(圖文)臭氧對(duì)病毒細(xì)菌的殺滅作用及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 09:07:42人氣：次
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臭氧對(duì)病毒細(xì)菌的殺滅作用及應(yīng)用
臭氧殺菌
臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用。臭氧對(duì)細(xì)菌的滅活反應(yīng)總是進(jìn)行的很迅速，與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類的雙鍵反應(yīng)， 穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成份受損傷，而導(dǎo)致新陳代謝出現(xiàn)障礙，臭氧繼續(xù)滲透穿透膜，而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡
滅菌機(jī)理
1臭氧對(duì)細(xì)菌的滅活反應(yīng)總是進(jìn)行的很迅速。與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng), 穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。
2臭氧對(duì)病毒的作用首先是病毒的衣體殼蛋白的四條多肽鏈，并使RNA受到損傷，特別是形成它的蛋白質(zhì)。噬菌體被臭氧氧化后，電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片，從中釋放出許多核糖核酸，干擾其吸附到寄存體上。
臭氧殺菌的徹底性是不容懷疑的。
臭氧殺菌原理
臭氧滅菌或抑菌作用，通常是物理的、化學(xué)的及生物學(xué)等方面的綜合結(jié)果。其作用機(jī)制可歸納為：（1）作用于細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞膜的通透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外流，使細(xì)胞失去活動(dòng)；（2）使細(xì)胞活動(dòng)必需的酶失去活性；（3）破壞細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或使其失去功能。臭氧殺滅病毒是通過直接破壞核糖核酸或脫氧核酸完成的。而殺滅細(xì)菌、霉菌類微生物則是臭氧首先作用與細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜的構(gòu)成收到損傷，導(dǎo)致新陳代謝障礙并抑制其生長，臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡。
臭氧對(duì)細(xì)菌繁殖體的作用
空氣中綠膿桿菌的殺滅作用：在15℃，濕度73%，臭氧濃度0.08-0.6ppm時(shí)，30分鐘內(nèi)殺滅率達(dá)到99.9%以上
大腸桿菌：殺滅率為100%
金色葡萄球菌：殺滅率為95.9%
空氣中的白色葡萄球菌：殺滅率為99.9%
Burleson等試驗(yàn)將臭氧氣體通入染有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、熒光假單胞菌、鼠傷寒沙門氏菌、福氏痢疾桿菌、霍亂弧菌的磷酸鹽緩沖液中，作用15秒后，以上細(xì)菌全部殺滅；白希堯等發(fā)現(xiàn)臭氧水溶液殺菌作用強(qiáng)大，且速度極快，濃度為0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分鐘，大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅率均達(dá)100%。
臭氧對(duì)細(xì)胞牙菌的作用
以5.5mg/m?的臭氧作用下45分鐘，可將100mL塑料瓶內(nèi)滴染的枯草桿菌黑色變種芽胞100%殺滅；居喜娟等報(bào)道，在1m?試驗(yàn)柜內(nèi)，開啟500mg/h的臭氧發(fā)生器60分鐘可對(duì)空氣中的枯草桿菌黑色變種芽胞殺滅率達(dá) 99.95%；在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)條件下，將臭氧氣體通入染菌井水中，臭氧濃度達(dá)3.8-4.6mg/L時(shí)，作用3-10分鐘，水中枯草桿菌黑色變種芽孢殺滅率達(dá)99.999%。
臭氧對(duì)病毒的作用
經(jīng)10.3mg/m3濃度臭氧作用30分鐘，乙型肝炎表面抗原（HbsAg）的滴度從1:256降至1:64。根據(jù)實(shí)驗(yàn)等報(bào)告，臭氧濃度13.6mg/m3時(shí)使用30分鐘，使HbsAg破壞99.99%，使用甲型肝炎病毒抗原（HAAg）破壞100%；Wolo等實(shí)驗(yàn)證明0.5ppm的臭氧可滅活空氣中的甲型流感病毒99%；Herbold等報(bào)告，在20℃水中，臭氧濃度為0.13mg/L時(shí)，可以100%的滅活骨髓灰質(zhì)炎病毒I型（PVI）。臭氧滅活病毒速度極快，當(dāng)臭氧濃度分別為0.09mg/L-0.8mg/L時(shí)，在反應(yīng)最初5秒鐘內(nèi)，噬菌體T2即可被滅活5-7個(gè)對(duì)數(shù)值。Finch發(fā)現(xiàn)水中含臭氧濃度40μg/L時(shí)，作用20秒鐘，可使大腸桿菌噬菌體ms2滅活4個(gè)對(duì)數(shù)值。Vaughn等在4℃條件下，對(duì)比了臭氧對(duì)猿輪狀病毒SA-H和人輪狀病毒2型的滅活效果,發(fā)現(xiàn)兩種病毒均能被0.25mg/L的臭氧迅速滅活。Crpend等檢測了經(jīng)臭氧處理后的血清中艾滋病毒(HIV)的滅活情況，證明當(dāng)臭氧濃度為4mg/L時(shí)，可將滴度為106CID50/mL HIV全部滅活，病毒滴度下降6個(gè)對(duì)數(shù)值。
臭氧對(duì)真菌的作用
當(dāng)臭氧濃度為9.6mg/L時(shí)，作用100分鐘對(duì)雜色曲霉與桃色擬毒霉的殺滅率達(dá)100%，對(duì)蠟葉枝孢霉23mg/L30分鐘、青黑霉在12.5mg/L作用35分鐘、桔青霉在15.4mg/L作用30分鐘，尖鐮孢霉在15.5mg/L時(shí)作用20分鐘，均可達(dá)100%滅活率。對(duì)于煙曲霉、細(xì)交鏈孢霉、瓜哇毛梅等，在臭氧濃度為3.85-10.7mg/L時(shí)作用10-20分鐘滅活率達(dá)96.4%。伍學(xué)洲等發(fā)現(xiàn)，臭氧在30分鐘內(nèi)對(duì)青霉菌的殺滅率為93.8%，對(duì)毛霉菌的殺滅率為100%；白希堯等報(bào)告，濃度為15mg/L的臭氧作用1分鐘，可100%地殺滅試驗(yàn)中的黑曲霉和酵母。
臭氧對(duì)原蟲的作用
實(shí)驗(yàn)比較了22℃時(shí)臭氧對(duì)蘭氏賈弟鞭毛蟲和鼠型賈弟鞭毛蟲色曩的滅活效果，當(dāng)Ct值0.86mg·min/L時(shí)，可使鼠型賈弟鞭毛蟲減少4個(gè)對(duì)數(shù)值，Ct值為2.5mg·min/L時(shí)，使蘭氏賈弟鞭毛蟲減少4個(gè)對(duì)數(shù)值。Korich等比較了臭氧、二氧化氯、氯對(duì)凈化水中的微小隱孢子蟲卵囊的滅活作用試驗(yàn)證明，1ppm的臭氧作用5分鐘可以滅活90%的卵囊，1.3ppm的二氧化氯則需作用1小時(shí)，80ppm的氯則需作用1.5小時(shí)才能達(dá)到同樣效果。
臭氧殺菌消毒
臭氧殺菌機(jī)理以氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)殺菌作用。臭氧對(duì)細(xì)菌的滅活反應(yīng)總是進(jìn)行的很迅速，與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng), 穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成份受損傷而導(dǎo)致新陳代謝障礙，臭氧繼續(xù)滲透穿透膜而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡。臭氧滅活病毒則認(rèn)為氧化作用直接破壞其核糖核酸RNA或脫氧核糖核酸DNA物質(zhì)而完成的。
臭氧在各方面應(yīng)用的濃度指標(biāo)：
[安全濃度] 臭氧工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：國際臭氧協(xié)會(huì)：0.1 ppm，接觸10小時(shí) 德、法、日本：0.1 ppm 美國：0.1 ppm，接觸 8小時(shí) 中國：0.15ppm臭氧家用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：臭氧毒性的起點(diǎn)濃度：0.3ppm， 臭氧允許濃度的上限1.5～2.0ppm人對(duì)空氣中臭氧可嗅覺的濃度0.02～0.04ppm衛(wèi)生部臭氧接觸最高允許濃度0.2mg/m3臭氧空氣中毒極限10ppm以上時(shí)為刺激范圍1-10ppm時(shí)為嗅覺臨界值，0.15ppm時(shí)感覺臨界值0.02ppm
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[水中應(yīng)用濃度] 制消毒水臭氧溶解度在0.1mg/L～10mg/L低值為水消毒凈化，高值為“臭氧水消毒劑”自來水凈化國際常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)臭氧為0.4mg/L的溶解度值保持4分鐘， 即CT值為1.6水中消毒余臭氧濃度保持在0.1～0.5mg/L5～10min可達(dá)到消毒目的, 清水需0.5～1分鐘肝炎病毒4mg/L，1分鐘內(nèi)乙肝病毒滅活率為100%0.25～38mg/L時(shí)，幾分鐘完全滅活甲肝病毒大腸桿菌20℃時(shí)水中臭氧濃度達(dá)0.43mg/L時(shí)10℃時(shí)僅需0.36mg/L，大腸肝菌100%滅絕瓶裝水：0.3～0.5mg/L的溶解度，投加量水2g/m3實(shí)踐，臭氧發(fā)生器濃度高于8mg/L容易達(dá)到礦泉水：在0.4～0.5mg/L時(shí)可滿足殺菌保質(zhì)要求合理的臭氧投放量為1.5～2.0mg/L |
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