵盐类消毒剂在某些物质表面,其浓度可数倍于水体。因此,对饲料台、池塘底部等容易藏污垢的地方有很好的吸附消毒作用。对鱼类体表也有很好的吸附作用,特别是养殖鱼类创伤面的病变部位容易吸附。但有水葫芦、浮萍的水中,这些水生植物会影响其消毒效果。


④与肥皂粉等有拮抗作用:季铵盐类消毒剂与肥皂粉等虽都属表面活性剂,但前者是阳离子型,后者是阴离子型,二者易结合,使消毒剂杀菌能力丧失。


(2)汰垢(Tego)类消毒剂

即为一系列氨基酸型两性表面活性剂, 其特点是毒性比阳离子型的要小。汰垢类消毒剂对化脓球菌、肠道杆菌等及真菌都有很好的杀灭作用。但对细菌芽孢无杀灭作用,杀菌作用不受有机物影响, 但可被肥皂与其他阴离子表面活性剂所中和。汰垢有多种产品,国外已广泛使用, 国内也有少量引进。


2.协同杀菌作用

市面上常见的含氯复方消毒剂, 多为次氯酸钠等含氯消毒剂中加入阴离子表面活性剂, 如加入十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等,可显著提高消毒剂杀菌效果。


戊二醛属高效消毒剂,但其不耐有机物干扰,而与季铵盐类消毒剂复方,可以显著增强消毒效果。如单独使用戊二醛消毒, 需2%戊二醛作用20min~40min,如果加入质量分数为0.12%阳离子表面活性剂, 则戊二醛的使用剂量可下降50%左右。


3.对藻类的作用

季铵盐除了有消毒作用,对藻类也有很强的杀生作用。有研究表明,十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵当浓度≥25mg/L时,其灭藻率均在90%以上;双十八烷基二甲基氯化铵对赤潮异弯藻的浓度为5.0mg/L时,24h后灭藻率为70%左右。在实际生产中也发现,使用季铵盐消毒后水质清瘦或倒藻,需要施肥补藻。水产养殖过程中的浓绿水、裸藻水,季铵盐可以很好的控制其生长繁殖。



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图三 池塘不同水质


二、底质改良

表面活性剂应用于固体颗粒产品中,可增强产品的稳定性,提升其效果。如低聚甘露糖和辛桂基氨基酸组成改底片,修复池中的黑污泥,可影响池塘底部有害菌的生长繁殖(如弧菌等);固体粉剂的苯扎氯铵添加到底改颗粒中,可以增加其渗透性,并增强抑菌效果。底改产品添加表面活性剂,增强产品的效果,提高池塘底质自净功能,修复养殖池塘健康的生态环境,促进微生态循环。

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