臭氧介绍

臭氧是地球大气中一种微量气体，在常温常压下，稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气。臭氧具有强烈的刺激性，吸入过量对人体健康有一定危害。

基本信息                                                         

     臭氧（又名三子氧）,分子式O3,分子量48.00,是氧的同素异形体,由三个氧原子构成臭氧广泛存在于自然界中,雷雨过后的空气有一种“清新”的感觉便是雷电作用于空气产生臭氧。臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺激性气味的浅蓝色气体。在常温、常压下分子结构易变,很快自行分解为氧（O2）,和单个氧原子（O）,臭氧具有极强的氧化性能,在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位,其氧化能力仅次于氟,高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性,且臭氧的半衰期为17-23分钟,在水中可短时间内自行分解,没有二次污染,是理想的绿色氧化剂。臭氧氧化已逐渐发展成为一种高级氧化技术,对除臭、脱色、杀菌和去除有机物起到快速、环保、安全的效果。

臭氧灭菌原理                                                     

臭氧灭菌类属于生物化学氧化反应。臭氧氧化分解了细菌内部葡萄糖所必须的酶；也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质发生通透性畸变,导致细胞的溶解死亡,并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。

产生臭氧方法                                                     
    人工产生臭氧的方法按原理分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等几种。工业应用臭氧源大都采用气体电晕放电型的臭氧发生器。

安全浓度                                                                                                          

　　臭氧根据清华大学编的《臭氧技术应用文集》一书，将有关臭氧应用浓度按安全浓度空气、应用浓度、水中应用浓度、环境浓度及感知浓度，分类摘录，以便在应用中查找。 安全浓度人们允许接触的臭氧浓度不大于0.2mg/m3。

　　◎臭氧工业卫生标准： 国际臭氧协会： 0.1 ppm，接触10小时 美 国： 0.1 ppm，接触 8小时 德、法、日 本： 0.1 ppm中 国： 0.15ppm

　　◎家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超过0.2mg/m3（指1.5米以外），消毒一个周期后残留浓度不得大于0.2mg/m?。

　　◎动物试验表明，臭氧毒性的起点浓度为0.3ppm，而人对空气中臭氧可嗅知的浓度为0.02～0.04ppm，根据臭氧对肺功能毒性的试验结果，提出1.5～2.0ppm为臭氧允许浓度的上限。卫生部规定臭氧最高允许浓度为0.2mg/m?。

　　空气应用浓度

　　◎作为空气除味与杀菌，要求臭氧浓度较低，如0.5ppm（1mg/m?），而物品表面消毒（杀灭微生物和去除化学污染）则要求提高几十倍的臭氧浓度。

　　◎空气应用具氧浓度在1mg/m?～10mg/m?之间。

　　◎温度低，湿度大则杀灭效果好，尤其是湿度，相对湿度小于45%，臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用。在60%时才逐渐增强，在95%时达到最大值。

　　◎用臭氧消毒食品加工车间，0.5～1.0ppm即可杀灭空气中的80%的自然菌。

　　◎冷库消毒要求臭氧浓度6～10ppm，停机后封库24小时以上细菌杀灭率90%左右，霉菌杀灭率80%左右。

　　◎在水果贮藏期间，可用2～3ppm的臭氧可使霉菌的生长受到抑制，贮藏期可延长一倍。

　　水中应用浓度

　　◎水应用中臭氧溶解度在0.1mg/L～10mg/L之间。低值作为水消毒净化要求的最低浓度，高值作为“臭氧水消毒剂” 可达到的浓度值。

　　◎自来水臭氧净化，国际常规标准为0.4mg/L的溶解度值，保持4分钟，即CT值为1.6。

　　◎水中余臭氧浓度保持在0.1～0.5mg/L作用5～10min可达消毒目的。

　　◎臭氧水消毒灭菌是急速的，消毒作用在瞬间发生。清水中臭氧浓度一旦达到，在0.5～1分钟内就杀死细菌，在浓度达4mg/L，在1分钟内乙肝病毒灭活率为100%。

　　◎Herbold报道：20℃条件下，水中臭氧浓度达0.43mg/L时，可将大肠杆菌100%杀灭，10℃时仅需0.36mg/L即可全部杀灭。

　　◎臭氧浓度为0.25～38mg/L时，仅需几秒或几分钟完全灭活甲型肝炎病毒（HAV）。

　　◎矿泉水中臭氧溶解度在0.4～0.5mg/L时，即可满足杀菌保质要求。合理的臭氧投放量为1.5～2.0mg/L。

　　◎瓶装水处理应达0.3～0.5mg/L的臭氧溶解度值，要求投加臭氧应满足 1m?水2gO?的发生量。根据实践经验，臭氧发生浓度高于8mg/L时容易达到浓度。

臭氧主要功能                                                          

　　1 、食物净化： 由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质，清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质，杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌，把住病从口入关。

　　2 、饮用水净化： 自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入 O3 2 分钟即可去除水中的余氯，杀菌、消毒、去味、去除重金属，防止致癌物质三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想纯净的饮用水。

　　3 、消毒灭菌： 将清洗后的餐饮用具放入水中通入 O3 20 分钟，可去除洗涤剂残留物，杀灭细菌、病毒，替代电子消毒柜，避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。

　　4 、空气净化： 将臭氧排气管挂在 1.7 米以上高度，排放 O3 20--30 分钟，即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，降尘灭菌，增加空气含氧量，清新空气，让您在家中享受到雨后森林般清新的空气（可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味）。

　　5 、果蔬保鲜、防霉： 家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入 O3 2 分钟，可延长保鲜期 7 天，也可用于菜窖防霉、果蔬运输。

　　6 、洗浴、美容、保健： 洗臭氧浴在国外已成为时尚，通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史，这是 O3 的又一神奇功效。经常洗臭氧浴能排除体内毒素，活化表皮细胞，消除痤疮，美白皮肤，对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。

　　7 、养鱼、浇花： 浇花、大棚蔬菜的喷灌，能避免虫害，减少农药使用量。 养鱼、水产养殖， O3进入水中释放出初生态氧，消灭细菌、病毒，氧化杂质，防止水质腐坏变质，增加水中养份。

　　8 、除臭： 因臭氧有很强的氧化分解能力，可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味

臭氧应用

　　臭氧在国内的应用情况

　　目前在中国已经的得到了广泛的应用，包含北京、天津、上海、浙江、江苏、广东、云南、山东、湖南等地均已开始使用臭氧消毒自来水和市政回用水，臭氧应用领域越来越广。

    在医学方面的

　　从1856年巴黎第一次应用臭氧进行医院房间消毒，到1902年Hurion在巴黎医学院通过了吸入臭氧治疗百日咳的论文答辩，成为第一个应用臭氧得到博士学位的人。1936年，法国医生P·Aubourg最早提倡直肠内臭氧吹入治疗慢性结肠炎。过去60年来，已经发展十多种臭氧在医疗保健的应用案例。而臭氧在中国的发展始于2000年，在这以后臭氧医学在中华大地生根、开花、结果，取得了令人瞩目的成就，这样的成就离不开杨黄龙先生数年来为推广臭氧治疗技术而做的工作。他与倪家骧、何晓峰等著名专家一起为2008年9月成立的中国臭氧治疗专业委员立下汗马之功。臭氧可用于医疗保健领域的外科、内科等。

　　此外，臭氧还广泛应用于妇科治疗领域，利用臭氧的强氧化性可以杀灭多数妇科疾病的致病菌。加之臭氧由氧原子构成，不会对女性体内ph值有任何影响。

    臭氧杀菌灯的应用

　　① 点亮灯后，室内污浊空气由于臭氧和紫外线的作用而渐清洁，于是此灯不断供应新鲜空气之源泉，臭氧在臭氧分解时空气中的游离细菌亦被杀灭，可以防止伤风感冒及其它种种以空气为媒介的传染病，防止肝炎 、 结核病的传染。适用于公共场所、交通工具车厢内、中央空调内等消毒杀菌。

　　② 防臭防霉。在公共场所 、卫生间内点上此灯，不但可以防臭，而且还可以杀灭苍蝇、蚊子等幼虫。在阴暗潮湿的房间内，可防止物品变霉。

　　③ 在医院的手术室 、无菌室内的应用。

　　④ 食品卫生除杀菌消毒外，可延缓食物变质。

　　⑤ 水消毒。可以杀灭水中的细菌，不产生永久性残余物质、不产生致癌物质，水无异味等优点。紫外线臭氧杀菌灯点燃后，要特别注意对人的眼睛保护，不宜照射人体。另外，有的物品不宜用紫外线臭氧杀菌灯进行消毒杀菌，因此，可以使用无臭氧紫外线杀菌灯，采用掺钛石英玻璃，在灯点亮时可以滤掉产生臭氧185nm波长的光，使该灯不产生或产生极少臭氧。

    在农业方面的应用

    臭氧是一种无色略带臭味的气体，溶于水后就会成为一种强氧化剂，对活细胞有较强的杀灭作用。通过臭氧发生器可将空气中的氧气在高压、高频电的电离作用下转化为臭氧，进而在生产中加以利用。近年来，笔者利用臭氧发生器在西安周边温室大棚开展了施放臭氧防治温室大棚蔬菜病虫的试验示范，取得了较好的效果。 

    一、臭氧防治病虫的优点　

        1、安全高效成本低。臭氧可实现一施多用，同时防治多种病虫，而且防治费用低。与喷施农药相比，施放臭氧更为方便、高效、安全，可大大减少农药的使用量，避免菜农施用高毒、高残留农药，从而降低用药成本。

        2、无公害。臭氧在干燥的空气中不稳定，可很快分解还原为氧气，因此在植株内及果实中无污染、无残留，是实现无公害蔬菜生产的一条重要途径。 

        3、提质增产。经试验，温室番茄使用臭氧后畸形果明显减少，产量增加20%左右，且果实个大、着色好、口感好。 

    二、使用方法

        1、种子处理。将臭氧气体导入清水中并不断搅拌，10分钟后即制得臭氧溶液。将种子倒入其中浸泡15-20分钟，可杀灭种子表面的病毒、病菌及虫卵。 

        2、温室大棚病虫防治 

           ①熏棚消毒。定植前10天可结合高温闷棚利用臭氧发生器将臭氧集中施放于棚内，施放时间以不少于2小时为宜。

           ②防治苗床病虫。先将苗床封严，每10平方米每次施放1分钟，并密闭熏蒸10分钟，然后再通风30分钟。

           ③设施蔬菜定植后的病虫防治。定植缓苗后，每亩棚室持续施放臭氧7-10分钟，再密闭熏蒸15-20分钟，然后通风30分钟。无病虫的棚室每5-7天施放1次，连续施用5次，每经2-3次施放时间再增加5分钟，直到每亩每次增至25分钟。熏蒸时间也同样每经2-3次增加5-10分钟。经试验证明，臭氧对番茄灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病，黄瓜霜霉病、疫病等以及温室白粉虱、潜叶蝇、蚜虫等病虫防治效果较好。但对棚室土壤中的病虫，由于臭氧气体渗入土中的量太少，浓度也太低，故没有作用。

    三、注意事项　

        1、合理确定施放量及熏蒸时间。臭氧施放量及闭棚熏蒸时间要根据不同作物及其生长时期进行适当的调整。一般成株期的作物与苗期作物相比，对臭氧的适应性更强。生产中如果臭氧施放量过大或棚室熏蒸时间过长，轻者会导致大棚蔬菜叶片及花中毒干枯，重者会引起植株死亡。随着植株生长，施放量与熏蒸时间可逐渐增加，以达到既可防治病虫又不伤害蔬菜作物的目的。释放时应尽量保证均匀，且喷气口不能直接对着蔬菜，应该距蔬菜植株0.8-1米以上。熏蒸时间到达后应及时通风，一般通风时间不能少于30分钟。     

        2、温度和湿度调控。臭氧施放时棚室内温度应保持在10-30℃范围内，在空气湿度较大的情况下防治效果会更好。 

        3、棚室熏蒸时严防人畜进入，以免引起中毒或出现其他不良反应。?

　　臭氧解除农药残留的基本原理

　　臭氧是一种强氧化剂，农药是一种有机化合物，臭氧消毒水通过强氧化破坏有机农药的化学键，使其失去药性，同时杀灭表面的各种细菌和病毒，达到解毒目的。

　　食堂果蔬餐具消毒机是利用臭氧的特性与性能而开发研制的一种食堂专用设备，此设备能快速杀菌、消毒除臭而且在短时间内产生高浓度臭氧水，保证食堂饭菜食用安全。此类设备一般采用臭氧杀菌灯或臭氧机实现。

　　1．可有效降解大米、蔬菜、瓜果中的农药残留，延长保存期。

　　2．用于餐具消毒、空气消毒、冰柜及贮藏室消毒，除异味、防霉，可有效地杀灭细菌、病毒，预防疾病的传播。

　　臭氧是氧的同素异构体，为强氧化剂；其降低农药，去除细菌效果是氯气的1.5倍，其杀菌速度比氯气快600—3000倍。臭氧在室温下自然衰变为氧气，衰变期为15分钟到25分钟。臭氧在水中则迅速转化为“生态氧”，而且没有残留问题。臭氧是高效、快速的除药杀菌剂。它可以迅速地在短时间内使农药残留物化解，使细菌、病毒迅速被消灭。

　　臭氧不仅具有消毒、灭菌、除臭、脱色等作用，而且还有改变植物呼吸状态，激活植物细胞，解毒，臭氧分化有机不纯物质等等许多有益于人类和环保“正向化”作用。臭氧通过水介质能有效地降低和歼灭在膳食物中的农药、化肥和生物激素残毒及各种病菌、病源菌，降低污染对人类的危害。

　     （1）用臭氧机产生的臭气水浸泡蔬菜、水果，可由表及里的杀灭细菌、病毒，降解化肥、农药残留，激活植物细胞，使您吃到天然滋味、营养丰富的果蔬，吃起来更放心，其农药残留可去除95%以上，营养不流失，保鲜时间长。

　　    (2）用臭氧机产生的臭氧水浸泡肉鸡、生肉、冻鱼、冻虾，可杀灭屠宰、运输过程中携带的有害病菌，降解饲养过程中吸收的生物激素、抗生素、荷尔蒙等对人体有害的物质，还可去除腥味，让您吃上放心的鸡、鱼、肉、蛋，味道更加鲜美。

　　    (3）用臭氧机产生的臭氧水可漂白衣物表面的脏污及染剂的颜色，并可杀菌及分解杂质，减少水源污染，不会有化学洗涤剂残留而刺激皮肤，又有预防皮肤病和香港脚等效果。

　　    (4）将米用水淘净，可降解农药化肥残留，再用净化水煮饭。煮出的米饭香醇可口，富有营养。(不要使用铝制品容器)由于臭氧最终将还原于氧气和水，不留任何残余物质，因而对环境无任何污染。

　　    (5)臭氧以其强氧化性、杀菌性、易分解性和无残留的特性，使它在去除农药残留、杀菌消毒、防腐保鲜等方面有广阔的应用前景。

　　无菌药品生产环境的空气洁净级别要求：为了达到上述要求，我们应选择什么样的净化灭菌工艺呢？当前有四种灭菌方法。其中臭氧灭菌是其中的一项重要方法。但无论用什么样的消毒方法，都要达到上述规定，臭氧灭菌也不例外。臭氧作为一种取代传统消毒方法的消毒手段，人们对它的要求更严而且更为省事易行，否则，就难以立足。

   餐饮业的应用

　　臭氧在餐饮业中应用的主要优点

　　臭氧在餐饮业中消毒方式灵活、成本低廉、效果明显、无副作用。

　　一、臭氧消毒方式 :

        1 、运用臭氧水清洗浸泡；

        2 、运用臭氧气消毒

　　二、臭氧消毒的优势

　　    1 、 不仅可对餐具消毒，更具备其它消毒设备和方法不具备的（对餐饮场地及厨用设备消毒能力）， 降解果蔬残留农药及肉制品中含有的有害激素，避免食物中毒现象的发生。

　　         (1)臭氧气可直接对厨房、饭厅、刀厨具、冰箱、菜架、养殖地、储物室消毒，也可用臭氧水清洗消毒；

　　         (2)臭氧气或臭氧水可用于那些不能耐高温的餐具消毒，例如 塑料、彩瓷制品等。

　　         (3)臭氧水洗菜，可降解果蔬中的残留农药及肉类制品的有害激素 。

　　    2 、臭氧消毒所需时间短，操作简单，消毒后无需再清洗，若要对 100 件餐具消毒（供 8-10 人用餐）：

　　        （1）常规程序需用约140分钟，流程：去污（15分钟）清毒浸泡（90分钟）清洗（15分钟）消毒柜消毒（20分钟）使用

　　        （2）若用臭氧气消毒，一般只需38分钟。流程：去污（15分钟）清洗（15分钟）消毒浸泡（8分钟） 使用

            （3）若用臭氧水消毒，仅需30分钟。流程：去污（15分钟） 清洗消毒浸泡（15分钟） 使用

　　    3 、臭氧消毒无有害残留物、无二次污染。臭氧消毒后自行分解为氧气，无异味、无污染，而且消毒全面、效果好。

　　    4 、臭氧消毒使用成本低。臭氧消毒主要以空气作原料，耗电比消毒柜低许多，臭氧消毒后餐具可直接使用，无须烘干,臭氧消毒原理可以认为是一种氧化反应。

　　       （1）臭氧对细菌灭活的机理：

                臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应， 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

　　       （2）臭氧对病毒的灭活机理：

　　            臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。

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