臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，臭氧是氧的同素異性體，是淡藍(lán)色的氣體。具有廣泛殺滅微生物作用，包括細(xì)菌、芽胞、病毒、真菌等，其殺菌速度較氯快 300-600倍。近年來(lái)，由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展，臭氧在消毒方面應(yīng)用有新的發(fā)展，如水、空氣、物體表面、食品、蔬菜的消毒等，目前在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中滅菌也有應(yīng)用。關(guān)于臭氧的產(chǎn)生方法可采用化學(xué)法、電解法、電暈放電法和紫外線法。本文就臭氧殺菌效果及其影響效果的因素展開(kāi)敘述。

理化性質(zhì)

臭氧的分子式為O₃，分子量為 48.00。在室溫下臭氧是一種帶有淡藍(lán)色的氣體，有特殊臭味，具有爆炸性。其氣體密度為 1.658（空氣=1），臭氧氣體經(jīng)冷壓處理后，可呈液態(tài)，其密度為 1.71，沸點(diǎn)為-112.3℃，在水中溶解度比氧高，其穩(wěn)定性差，易分解成氧。

臭氧的殺菌機(jī)理

關(guān)于臭氧殺菌機(jī)理報(bào)道不多，觀點(diǎn)不一，有的學(xué)者認(rèn)為：臭氧殺菌主要是靠分解后產(chǎn)生新生氧的氧化能力。臭氧與細(xì)胞壁的脂類的雙鏈起反應(yīng)，穿破胞壁，進(jìn)入細(xì)胞壁內(nèi)，作用于外殼脂蛋白和內(nèi)表的脂多糖，使細(xì)胞的通透性發(fā)生改變，導(dǎo)致細(xì)胞溶解，死亡。

郭振東報(bào)道：臭氧靠其氧化作用而殺菌，它能氧化分解細(xì)菌葡萄糖，氧化酶，脫氫氧化酶，還可直接與細(xì)菌發(fā)生作用，導(dǎo)致細(xì)菌物質(zhì)代謝，氧化還原過(guò)程的破壞，從而破壞了細(xì)菌生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程造成細(xì)菌死亡。

Mudd報(bào)道，臭氧和對(duì)其敏感氨基酸殘基 〔半胱氨酸殘基、色氨酸殘基、蛋氨酸殘基 ）發(fā)生反應(yīng)可直接破壞細(xì)菌蛋白質(zhì)。

臭氧對(duì)微生物的殺滅作用

臭氧為強(qiáng)氧化劑，可殺滅各種微生物，不同的微生物對(duì)其敏感性有差異。比較敏感的有金黃色葡萄球菌。大腸桿菌、普通變型桿菌抵抗力中等。無(wú)色桿菌屬和假單胞菌抗力較強(qiáng)；敏感菌和抗力強(qiáng)的菌之間殺滅濃度相差2-3倍。

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方面資料報(bào)道比較多，一般講，臭氧對(duì)空氣中細(xì)菌繁殖體當(dāng)臭氧濃度為0.08-0.6ppm時(shí)，對(duì)大腸桿菌作用 30分鐘，其平均殺滅率可達(dá) 84.60%-99.90%以上。而當(dāng)空氣中臭氧濃度為 0.67-1.7 mg/m3時(shí)，作用 10-30分鐘其殺滅率高達(dá) 99.47-99.97%；當(dāng)臭氧濃度為 3.27-33.33mg/m3時(shí)，對(duì)枯草桿菌黑色變種芽胞作用 60-120分鐘，其殺滅率為78.34-87.15%。

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

有人報(bào)道對(duì)病毒殺滅效果，在空氣中臭氧濃度為20.3mg/m3，作用20分鐘對(duì)乙型肝炎病毒表面抗原 〔HBsAg ）作用20分鐘，其滴度下降 1.256-1.64。

周密報(bào)道，在 100m3室內(nèi)，開(kāi)臭氧消毒器 60min，室內(nèi)空氣中臭氧濃度為1.447 mg/m'；關(guān)機(jī)后，經(jīng)過(guò)5 min，空氣中臭氧濃度降至0.20mg/m3，作用60分鐘，空氣中自然菌由671 cfu/m3，減至52 cfu/m3，消亡率達(dá)92.25%。

近期廖如燕實(shí)驗(yàn)證明，臭氧機(jī)開(kāi)動(dòng) 15 min，對(duì)室內(nèi)空氣中自然菌殺滅率高達(dá) 83.25%（臭氧濃度為 1.50-1.63 mg/m3）。有人報(bào)道：用0.72mg/m3臭氧作用 10分鐘，對(duì)金黃色葡萄球菌殺滅率為99.99%，對(duì)大腸桿菌殺滅率為87.15%。

二、臭氧對(duì)物體表面殺菌效果

臭氧對(duì)污染于物體表面上的細(xì)菌繁殖體和細(xì)菌芽孢，病毒，真菌均有殺滅作用。周密報(bào)道在臭氧消毒柜內(nèi)濃度為 0.17 mg/m3，柜內(nèi)溫度為 21℃，相對(duì)濕度為 72%的條件下，作用 90-120 min對(duì)污染的大腸桿菌的殺滅率可達(dá) 99.99-100 %，對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草桿菌黑色變種芽孢分別作用 90分鐘至 120分鐘，其殺滅率分別為 99.62%與54.76% ，對(duì)HBsAg抗原在柜內(nèi)上層作用120分鐘均不能破壞。

有人證明，對(duì)真菌類臭氧濃度為12.5 mg/L，對(duì)載體表面作用25分鐘，其殺滅率達(dá) 100%。而劉衡川報(bào)道，采用DMGB-60B型臭氧消毒柜試驗(yàn)，當(dāng)開(kāi)柜40 min 臭氧濃度達(dá) 774.7mg/m3'，當(dāng)開(kāi)機(jī) 30 min，可將濾紙片上大腸桿菌、金黃色葡萄球菌殺滅率達(dá) 100%，開(kāi)機(jī) 90 min，對(duì)白色念珠菌殺滅率高達(dá) 100%，滿載時(shí)，開(kāi)機(jī) 30 min 對(duì)大腸桿菌殺滅率達(dá) 99.99%以上，對(duì)物品表面上HbsAg全部破壞 （開(kāi)機(jī) 60 min） （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(bào)道

臭氧對(duì)水中微生物殺滅效果較好。當(dāng)臭氧濃度為0.5-1.5mg/L基本可殺滅水中全部微生物，同時(shí)臭氧可去除水中色、臭味、鐵、錳、氰化物等有機(jī)物。臭氧殺菌速度比氯快，具有強(qiáng)大氧化作用殺菌力，可殺滅細(xì)菌繁殖體、芽胞，病毒，真菌，破壞內(nèi)毒素桿菌毒素等 （見(jiàn)表 1）

表 1 臭氧對(duì)水中微生物殺滅效果

（二）國(guó)內(nèi)資料報(bào)道

臭氧對(duì)水中微生物殺滅效果 （見(jiàn)表 2）

表 2 臭氧對(duì)水中微生物殺滅效果

（三）生活飲用水臭氧消毒與加氮消毒的比較

表 3 生活飲用水用兩種方法消毒的比較

影響殺菌效果的因案

臭氧對(duì)空氣、物體表面和水消毒均有較好的殺菌作用，但其消毒效果好與差受多種因素影響，主要受臭氧濃度、有機(jī)物質(zhì)、作用時(shí)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(lái)講，臭氧的濃度愈高，其殺菌效果愈好。如用臭氧對(duì)空氣消毒時(shí)，當(dāng)臭濃度為 0.21 mg/L時(shí)，作用 10分鐘，對(duì)金黃色葡萄球菌殺滅率達(dá) 90.81%。如提高濃度為0.72 mg/L時(shí)，作用時(shí)間仍為 10分鐘，能殺滅率達(dá)99.99%。

（二）有機(jī)物的影響。臭氧消毒水、物體表面的效果受有機(jī)物影響較明顯。特別是物體表面上染有血清、蛋白胨等有機(jī)物保護(hù)微生物時(shí)，必須加大濃度才能提高殺菌效果。如用3.86 mg/L臭氧殺滅污染在器械上的大腸桿菌，對(duì)未用血清保護(hù)者，殺滅率為 99.61% ，而用 10%血清保護(hù)，殺滅率僅 95.23%。

王芳報(bào)道：用 4.8 mg/L臭氧水和 8.4 mg/L臭氧水對(duì)含有不同濃度牛血清大腸桿菌菌懸液進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，小牛血清對(duì)細(xì)菌有明顯的保護(hù)作用，各組的殺滅率均顯著降低 （見(jiàn)表 4）

表 4 不同濃度小牛血清對(duì)臭氧水殺滅大腸桿菌的影響

注：實(shí)驗(yàn)溫度20℃，臭氧pH值為6.6-6.8，作用時(shí)間1 min，陽(yáng)性對(duì)照回收菌數(shù)為11 920 00 cfu/ml。結(jié)果為5次實(shí)驗(yàn)平均值。

表 5臭氧在不同溫度下對(duì)大腸桿菌殺滅效果

注：20℃，試驗(yàn)結(jié)果為 3次平均值。

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

（六）pH的影響。當(dāng)水的pH值增高時(shí)，消毒效果降低。提高臭氧濃度才能增強(qiáng)消毒效果。如O₃溶液 pH值由3升到pH值為 9時(shí)，當(dāng)O₃濃度為 0.4 mg/L時(shí)臭氧對(duì)大腸桿菌殺滅率由99.88%降到97.16%，如提高臭氧濃度0.7 mg/L時(shí)，其殺菌率99.99-99.98%。

來(lái)源：軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所，作者丨丁蘭英，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。