臭氧杀菌的臭氧杀菌
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发布时间：2022-04-22 13:28
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时间：2023-05-12 08:34
臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。
臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。 产生水危机的主要原因是浪费、污染、用水分配不均和灌溉，其中约有5.5亿立方米/年的水体被污染。作为高效杀菌、解毒剂的臭氧自然吸引了众多的科学家研究将其应用于水资源污染处理及节约工业用水领域的技术。美国地下水技术公司在试验用臭氧化技术处理土壤及地下水污染取得成功。该公司的试验表明，臭氧化技术可以在几个月内消除35 ～ 98%的有毒物质，而这些有毒物质用挥发、生物降解等传统方法来处理则需几年时间。有研究表明，用臭氧配合紫外线照射可以将工业废水中有毒碳氢化合物氧化分解，同时去除重金属离子。这种方法在染料业废水处理中已取得95%的净化率，比传统方法提高25%。处理后的工业污水可以循环使用，避免了水土污染，节约了工业用水。在发达国家，臭氧技术在处理饮用水、海水淡化等方面也已获得应用。
除以上这些领域外，臭氧技术还应用在养殖业、渔业、农业、食品加工业等领域。 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*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、*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*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。 在饮料、果汁等生产过程中，臭氧水可用于管路、生产设备及盛装容器的浸泡和冲洗，从而达到消毒灭菌的目的。采用这种浸泡、冲洗的操用方法，一是管路、设备及盛装容器表面上的细菌、病毒大量被冲淋掉；二是残留在表面上的未被冲走的细菌、病毒被臭氧杀死，非常简单省事，而且在生产中不会产生死角，还完全避免了生产中使用化学消毒剂带来的化学毒害物质排放及残留等问题。另外，利用臭氧水对生产设备等的消毒灭菌技术结合膜分离工艺、无菌灌装系统等，在酿造工业中用于酱油、醋及酒类的生产，可提高产品的质量和档次。
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。
在食品加工环境替代紫外线消毒灯，被广泛应用加工环境消毒。 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。 臭氧是一种无色略带臭味的气体，溶于水后就会成为一种强氧化剂，对活细胞有较强的杀灭作用。通过臭氧发生器可将空气中的氧气在高压、高频电的电离作用下转化为臭氧，进而在生产中加以利用。笔者利用臭氧发生器在西安周边温室大棚开展了施放臭氧防治温室大棚蔬菜病虫的试验示范，取得了较好的效果。
臭氧防治病虫的优点：
安全高效成本低。臭氧可实现一施多用，同时防治多种病虫，而且防治费用低。与喷施农药相比，施放臭氧更为方便、高效、安全，可大大减少农药的使用量，避免菜农施用高毒、高残留农药，从而降低用药成本；无公害。臭氧在干燥的空气中不稳定，可很快分解还原为氧气，因此在植株内及果实中无污染、无残留，是实现无公害蔬菜生产的一条重要途径；提质增产。经试验，温室番茄使用臭氧后畸形果明显减少，产量增加20%左右，且果实个大、着色好、口感好。
使用方法：
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。
注意事项：
合理确定施放量及熏蒸时间。臭氧施放量及闭棚熏蒸时间要根据不同作物及其生长时期进行适当的调整。一般成株期的作物与苗期作物相比，对臭氧的适应性更强。生产中如果臭氧施放量过大或棚室熏蒸时间过长，轻者会导致大棚蔬菜叶片及花中毒干枯，重者会引起植株死亡。随着植株生长，施放量与熏蒸时间可逐渐增加，以达到既可防治病虫又不伤害蔬菜作物的目的。释放时应尽量保证均匀，且喷气口不能直接对着蔬菜，应该距蔬菜植株0.8-1米以上。熏蒸时间到达后应及时通风，一般通风时间不能少于30分钟；温度和湿度*。臭氧施放时棚室内温度应保持在10-30℃范围内，在空气湿度较大的情况下防治效果会更好；棚室熏蒸时严防人畜进入，以免引起中毒或出现其他不良反应?
8。臭氧检测方法和原理
1．臭氧浓度检测仪 来自德国安思罗斯公司基本原理
1.1检测原理
我们知道地球大气层上有一层臭氧层，科学家们已经发现臭氧层能吸收紫外线，研究表明臭氧仅对波长253.7nm的紫外线具有最大吸收系数，在此波长下紫外线通过臭氧会产生衰减，符合兰波特——比尔定律。该方法已被美国等国家作为臭氧标准分析方法。该臭氧检测仪就是采用紫外线吸收法的原理，用稳定的紫外灯光源产生紫外线，用光波过滤器过滤掉其它波长紫外光，只允许波长253.7nm通过。经过样品光电传感器，再经过臭氧吸收池后，到达采样光电传感器。通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较，再经过数学模型的计算，就能得出臭氧浓度大小。
1.2臭氧浓度检测仪
浓度数学计算模型
臭氧浓度数学模型（如公式一）是根据Lambert and Beer定律推出的。
-ln I/I0
C = —————
E×D （ 公式一 ）
（注释：C-----臭氧浓度，单位g /m；E------常数；D-------臭氧吸收池距离；
I0---------样品电流；I------采样电流）
在这个臭氧浓度计算公式中，只要知道样品电流、采样电流和臭氧吸收池距离，那么我们就可以计算出臭氧浓度大小。由于，臭氧吸收池的距离的*，最大臭氧浓度只能测到300 O3 g/m。
1.3电路原理的实现
基本电路由电源部分、紫外灯控制、紫外光线样品检测、紫外光线采样检测，对数放大器Log100、模拟输出及显示六大部分组成。
电路核心部分就是用对数放大器Log100来实现臭氧浓度数学模型。LOG100是 14引脚可以对两个电流或电压之比进行对数运算的集成电路，该放大器输出电流动态范围宽，可以在1nA到 1mA之间变化。输出误差范围不超过0.1%。基本接线（如图1） ，输出公式： Vout =VT×ln I0/I (注释：VT---常数；Vout---输出电压)。
电源部分主要是产生紫外灯需要的高压电源，同时产生电路板上需要的+15V直流电。紫外灯灯控部分主要是控制紫外灯灯电流在恒定允许范围之内，过高、过低可以自动调节，如果调不了说明紫外灯寿命到了，面板上有一个红灯变亮，提示你应该更换新的紫外灯了。标准紫外光检测和采样紫外光检测部分也是较关键部分，.光电传感器把紫外线的光信号转换为电压信号，然后经两次运算放大器进行信号整理放大，送给LOG100进行计算处理后，显示输出。模拟输出0~20mA与臭氧浓度大小是成线性关系的。
2．臭氧浓度检测仪
基本 结构
检测仪主要由低压紫外灯，光波过滤器、入射紫外光反射器、臭氧吸收池、样品光电传感器、采样光电传感器、输出显示、电路部件构成。(如图2)
3．主要技术指标
3.1 可显示单位：O3 g/m ，mg/ m ；ppm
3.2 测量范围：0~10 O3 g/m , 0~100 O3 g/m , 0~200 O3 g/m
3.3 检测极限：10 ppb
3.4 显示精确度：读数的 +1 %
3.5 输入电源：AC110 V/ AC220 V 50~60 HZ
3.6 模拟输出：0/4~20 mA
4．仪器校准方法
4.1校准仪器校准
采用德国安思罗斯公司GM—PRO标准臭氧检测仪对已生产的臭氧检测仪进行分布选取10个测试点对比，误差范围控制在+1 %以内为合格。
4.2化学滴定法
国际公认化学方法即碘化钾、硫代硫酸钠滴定法来检测臭氧浓度。我们也分布选取10个测试点，然后用臭氧检测仪与化学滴定法测试的10个点进行对比，误差范围控制在 +1%以内。碘化钾滴定法原理是用强氧化剂臭氧与碘化钾反应,使碘游离出来到水里，水就会变为茶色。（反应式： O3+2KI+H2O O2+I2+KOH）利用硫代硫酸钠标准液滴定，使游离碘变为碘化钠，反应终点为水完全褪色。（反应式：I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6）
臭氧浓度：C= (Ana×B×2400) / V0 单位 (mg/l)
(注释：Ana----硫代硫酸钠标准溶液用量ml ； B---硫代硫酸钠标准溶液浓度mol/l；
V0-----臭氧氧化其他取样体积ml )
5．臭氧浓度检测仪
结论
本文研制的臭氧浓度检测仪采用了紫外线吸收法，单点光源、双光路检测、体积小、精确度高、稳定性好、可以连续工作；其测量范围宽，最大测量范围300 O3 g/m。另外，该检测仪还具有0/4—20 mA模拟输出，可以与臭氧发生器，PID调节器组成臭氧闭环自动控制系统。
参考文献：
1．《HANDBOOK OF OZONE TECHNOLOGY AND APPLICATIONS》RICE，RIPG，NETZER ANN ARBIR SCIENCE，1982
2．《国外臭氧技术及应用手册》 德国安思罗斯公司， 王卫 ，1991
