臭氧浓度与作用

清风明月

      臭氧浓度与作用
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       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，分类摘录，以便在应用中查找。
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2 G6 y9 V& L2 ?8 D; G/ Q[安全浓度]
★人们允许接触的臭氧浓度不大于0.2mg/m3 。
* W* H) f7 M+ c+ T; |8 @: v' c★ 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/m3。
★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/m3。
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[空气应用浓度]
0 R9 T. S) U4 \( j4 a★作为空气除味与杀菌，要求臭氧浓度较低，如0.5ppm（1mg/m3），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/m3～10mg/m3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。
) s& |5 [: y! q, c3 I, W5 j★ 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。
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2 K  t/ F3 a7 ~2 c[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。
7 r5 V/ ]+ G2 y- r★自来水臭氧睁化，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,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%。
, Z6 p" P) ^5 ]$ }: J★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。
. \* E+ h. O! b4 C5 V: X★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 1m3水2gO3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。

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臭氧消毒面临的挑战
+ |0 n# ^! A; C# P* F消毒剂和灭菌剂
   臭氧能够杀灭多种微生物，是一种高效消毒剂，这是没有疑异的。但是，消毒剂不等于灭菌剂，两者是有区别的。灭菌剂(steri1a11t)的定义是可杀灭一切微生物使其达到灭菌要求的制剂，而消毒剂(disinfectant)的定义则是用于杀灭传播媒介上的微生物使其达到消毒或灭菌要求的制剂。两者的区别就在于‘一切’两字。这‘一切’两字就有了类别档次、强弱高低之分。消毒剂又可分为高效消毒剂、中效消毒剂和低效消毒剂三个档次，臭氧属于高效消毒剂范畴，但目前还不属于灭菌剂。而环氧乙烷、过氧乙酸、甲醛等都是灭菌剂。热力灭菌、电离辐射灭菌、微波灭菌、等离子体灭菌等都属于灭菌方法。因此从卫生部正式文件的分类上，形成了一种差异，给人以一种感觉，在杀菌能力的强弱上臭氧比环氧乙烷等灭菌剂、比热力灭菌等灭菌方法要低一个档次。再加上环氧乙烷等灭菌剂有其自身的优越性，因此在‘非典’时期，在多数正规的消毒场合，大部分是用环氧乙烷和过氧乙酸等灭菌剂，臭氧则很少在这种场合中使用，仅是一些外围的预防性、辅助性消毒。  ‘非典’过后，现在基本上也是还是这种状况。
静态消毒和动态消毒
    大家知道，消毒有动态消毒和静态消毒之分。动态消毒是指有人流物流存在时的消毒，例如手术室、病房、重症监护室等场所，均会有人员的流动，所以这些场所的消毒，都属于动态消毒。静态消毒则是在没有人流物流存在时的消毒，例如无人值守的洁净室、实验室的消毒等。由于臭氧消毒时，当其浓度超过安全标准时对人体有害，所以《消毒技术规范》规定在臭氧消毒时间内，人员必须离开消毒现场。这就是静态消毒。所以，就臭氧消毒来说，是静态的。不过臭氧的静态消毒很有效。但是，在现在的市场上，可以进行动态消毒的新型机器已有不少，与臭氧静态消毒机相比，具有更多的优越性。例如，《静电除尘灭菌器》，它利用高压静电作用原理杀灭细菌和清除尘埃粒子；又如《等离子体空气净化机》，它是利用脉冲高压，使空气电离获得等离子体，杀灭细菌和净化空气；还有《纳米Ti02光催化净化器》，它利用纳米Ti02的光催化作用，联合活性炭—起共同作用，达到除尘灭菌净化空气的目的。这些新颖的高技术机器，在医院手术室、高档写字楼、银行、公共场所使用，各项指标都达到了动态消毒的要求，不会影响人员的活动，也不影响人体的健康，相反，对人体的健康有益。在这方面臭氧静态消毒机便稍逊一筹。相比之下，市场竞争处于劣势。臭氧消毒在这些高技术机器面前遇到了挑战，臭氧静态消毒机的市场份额变小了。
臭氧的毒性
; L3 u7 p* W& p( }' [/ b    臭氧的毒性及其对人体的危害，是最受人们关注的核心问题。在臭氧业界，大家都会有正确的认识，正如李汉忠教授所讲的“正确使用臭氧安全无害”。但是在社会各界，看法和提法差异甚大。甚至影响着臭氧的市场，束缚着臭氧产业的发展。
! A' q& ^& u$ ]    现在人们接受臭氧概念的渠道很多。保护高空臭氧层的宣传使人们知道了臭氧，但气象部门的空气质量预报，将臭氧浓度与可吸入颗粒物一起作为一项需要控制的质量指标，予以报告，人们有证据认为臭氧多了不好；在今年出台的我国第一个《室内空气质量标准》中，臭氧浓度又被定为一项受限制的指标；在一万米以上高空飞行的飞机，其机舱内臭氧浓度增高，为此，各国又作出了特别的规定，限制机舱内臭氧的浓度；汽车尾气排放产生臭氧，会影响健康；复印机产生臭氧也会影响健康；…凡此种种，给人造成讨厌臭氧的印象。这些都是臭氧的毒性惹的祸。于是臭氧遇到了来自多方面的质疑。
    使臭氧处于尴尬境地的是：在使用臭氧进行空气消毒的时候，按照《消毒技术规范》的要求，臭氧要保持较高的浓度，例如20-30mg／m³。当然在这样高的浓度下，消毒效果是很好的，但此时人员必须离开现场。为了不致影响人员健康，减少臭氧产量和浓度，做成臭氧产量每小时为一、二百毫克的‘氧吧’、‘清净器’等，使室内臭氧浓度维持在安全浓度以下，以清净室内空气为主要目标，改善空气环境，当然这也无可非议。但是谁来制订、批准、执行这样的标准呢? 所以现在这种毫克级的小家电，难以通过卫生部门的消毒检测，往往拿不到许可证。
臭氧的腐蚀性
. H) L- T+ g9 ?) P" O" {    臭氧的强氧化性决定了臭氧具有腐蚀性，在《消毒技术规范》中有一段客观的描述：臭氧“对多种物品有损坏，浓度越高对物品损害越重，可使铜片出现绿色锈斑、使普通橡胶老化，变色，弹性降低，以致变脆、断裂，使织物漂白褪色等。使用时应注意”。在实际使用过程中可以发现，臭氧能加速塑料的老化，对铝合金门窗、仪器仪表等有一定的腐蚀作用，短时间显不出来，时间长了就会造成不良影响，医院内橡胶制品比较多，实验室内仪器仪表比较多，写字楼里计算机比较多，这些都给臭氧机的应用带来了局限性。使用户在选用臭氧机时产生更多的疑虑。由于以上的种种原因，在轿车中应用臭氧消毒或净化空气的方案，汽车制造厂和出租车公司难下这个决心。
4 \0 [4 t7 |1 V3 f臭氧的衍生物
3 E  O0 k. s! ]9 u5 ~    在臭氧的衍生物中，最主要的危害来自氮氧化物。国家有关卫生标准规定，臭氧中的氮氧化物浓度不得超过2.5％。