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臭氧的广谱杀菌原理

时间:2015-11-05 07:56  来源:未知   作者:BEYOKozone   点击:
      臭氧是一种广谱杀菌剂,可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌素,臭氧在水中杀菌速度比氯快的多,是氯的3000倍。
臭氧的广谱杀菌原理
      臭氧的杀菌作用是生物氧化过程,臭氧的强氧化作用使微生物细胞中的多种成分产生氧化,从而产生不可逆变的变化而死亡。一般认为,臭氧灭病毒上通过直接破坏其核糖核酸(RNA)或DNA物质完成的。而杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧首先作用于细胞壁,是膜构成成分受损伤,导致新陈代谢障碍并抑制其生长,臭氧继续渗透破坏膜内组织,直至杀死。湿度增加提高杀灭率,是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄,其组织容易被臭氧破坏。湿度增加提高杀灭率,是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄,其组织容易被臭氧破坏。
臭氧杀菌效果
臭氧对细菌繁殖体
      李怀恩等观察了臭氧气体对空气中绿脓杆菌的杀灭作用。在15℃,湿度73%,臭氧浓度0.08~0.6ppm时,30分钟内杀灭率达到99.9%以上;伍学洲等试验臭氧对大肠杆菌杀灭率为100%,对金黄色葡萄球菌杀灭率为95.9%,对绿脓杆菌杀灭率为89.8%,顾士圻等试验,臭氧对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀灭率分别为99.7%、99.9%。居喜娟等试验用臭氧可杀灭空气中的白色葡萄球菌99.99%;Burleson(国外)等试验将臭氧气体通入染有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢疾杆菌、霍乱弧菌的磷酸盐缓冲液中,作用15秒后,以上细菌全部杀灭;白希尧等发现臭氧水溶液杀菌作用强大,且速度极快,浓度为0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分钟,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均达100%。
臭氧对细菌芽胞
      瞿发林等报告,以5.5mg/m3的臭氧作用下45分钟,可将100mL塑料瓶内滴染的枯草杆菌黑色变种芽胞100%杀灭;居喜娟等报道,在1m3试验柜内,开启500mg/h的臭氧发生器60分钟可对空气中的枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭率达99.95%;欧阳川等在动态试验条件下,将臭氧气体通入染菌井水中,臭氧浓度达3.8~4.6mg/L时,作用3~10分钟,水中枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率达99.999%。
臭氧对病毒
      李绍忱等试验发现,经10.3mg/m3浓度臭氧作用30分钟后,乙型肝炎表面抗原(HbsAg)的滴度从1:256降至1:64。史江等报告,臭氧浓度13.6mg/m3时使用30分钟,使HbsAg破坏99.99%,使用甲型肝炎病毒抗原(HAAg)破坏100%;国外Wolo等实验证明0.5ppm的臭氧可灭活空气中的甲型流感病毒99%;Herbold等报告,在20℃水中,臭氧浓度为0.13mg/L时,可以100%的灭活脊髓灰质炎病毒I型(PVI)。臭氧灭活病毒速度极快,当臭氧浓度分别为0.09mg/L~0.8mg/L时,在反应最初5秒钟内,噬菌体T2即可被灭活5~7个对数值。Finch发现水中含臭氧浓度40μg/L时,作用20秒钟,可使大肠杆菌噬菌体ms2灭活4个对数值。Vaughn等在4℃条件下,对比了臭氧对猿轮状病毒SA-H和人轮状病毒2型的灭活效果,发现两种病毒均能被0.25mg/L的臭氧迅速灭活。Crpend等检测了经臭氧处理后的血清中爱滋病毒(HIV)的灭活情况,证明当臭氧浓度为4mg/L时,可将滴度为106CID50/mLHIV全部灭活,病毒滴度下降6个对数值。
臭氧对真菌
      汪华明等报道,臭氧浓度为9.6mg/L时,作用100分钟对杂色曲霉与桃色拟毒霉的杀灭率达100%,对蜡叶枝孢霉23mg/L30分钟、青黑霉在12.5mg/L作用35分钟、桔青霉在15.4mg/L作用30分钟,尖镰孢霉在15.5mg/L时作用20分钟,均可达100%灭活率。对于烟曲霉、细交链孢霉、爪哇毛霉等,在臭氧浓度为3.85~10.7mg/L时作用10~20分钟灭活率达96.4%。伍学洲等发现,臭氧在30分钟内对青霉菌的杀灭率为93.8%,对毛霉菌的杀灭率为100%;白希尧等报告,浓度为15mg/L的臭氧水溶液作用1分钟,可100%地杀灭试验中的黑曲霉和酵母。
臭氧对原虫
       Finch等比较了22℃时臭氧对兰氏贾弟鞭毛虫和鼠型贾弟鞭毛虫色曩的灭活效果,当Ct值0.86mg.min/L时,可使鼠型贾弟鞭毛虫减少4个对数值,Ct值为2.5mg.min/L时,使兰氏贾弟鞭毛虫减少4个对数值。Korich等比较了臭氧、二氧化氯、氯对净化水中的微小隐孢子虫卵囊的灭活作用试验证明,1ppm的臭氧作用5分钟可以灭活90%的卵囊,1.3ppm的二氧化氯则需作用1小时,80ppm的氯则需作用1.5小时才能达到同样效果。

表1 臭氧在空气中的杀菌效果(1ppm=2mg/m3) 
菌种
臭氧浓度(ppm)
时间(min)
杀菌率(%)
菌种
臭氧浓度(ppm)
时间(min)
杀菌率(%)
枯草杆菌
0.5
5
99.99
金黄色葡萄球菌
0.3
0.5
100
0.9
10
100
黑曲霉菌
1.5
1.0
100
3.0
20
100
酵母菌
1.5
1.0
100
3.5
40
100
大肠杆菌
0.2
1
99.98
鼠伤寒杆菌
0.2
1
100
0.5
5
100
0.5
5
100
乙型肝炎表面抗原HBXAg
0.5
5
66
宋内氏菌
0.2
1
100
0.9
10
66
0.5
5
100
3.0
20
100
白色葡萄球菌
0.2
1
100
3.5
40
100
0.5
5
100
4.5
60
100
  
表2 臭氧水的杀菌效果 
菌种
菌落数(10个/L)
臭氧水浓度(mg/L)
处理时间(min)
杀灭率(%)
细菌总数
3.4×10
1.0
1.0
100
多不可计
1.0
1.0
100
大肠杆菌
2.4×10
0.3
0.5
100
1.1×10
0.23
1.0
100
金黄色葡萄球菌
多不可计
0.3
0.5
100
1.2×10
0.26
1.0
100
黑曲霉菌
多不可计
1.5
1.0
100
酵母菌
多不可计
1.5
1.0
100
乙型肝炎表面抗原HBXAg
256(+ +)
4.0
1.0
100
(责任编辑:BEYOKozone)
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