線蟲檢疫廢棄物處理機的研制

趙亞津 李 揚 張曉聲 孫 萌

(大連海關 遼寧大連 116001)

植物檢疫實驗室生物安全是指防范和控制植物檢疫實驗室危險性有害生物向外泄露、傳播擴散而對農林業生產、生態環境所產生危害[1]。美國發生的“舞毒蛾”事件即是實驗室泄露引起的，此后，舞毒蛾以每年6～9 km的速度在美國蔓延，目前歐洲型舞毒蛾已經使美國林木受危害的面積達200萬hm2[2]。目前，口岸和檢疫實驗室對實驗室檢測樣品時所產生的線蟲分離液，重視程度不足，存在未經處理，就將線蟲分離液直接排入下水道的情況。線蟲分離液中含有大量線蟲，很多線蟲適生能力強，容易定殖擴散。檢疫性線蟲及其蟲卵隨污水流出，污水廠對污水的處理一般采用殺菌、殺病毒的藥劑，但是這些藥劑對線蟲的殺傷力有限，導致線蟲流出后極易找到寄主植物并建立種群，完成初次侵染后便會進一步繁殖、擴散，最終大規模定殖。受線蟲污染的水是線蟲傳播的主要媒介，通過水，將線蟲帶到泥土、苗木、農具，并由此侵染健康植株。很多種類線蟲蟲癭是一些細菌傳播和侵染的介體，馬、牛、羊等食草動物吃了這些帶有毒性細菌的蟲癭,會引起動物神經性中毒而造成死亡。同時，線蟲還具有難以徹底消滅、或能在土壤中長期存活的特點，因此，線蟲病害極難控制，提前預防最為關鍵。

目前，我國海關口岸和植物檢疫實驗室每天有大量的原木、木質包裝和植物材料等需要進行分離處理，以得到線蟲分離液。然而，對海關系統的植物檢疫實驗室調查結果表明，目前實驗室檢疫最突出的問題是檢疫廢棄物處理不規范，最大的困難是檢疫廢棄物無法有效便捷處理[3]。面對每個分離裝置里近1L的分離液，因為沒有專門的分離液處理裝置，在樣品批次繁多的情況下，如對每一票線蟲分離液進行處理，工作量極大。因此，亟需研制一款省時省力處理檢疫廢棄物的裝置。

1 材料與方法

1.1 線蟲檢疫廢棄儀處理機的工作原理

1.1.1 供試材料

通過查閱文獻可得，相同生長環境的線蟲，有類似的生長適宜溫度。因此，把試驗線蟲分為，林木寄生線蟲、土壤寄生線蟲。所對應實驗材料為口岸截獲原木木段，木樣已檢出松材線蟲，所用木樣為小段，尺寸約為5cm寬，15cm長；實驗土壤取自大連市植物園取樣土壤

1.1.2 儀器設備

水浴鍋(河北黃驊市航天儀器DZKW-C)。

1.1.3 林木寄生線蟲致死溫度試驗

將木樣均分，每1000g為一組，分為a，b，c，d四組。以貝爾曼漏斗法完全分離d組木樣，分離得到線蟲數量為120條。假定四組樣品分離完全所得線蟲數相同，為120條，試驗誤差可忽略不計。

設立試驗組和對照組，其中a組為對照組，b，c組為試驗組。每組設置40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃。每種溫度設2個重復，對照組溫度為室溫。

每組樣品放在不同的溫度中水浴加熱，將加熱完后的樣品24h冷卻后進行貝爾曼漏斗法完全分離，計數分離所得線蟲數量，同時計算對應溫度下線蟲的致死率。

為了保證試驗的科學準確性，將保存線蟲致死率100%試驗結果所對應木樣，在14d后再分別對此木樣進行線蟲分離，計數分離所得線蟲數量，計算線蟲存活率。

1.1.4 土壤寄生線蟲致死溫度試驗

將土壤樣品均分，每500g為一組，分為a,b,c,d四組。以貝爾曼漏斗法完全分離d組木樣，分離得到線蟲數量為300條。假定四組樣品分離完全所得線蟲數相同，為300條，試驗誤差可忽略不計。

設立試驗組和對照組，其中a組為對照組，b，c組為試驗組。每組設置40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃。每種溫度設2個重復，對照組溫度為室溫。

每組樣品放在不同的溫度中水浴加熱，將加熱完后的樣品24h冷卻后進行貝爾曼漏斗法完全分離，計數分離所得線蟲數量，同時計算對應溫度下線蟲的致死率。

為了保證試驗的科學準確性，將保存線蟲致死率100%試驗結果所對應樣品，在14d后再分別對此樣品進行線蟲分離，計數分離所得線蟲數量，計算線蟲存活率。

1.2 線蟲檢疫廢棄儀處理機的構造

1.2.1 處理步驟研究

采用發放網絡問卷的形式，對全國海關系統植物檢疫實驗室進行網絡問卷調查，明確該廢棄物處理機的研制目的是，盡可能的減少廢棄物處理操作步驟，簡化處理流程，最大程度的做到省時省力，不讓廢棄物處理占據太多的檢疫工作時間。要求可將檢疫廢液及樣品殘余物等不做區分一并傾倒，即可處理，處理完畢后的廢棄物可自動排棄。

1.2.2 固定方式研究

通過對全國海關系統植物檢疫實驗室進行網絡問卷調查，發現不同植檢實驗室的水槽略有差別，統一的處理機尺寸，很難適用于不同實驗室水槽，因為需設計適用于不同尺寸實驗室水槽的處理機。

通過調查還發現，實驗室水槽數量有限，處理機在完成處理功能的同時不應影響水槽的正常使用，因此確定了處理機整體通過連接于水槽腔兩側的固定鉗僅固定于實驗室水槽一側。

2 結果與分析

2.1 林木寄生線蟲致死率

由表1可知，對照組木樣在室溫條件下線蟲完全分離，即室溫條件下，致死率為0%。林木寄生線蟲在40℃條件下，致死率為70%；45℃條件下，致死率為90%；50℃條件下，10min線蟲致死率即達到100%，即在此種溫度下，完全沒有分離得到任何線蟲。

表1 林木寄生線蟲致死率試驗結果

同時，在14d后再次分離10min完全處理線蟲，沒有分離出線蟲，即沒有線蟲存活，說明在線蟲致死溫度下，加熱處理木樣，可使得線蟲完全致死。

因此，在處理木樣類檢疫性樣品時，為了保證檢疫樣品的完全處理，以及試驗誤差，可設定55℃以上的處理溫度。

2.2 土壤寄生線蟲致死率試驗結果

由表2可知，對照組土壤樣品在室溫條件下線蟲完全分離，即室溫條件下，致死率為0%。土壤寄生線蟲在40℃條件下，致死率為70%；45℃條件下，致死率為80%；50℃條件下，致死率為90%；55℃條件下，10min線蟲致死率為98%，但在20min時線蟲致死率達到100%，可推測線蟲在55℃時幾乎可達到完全致死，可能因為實驗誤差等原因，使得55℃時致死率為98%，在60℃時，致死率為100%。

同時，在14d后再次分離10min完全處理線蟲，結果見表3，沒有分離出線蟲，即沒有線蟲存活，說明在線蟲致死溫度下，加熱處理土壤樣品，可使得線蟲完全致死。

表2 土壤寄生線蟲致死率試驗結果

表3 10min完全處理木樣和完全處理土壤樣品14d后線蟲存活數量/只

因此，在處理種苗、土壤等檢疫性樣品時，為了保證檢疫樣品的完全處理，可設定60℃以上的處理溫度。

2.3 線蟲檢疫廢棄物處理機的構造

研究結果如下：第一，本裝置安裝固定方法，是用固定鉗將處理裝置直接固定在實驗室水槽的外沿，約占用水槽的四分之一至三分之一體積，并不影響水槽的正常使用，且因固定墊可調節，因此可適用于不同寬度的實驗室水槽，且不需要對原本的實驗臺和水槽進行拆卸，即按即用。

第二，本裝置可通過控制面板調節溫度，可根據不同種類檢疫廢液及樣品殘余物調至不同溫度進行處理。

第三，可將檢疫廢液及樣品殘余物一起倒入處理水槽中，不用做區分可一起處理，水槽內腔有過濾籃可將殘余物和廢液分離，處理完畢可直接將廢液經排廢液口排入下水道，殘余物在過濾籃內一起提出倒掉即可。

第四，所述處理裝置，與實驗室水槽相結合，在直接傾倒線蟲分離液的過程中，增加線蟲處理過程，即該裝置直接安裝在實驗室原本水槽上，與水槽成為一體，即直接將檢疫廢液及樣品殘余物等一并倒入處理水槽，節省了廢液及樣品殘余物處理步驟，省時省力。

根據研究結果設計裝置結構如下圖所示

圖1

圖2 1-水槽腔 2-水槽蓋 3-控制面板，4-固定墊 5-固定鉗 6-排廢液控制閥，7-加熱棒 8-過濾籃 9-過濾籃把手，10-排廢液口

水槽腔(1)及放置于其中的過濾籃(8)，所述水槽腔(1)上連接有水槽蓋(2)，水槽腔(1)內過濾籃(8)周圍布置有加熱棒(7)，所述加熱棒(7)與控制面板(3)連接以調節加熱溫度及裝置啟閉，所述過濾籃(8)下方開設排廢液口(10)并通過排廢液控制閥(6)控制。各裝置功能分述如下：

固定墊：用以加處理機 固定于實驗室水槽上。所研制處理機固定墊可調節尺寸，用以固定在實驗室水槽側壁上，因此，本裝置可以通過固定墊安裝在不同寬度的實驗室水槽上。且所研制處理機整體通過連接于水槽腔兩側的固定鉗固定于實驗室水槽一側，體積占安裝水槽尺寸的四分之一至三分之一，不影響水槽的日常使用。

隱形把手：所研制處理機固定墊上安裝隱形把手，需提取整個裝置時，將把手折起，即可方便提取整個裝置。

水槽腔：所研制水槽腔內處理線蟲檢疫廢棄物及分離廢棄液，水槽腔內過濾籃周圍布置有加熱棒，所述加熱棒與控制面板相連接。水槽腔內的過濾籃內裝有需要處理的檢疫廢棄物，以此實現檢疫廢棄物和線蟲廢棄液的固液分離。

控制面板：所研制控制面板可調節加熱溫度及裝置啟閉，所控制的溫度調節范圍為55℃～85℃。

廢液排棄控制閥：所研制過濾籃下方開設排廢液口并通過排廢液控制閥控制，處理完后的廢棄液可直接由排廢液口排走。

過濾籃把手：所研制過濾籃上連接過濾籃把手，固體廢棄物即可通過提取過濾籃后將其中廢棄物排棄。

3 討論

由本研究表明，在水浴55℃～85℃條件下處理10min以上時間，各類木質和土壤檢疫制品中的線蟲就可以完全死亡，此后排出的水中不再含有活的線蟲個體與蟲卵。故可采用水浴法開展線蟲檢疫廢棄物的處理。

本課題所研制的檢疫廢棄物處理裝置采取與水槽結合的方式，在日常傾倒線蟲分離廢棄固液混合物的過程中對其進行處理，直接將處理好的線蟲分離廢棄物排走。本裝置的成功研制，針對大量多批次的線蟲分離廢棄物可以有效處理，不增加試驗處理步驟。此檢疫廢棄物處理裝置，在原本水槽基礎上進行安裝使用，不需要對原本的實驗臺和水槽進行拆卸，使用簡單，安裝方便。

此檢疫廢棄物處理裝置，在有害生物廢棄物處理方面是首創，具有首次性和創新性。在設計時充分考慮實際使用情況，實用性很強，可在口岸和植物檢疫實驗室普及使用，解決了目前線蟲分離廢棄物零處理造成危險線蟲擴散傳播的風險，彌補了植物檢疫實驗室處理分離廢棄物不規范的空白，同時對于生態環境保護，彌補檢疫漏洞具有深遠意義。