臭氧对各类菌体的作用:
1、臭氧对真菌:
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;
2、臭氧对细菌芽胞:
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;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%;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%;
3、臭氧对病毒:
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;
4、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。
氧的广谱杀菌原理:
以上报告说明,臭氧几乎对所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果,且灭菌时间来说,迅速无比,是氯的300-600倍,紫外线的3000倍。臭氧的灭菌机理,Roy等研究报告,臭氧可破坏病毒衣壳蛋白的四条多肽链并使RNA受到损伤;Kim等报告,臭氧作用过程中,可使噬菌体中RNA被释放,电镜观察可见噬菌体被断裂成小的碎片。还有人认为,臭氧可与细菌细胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部,作用于脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,从而导致细菌溶解和死亡。
臭氧的灭菌速度和效果是无与伦比的,它的高氧化还原电位决定了它对氧化、脱色、除味方面的广泛应用,有人研究指出,臭氧溶解于水中,几乎能够消杀水中一切对人体有害的物质,比如铁、锰、铬、酚、苯、氧化物等,还可分解有机物及灭藻等。
臭氧是一种强氧化剂,氧化能力仅次于氟(F2),杀菌效果与氧乙酸相当,强于甲醛,比氯高1倍多。臭氧的杀菌消毒功能与一般杀菌剂不同,一般杀菌剂是起进行性、积累性的杀菌作用,而臭氧的杀菌作用是急速的,当其浓度超过一定阈值后,消毒杀菌作用甚至可以瞬间完成。臭氧正是凭借这种强大、快速的氧化能力而达到杀灭昆虫和微生物的目的。一般认为臭氧的杀虫机理为当害虫吸入臭氧时,臭氧的强氧化作用将它们的呼吸和循环系统氧化破坏,使其窒息死亡至于臭氧杀菌机理,一般认为臭氧首先作用于真菌、细菌等微生物的细胞膜,使细胞膜受到损伤,并继续渗到膜内组织,与细胞中的多种成分产生反应,产生不可逆转的变化,导致新陈代谢障碍,并抑制其生长,直至细胞死亡。臭氧具有极强的分解能力,可快速强力杀灭水中、空气中及附首面上的各种细菌,致病微生物,病毒真菌及原虫等。臭氧处理具有反应速度快、效力高、无残留物、不产生二次污染等优点。