随着人类经济活动的日趋活跃以及动物饲养规模的迅速增大，动物防疫问题愈来愈突出，传统意义上的环境屏障技术、疫苗、抗生素等治疗性药物、环境卫生保障等动物防疫技术已经难于应对区域性集群饲养的生产模式，突发疫病以及新型疫病的传播和发展速度也愈来愈快，口蹄疫、高致病性猪蓝耳病、家禽新城疫、禽流感这类常见疫病也无法有效预防，但是应对目前严峻的防疫形势的研究一天也没放松，新的防疫方法不断出现，其中动态的物理防疫技术以及对应的环境安全型畜禽舍、环境安全型牧场的研究与应用正在深入进行，疫病的实时预防手段也在不时地更新和优化组合。
一、防疫设备的评价
长期以来动物防疫技术装备的研究与应用一直都是国际动物防疫领域的热门前沿，从传统的紫外线灯、火焰消毒器、臭氧消毒机、强酸强碱类以及其他消毒化学品的喷洒设备到现代的空间电场自动防疫技术装备的改进与创新一直在迅速演化。目前的基础研究重点在于各种设备的防疫效果评价以及病原的物理化学耐性的研究，而设备的应用重点则是空间电场自动防疫技术装备的推广和环境安全型畜禽舍的改造与建设。
1.评价方法
对于防疫设备的评价主要看其动态防疫效果，而常规的灭菌消毒生物指标则可做为参考或补充说明进行。动态防疫效果是一种以环境病原微生物的自然疫苗化效果作为依据进行防疫设备评定的最新方法，它为解决疫苗和常规设备越来越难以预防的疫病拓出了一个新的方向，并成为现代防疫设备性能评定的最有效的指标。
评价一种设备的防疫效果有两种方法：动态防疫方法、静态灭菌消毒法。其中，动态防疫效果法具有很好的科学性，它贯穿于动物生活期全过程，是评定动物饲养期间的实时防疫效果的一种科学方法。
1.1动态防疫效果法
面对动物疫病，每个国家和地区畜牧业都是一个整体，但整个地球的空气无法分割，流经各大洲的海流无法阻断。一个地方的动物发生疫病，在时间的作用下，会毒害整个畜牧业；一个地区的疫病病原，在全球物气流和流体系下，会扩散到更多地区；一个养殖场发生了疫病，在局地气象条件下或是物流体系中会迅速扩散到邻近的畜牧场。因此，防疫是一个实时的动态过程，这就要求防疫装备对微生物气溶胶或是空气微生物、物体表面具有实时降低浓度或是杀灭、钝化的功能，也就是具有实时疫苗化的能力。
1.2静态灭菌消毒法
这是一种按照环境卫生要求进行评判的方法，空气、物体表面的灭菌率是衡量设备性能的技术指标。这种方法适用于动物治疗室、解剖室的空气、物体表面安全评判。
2 区分两种方法的重要性
表面上看，这两种评定方法都包含空气、物体表面的灭菌消毒过程，但对于动物防疫领域却有着革命性的差别。动态防疫效果法着重的是将环境中的病原微生物实时疫苗化效能的评定，而静态灭菌消毒法则是看中环境中的一定时间内的灭菌消毒率。因而，动态防疫效果法是通过空气微生物浓度、动物抗体水平、死亡率的日监测、月监测、季监测来反映疫苗化的实时过程，而静态灭菌消毒法则是一次性检测方法。
二、防疫设备
按照防疫设备的评价方法，防疫设备分为消毒设备和动态防疫设备两大类，前者主要用于空舍的灭菌消毒，后者则是着重动物的实时防疫。
1.消毒设备
消毒设备主要是用于无动物环境或空舍的空气和物件表面的消毒。这类设备一般不允许在有动物环境中使用，譬如紫外灯、臭氧发生器和火焰消毒器以及包括强酸强碱类消毒化学品的投放设备等。按照动态防疫效果评定方法，对于空气传播的疫病，这类设备的实际防疫效果几近微乎其微，甚至可用可不用，这也是各类畜禽养殖场装设了不少紫外灯、臭氧发生器，也进行了舍内外消毒但防疫效果几近无效的原因。
1.1紫外灯
紫外线杀菌灯通常用于畜牧场的物流通道的一过性消毒，而不用于有畜有禽的畜禽舍内的灭菌消毒。
1.1.1 灭菌原理
紫外灯发出的253.7nm的波长具有很好的杀菌作用，紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收，引起遗传物质发生变异，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。紫外线对常见细菌病毒的杀菌效率通常是由辐射强度决定，一般为30000μW/cm²。就杀菌速度而言，紫外光波长280～200nm处于微生物吸收峰范围之内，可在1s之内通过破坏微生物的DNA结构杀死病毒和细菌，因此其杀菌速度可以称得上高速。
1.1.2设备寿命
紫外灯的寿命衰减现象对其消毒效果影响很大。一般紫外线强度衰减到起初的70%以下时，认为该紫外灯到达其使用寿命。紫外线灯管有高硼玻璃和石英玻璃之分，由于高硼玻璃的UV254nm紫外线透过率只有50%左右，所以其紫外线灯紫外线辐照强度小，寿命短，一般只有1000小时，其价也就只有石英的三分之一；石英是紫外线透过率最高的材料，普通石英可以透过UV254的80%以上，所以其紫外线强度大，寿命长，杀菌效果好，石英玻璃紫外线灯寿命一般大于6000小时，进口的紫外线灯可以到8000h以上，部分厂家可以达到1200小时。
1.1.3应用及问题
由于紫外线会杀死细胞，因此紫外线消毒不能直接用到有禽有畜的环境中，如要使用也必须采用玻璃罩将动物遮盖住方可进行短暂的灭菌消毒，之所以时间要短暂就在于大部分紫外灯会电离空气产生臭氧，而臭氧会随着时间的增加对动物产生伤害作用。因此，紫外线杀菌灯只能用于物流通道的灭菌消毒而对动物饲养场的防疫贡献有限。
外线杀菌灯虽不能作为防疫装备用于畜禽舍内，但是可作为动物解剖室、兽医院、实验室、物流通道等工作准备期间的无人环境中的灭菌消毒设备使用。紫外线杀菌灯不能长时间用于有人和有动物的环境中也造成了工作期间活性病原微生物的逸散无法控制的问题，为了克服这一问题，通常将其与空间电场空气净化类设备连用为佳。
1.2臭氧发生器或等离子体发生器
臭氧发生器和等离子体发生器都在动物养殖中有所应用，其共同点就是都有臭氧产生，而区别在于电离气体被吹送的速度，吹送速度愈高等离子浓度越高，转化为原子氧的时间越持久，输送越远。这类设备多是通过管道送入消毒区域的。衡量两类设备的重要指标是臭氧生产率。
1.2.1臭氧灭菌原理
臭氧能破坏或分解细菌的细胞壁，迅速扩散渗入细胞里，氧化破坏细胞内的酶进而致死病原菌。按照相关安全规定，用于动物环境的臭氧浓度低于0.2mg/m3。当臭氧用于空舍、蛋库等封闭环境的灭菌消毒时，其浓度应大于1mg/m3，在当臭氧浓度为2～5 mg/m3时，空舍消毒效果十分理想。
1.2.2臭氧生成方法和关键部件寿命
人工生成臭氧的主要方法主要有：电化学法、光化学法及电晕放电法等几种。养殖场常用的臭氧设备一般为电晕放电法，比如管式臭氧发生器、陶瓷沿面放电式臭氧发生器，这类臭氧发生器的使用寿命一般不超过2000小时，因此，维护较为困难。
市售的等离子体粪道灭菌除臭机是在改进型陶瓷沿面放电式臭氧发生器，它增加了高压高速风机将沿面放电产生的等离子体迅速吹离，预防了正负离子的快速湮灭，延长了原子氧的衰减时间。
1.2.3应用及相关问题
随着畜牧业集约化程度的提高，臭氧设备也被用于动物饲养环境的灭菌除臭领域，空气菌和臭味的消除效果理想，但同时也出现了很多问题，现在已经发现在低浓度臭氧环境中，家禽产蛋率、动物饲料转化率均呈现下降趋势，而且因粘膜遭遇臭氧损伤动物的呼吸道疾病也呈现增加趋势。因此，动物养殖场在臭氧设备的使用方面应慎重，尽量不用在有动物的畜禽舍内部。
臭氧或等离子体应用在粪道是不错的选择，这是因臭氧较空气比重大，臭氧覆盖于地面粪便之上，并与粪便释放的臭气以及动物便溺产生的微生物气溶胶发生反应，其灭菌除臭效果优异且对动物少有危害，尤其是将臭氧、等离子体输送管铺设在接近粪道粪面处，臭氧的安全性更高。
1.3 二氧化氯
二氧化氯发生器作为消毒设备也在畜牧场有所应用，其应用的主要方面是设施表面消毒、粪便除臭灭菌。
1.3.1灭菌原理
二氧化氯水溶剂是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌、细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等。二氧化氯对细胞壁有较好的吸附性和透过性能，可有效地氧化细胞内含疏基的酶；可与半胱氨酸、色氨酸和游离脂肪酸反应，快速控制生物蛋白质的合成，使膜的渗透性增高；并能改变病毒衣壳蛋白，导致病毒灭活；还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
二氧化氯是安全、无毒的消毒剂，无“三致”效应（致癌、致畸、致突变），同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。
1.3.2二氧化氯生成方法
二氧化氯发生器，其发生方法有化学法和电解法两大类。电解法二氧化氯发生器的缺点在于耗电大，运行费用高，产生的二氧化氯含量低，故障率高等，因此已逐渐被市场淘汰。目前市场上主要是化学法二氧化氯发生器。
1.3.3应用及问题
同臭氧灭菌消毒一样，这种设备不能用于有畜有禽环境，但可用于空圈的冲洗，特别是粪道的灭菌消毒。发生过口蹄疫的猪舍、禽流感的鸡舍采用二氧化氯发生器进行彻底清洗空舍能有效杀灭残存的病毒。
1.4银铜离子电解杀菌机
养殖场设施表面，譬如仔猪保育舍、雏鸡舍的高床、保温箱、雏鸡笼的灭菌消毒也可以采用银铜离子溶液进行刷镀、喷洗。
1.4.1灭菌原理
银铜离子（Ａｇ3＋、Ａｇ2＋、Ａｇ1＋、Ag、铜离子Cu2＋ ）具有杀菌功能是因为带正电的银铜离子和带负的细菌容易结合，并能很容易穿透细菌的细胞壁与细胞内的基因DNA和RNA相结合，破坏细菌的蛋酶和呼吸酶，造成细菌的死亡和溶解。
高价态银的还原势极高，是低价态的银离子杀菌能力50～200倍，而最新高价银离子技术，银的抗菌活性关系如下：Ａｇ3＋＞Ａｇ2＋＞Ａｇ1＋＞Ａｇ，能使其周围的空间产生原子氧而具有抗菌作用。
铜离子的促氧化作用非常强，大约是锌离子的400倍，锰和铁离子的12倍，因而具有杀伤细胞组织的功能。养殖笼具表面附着铜离子有助于防止细菌的扩散。
1.4.2银铜离子的产生
银铜离子电解杀菌机是借助于含银铜成分的阳极和阴极电解生成高价银铜离子溶液的消毒机具。高价银铜离子溶液可通过高压液泵以雾滴形式凝聚在笼具表面，进而阻抑细菌的扩散。
1.4.3应用及问题
该方法在生产中很少应用，有在杀灭仔猪痢疾杆菌病方面的试验中此法效果良好。不过，喷洒后的有效期极短，仅能保持1~2天，如欲达到好的灭菌效果需要每天喷洒一次，从成本和人工两方面考虑仍然缺乏经济适用性。
1.5火焰消毒器
热力消毒包括很多方法，其中80℃热水消毒、火焰消毒在畜牧场中都有应用。但从方便性角度出发，火焰消毒最为方便。
1.5.1消毒原理
高温能使微生物的蛋白质和酶变性或凝固，新陈代谢发生障碍而死亡，从而达到消毒与灭菌的目的。热力消毒可分为湿热与干热两大类，焚烧、烧灼、干烤等干热法比湿热法需要更高的温度与较长的时间。
在畜禽舍内养殖设施的烧灼是直接用1300℃左右的火焰来杀死环境中的一切病菌、病毒、寄生虫等所有有害微生物。它适用于一些耐高温的器械（金属、搪瓷类）及不易燃的圈舍地面、墙壁和金属笼具的消毒。在急用或无条件用其他方法消毒时可采用此法，将器械放在火焰上烧灼1～2分钟。烧灼效果可靠，但对消毒对象有一定的破坏性。应用火焰消毒时必须注意房舍物品和周围环境的安全。
1.5.2 机具
简易的有液化气罐配一把焰具的火焰消毒器，也有使用燃油的火焰消毒器。
1.5.3应用与问题
对于空圈养殖栏的消毒，火焰消毒法一次性消毒效果理想，但其不能用在有畜有禽状态下则为其防疫性能大打折扣。实践证明，其在预防口蹄疫、猪鸡大肠杆菌病方面几乎没什么效果，人们每次空栏时使用火焰消毒圈舍实际上是一种心理安慰，其中的原因就是病原微生物时刻都在侵袭扩散，初始的消毒对后续到来的病原微生物毫无作用。
1.6消毒剂喷雾器
常用的消毒剂产品主要有含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、醛类消毒剂、醇类消毒剂、含碘消毒剂、酚类消毒剂、环氧乙烷、双胍类消毒剂和季铵盐类消毒剂这9种。这类消毒剂均可采用喷雾器械进行喷洒。
消毒器械一般选用高压动力喷雾器或背式喷雾器朝畜禽舍上方喷洒，雾粒直径在80-120 微米之间。雾粒太小易被动物吸入呼吸道，引起肺水肿，甚至诱发呼吸道病；雾粒太大易造成喷雾不均匀和畜禽舍太潮湿。
消毒剂的使用频率与消毒效果呈正相关，然而任何一个养殖场都不会时时启动喷雾器来喷雾消毒，于是，无孔不入的病原微生物就会趁隙而入，这就是那些以为喷雾消毒做得很好的畜牧场仍然无法逃脱区域性疫病侵袭的原因。
2. 动态防疫设备
一个良好的防疫体系首先应是一个自动防疫系统，这个系统应该能够实时应对外来的和内部滋生的病原微生物侵袭，将其浓度、活性实时给予降低，使其转化为能够诱导动物自身抗体产生的抗原物质。只有采用这种动态防疫方法，动物养殖场才能够获取实实在在的生物安全。能够实现这种动态防疫的设备包括空间电场自动防疫机、粪道臭氧或等离子体灭菌除臭机等。
2.1空间电场自动防疫机
这类设备是按照空气微生物空间电场自动疫苗化原理设计的一种能够实现自动防疫的空间电场防疫设备。
2.1.1防疫原理
畜禽舍空间电场自动防疫机可在畜禽舍内或牧场建立一个自动形成的静电场，也就是人们常称之为的空间电场，见图1。这个空间电场具有净化空气、灭菌消毒、除臭的三重功能，在此基础上该机器完成动物疫病的自动预防。
图1 环境安全型畜禽舍中布设的空间电场自动防疫机
（1）净化空气 空间电场也就是静电场，它可以将空气中的微生物气溶胶、颗粒物从空气中清除掉，进而降低危险空气微生物的浓度。低浓度的微生物气溶胶被动物吸入肺部可充当疫苗进行自动接种，进而提升动物的抗体水平。
（2）自动防疫 在这个空间电场环境中，任何尖端以及细细的电极线都会电离空气产生臭氧和高能电子以及带正电的慢离子，其中臭氧和高能电子可以杀灭或灭活一部分空气微生物以及物体表面的微生物。而灭活的空气微生物被动物吸入肺部可充当疫苗进行自动接种，进而提升动物的抗体水平。
（3）除臭 畜禽舍和畜牧场的臭气来源于氨气、硫化氢以及粪臭素、硫醇等恶臭气体以及携带有微生物的有机粉尘。空间电场的净化作用可以将很大一部分有机粉尘从空气中除掉，可有效减轻臭味感；另一方面，空间电场中的尖端和电极线都会电离空气产生臭氧会分解掉很多恶臭气体分子，进而降低臭气浓度。粉尘和臭气浓度的降低可显著提高动物的机体活力，进而增强抵抗疫病的体能。
2.1.2 空间电场的建立
空间电场自动防疫机主要以3DDF系列为主，通常是由主电源、高电压专用定时器、若干绝缘子、电极线组成。按照防疫级别的要求，空间电场的设置通常分为上空间空间电场防疫设置和粪道灭菌除臭设置两种。
上空间的空间电场是通过固定在屋顶的若干绝缘子悬吊的电极线与地面组成的“防疫电容器”通入高电压产生的，见图2.空间电场的工作方式分为间歇循环和恒定两种，这两种方式都能够实现防疫的实时性。
图2 蛋鸡舍的空间电场自动防疫机
粪道空间电场则是采用小功率单机悬吊的方式建立的，见图1所示粪道中悬吊的空间电场发生器，其工作方式通常为恒定工作状态，因而它能够实时灭杀病原空气微生物，并将粪道空气微生物浓度持续一直在很低的水平上。
畜禽舍上空间空间电场和粪道空间电场可对外来的或内源的空气病原微生物实施消灭、减毒、降低浓度三同时作用，其防疫特点具有实时性，故此可以实现畜禽舍的自动防疫，确保养殖环境的安全无大疫。
2.1.3 应用
空间电场自动防疫技术已在动物养殖场有了很多应用，许多实践证实了对口蹄疫的预防有效，其原因有多种解释，除了疫苗化理论的解释以外，还有一点就是畜禽舍空气会随着空间电场的作用时间的增长逐渐成为酸性气体，这一结果导致口蹄疫病毒的活性大幅度下降。另一方面，来自于蛋鸡舍的大肠杆菌病也会随着粪道空间电场作用时间的增长，发病率显著下降。
2.2 粪道等离子体、臭氧灭菌除臭机
前面已经谈到了臭氧、等离子体不能够直接用在畜禽舍上空间，但可以有限制地用在粪道除臭和灭菌。
鉴于老旧畜禽舍的防疫工程的改造困难程度，一般可采用畜禽舍粪道专用灭菌除臭机来控制粪道空气微生物的传播以及臭气散发。
2.3畜禽舍进排气电净化机
对于饲养SPF动物的高级别的畜禽舍，除了配置空间电场设备以外，还要配置进排气电净化机。进排气电净化机能将空气中的布氏杆菌、金黄色葡萄球菌浓度降至0.1～1%的水平。其配置见图1.
三、动物防疫技术的发展趋势
动物养殖场采用的传统消毒方法在疫病预防方面存在着严重的不足，多数养殖场经过3年以上的运转后便会遭遇频繁的疫病侵袭，用于消毒的药剂和用于治疗的药费会逐年递增，而且会有一些莫名其妙的疫病不期而至，虽然我们制定了免疫计划，也使用了多种抗生素，但结果令人沮丧，以至于口蹄疫、猪蓝耳病、猪瘟、鸡瘟、禽流感等大面积蔓延。之所以会这样，根源就在于所有的疫病侵袭都是一个随机的动态过程，因此，需要一个来自于环境和动物本身的随动联合回击过程才能有效预防疫病的深入发展，这种环境与动物联动的病原微生物回击方法对任何微生物的侵染都有效。动态防疫方法的提出以及相应的空间电场自动防疫技术装备对解决当前动物疫病预防困局指出了一条新路。
四、参考文献
1.畜禽舍空气净化与防疫http://blog.sina.com.cn/lbjdl
2.现代物理农业http://blog.sina.com.cn/wzs7777lb
3.物理农业与无毒农业http://yhpd040282.blog.163.com/