戊二醛在水草除藻及补充碳源中的应用

水族一品店 · 发表于 2015-7-24 21:35

　戊二醛是一种高效消毒剂，具有杀菌谱广、杀细菌芽孢效果可靠、杀菌作用受有机物影响较小、对金属腐蚀性小等特点，适用于不耐热的医疗器械和精密仪器的消毒与灭菌，尤其是内窥镜的消毒灭菌。物理化学性质戊二醛是一种饱和五碳二醛，分子式为 C5H8O2，纯品为无色或浅黄色油状液体，有微弱的醛气味，易溶于水和醇，戊二醛水溶液呈酸性。戊二醛在酸性条件下稳定，可长期贮存，商业出售的戊二醛通常是质量分数为 2%、25%、50%的酸性溶液。消毒用的戊二醛通常为 2%的碱性溶液，酸性溶液在使用之前需活化（碱性化）。碱性条件下戊二醛不稳定，易聚合成多聚体，pH≥8 的溶液通常在 4 周内失去活性，活化的碱性戊二醛使用时间不应超过两周。对微生物的杀灭作用戊二醛杀灭微生物的机理还不清楚，可能是自由醛基与细胞壁中的氨基酸结合，使得微生物无法摄取养分与排出废物，从而引起微生物的死亡。戊二醛与蛋白质和酶的反应速率取决于溶液的酸碱度，在 pH4～9 范围内，随着 pH 值的增加，反应速率增加。

　　影响戊二醛杀菌效果的因素主要有以下：

　　（1）浓度和作用时间：随着浓度的增加和作用时间的延长，杀菌作用增强。但质量分数低于 2%的戊二醛溶液，无论怎样延长杀菌时间，也不能取得可靠的杀细菌芽孢效果。因此，杀灭细菌芽孢需用质量分数大于 2%的戊二醛溶液。

　　（2）溶液酸碱度：酸性戊二醛的杀菌作用明显低于碱性戊二醛，但随温度升高差异逐渐减小。在 pH4.0～9.0 范围内，随着 pH 值的增加杀菌作用增强；pH7.5～8.5 时杀菌作用最强；pH＞9 时，戊二醛迅速聚合，杀菌作用迅速丧失。

　　（3）温度：在较低温度下也有杀菌作用。随温度升高，戊二醛杀菌作用增强。

　　（4）有机物：有机物使杀菌作用减弱，但有机物对戊二醛杀菌作用的影响比其他消毒剂小，20%小牛血清和 1%全血对 2%戊二醛的杀菌效果基本无影响。

　　（5）非离子表面活性剂及其他理化因子的增效作用：聚氧乙烯脂肪醇醚为非离子表面活性剂，在戊二醛溶液中加入 0.25%聚氧乙烯脂肪醇醚配制成的强化酸碱性戊二醛，稳定性和杀菌效果都明显提高。超声波、远红外线与戊二醛有协同杀菌作用。市售剂型市售戊二醛通常是质量分数为 50%、20%、2%酸性戊二醛溶液。为提高稳定性并增强杀菌效果往往加有聚氧乙烯脂肪醇醚或其他表面活性剂，称为强化戊二醛。

　　消毒灭菌时通常使用 2%戊二醛溶液，常用下列三种剂型。

　　（1）酸性强化戊二醛：由 2%戊二醛加入 0.25%聚氧乙烯脂肪醇醚而成，pH 值在 3.2～4.6。酸性强化戊二醛溶液具有很好的杀菌作用，但对细菌芽孢的杀灭速度低于碱性戊二醛溶液；其稳定性好，可在室温贮存 18 个月。2%酸性强化戊二醛可直接用于物品的消毒与杀菌。

　　（2）中性戊二醛：由酸性强化成戊二醛加碳酸氢钠调整溶液 pH 值至 7.0 即成中性戊二醛；其稳定性比碱性戊二醛溶液好，但不及酸性强化戊二醛，在室温下可使用 3～4 周。市售强化中性戊二醛和强化碱性戊二醛通常为二元包装，即碳酸氢钠和亚硝酸钠与戊二醛分开包装，用前混配。

　　（3）碱性戊二醛：用碳酸氢钠将 2%戊二醛溶液的 pH 值调至 7.5～8.5，称碱性戊二醛。碱性戊二醛溶液对细菌芽孢的杀灭速度比酸性和中性戊二醛溶液快。碱性戊二醛溶液不稳定，室温放置 2周，浓度即明显降低，杀菌作用也明显减退。

　　在草缸中的应用大约是从 2007 年 7 月开始，内地水草界逐渐流行起用戊二醛作为草缸除藻剂。这基本上是台湾水族爱好者 Paludarium 有力推介的结果。这股风潮经由观赏鱼之家、南美水族等人气论坛逐渐扩展开。之所以想到用戊二醛作除藻剂，还是受到了美国 Seachem 公司的产品 Excel 的启发。这种原本作为草缸有机碳源出售的产品，在使用中却意外地发现具有除藻的作用，从而引起注意。有美国水草爱好者发现 Excel 主要成分可以用戊二醛代替，并且直接使用戊二醛的效果与 Excel 相似。于是戊二醛便开始在水草界流行起来。

　　美国、印度的水草爱好者是最早的使用者，台湾、香港等地的草友近年来也开始使用，内地草友也紧随其后。

　　1、作为除藻剂根据 Paludarium 的博文，Excel 中戊二醛的含量为 2.5%。这一浓度和市面上常见的一些戊二醛消毒液相近，而且这些消毒液的价格也很便宜。需要说明的是：市售的戊二醛基本均为酸性强化戊二醛（以便长期保存），带有强化剂（或叫激活剂，为碳酸氢钠）和缓蚀剂（亚硝酸钠）。在草缸内使用时，这两包添加剂都是不可加入的。经过大半年的使用，内地的草友也积累了相当的使用经验。

　　以下是对几个主要论坛上关于戊二醛的使用情况及相关资料总结后得出的结论：

　　（1）作为除藻剂的建议用量为每 200L 水加入 5mL 戊二醛溶液（此用量为 Excel 的建议用量）。但绝大多数帖子里的用量都超过该值。一般是从建议用量开始，每天两次，持续使用 3~4 天，如果无效，用量增加一倍（10mL/200L），直至达到 4 倍建议用量（20mL/200L）为止。不过有最高达到 28 倍建议用量的帖子。

　　（2）添加时直接加入缸水中，不必关闭过滤。建议在开灯后 1 小时至关灯前 2 小时内使用。充氧、液肥等对戊二醛效果无影响。

　　（3）如果整缸添加效果不明显，可使用注射器在水藻附近局部添加。效果明显。但该方法对部分水草慎用（详见下文）。

　　（4）戊二醛对黑毛藻最为有效。通常在使用 3~4 天后，黑毛藻会变红，进而死亡。

　　（5）对丝藻、褐藻、绿点藻的作用有争议。成功与失败的例子均存在，成功的例子多为局部施用，或整缸大剂量施用（不低于建议值的 4 倍）。

　　（6）对藻类再生的抑制作用较为明显。

　　（7）普遍反映鹿角苔对戊二醛敏感，容易引起黄化死亡。关于戊二醛对莫丝、凤尾苔、鹿角铁皇冠等的影响存在争议，不建议在其附近局部添加戊二醛。

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