臭氧杀菌效果及影响因素

      臭氧是一种强氧化剂，臭氧是氧的同素异性体，是淡蓝色的气体。具有广泛杀灭微生物作用，包括细菌、芽胞、病毒、真菌等，其杀菌速度较氯快300-600倍。近年来，由于科学技术发展，臭氧在消毒方面应用有新的发展，如水、空气、物体表面、食品、蔬菜的消毒等，目前在工业和农业中灭菌也有应用。关于臭氧的产生方法可采用化学法、电解法、电晕放电法和紫外线法。

臭氧的分子式为O3，分子量为48.00。在室温下臭氧是一种带有淡蓝色的气体，有特殊臭味，具有爆炸性。其气体密度为1.658（空气=1），臭氧气体经冷压处理后，可呈液态，其密度为1.71，沸点为-112.3℃，在水中溶解度比氧高，其稳定性差，易分解成氧。

臭氧是化学消毒法之一，其对饮水、空气有较好的消毒效果，而对物体表面消毒效果差。同时臭氧有一定的毒性，对橡胶制品，塑料制品，使其变硬，变脆，失去了弹性，使纺织品漂白、褪色，对金属铜片有腐蚀作用，产生绿色锈斑。臭氧半衰期为20-30分钟。

一、臭氧对空气中微生物杀灭效果

近期臭氧对空气中微生物杀灭效果这方面资料报道比较多，一般讲，臭氧对空气中细菌繁殖体当臭氧浓度为0.08-0.6ppm时，对大肠杆菌作用30分钟，其平均杀灭率可达84.60%-99.90%以上。而当空气中臭氧浓度为0.67-1.7mg/m³时，作用10-30分钟其杀灭率高达99.47-99.97%；当臭氧浓度为3.27-33.33mg/m³时，对枯草杆菌黑色变种芽胞作用60-120分钟，其杀灭率为78.34-87.15%。

低浓度O3对空气中绿脓杆菌的杀灭作用的研究发现，用0.25ppm浓度，作用5分钟，其杀灭率达99.91%，用0.5ppm作用30min，其杀灭率达100%。对自然菌，在15-23℃，相对湿度为73-100%，作用15分钟杀灭率达91.34%，作用60分钟，杀灭率达97.90%。

有人报道对病毒杀灭效果，在空气中臭氧浓度为20.3mg/m³，作用20分钟对乙型肝炎病毒表面抗原〔HBsAg）作用20分钟，其滴度下降1.256-1.64。

周密报道，在100m³室内，开臭氧消毒器60min，室内空气中臭氧浓度为1.447mg/m'；关机后，经过5min，空气中臭氧浓度降至0.20mg/m³，作用60分钟，空气中自然菌由671cfu/m³，减至52cfu/m³，消亡率达92.25%。

近期廖如燕实验证明，臭氧机开动15min，对室内空气中自然菌杀灭率高达83.25%（臭氧浓度为1.50-1.63mg/m³）。有人报道：用0.72mg/m³臭氧作用10分钟，对金黄色葡萄球菌杀灭率为99.99%，对大肠杆菌杀灭率为87.15%。

二、臭氧对物体表面杀菌效果

臭氧对污染于物体表面上的细菌繁殖体和细菌芽孢，病毒，真菌均有杀灭作用。周密报道在臭氧消毒柜内浓度为0.17mg/m³，柜内温度为21℃，相对湿度为72%的条件下，作用90-120min对污染的大肠杆菌的杀灭率可达99.99-100%，对金黄色葡萄球菌和枯草杆菌黑色变种芽孢分别作用90分钟至120分钟，其杀灭率分别为99.62%与54.76%，对HBsAg抗原在柜内上层作用120分钟均不能破坏。

有人证明，对真菌类臭氧浓度为12.5mg/L，对载体表面作用25分钟，其杀灭率达100%。而刘衡川报道，采用DMGB-60B型臭氧消毒柜试验，当开柜40min臭氧浓度达774.7mg/m³'，当开机30min，可将滤纸片上大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭率达100%，开机90min，对白色念珠菌杀灭率高达100%，满载时，开机30min对大肠杆菌杀灭率达99.99%以上，对物品表面上HbsAg全部破坏（开机60min）（S/N值<2.1）。

三、臭氧对水中微生物杀灭效果

（一）国外资料报道

臭氧对水中微生物杀灭效果较好。当臭氧浓度为0.5-1.5mg/L基本可杀灭水中全部微生物，同时臭氧可去除水中色、臭味、铁、锰、氰化物等有机物。臭氧杀菌速度比氯快，具有强大氧化作用杀菌力，可杀灭细菌繁殖体、芽胞，病毒，真菌，破坏内毒素杆菌毒素等

影响杀菌效果的因案

臭氧对空气、物体表面和水消毒均有较好的杀菌作用，但其消毒效果好与差受多种因素影响，主要受臭氧浓度、有机物质、作用时间、温度、相对湿度、pH值、水浑浊度等因素影响。

（一）臭氧浓度。一般来讲，臭氧的浓度愈高，其杀菌效果愈好。如用臭氧对空气消毒时，当臭浓度为0.21mg/L时，作用10分钟，对金黄色葡萄球菌杀灭率达90.81%。如提高浓度为0.72mg/L时，作用时间仍为10分钟，能杀灭率达99.99%。

（二）有机物的影响。臭氧消毒水、物体表面的效果受有机物影响较明显。特别是物体表面上染有血清、蛋白胨等有机物保护微生物时，必须加大浓度才能提高杀菌效果。如用3.86mg/L臭氧杀灭污染在器械上的大肠杆菌，对未用血清保护者，杀灭率为99.61%，而用10%血清保护，杀灭率仅95.23%。

王芳报道：用4.8mg/L臭氧水和8.4mg/L臭氧水对含有不同浓度牛血清大肠杆菌菌悬液进行试验，结果表明，小牛血清对细菌有明显的保护作用，各组的杀灭率均显著降低

（三）温度影响。臭氧杀菌效果随温度升高，臭氧杀菌作用较强，但与其它化学消毒剂相比，其杀菌效果受温度的影响比较小。国内有关资料报道不一。若以水温为4-6℃时，臭氧杀菌作用为1，则在18-21℃时，则为1.6，在36-38℃时则为3.2。居喜娟报道，臭氧在20-32℃时，杀菌效果优于20-22℃与10-12℃杀菌效果。王芳（1998）报道，实验证明，在不同温度下，臭氧水溶液半衰期与温度有关，随温度升高而半衰期减少，如在20℃时，其半衰期为27min，30℃时半衰期为6min。

也有资料报道，臭氧对HAV和大肠杆菌杀菌效果随温度升高而降低，在10℃时杀灭速度比20℃时快。

（四）不同湿度影响。臭氧对载体表面消毒时，随湿度加大而提高消毒效果，在干燥物体表面消毒效果差。

（五）水的浑浊度（水质）。水的浑浊度对臭氧杀菌效果有一定影响，浑浊度在5mg/L以下时，则影响不大。

（六）pH的影响。当水的pH值增高时，消毒效果降低。提高臭氧浓度才能增强消毒效果。如O3溶液pH值由3升到pH值为9时，当O3浓度为0.4mg/L时臭氧对大肠杆菌杀灭率由99.88%降到97.16%，如提高臭氧浓度0.7mg/L时，其杀菌率99.99-99.98%。