臭氧|臭氧的益处|臭氧的危害|臭氧技术的应用

　　高空大气中的臭氧是保护人类免遭太阳光中紫外线强烈侵袭的屏障。作为物质存在的臭氧既是强氧化剂又是强催化剂，它具有杀菌消毒、漂白、脱色、除臭和去味等氧化分解作用。目前，臭氧技术已在医学、卫生、食品、饲养业、养殖业、食品贮藏保鲜、化工生产、大气净化、污水处理和饮用水杀菌消毒等行业广泛应用，并取得了显著效果。

　　臭氧是一种具有特殊刺激性气味的不稳定气体。它可在地球同温层内光化学合成，但在地平面上仅以极低的浓度存在。在常温常压下，它显淡蓝色，略溶于水，其溶解度比氧大13倍，比空气大25倍。

　　臭氧具有强氧化作用，在一般的工业和民用产品中都有严格的标准。臭氧浓度的允许值为4.46×10-9mol/L。因臭氧的特殊刺激气味，当浓度为4.46×10-9mol/L时，人就感觉到了。所以，世界上使用臭氧已有百年的历史，却至今尚未发现因臭氧而中毒的事件。

　　臭氧是人类已知的仅次于氟的第2位强氧化剂，它在一定浓度下能与细菌、病毒等微生物产生生物化学氧化反应。臭氧具有很高的能量，很不稳定，在常温常压下分子结构易变，很快自行分解为氧气和单个氧原子。而单个氧原子具有很强的活性，对细菌、病毒等微生物有较强的氧化作用。

　　臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，并直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏。

　　臭氧还可以渗透细胞膜组织、侵入细胞膜内作用于外膜质蛋白和内部的质多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞的溶锯死亡，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(内毒素)等溶解变性死亡。综观微生物灭菌技术，从原理上可分为YJ、杀菌和溶菌3种。而臭氧灭菌消毒属于溶菌剂，可以彻底、性地消灭物体内部所有微生物。

　　臭氧消毒灭菌方法与常规消毒灭菌相比具有GX

　　现如今，城市的大气污染问题日益严重。人们对于“雾霾”、“pM2.5”这些词毫不陌生，而知道“臭氧”也是大气污染物之一的人相对就少很多。有时明明晴空万里，但空气污染指数仍然居高不下，臭氧含量超标就是其中的原因之一。

　　在大多数人的认知当中，“臭氧”是一种能保护人类的有益气体。臭氧(O3)是天然大气中重要微量组分，平均含量为0.01×10-6(体积分数)，大部分集中在10~30km的大气平流层，对流层中臭氧仅占大气柱总量的10%左右。臭氧在平流层吸收太阳发出的紫外辐射，不仅阻止了大量对人类和地球生态系统造成伤害的短波辐射，保护地球上的生命体。

　　而在对流层中，臭氧含量过高会对人体，植物，建筑带来危害。比如上世纪中叶，美国洛杉矶的光化学烟雾事件，臭氧就是光化学烟雾中的Z主要污染物之一。

　　对流层臭氧的源包括天然源和人为源。其中人为源排放的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)是对流层臭氧生成的主要前体物。大气中臭氧的形成起源于NO2的光解，NO、NO2和臭氧之间的反应不会造成臭氧的净增加或损失，三者处于平衡状态。当大气中有VOCs存在时，OH或NO3自由基引发VOCs的氧化反应生成烷基R·、过氧烷基RO2·和HO2·自由基，使NO向NO2转变，Z终光解成臭氧。

　　科学研究发现，浓度为6.25×10-6mol/L(0.3mg/L)时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉，浓度为(6.25-62.5)×10-5mol/L(3～30mg/L)时，臭氧造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退等症;其毒性还和接触时间有关，例如长期接触1.748×10-7mol/L (4ppm)以下的臭氧会引起性心脏障碍，对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑。

　　因为O3是强氧化性气体，它通过与有机物反应来对有机生命体造成破坏。例如，臭氧与不

　　臭氧为淡蓝色气体，1840年由德国人发现并命名。该气体属强氧化剂，具有广谱杀微生物作用，其杀菌速度较氯快300~600倍，臭氧不稳定，可自行分解成氧。过去，该化合物产生有一定难度，且无法保存，杀菌应用受到限制。近年来，通过不断改进其产生的方法和途径使在杀菌方面应用有了较快的发展。

　　有关臭氧气体的杀菌试验报告较多。

　　有学者报道，臭氧对空气中的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌具有良好的杀灭作用。

　　有学者测定了三种臭氧杀菌柜的杀菌效果，在作用120min时，对大肠杆菌的杀灭率为，对金葡萄的杀灭率为99.93%~99.99%。

　　臭氧还可杀灭细菌柜芽胞，有学者报告，在DCHX-63B型电子杀菌中，启动臭氧发生器后持续工作60min可杀灭枯草杆菌黑色变种牙胞89.4%。

　　臭氧还有对真菌的杀灭，有学者发现，在无菌罩(0.7m3)中开启MCA-201臭氧发生器后30min，对青霉菌的杀灭率为93.8%，对毛霉菌的杀灭率为。

　　臭氧为一种气体，杀菌时能迅速散发分解弥漫于整个杀菌空间，杀菌无死角。传统的杀菌方法，无论是紫外线、化学熏蒸法，还是液剂喷洒法，都有不彻底、留有死角、工作量大、有残留污染或有异味等缺点，并有可能损害动物与人体的健康。臭氧杀菌则具有GX全能、无残留污染、绿色洁净、方便快捷、经济环保等特点。

　　1、GX全能

　　臭氧杀菌杀菌是以空气为媒质，不需要其他任何辅助材料和添加剂。所以包容性好，杀菌效果彻底，同时还有很强的除霉、除腥、除臭等清除异味功能。

　　2、绿色洁净

　　臭氧杀菌时可快速分解，具有很强的氧化作用，30min后又可相互结合生成氧分子，不存在任何残留物，杜绝了其他杀菌剂杀菌方法产生的二次污染问题，同时省去了杀菌结束后的再次清洁工作。

　　3、方便快捷

　　臭氧消毒机一般安放(装)在必须杀菌杀菌的空间内(如更衣室)，在其定时器上设定每天的

　　臭氧是一种浅蓝色气体，具有特殊臭味，发现于1840年。具有强氧化性，是目前已知的Z强氧化剂之一。它能与有机物，尤其是含双键的有机物快速反应，破坏有机物结构，如使蛋白质变质。

　　目前，臭氧净水技术亦得到了快速发展。臭氧占空气体积分数的0.1x10-6，分布在平流层及对流层，其中平流层臭氧占总体臭氧含量的90%。人体若吸入臭氧，会损伤肺功能，出现鼻眼疼痛、呼吸困难等症状。

　　作为保护层，平流层的臭氧能吸收紫外线，臭氧吸收辐射后能分解出激发态原子氧，该原子氧是主宰大气中光化学反应的自由基的重要来源，但随着氟利昂等大量使用，其中的氯氟烃在短波紫外线下分解的Cl·能消耗大量臭氧，导致空气中臭氧含量急剧减少。1984年英国科学家在南极Z先发现臭氧空洞。

　　而平流层的臭氧分为人为源及天然源两大类。人为源是指大气光化学反应产生的臭氧;天然源是指对流层臭氧的输入。一氧化氮、一氧化碳及挥发性有机物都是臭氧污染的前体物。

　　目前，统计研究发现，臭氧污染前体物的人为源有重石油化工产业、交通运输、生物质燃烧及燃煤电厂等。其中，重石油化工产业会产生大量的挥发性有机物及一氧化氮等前体物;交通运输产生的汽车尾气也含有大量的挥发性有机物及一氧化氮等前体物;生物质燃烧会产生一氧化氮、一氧化碳及挥发性有机物等臭氧前体物;燃煤电厂的烟羽中含有大量的一氧化氮等臭氧前体物。

　　20世纪之前，对流层90%的臭氧来自平流层输入，现在我们一般认为对流层的臭氧都来自于光化学反应。

　　目前臭氧污染是由一系列前体物发生光化学反应引起的。下面，我们就详细介绍一下臭氧污染机理。

　　1、一氧化氮光化学反应

　　作为常见的臭氧前体物，工厂或者汽车尾气排放的一氧化氮在空气中会被氧

　　化为二氧化氮，再经过波长小于424nm阳光照射后，二氧化氮就可以产生臭氧。具体表达式如下：

　　其中，M为氧气、氮气等第三方分子。以上三个

　　近年来，我国经济快速发展，尤其是工业和交通行业的高速发展，造成了严重的空气污染，光化学污染开始威胁到越来越多的城市，空气中经常观测到高浓度的对人体健康有危害的臭氧。

　　臭氧污染可以YZ植物的生长和加速植物的老化，导致农作物的减产和森林的衰退。对流层臭氧还会对人体健康产生威胁，臭氧几乎可以与任何生物组织反应，当臭氧被吸入呼吸道时，就会与呼吸道中的细胞、流体、和组织很快反应，导致肺功能减弱和组织损伤。

　　臭氧作为光化学烟雾的主要成分，目前很多国家都把臭氧浓度作为光化学烟雾污染是我重要指标进行监测，开展针对臭氧浓度的时间和空间变化规律以及影响臭氧含量因素的观测和研究，对大气污染的控制和治理有着重要的意义。

　　臭氧作为二次污染物，是复杂光化学反应的特征产物，并且受气象因素的影响。

　　1、太阳辐射强度的影响

　　将臭氧小时浓度与太阳辐射强度小时值归类统计并进行线性相关分析，结果见下图。从下图可以看出，臭氧浓度与太阳辐射强度呈现中度正相关关系，相关系数r=0.770，即臭氧浓度随着太阳辐射强度的升高而升高。

　　两者的日变化均呈现明显的单峰型变化趋势，太阳辐射强度自早上05：00起逐渐增强，至中午12：00达到Z高值，之后逐步下降，夜间降至零并维持稳定;臭氧浓度在早上07：00处于全天Z低值，08：00起开始升高，下午15：00左右达到浓度峰值，之后不断下降。

　　臭氧作为二次生成的污染物，其浓度的升高是多项气象因子的综合结果，太阳辐射增强是臭氧浓度升高的重要气象条件，原因是强太阳辐射可以促进光化学反应的进行，有利于臭氧的生成。

　　2、气温的影响

　　将臭氧小时浓度与气温小时值归类统计并进行线性相关分析，结果见下图。从下图可以看出，臭氧浓度与气温呈高度正相关关系，相关系数r=0.858，即臭氧浓度随气温的升高而升高。

　　与太阳辐射强度相似，气温的日变化曲线也呈明显的

　　臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度Z大的部分位于20-25公里的高度处。若把臭氧层的臭氧校订到标准情况，则其厚度平均仅为3毫米左右。

　　太阳光纤中的紫外线分为长波和短波，当大气中的氧气分子遭受短波紫外线照射时，氧气分子会分解成原子状态，因为氧原子有极强的不稳定性，很容易与周围其他物质发生反应，与氧分子发生反应时，就会形成臭氧。由于臭氧的比重大于氧气，会逐渐向臭氧层的底层降落，在降落的过程中随着温度的变化上升，臭氧的不稳定性增强，同时受到长波紫外线的照射时会再度还原为氧。

　　臭氧层，就是保持了这种氧气与臭氧之间互相转换的平衡。

　　我们都知道地球上的生物都是依赖太阳才得以生存，如果没有太阳，地球会和太阳系中其他没有生命迹象的星球一样暗无天日。然而，地球diyi次出现的生命体却深藏在海底，那时候地球上的阳光太强了，为了防晒，生命体都躲在深黑的海底。

　　由于食物匮乏，原始生命体进化出了自养功能，通过光合作用自己补给养分，Z具代表性的自养生物就是植物。光合作用产生了氧气，氧气不断增加和升腾，受到紫外线的照射，氧气分解成氧原子，活跃的氧原子很容易和氧分子反应形成臭氧分子，并在距离地面20～50千米的高空团积，逐渐形成了臭氧层。

　　经过数亿年的发展，臭氧层越来越稳固，它能吸收99%以上对生物有害的太阳紫外线，形成了地球天然的保护伞，自此，地球上的动植物进化出的种类也越来越多，臭氧层与生命相互依存。在臭氧层的保护下，原始生命在地球上经过了上亿年优胜劣汰的进化，一直繁衍到今天。

　　臭氧层就像一把无形的巨伞，遮蔽着地球，阻挡着对地球生命有害的太阳辐射，但是，现在这把巨伞却因为人类活动而遭到了破坏，地球上的生命开始受到威胁。

　　人类真正认识臭氧是在150多年以前，德国化学家先贝因博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝