水质管理是猪场生物安全中一个关键但常被忽视的环节。尽管水处理和消毒在生物安全计划中通常未被优先考虑，但猪每天喝水的量几乎是吃饲料的两倍，这意味着它们可能每天会摄入大量未经处理的水。这些未经处理的水可能会携带病原体，并形成生物膜。
生物膜是一种附着在水管内壁的复杂微生物群落，就像一层看不见的“保护膜”，为病原体提供了藏身之所。这些生物膜可能会成为病原体的储存器，从而增加病原体在猪场内的传播风险，对生物安全构成威胁。因此，了解并减轻与水和水管生物膜相关的风险，对于提升猪场整体生物安全性和保障猪的健康至关重要。
01水源污染的证据
水是许多细菌、病毒和原生动物病原体的“传播途径”和“藏身之所”。很多农场的水源来自比较容易受到污染的地方，比如井水或地表水，而较少的农场使用农村供水系统。井水和地表水更容易被污染，因为它们与环境直接接触，并且会通过土壤中的大孔隙流动，同时还容易受到农业活动的影响。有些报告怀疑水源传播了病原体，或者在为畜牧养殖场供水的水源中发现了病原体。
例如，曾有报告怀疑罗马尼亚的一个猪群通过多瑙河感染了非洲猪瘟。此外，2015年在美国中西部受影响的家禽农场的井水中检测到了禽流感。其他研究也在井水或地表水中发现了病原体或与粪便相关的细菌，比如猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)、轮状病毒、大肠杆菌、沙门氏菌、隐孢子虫等。
病原体不仅存在于水源中，而且在某些情况下，水可以维持这些病原体在环境和含水层中的活性。例如，猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）是一种有囊膜病毒，理论上应该更容易在环境中灭活。然而，已有多个研究发现，PRRSV可在水中存活长达9-11天，具体存活时间取决于水源。还有研究从土壤中分离出该病毒，这表明它可以通过土壤渗透并保持活性。这些发现提醒我们，需要进一步研究家畜病原体在水源中的存活频率和活性，这对于猪场的生物安全至关重要。
02目前对养猪场水管生物膜的认识
猪场供水管道可能被病原体污染，其来源主要有两个方面：
一是外部水源，即受污染的水（如前所述）；
二是猪舍内供水系统内的接入点。
猪场供水系统是开放式低压系统，存在末端管道或“死端”管道，这种环境非常适合生物膜的形成。病原体可以通过饮水加药器进入系统，也可能来自清洁不彻底的储水桶，或者来自猪只在使用饮水装置（如图1）时自身携带的病原体，或者来自环境的污染。
供水系统特性与农场水质参数相结合，通常表现为硬水（钙和镁含量升高）、铁含量升高、硫酸盐、硝酸盐和其他营养物质含量增加，这些都为生物膜的形成和生长提供了有利条件（如图2）。
生物膜是一种附着在水管内壁的复杂微生物群落，就像一层看不见的“保护膜”，为病原体提供了藏身之所。这些生物膜可能会成为病原体的储存器，从而增加病原体在猪场内的传播风险，对生物安全构成威胁。因此，了解并减轻与水和水管生物膜相关的风险，对于提升猪场整体生物安全性和保障猪的健康至关重要。
01水源污染的证据
水是许多细菌、病毒和原生动物病原体的“传播途径”和“藏身之所”。很多农场的水源来自比较容易受到污染的地方，比如井水或地表水，而较少的农场使用农村供水系统。井水和地表水更容易被污染，因为它们与环境直接接触，并且会通过土壤中的大孔隙流动，同时还容易受到农业活动的影响。有些报告怀疑水源传播了病原体，或者在为畜牧养殖场供水的水源中发现了病原体。
例如，曾有报告怀疑罗马尼亚的一个猪群通过多瑙河感染了非洲猪瘟。此外，2015年在美国中西部受影响的家禽农场的井水中检测到了禽流感。其他研究也在井水或地表水中发现了病原体或与粪便相关的细菌，比如猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)、轮状病毒、大肠杆菌、沙门氏菌、隐孢子虫等。
病原体不仅存在于水源中，而且在某些情况下，水可以维持这些病原体在环境和含水层中的活性。例如，猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）是一种有囊膜病毒，理论上应该更容易在环境中灭活。然而，已有多个研究发现，PRRSV可在水中存活长达9-11天，具体存活时间取决于水源。还有研究从土壤中分离出该病毒，这表明它可以通过土壤渗透并保持活性。这些发现提醒我们，需要进一步研究家畜病原体在水源中的存活频率和活性，这对于猪场的生物安全至关重要。
02目前对养猪场水管生物膜的认识
猪场供水管道可能被病原体污染，其来源主要有两个方面：
一是外部水源，即受污染的水（如前所述）；
二是猪舍内供水系统内的接入点。
猪场供水系统是开放式低压系统，存在末端管道或“死端”管道，这种环境非常适合生物膜的形成。病原体可以通过饮水加药器进入系统，也可能来自清洁不彻底的储水桶，或者来自猪只在使用饮水装置（如图1）时自身携带的病原体，或者来自环境的污染。
供水系统特性与农场水质参数相结合，通常表现为硬水（钙和镁含量升高）、铁含量升高、硫酸盐、硝酸盐和其他营养物质含量增加，这些都为生物膜的形成和生长提供了有利条件（如图2）。
图1从湿式到干式料槽中取出的饮水头，滤网附近有生物膜积聚
图2从井中延伸出的水管内壁上积聚的矿物质和生物膜
此外，水中添加如电解质、益生菌、减毒活口服疫苗等也为水管内生物膜的形成提供了额外的营养来源。这些因素会影响水的质量，因为成熟的生物膜会脱落到流经系统的水中。
爱荷华州立大学猪病医学教育中心的研究团队最近完成的一项研究发现，从爱荷华州六个猪场的水源（水井）中采集的水样，与在猪舍内采集的水样相比，水质明显下降。他们评估了每份水样中的大肠菌群和大肠杆菌的存在情况。尽管并非所有大肠菌群都是病原体，但它们反映了潜在病原体的生存环境。初步的水质结果显示，从猪舍采集的水样中大肠菌群的平均数量，比从水源（水井）采集的样本中所含的数量要高得多（图3）。
这表明生物膜正在向猪舍内的水源释放微生物，进一步恶化了水质。仅从水井处采集水样进行检测，可能会低估猪群实际面临的水质问题。水样中的大肠杆菌平均数量变化较大，且在许多情况下因场地而异。当直接分析生物膜时，在至少一个场地中培养出了具有PAA和EAST1毒素的溶血性F18大肠杆菌。
图3在同一天从一个猪场收集的水样。最左边的水样是从水井中采集的，中间和右边的水样是从有清洁冲洗阀的猪舍中采集的。从颜色变化和浊度增加可以看出，该猪场的水质从井到猪舍明显下降。
03结论
水和水管生物膜会对猪场的生物安全构成威胁，需要在生物安全规划中更加重视。病原体不仅可以通过水源进入猪场，而且猪场的供水系统结构也容易导致猪场内出现潜在污染，进而形成生物膜。生物膜不仅会降低水质，还会藏匿病原体，进而影响猪群健康。如果不进行水管消毒，猪群之间和猪群内部的生物安全可能无法得到有效保障。
