臭氧介紹
臭氧是地球大氣中一種微量氣體，在常溫常壓下，穩(wěn)定性極差，在常溫下可自行分解為氧氣。臭氧具有強烈的刺激性，吸入過量對人體健康有一定危害。
基本信息
中文名稱 | 臭氧 | 水溶性 | 1體積水溶解0.494體積臭氧 |
英文名 | ozone | 密度 | 2.14g/L(0°C，0.1MP) |
化學式 | O3 | 外觀 | 常溫下藍色氣體 |
熔點 | -192℃ | 應用 | 用于醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、餐飲業(yè)、殺菌等 |
沸點 | -111℃ | ||
臭氧（又名三子氧）,分子式O3,分子量48.00,是氧的同素異形體,由三個氧原子構(gòu)成臭氧廣泛存在于自然界中,雷雨過后的空氣有一種“清新”的感覺便是雷電作用于空氣產(chǎn)生臭氧。臭氧在常溫常壓下是一種不穩(wěn)定、具有特殊刺激性氣味的淺藍色氣體。在常溫、常壓下分子結(jié)構(gòu)易變,很快自行分解為氧（O2）,和單個氧原子（O）,臭氧具有極強的氧化性能,在堿性溶液中擁有2.07V的氧化電位,其氧化能力僅次于氟,高于氯和高錳酸鉀?；诔粞醯膹娧趸?且臭氧的半衰期為17-23分鐘,在水中可短時間內(nèi)自行分解,沒有二次污染,是理想的綠色氧化劑。臭氧氧化已逐漸發(fā)展成為一種高級氧化技術,對除臭、脫色、殺菌和去除有機物起到快速、環(huán)保、安全的效果。
臭氧滅菌原理
臭氧滅菌類屬于生物化學氧化反應。臭氧氧化分解了細菌內(nèi)部葡萄糖所必須的酶；也可以直接與細菌、病毒發(fā)生作用，破壞細胞和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質(zhì)發(fā)生通透性畸變,導致細胞的溶解死亡,并且將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱原（細菌病毒代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素）等溶解變性滅亡。
產(chǎn)生臭氧方法
人工產(chǎn)生臭氧的方法按原理分為光化學、電化學、原子輻射和電暈放電等幾種。工業(yè)應用臭氧源大都采用氣體電暈放電型的臭氧發(fā)生器。
安全濃度
臭氧根據(jù)清華大學編的《臭氧技術應用文集》一書，將有關臭氧應用濃度按安全濃度空氣、應用濃度、水中應用濃度、環(huán)境濃度及感知濃度，分類摘錄，以便在應用中查找。 安全濃度人們允許接觸的臭氧濃度不大于0.2mg/m3。
◎臭氧工業(yè)衛(wèi)生標準： 國際臭氧協(xié)會： 0.1 ppm，接觸10小時 美 國： 0.1 ppm，接觸 8小時 德、法、日 本： 0.1 ppm中 國： 0.15ppm
◎家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超過0.2mg/m3（指1.5米以外），消毒一個周期后殘留濃度不得大于0.2mg/m?。
◎動物試驗表明，臭氧毒性的起點濃度為0.3ppm，而人對空氣中臭氧可嗅知的濃度為0.02～0.04ppm，根據(jù)臭氧對肺功能毒性的試驗結(jié)果，提出1.5～2.0ppm為臭氧允許濃度的上限。衛(wèi)生部規(guī)定臭氧最高允許濃度為0.2mg/m?。
空氣應用濃度
◎作為空氣除味與殺菌，要求臭氧濃度較低，如0.5ppm（1mg/m?），而物品表面消毒（殺滅微生物和去除化學污染）則要求提高幾十倍的臭氧濃度。
◎空氣應用具氧濃度在1mg/m?～10mg/m?之間。
◎溫度低，濕度大則殺滅效果好，尤其是濕度，相對濕度小于45%，臭氧對空氣中懸浮微生物幾乎沒有殺滅作用。在60%時才逐漸增強，在95%時達到最大值。
◎用臭氧消毒食品加工車間，0.5～1.0ppm即可殺滅空氣中的80%的自然菌。
◎冷庫消毒要求臭氧濃度6～10ppm，停機后封庫24小時以上細菌殺滅率90%左右，霉菌殺滅率80%左右。
◎在水果貯藏期間，可用2～3ppm的臭氧可使霉菌的生長受到抑制，貯藏期可延長一倍。
水中應用濃度
◎水應用中臭氧溶解度在0.1mg/L～10mg/L之間。低值作為水消毒凈化要求的最低濃度，高值作為“臭氧水消毒劑” 可達到的濃度值。
◎自來水臭氧凈化，國際常規(guī)標準為0.4mg/L的溶解度值，保持4分鐘，即CT值為1.6。
◎水中余臭氧濃度保持在0.1～0.5mg/L作用5～10min可達消毒目的。
◎臭氧水消毒滅菌是急速的，消毒作用在瞬間發(fā)生。清水中臭氧濃度一旦達到，在0.5～1分鐘內(nèi)就殺死細菌，在濃度達4mg/L，在1分鐘內(nèi)乙肝病毒滅活率為100%。
◎Herbold報道：20℃條件下，水中臭氧濃度達0.43mg/L時，可將大腸桿菌100%殺滅，10℃時僅需0.36mg/L即可全部殺滅。
◎臭氧濃度為0.25～38mg/L時，僅需幾秒或幾分鐘完全滅活甲型肝炎病毒（HAV）。
◎礦泉水中臭氧溶解度在0.4～0.5mg/L時，即可滿足殺菌保質(zhì)要求。合理的臭氧投放量為1.5～2.0mg/L。
◎瓶裝水處理應達0.3～0.5mg/L的臭氧溶解度值，要求投加臭氧應滿足 1m?水2gO?的發(fā)生量。根據(jù)實踐經(jīng)驗，臭氧發(fā)生濃度高于8mg/L時容易達到濃度。
臭氧主要功能
1 、食物凈化： 由表及里的降解果蔬、糧食中殘留的化肥、農(nóng)藥等有毒物質(zhì)，清除肉、蛋中的抗生素、化學添加劑、激素等有害物質(zhì)，殺滅海鮮中容易引起中毒的嗜鹽性菌，把住病從口入關。
2 、飲用水凈化： 自來水經(jīng)臭氧處理后是一種優(yōu)質(zhì)的生飲水。每升水只需通入 O3 2 分鐘即可去除水中的余氯，殺菌、消毒、去味、去除重金屬，防止致癌物質(zhì)三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想純凈的飲用水。
3 、消毒滅菌： 將清洗后的餐飲用具放入水中通入 O3 20 分鐘，可去除洗滌劑殘留物，殺滅細菌、病毒，替代電子消毒柜，避免餐飲用具傳染疾病。還可對衣物、毛巾、抹布、襪子等進行水介質(zhì)消毒、除味。
4 、空氣凈化： 將臭氧排氣管掛在 1.7 米以上高度，排放 O3 20--30 分鐘，即可有效去除室內(nèi)煙塵或裝飾材料的異味，降塵滅菌，增加空氣含氧量，清新空氣，讓您在家中享受到雨后森林般清新的空氣（可用于家庭、辦公室、會議室、娛樂場所的除煙、除塵、消毒、去味）。
5 、果蔬保鮮、防霉： 家庭果蔬保鮮只需往袋裝果蔬中通入 O3 2 分鐘，可延長保鮮期 7 天，也可用于菜窖防霉、果蔬運輸。
6 、洗浴、美容、保?。?洗臭氧浴在國外已成為時尚，通過臭氧浴治療疾病已有多年歷史，這是 O3 的又一神奇功效。經(jīng)常洗臭氧浴能排除體內(nèi)毒素，活化表皮細胞，消除痤瘡，美白皮膚，對風濕病、皮膚病、婦科病、糖尿病及灰指甲等有良好療效。
7 、養(yǎng)魚、澆花： 澆花、大棚蔬菜的噴灌，能避免蟲害，減少農(nóng)藥使用量。 養(yǎng)魚、水產(chǎn)養(yǎng)殖， O3進入水中釋放出初生態(tài)氧，消滅細菌、病毒，氧化雜質(zhì)，防止水質(zhì)腐壞變質(zhì)，增加水中養(yǎng)份。
8 、除臭： 因臭氧有很強的氧化分解能力，可迅速而徹底的消除空氣中、水中的各種異味
臭氧應用
臭氧在國內(nèi)的應用情況
目前在中國已經(jīng)的得到了廣泛的應用，包含北京、天津、上海、浙江、江蘇、廣東、云南、山東、湖南等地均已開始使用臭氧消毒自來水和市政回用水，臭氧應用領域越來越廣。
在醫(yī)學方面的
從1856年巴黎第一次應用臭氧進行醫(yī)院房間消毒，到1902年Hurion在巴黎醫(yī)學院通過了吸入臭氧治療百日咳的論文答辯，成為第一個應用臭氧得到博士學位的人。1936年，法國醫(yī)生P·Aubourg最早提倡直腸內(nèi)臭氧吹入治療慢性結(jié)腸炎。過去60年來，已經(jīng)發(fā)展十多種臭氧在醫(yī)療保健的應用案例。而臭氧在中國的發(fā)展始于2000年，在這以后臭氧醫(yī)學在中華大地生根、開花、結(jié)果，取得了令人矚目的成就，這樣的成就離不開楊黃龍先生數(shù)年來為推廣臭氧治療技術而做的工作。他與倪家驤、何曉峰等著名專家一起為2008年9月成立的中國臭氧治療專業(yè)委員立下汗馬之功。臭氧可用于醫(yī)療保健領域的外科、內(nèi)科等。
此外，臭氧還廣泛應用于婦科治療領域，利用臭氧的強氧化性可以殺滅多數(shù)婦科疾病的致病菌。加之臭氧由氧原子構(gòu)成，不會對女性體內(nèi)ph值有任何影響。
臭氧殺菌燈的應用
?、?點亮燈后，室內(nèi)污濁空氣由于臭氧和紫外線的作用而漸清潔，于是此燈不斷供應新鮮空氣之源泉，臭氧在臭氧分解時空氣中的游離細菌亦被殺滅，可以防止傷風感冒及其它種種以空氣為媒介的傳染病，防止肝炎 、 結(jié)核病的傳染。適用于公共場所、交通工具車廂內(nèi)、中央空調(diào)內(nèi)等消毒殺菌。
?、?防臭防霉。在公共場所 、衛(wèi)生間內(nèi)點上此燈，不但可以防臭，而且還可以殺滅蒼蠅、蚊子等幼蟲。在陰暗潮濕的房間內(nèi)，可防止物品變霉。
③ 在醫(yī)院的手術室 、無菌室內(nèi)的應用。
?、?食品衛(wèi)生除殺菌消毒外，可延緩食物變質(zhì)。
?、?水消毒?？梢詺缢械募毦?，不產(chǎn)生永久性殘余物質(zhì)、不產(chǎn)生致癌物質(zhì)，水無異味等優(yōu)點。紫外線臭氧殺菌燈點燃后，要特別注意對人的眼睛保護，不宜照射人體。另外，有的物品不宜用紫外線臭氧殺菌燈進行消毒殺菌，因此，可以使用無臭氧紫外線殺菌燈，采用摻鈦石英玻璃，在燈點亮時可以濾掉產(chǎn)生臭氧185nm波長的光，使該燈不產(chǎn)生或產(chǎn)生極少臭氧。
在農(nóng)業(yè)方面的應用
臭氧是一種無色略帶臭味的氣體，溶于水后就會成為一種強氧化劑，對活細胞有較強的殺滅作用。通過臭氧發(fā)生器可將空氣中的氧氣在高壓、高頻電的電離作用下轉(zhuǎn)化為臭氧，進而在生產(chǎn)中加以利用。近年來，筆者利用臭氧發(fā)生器在西安周邊溫室大棚開展了施放臭氧防治溫室大棚蔬菜病蟲的試驗示范，取得了較好的效果。
一、臭氧防治病蟲的優(yōu)點
1、安全高效成本低。臭氧可實現(xiàn)一施多用，同時防治多種病蟲，而且防治費用低。與噴施農(nóng)藥相比，施放臭氧更為方便、高效、安全，可大大減少農(nóng)藥的使用量，避免菜農(nóng)施用高毒、高殘留農(nóng)藥，從而降低用藥成本。
2、無公害。臭氧在干燥的空氣中不穩(wěn)定，可很快分解還原為氧氣，因此在植株內(nèi)及果實中無污染、無殘留，是實現(xiàn)無公害蔬菜生產(chǎn)的一條重要途徑。
3、提質(zhì)增產(chǎn)。經(jīng)試驗，溫室番茄使用臭氧后畸形果明顯減少，產(chǎn)量增加20%左右，且果實個大、著色好、口感好。
二、使用方法
1、種子處理。將臭氧氣體導入清水中并不斷攪拌，10分鐘后即制得臭氧溶液。將種子倒入其中浸泡15-20分鐘，可殺滅種子表面的病毒、病菌及蟲卵。
2、溫室大棚病蟲防治
①熏棚消毒。定植前10天可結(jié)合高溫悶棚利用臭氧發(fā)生器將臭氧集中施放于棚內(nèi)，施放時間以不少于2小時為宜。
②防治苗床病蟲。先將苗床封嚴，每10平方米每次施放1分鐘，并密閉熏蒸10分鐘，然后再通風30分鐘。
③設施蔬菜定植后的病蟲防治。定植緩苗后，每畝棚室持續(xù)施放臭氧7-10分鐘，再密閉熏蒸15-20分鐘，然后通風30分鐘。無病蟲的棚室每5-7天施放1次，連續(xù)施用5次，每經(jīng)2-3次施放時間再增加5分鐘，直到每畝每次增至25分鐘。熏蒸時間也同樣每經(jīng)2-3次增加5-10分鐘。經(jīng)試驗證明，臭氧對番茄灰霉病、葉霉病、早疫病、晚疫病，黃瓜霜霉病、疫病等以及溫室白粉虱、潛葉蠅、蚜蟲等病蟲防治效果較好。但對棚室土壤中的病蟲，由于臭氧氣體滲入土中的量太少，濃度也太低，故沒有作用。
三、注意事項
1、合理確定施放量及熏蒸時間。臭氧施放量及閉棚熏蒸時間要根據(jù)不同作物及其生長時期進行適當?shù)恼{(diào)整。一般成株期的作物與苗期作物相比，對臭氧的適應性更強。生產(chǎn)中如果臭氧施放量過大或棚室熏蒸時間過長，輕者會導致大棚蔬菜葉片及花中毒干枯，重者會引起植株死亡。隨著植株生長，施放量與熏蒸時間可逐漸增加，以達到既可防治病蟲又不傷害蔬菜作物的目的。釋放時應盡量保證均勻，且噴氣口不能直接對著蔬菜，應該距蔬菜植株0.8-1米以上。熏蒸時間到達后應及時通風，一般通風時間不能少于30分鐘。
2、溫度和濕度調(diào)控。臭氧施放時棚室內(nèi)溫度應保持在10-30℃范圍內(nèi)，在空氣濕度較大的情況下防治效果會更好。
3、棚室熏蒸時嚴防人畜進入，以免引起中毒或出現(xiàn)其他不良反應。?
臭氧解除農(nóng)藥殘留的基本原理
臭氧是一種強氧化劑，農(nóng)藥是一種有機化合物，臭氧消毒水通過強氧化破壞有機農(nóng)藥的化學鍵，使其失去藥性，同時殺滅表面的各種細菌和病毒，達到解毒目的。
食堂果蔬餐具消毒機是利用臭氧的特性與性能而開發(fā)研制的一種食堂專用設備，此設備能快速殺菌、消毒除臭而且在短時間內(nèi)產(chǎn)生高濃度臭氧水，保證食堂飯菜食用安全。此類設備一般采用臭氧殺菌燈或臭氧機實現(xiàn)。
1．可有效降解大米、蔬菜、瓜果中的農(nóng)藥殘留，延長保存期。
2．用于餐具消毒、空氣消毒、冰柜及貯藏室消毒，除異味、防霉，可有效地殺滅細菌、病毒，預防疾病的傳播。
臭氧是氧的同素異構(gòu)體，為強氧化劑；其降低農(nóng)藥，去除細菌效果是氯氣的1.5倍，其殺菌速度比氯氣快600—3000倍。臭氧在室溫下自然衰變?yōu)檠鯕?，衰變期?5分鐘到25分鐘。臭氧在水中則迅速轉(zhuǎn)化為“生態(tài)氧”，而且沒有殘留問題。臭氧是高效、快速的除藥殺菌劑。它可以迅速地在短時間內(nèi)使農(nóng)藥殘留物化解，使細菌、病毒迅速被消滅。
臭氧不僅具有消毒、滅菌、除臭、脫色等作用，而且還有改變植物呼吸狀態(tài)，激活植物細胞，解毒，
臭氧分化有機不純物質(zhì)等等許多有益于人類和環(huán)?！罢蚧弊饔谩３粞跬ㄟ^水介質(zhì)能有效地降低和殲滅在膳食物中的農(nóng)藥、化肥和生物激素殘毒及各種病菌、病源菌，降低污染對人類的危害。
（1）用臭氧機產(chǎn)生的臭氣水浸泡蔬菜、水果，可由表及里的殺滅細菌、病毒，降解化肥、農(nóng)藥殘留，激活植物細胞，使您吃到天然滋味、營養(yǎng)豐富的果蔬，吃起來更放心，其農(nóng)藥殘留可去除95%以上，營養(yǎng)不流失，保鮮時間長。
(2）用臭氧機產(chǎn)生的臭氧水浸泡肉雞、生肉、凍魚、凍蝦，可殺滅屠宰、運輸過程中攜帶的有害病菌，降解飼養(yǎng)過程中吸收的生物激素、抗生素、荷爾蒙等對人體有害的物質(zhì)，還可去除腥味，讓您吃上放心的雞、魚、肉、蛋，味道更加鮮美。
(3）用臭氧機產(chǎn)生的臭氧水可漂白衣物表面的臟污及染劑的顏色，并可殺菌及分解雜質(zhì)，減少水源污染，不會有化學洗滌劑殘留而刺激皮膚，又有預防皮膚病和香港腳等效果。
(4）將米用水淘凈，可降解農(nóng)藥化肥殘留，再用凈化水煮飯。煮出的米飯香醇可口，富有營養(yǎng)。(不要使用鋁制品容器)由于臭氧最終將還原于氧氣和水，不留任何殘余物質(zhì)，因而對環(huán)境無任何污染。
(5)臭氧以其強氧化性、殺菌性、易分解性和無殘留的特性，使它在去除農(nóng)藥殘留、殺菌消毒、防腐保鮮等方面有廣闊的應用前景。
無菌藥品生產(chǎn)環(huán)境的空氣潔凈級別要求：為了達到上述要求，我們應選擇什么樣的凈化滅菌工藝呢？當前有四種滅菌方法。其中臭氧滅菌是其中的一項重要方法。但無論用什么樣的消毒方法，都要達到上述規(guī)定，臭氧滅菌也不例外。臭氧作為一種取代傳統(tǒng)消毒方法的消毒手段，人們對它的要求更嚴而且更為省事易行，否則，就難以立足。
餐飲業(yè)的應用
臭氧在餐飲業(yè)中應用的主要優(yōu)點
臭氧在餐飲業(yè)中消毒方式靈活、成本低廉、效果明顯、無副作用。
一、臭氧消毒方式 :
1 、運用臭氧水清洗浸泡；
2 、運用臭氧氣消毒
二、臭氧消毒的優(yōu)勢
1 、 不僅可對餐具消毒，更具備其它消毒設備和方法不具備的（對餐飲場地及廚用設備消毒能力）， 降解果蔬殘留農(nóng)藥及肉制品中含有的有害激素，避免食物中毒現(xiàn)象的發(fā)生。
(1)臭氧氣可直接對廚房、飯廳、刀廚具、冰箱、菜架、養(yǎng)殖地、儲物室消毒，也可用臭氧水清洗消毒；
(2)臭氧氣或臭氧水可用于那些不能耐高溫的餐具消毒，例如 塑料、彩瓷制品等。
(3)臭氧水洗菜，可降解果蔬中的殘留農(nóng)藥及肉類制品的有害激素 。
2 、臭氧消毒所需時間短，操作簡單，消毒后無需再清洗，若要對 100 件餐具消毒（供 8-10 人用餐）：
（1）常規(guī)程序需用約140分鐘，流程：去污（15分鐘）清毒浸泡（90分鐘）清洗（15分鐘）消毒柜消毒（20分鐘）使用
（2）若用臭氧氣消毒，一般只需38分鐘。流程：去污（15分鐘）清洗（15分鐘）消毒浸泡（8分鐘） 使用
（3）若用臭氧水消毒，僅需30分鐘。流程：去污（15分鐘） 清洗消毒浸泡（15分鐘） 使用
3 、臭氧消毒無有害殘留物、無二次污染。臭氧消毒后自行分解為氧氣，無異味、無污染，而且消毒全面、效果好。
4 、臭氧消毒使用成本低。臭氧消毒主要以空氣作原料，耗電比消毒柜低許多，臭氧消毒后餐具可直接使用，無須烘干,臭氧消毒原理可以認為是一種氧化反應。
（1）臭氧對細菌滅活的機理：
臭氧對細菌的滅活反應總是進行的很迅速。與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細菌細胞壁脂類雙鍵反應， 穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，從而導致細菌死亡。臭氧還作用于細胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。
（2）臭氧對病毒的滅活機理：
臭氧對病毒的作用首先是病毒的衣體殼蛋白的四條多肽鏈，并使RNA受到損傷，特別是形成它的蛋白質(zhì)。噬菌體被臭氧氧化后，電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片，從中釋放出許多核糖核酸，干擾其吸附到寄存體上。臭氧殺菌的徹底性是不容懷疑的。
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