臭氧殺菌效果及影響因素

      臭氧是一種(zhǒng)強氧化劑，臭氧是氧的同素異性體，是淡藍色的氣體。具有廣泛殺滅微生物作用，包括細菌、芽胞、病毒、真菌等，其殺菌速度較氯快300-600倍。近年來，由于科學(xué)技術發(fā)展，臭氧在消毒方面(miàn)應用有新的發(fā)展，如水、空氣、物體表面(miàn)、食品、蔬菜的消毒等，目前在工業和農業中滅菌也有應用。關于臭氧的産生方法可采用化學(xué)法、電解法、電暈放電法和紫外線法。

臭氧的分子式爲O3，分子量爲48.00。在室溫下臭氧是一種(zhǒng)帶有淡藍色的氣體，有特殊臭味，具有爆炸性。其氣體密度爲1.658（空氣=1），臭氧氣體經(jīng)冷壓處理後(hòu)，可呈液态，其密度爲1.71，沸點爲-112.3℃，在水中溶解度比氧高，其穩定性差，易分解成(chéng)氧。

臭氧是化學(xué)消毒法之一，其對(duì)飲水、空氣有較好(hǎo)的消毒效果，而對(duì)物體表面(miàn)消毒效果差。同時臭氧有一定的毒性，對(duì)橡膠制品，塑料制品，使其變硬，變脆，失去了彈性，使紡織品漂白、褪色，對(duì)金屬銅片有腐蝕作用，産生綠色鏽斑。臭氧半衰期爲20-30分鍾。

一、臭氧對(duì)空氣中微生物殺滅效果

近期臭氧對(duì)空氣中微生物殺滅效果這(zhè)方面(miàn)資料報道(dào)比較多，一般講，臭氧對(duì)空氣中細菌繁殖體當臭氧濃度爲0.08-0.6ppm時，對(duì)大腸杆菌作用30分鍾，其平均殺滅率可達84.60%-99.90%以上。而當空氣中臭氧濃度爲0.67-1.7mg/m³時，作用10-30分鍾其殺滅率高達99.47-99.97%；當臭氧濃度爲3.27-33.33mg/m³時，對(duì)枯草杆菌黑色變種(zhǒng)芽胞作用60-120分鍾，其殺滅率爲78.34-87.15%。

低濃度O3對(duì)空氣中綠膿杆菌的殺滅作用的研究發(fā)現，用0.25ppm濃度，作用5分鍾，其殺滅率達99.91%，用0.5ppm作用30min，其殺滅率達100%。對(duì)自然菌，在15-23℃，相對(duì)濕度爲73-100%，作用15分鍾殺滅率達91.34%，作用60分鍾，殺滅率達97.90%。

有人報道(dào)對(duì)病毒殺滅效果，在空氣中臭氧濃度爲20.3mg/m³，作用20分鍾對(duì)乙型肝炎病毒表面(miàn)抗原〔HBsAg）作用20分鍾，其滴度下降1.256-1.64。

周密報道(dào)，在100m³室内，開(kāi)臭氧消毒器60min，室内空氣中臭氧濃度爲1.447mg/m'；關機後(hòu)，經(jīng)過(guò)5min，空氣中臭氧濃度降至0.20mg/m³，作用60分鍾，空氣中自然菌由671cfu/m³，減至52cfu/m³，消亡率達92.25%。

近期廖如燕實驗證明，臭氧機開(kāi)動15min，對(duì)室内空氣中自然菌殺滅率高達83.25%（臭氧濃度爲1.50-1.63mg/m³）。有人報道(dào)：用0.72mg/m³臭氧作用10分鍾，對(duì)金黃色葡萄球菌殺滅率爲99.99%，對(duì)大腸杆菌殺滅率爲87.15%。

二、臭氧對(duì)物體表面(miàn)殺菌效果

臭氧對(duì)污染于物體表面(miàn)上的細菌繁殖體和細菌芽孢，病毒，真菌均有殺滅作用。周密報道(dào)在臭氧消毒櫃内濃度爲0.17mg/m³，櫃内溫度爲21℃，相對(duì)濕度爲72%的條件下，作用90-120min對(duì)污染的大腸杆菌的殺滅率可達99.99-100%，對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草杆菌黑色變種(zhǒng)芽孢分别作用90分鍾至120分鍾，其殺滅率分别爲99.62%與54.76%，對(duì)HBsAg抗原在櫃内上層作用120分鍾均不能(néng)破壞。

有人證明，對(duì)真菌類臭氧濃度爲12.5mg/L，對(duì)載體表面(miàn)作用25分鍾，其殺滅率達100%。而劉衡川報道(dào)，采用DMGB-60B型臭氧消毒櫃試驗，當開(kāi)櫃40min臭氧濃度達774.7mg/m³'，當開(kāi)機30min，可將(jiāng)濾紙片上大腸杆菌、金黃色葡萄球菌殺滅率達100%，開(kāi)機90min，對(duì)白色念珠菌殺滅率高達100%，滿載時，開(kāi)機30min對(duì)大腸杆菌殺滅率達99.99%以上，對(duì)物品表面(miàn)上HbsAg全部破壞（開(kāi)機60min）（S/N值<2.1）。

三、臭氧對(duì)水中微生物殺滅效果

（一）國(guó)外資料報道(dào)

臭氧對(duì)水中微生物殺滅效果較好(hǎo)。當臭氧濃度爲0.5-1.5mg/L基本可殺滅水中全部微生物，同時臭氧可去除水中色、臭味、鐵、錳、氰化物等有機物。臭氧殺菌速度比氯快，具有強大氧化作用殺菌力，可殺滅細菌繁殖體、芽胞，病毒，真菌，破壞内毒素杆菌毒素等

影響殺菌效果的因案

臭氧對(duì)空氣、物體表面(miàn)和水消毒均有較好(hǎo)的殺菌作用，但其消毒效果好(hǎo)與差受多種(zhǒng)因素影響，主要受臭氧濃度、有機物質、作用時間、溫度、相對(duì)濕度、pH值、水渾濁度等因素影響。

（一）臭氧濃度。一般來講，臭氧的濃度愈高，其殺菌效果愈好(hǎo)。如用臭氧對(duì)空氣消毒時，當臭濃度爲0.21mg/L時，作用10分鍾，對(duì)金黃色葡萄球菌殺滅率達90.81%。如提高濃度爲0.72mg/L時，作用時間仍爲10分鍾，能(néng)殺滅率達99.99%。

（二）有機物的影響。臭氧消毒水、物體表面(miàn)的效果受有機物影響較明顯。特别是物體表面(miàn)上染有血清、蛋白胨等有機物保護微生物時，必須加大濃度才能(néng)提高殺菌效果。如用3.86mg/L臭氧殺滅污染在器械上的大腸杆菌，對(duì)未用血清保護者，殺滅率爲99.61%，而用10%血清保護，殺滅率僅95.23%。

王芳報道(dào)：用4.8mg/L臭氧水和8.4mg/L臭氧水對(duì)含有不同濃度牛血清大腸杆菌菌懸液進(jìn)行試驗，結果表明，小牛血清對(duì)細菌有明顯的保護作用，各組的殺滅率均顯著降低

（三）溫度影響。臭氧殺菌效果随溫度升高，臭氧殺菌作用較強，但與其它化學(xué)消毒劑相比，其殺菌效果受溫度的影響比較小。國(guó)内有關資料報道(dào)不一。若以水溫爲4-6℃時，臭氧殺菌作用爲1，則在18-21℃時，則爲1.6，在36-38℃時則爲3.2。居喜娟報道(dào)，臭氧在20-32℃時，殺菌效果優于20-22℃與10-12℃殺菌效果。王芳（1998）報道(dào)，實驗證明，在不同溫度下，臭氧水溶液半衰期與溫度有關，随溫度升高而半衰期減少，如在20℃時，其半衰期爲27min，30℃時半衰期爲6min。

也有資料報道(dào)，臭氧對(duì)HAV和大腸杆菌殺菌效果随溫度升高而降低，在10℃時殺滅速度比20℃時快。

（四）不同濕度影響。臭氧對(duì)載體表面(miàn)消毒時，随濕度加大而提高消毒效果，在幹燥物體表面(miàn)消毒效果差。

（五）水的渾濁度（水質）。水的渾濁度對(duì)臭氧殺菌效果有一定影響，渾濁度在5mg/L以下時，則影響不大。

（六）pH的影響。當水的pH值增高時，消毒效果降低。提高臭氧濃度才能(néng)增強消毒效果。如O3溶液pH值由3升到pH值爲9時，當O3濃度爲0.4mg/L時臭氧對(duì)大腸杆菌殺滅率由99.88%降到97.16%，如提高臭氧濃度0.7mg/L時，其殺菌率99.99-99.98%。