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| style="background: #66CCFF" align= centerlight|   '''<big> 中文名称； 臭氧 杀菌</big> ''' 外文名称；OZONE 发现时间；1840年

|[[File:|缩略图|居中|[ 原图链接]]]发现地；德国

臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，以实现杀菌作用。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的双键反应， 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。臭氧首先作用于 [[ 细胞膜 ]] ，使膜构成成份受损伤，而导致新陈代谢出现障碍，臭氧继续渗透穿透膜，而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞凋亡<ref>[ https://www.qizuang.com/gonglue/jjsh/28999.html 什么是臭氧杀菌臭氧杀菌的原理是什么], 齐装网 , 2016-12-19</ref>

大气中， [[ 臭氧层 ]] 对地球生物的 [[ 保护作用 ]] ——它吸收太阳释放出来的绝大部分 [[ 紫外线 ]] ，使动植物免遭这种射线的危害。为了弥补日渐稀薄的臭氧层乃至臭氧层空洞，人们想尽一切办法，比如推广使用 [[ 无氟 ]] 制冷剂，以减少 [[ 氟利昂 ]] 等物质对臭氧的破坏。世界上专门设立国际保护臭氧层日。由此给人的印象似乎是：“受到保护的臭氧应该越多越好。”其实不是这样，大气中的臭氧，尤其是地面附近的大气中的臭氧聚集过多，对人类来说，臭氧浓度过高反而是个祸害。臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子，受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能对阻挡 [[ 紫外线 ]] 有一定作用。但是，最近几年发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势，就令人感到不安了。这些臭氧是从哪里来冒出来的呢？如同 [[ 铅污染 ]] 、 [[ 硫化物 ]] 等一样，它也是源于人类的活动， [[ 汽车 ]] 、 [[ 燃料 ]] 、 [[ 石化 ]] 等是臭氧的重要污染源。在车水马龙的街上行走，看到的空气略带浅棕色，又有一股辛辣刺激的气味，这就是通常所称的光 [[ 化学烟雾 ]] 。臭氧就是光化学烟雾的主要成分，它不是直接被排放的，而是转化而成的，比如 [[ 汽车 ]] 排放的氮氧化物，只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧。随着汽车和工业排放的增加，地面臭氧污染在 [[ 欧洲 ]] 、 [[ 北美 ]] 、 [[ 日本 ]] 以及我国的许多城市中成为普遍现象。到2005年后，近地面大气臭氧层，将成为影响我国华北地区空气质量的主要污染物。 研究表明，空气中臭氧浓度在0.012ppm水平时，也是许多城市中的普遍现象，能导致人 [[ 皮肤刺痒 ]] ， [[ 眼睛 ]] 、 [[ 鼻咽 ]] 、 [[ 呼吸道 ]] 受刺激， [[ 肺功能 ]] 受到影响，引起咳嗽、气短和胸痛等症状；空气中臭氧水平提高到0.05ppm，入院就医人数平均上升7%～10%。原因就在于，作为强氧化剂，臭氧几乎能与任何生物组织发生反应。当臭氧被吸入呼吸道时，就会与呼吸道中的细胞、粘膜组织很快反应，导致肺功能减弱和组织损伤。对那些患有哮喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说，臭氧的危害更为明显。从臭氧的性质来看，它既可助人又会害人，它既是上天赐与人类的一把保护伞，又像是一剂猛烈的毒药。当前，对于臭氧的正面作用，以及人类应该采取哪些措施保护臭氧层，人们已达成共识并做了许多工作。但是，对于臭氧层的负面作用，人们虽然已有认识，但除了进行大气监测和空气污染预报外，还没有真正切实可行的方法加以解决。

[[ 紫外线 ]] 从多方面影响着人类健康。人体会发生如 [[ 晒斑 ]] 、 [[ 眼病 ]] 、 [[ 免疫系统 ]] 变化、 [[ 光变反应 ]] 和 [[ 皮肤病]](包括：皮肤癌)等。皮肤癌是一种顽固的疾病，紫外线的增长会使患这种病的危险性增大。紫外线光子有足够的能量去破裂双键。中短波紫外线会透人皮肤深处，使人的皮肤产生炎症，人体的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)受到损害，使正常生长的细胞蜕变成癌细胞，并继续生长成整块的皮肤癌。也有人说太阳光渗透进皮肤的表层。紫外线辐射轰击着皮肤细胞，核内的DNA基本单位溶化成失去作用的碎片。而且修复过程可能会出现异常，从而导致癌变。流行病学已证实：患非黑瘤皮肤癌的发病率与日晒紧密相关。各种类型皮肤的人，都有患非黑瘤皮肤癌的可能，但在浅色皮肤人群中发病率较高。动物实验发现，紫外线中，紫外线B波长区是致癌作用最强的波长区域。据估计，总臭氧量减少1%(即紫外线B波长增强2%)，基础细胞癌变率将增加约4%。21世纪以来的研究发现，紫外线B波长可使免疫系统功能发生变化。实验结果表明，传染性皮肤病可能也与由臭氧减少而导致的紫外线B波长增强有关。据估计总臭氧量减少1%，皮肤癌的发病率将增加5%-7%，白内障患者将增加0．2%—0．6%。自1983年以来，加拿大皮肤癌的发病率己增加235%，1991年皮肤病患者已多达4．7万人。美国环保局局长说，美国在今后50年内死于皮肤癌者，将比过去预计的增加20万人。澳大利亚人喜欢晒日光浴，把皮肤晒得黑黑的。尽管科学家反复告诫多晒太阳会导致皮肤癌、他们对黑肤色还是乐此不疲。结果，直到 [[ 澳大利亚 ]] 人皮肤癌的发病率比世界上其他地方高出1倍时，才醒悟过来。全世界患皮肤癌的人已占癌症患者总人数的1/3。联合国环境规划署曾警告说，如果地球的臭氧层会继续按照速度减少并变薄，那么到21世纪时全世界患皮肤癌的比例将增加26%，达到30万人。如果下个世纪初臭氧层再减少10%，那么全世界每年患白内障的人有可能达到160万-175万人。受紫外线侵害还可能会诱发 [[ 麻疹 ]] 、水痘、 [[ 疟疾 ]] 、疱疹、 [[ 真菌病 ]] 、结核病、 [[ 麻风病 ]] 、淋巴癌。紫外线的增加还会引起海洋浮游生物及虾、蟹幼体、贝类的大量死亡，造成某些生物灭绝。紫外线照射结果还会使成群的兔子患上近视眼，成千上万只羊双目失明。根据非洲海岸地区的实验推测，在增强的紫外线B波长照射下，浮游生物的光合作用被削弱约5%。增强的紫外线B波长可通过消灭水中微生物而导致淡水生态系统发生变化，并因而减弱了水体的自净化作用。增强的紫外线B波长可杀死幼鱼、小虾和蟹。如果南极海洋中原有的浮游生物极度下降，则海洋生物从整体上会发生很大变化。但是，有的浮游生物对紫外线很敏感，有的则不敏感。紫外线对不同生物的DNA的破坏程度有100倍的差别。严重阻碍各种农作物和树木的正常生长 有些植物如花生和小麦，对紫外线B波长有较好的抵御能力，而另一些植物如莴苣、西红柿、大豆和棉花，则是很敏感的。美国马里兰大学农业生物技术中心的特伦莫拉用太阳灯对6个大豆品种进行了观察实验，结果显示其中3个大豆品种对紫外线辐射极为敏感。具体表现为，大豆叶片光合作用强度下降，造成减产，同时也使大豆种于蛋白质和油脂含量下降。大气臭氧层损失1%，大豆也将减产1%。特伦莫拉还用了4年时间，对高剂量紫外辐射给树木生长造成的影响进行了观察。结果表明，木材积累量明显下降，它们的根部生长也因而受阻。对全球气候的不良扰乱作用，平流层上层臭氧的大量减少，以及与此有关的平流层下层和对流层上层臭氧量的增长，可能会对全球气候起不良的扰乱作用。臭氧的纵向重分布可能使低空大气变暖，并加剧由二氧化碳量增加导致的温室效应。光化学大气污染，过量的紫外线使塑料等高分子材料容易老化和分解，结果又带来新的污染——光化学大气污染。

1840年， [[ 德国 ]] 化学家 [[ 舍恩拜因 ]] 在电解稀硫酸时发现了一种特殊气味的气体，其分子量是原子氧的三倍，即O₃，并称它为臭氧。

[[ 李怀恩 ]] 等观察了臭氧气体对空气中绿脓杆菌的杀灭作用。在15℃，湿度73%，臭氧浓度0.08-0.6ppm时，30分钟内杀灭率达到99.9%以上；伍学洲等试验臭氧对大肠杆菌杀灭率为100%，对金黄色葡萄球菌杀灭率为95.9%，对绿脓杆菌杀灭率为89.8%，顾士圻等试验，臭氧对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀灭率分别为99.7%、99.9%。 [[ 居喜娟 ]] 等试验用臭氧可杀灭空气中的白色葡萄球菌99.99%；Burleson等试验将臭氧气体通入染有金黄色 [[ 葡萄球菌 ]] 、 [[ 大肠杆菌 ]] 、 [[ 荧光假单胞菌 ]] 、 [[ 鼠伤寒沙门氏菌 ]] 、 [[ 福氏痢疾杆菌 ]] 、 [[ 霍乱弧菌 ]] 的磷酸盐缓冲液中，作用15秒后，以上细菌全部杀灭；白希尧等发现臭氧水溶液杀菌作用强大，且速度极快，浓度为0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分钟，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均达100%。

[[ 瞿发林 ]] 等报告，以5.5mg/m?的臭氧作用下45分钟，可将100mL塑料瓶内滴染的枯草杆菌黑色变种芽胞100%杀灭； [[ 居喜娟 ]] 等报道，在1m?试验柜内，开启500mg/h的臭氧发生器60分钟可对空气中的枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭率达 99.95%；欧阳川等在动态试验条件下，将臭氧气体通入染菌井水中，臭氧浓度达3.8-4.6mg/L时，作用3-10分钟，水中枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率达99.999%。

[[ 李绍忱 ]] 等试验发现，经10.3mg/m3浓度臭氧作用30分钟后，乙型肝炎表面抗原（HbsAg）的滴度从1:256降至1:64。史江等报告，臭氧浓度13.6mg/m3时使用30分钟，使HbsAg破坏99.99%，使用甲型肝炎病毒抗原（HAAg）破坏100%；Wolo等实验证明0.5ppm的臭氧可灭活空气中的甲型流感病毒99%；Herbold等报告，在20℃水中，臭氧浓度为0.13mg/L时，可以100%的灭活脊髓灰质炎病毒I型（PVI）。臭氧灭活病毒速度极快，当臭氧浓度分别为0.09mg/L-0.8mg/L时，在反应最初5秒钟内，噬菌体T2即可被灭活5-7个对数值。Finch发现水中含臭氧浓度40μg/L时，作用20秒钟，可使大肠杆菌噬菌体ms2灭活4个对数值。Vaughn等在4℃条件下，对比了臭氧对猿轮状病毒SA-H和人轮状病毒2型的灭活效果,发现两种病毒均能被0.25mg/L的臭氧迅速灭活。Crpend等检测了经臭氧处理后的血清中艾滋病毒(HIV)的灭活情况，证明当臭氧浓度为4mg/L时，可将滴度为106CID50/mL HIV全部灭活，病毒滴度下降6个对数值。

[[ 汪华明 ]] 等报道,臭氧浓度为9.6mg/L时，作用100分钟对杂色曲霉与桃色拟毒霉的杀灭率达100%，对蜡叶枝孢霉23mg/L30分钟、青黑霉在12.5mg/L作用35分钟、桔青霉在15.4mg/L作用30分钟，尖镰孢霉在15.5mg/L时作用20分钟，均可达100%灭活率。对于烟曲霉、细交链孢霉、爪哇毛霉等，在臭氧浓度为3.85-10.7mg/L时作用10-20分钟灭活率达96.4%。伍学洲等发现，臭氧在30分钟内对青霉菌的杀灭率为93.8%，对毛霉菌的杀灭率为100%；白希尧等报告，浓度为15mg/L的臭氧作用1分钟，可100%地杀灭试验中的黑曲霉和酵母。

臭氧杀菌机理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。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。臭氧首先作用于 [[ 细胞膜 ]] ，使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。

水果、蔬菜的运输、贮藏一直是急需解决的问题，处理不当将带来极大损失。据悉，我国每年有30-40%的蔬菜因储运不当和局部积压而成为垃圾。臭氧与负离子共同作用有极好的果蔬保鲜功能，因此利用臭氧技术可以大大延长 [[ 果蔬 ]] 的保鲜、贮存时间，扩大其外运范围。另外，臭氧技术还可以用于净菜处理中的杀菌消毒。 [[ 日本 ]] 川岛播磨重工业公司开发了利用臭氧水自动对蔬菜进行杀菌的系统。据其研究，低浓度臭氧水杀菌效率高，没有二次污染。通过实验对比臭氧水和次氯酸钠对很容易在蔬菜中繁殖的枯草菌的杀菌效果发现，用浓度为50ppm的次氯酸钠杀菌2分钟后细菌还没有被杀死，而用浓度为5ppm的臭氧水杀菌20秒后99.9%的细菌被杀死。臭氧水将成为最佳的蔬菜杀菌剂。同时，臭氧水能有效氧化蔬菜水果表面农药，降低农药残留量，保护身体健康。

医院是治疗疾病的地方，但是由于到医院就诊的人很大部分是危重患者，其炎症正处于高峰时期，来自病人身上的有害病菌极易散发于空气中。因此，医院又是容易感染疾病的场所。所以到医院就诊引起交叉感染的事已司空见惯。医院手术和护理操作前大夫或护士的双手及手术器具的消毒问题也是亟待解决的课题之一。具有高效、迅速杀菌作用的臭氧在医院环境消毒、术前消毒等方面大有用武之地。比如， [[ 日本 ]] 科学家就研究过用于医院的臭氧水消毒法。据其研究结果，用臭氧水对医院手术前医生、护士的双手消毒，可杀死所有细菌，不仅时间极短，而且其消毒效果也是其他碘类消毒剂无法比拟的。传统进行同样的消毒操作至少需要10分钟。在医院中最易引起感染的 [[ 黄色葡萄球菌 ]] 和 [[ 绿脓杆菌 ]] 等在臭氧水中只需5秒钟即可全部杀死，其杀菌力远远超过酒精和氯。而且臭氧水具有可靠的安全性，经常使用不会伤及肌肤，即使误喝也不会中毒。

臭氧还可以用于治疗。如 [[ 俄罗斯 ]] 研究出一种特殊的液压液来 [[ 治愈伤口 ]] ，其基本方法就是在高压下用雾状富含臭氧的生理溶液冲洗伤口，水流就象手术刀一样将伤口中的脓血、坏死组织及细菌分解物清除，同时杀死伤口表面的致病微生物。然后变换"臭氧刀"的结构，继续增大液体的压力，使臭氧化的溶液渗进发炎组织几毫米至3厘米深，并增加氧气，杀死更深层的致病细菌。据报道，用这种方法已治疗过200例病人，他们都是一些 [[ 糖尿病 ]] 、 [[ 脓毒病 ]] 、 [[ 血管动脉硬化 ]] 及不宜施行通常外科手术的患者，结果这些病人的伤口全都完全愈合。

在蔬菜加工中的应用，如小包装蔬菜如传统的 [[ 榨菜 ]] 、 [[ 萝卜 ]] 、 [[ 小黄瓜 ]] 等食品加工中，很多企业为延长产品的保质期，往往采用包装后高温杀菌的工艺，这样不仅对产品的色泽、质地等带来了不利的影响，而且还消耗了大量的能源。利用臭氧水冷杀菌新技术可避免传统加工工艺对产品质量带来的不利影响，并且可提高产品质量，降低生产成本。

在水产制品加工中的应用，在 [[ 冷冻水产品 ]] 的冻前处理中，通过臭氧水喷淋杀菌对水制产品的卫生指标可以起到良好的控制作用。

在冷库中的应用主要有三个方面：一是杀灭微生物— [[ 消毒杀菌 ]] ；二是使各种有臭味的无机物或有机物氧化一 [[ 除臭 ]] ；三是使新陈代谢产物氧化，从而 [[ 抑制新陈代谢 ]] 。

禽类现代工厂化养殖，尤其是养鸡生产已到了转型期，即从普及发展转为提高生产效率和产品质量阶段。在转型期常规的技术已暴露出明显的弱点。就以养鸡生产最关键的预防 [[ 瘟疫 ]] 和病害的措施来说，必须在技术上找到新的突破口，才能提高生产效益和产品质量。在常规的饲养过程中只是不断地给鸡喂上抗生素和注射疫苗。这些 措施看起来无可非议，但是，却忽视了饲养过程中平时无时不刻地对场内空气进行杀菌、消毒、净化。过多地使用化学药物会损害了蛋鸡的吸钙机能。蛋鸡的吸钙机能一时受损即使增加含钙饲料也收效甚微，软壳蛋不可避免地还要产出。养鸡生产过程中不给鸡喂抗生素等药物难以避免瘟疫疾病带来的损失，喂了抗生素等药物又影响了产品质量，实在处于两难状态。臭氧充注到养殖棚内，首先与禽类排泄物所散发的异臭进行分解反应去除异臭，当异臭去除到一定程度稍闻到臭氧味时，棚内空间的 [[ 大肠杆菌 ]] ， [[ 葡萄球菌 ]] 及新城 [[ 瘟疫 ]] 、 [[ 鸡霍乱 ]] 、 [[ 禽流感 ]] 等病毒基本随之杀灭。另外，不可忽视禽类的排泄物散发的胺类气体给禽类造成的毒害，农村养殖户冬天在养殖棚直接用煤炉取暖所产生的氧化硫等有毒气体给禽类造成的危害不可能靠化学药物来消除。但应用臭氧技术之后，有效地达到净化作用，进入应用臭氧技术的养殖棚内很直观地让人感觉到空气明显清新了。

利用臭氧消毒净化养殖场内空气的同时，利用臭氧泡制臭氧水供给禽类饮用也是重要的环节。禽类喝了臭氧水可改变禽类肠道微生态环境。臭氧在禽类肠道内减少了以宿主营养为生的细菌数量，减少宿主营养消耗。还使有力分泌的演粉酶的活性增强。提高了禽类尤其是幼禽对食物营养成份的利用率，增加了幼禽营养供应，促使禽类健康生长。让禽在喝臭氧水相对地改变了禽类的抗药性，能有效预防如 [[ 小鸡白痢 ]] 等肠道疾病。需要指明的，臭氧在水中的半衰期是二十分种左右，边制边喝效果更好。但是臭氧会分解化学药物。供药与供臭氧水应相隔配套更先进。

通过大量的现场应用对比，臭氧有效地 [[ 遏制了 ]][[ 禽类瘟疫 ]] 病害的发生，保证禽类的成活率并促进健康生长。养殖户非常满意，经济效益和社会效果显着。养肉鸡一般一个周期为五十天，应用臭氧技术之后可提前一个礼拜，几乎无因病死亡，鸡仔长得特别有精神;蛋鸡能保持稳定的产蛋率，而且从对比中发现大有提高。

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；温室大棚病虫防治：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；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；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。

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