臭氧的殺滅細(xì)菌和病毒實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)間
2018-10-14 16:34:01
人類自發(fā)現(xiàn)并使用臭氧以來，科學(xué)家一直對(duì)臭氧的滅菌性能進(jìn)行試驗(yàn)，這方面的試驗(yàn)報(bào)告很多，以下從幾個(gè)方面進(jìn)行綜述。
臭氧對(duì)細(xì)菌繁殖體
李懷恩等觀察了臭氧氣體對(duì)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；伍學(xué)洲等試驗(yàn)臭氧對(duì)大腸桿菌殺滅率為100%，對(duì)金黃色葡萄球菌殺滅率為95.9%，對(duì)綠膿桿菌殺滅率為89.8%，顧士圻等試驗(yàn)，臭氧對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌殺滅率分別為99.7%、99.9%。居喜娟等試驗(yàn)用臭氧可殺滅空氣中的白色葡萄球菌99.99%；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)菌芽胞
瞿發(fā)林等報(bào)告，以5.5mg/m3的臭氧作用下45分鐘，可將100mL塑料瓶?jī)?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1m3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%；歐陽(yáng)川等在動(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
李紹忱等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)10.3mg/m3濃度臭氧作用30分鐘后，乙型肝炎表面抗原（HbsAg）的滴度從1:256降至1:64。史江等報(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%的滅活脊髓灰質(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(cè)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106CID50/mLHIV全部滅活，病毒滴度下降6個(gè)對(duì)數(shù)值。
臭氧對(duì)真菌
汪華明等報(bào)道,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、爪哇毛霉等，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的臭氧水溶液作用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
Finch等比較了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。
臭氧的廣譜殺菌原理
以上報(bào)告說明，臭氧幾乎對(duì)所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，且滅菌時(shí)間來說，迅速無比，是氯的300-600倍，紫外線的3000倍。臭氧的滅菌機(jī)理，Roy等研究報(bào)告，臭氧可破壞病毒衣殼蛋白的四條多肽鏈并使RNA受到損傷；Kim等報(bào)告，臭氧作用過程中，可使噬菌體中RNA被釋放，電鏡觀察可見噬菌體被斷裂成小的碎片。還有人認(rèn)為，臭氧可與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌溶解和死亡。
臭氧對(duì)細(xì)菌繁殖體
李懷恩等觀察了臭氧氣體對(duì)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；伍學(xué)洲等試驗(yàn)臭氧對(duì)大腸桿菌殺滅率為100%，對(duì)金黃色葡萄球菌殺滅率為95.9%，對(duì)綠膿桿菌殺滅率為89.8%，顧士圻等試驗(yàn)，臭氧對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌殺滅率分別為99.7%、99.9%。居喜娟等試驗(yàn)用臭氧可殺滅空氣中的白色葡萄球菌99.99%；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)菌芽胞
瞿發(fā)林等報(bào)告，以5.5mg/m3的臭氧作用下45分鐘，可將100mL塑料瓶?jī)?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1m3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%；歐陽(yáng)川等在動(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
李紹忱等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)10.3mg/m3濃度臭氧作用30分鐘后，乙型肝炎表面抗原（HbsAg）的滴度從1:256降至1:64。史江等報(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%的滅活脊髓灰質(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(cè)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106CID50/mLHIV全部滅活，病毒滴度下降6個(gè)對(duì)數(shù)值。
臭氧對(duì)真菌
汪華明等報(bào)道,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、爪哇毛霉等，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的臭氧水溶液作用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
Finch等比較了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。
臭氧的廣譜殺菌原理
以上報(bào)告說明，臭氧幾乎對(duì)所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，且滅菌時(shí)間來說，迅速無比，是氯的300-600倍，紫外線的3000倍。臭氧的滅菌機(jī)理，Roy等研究報(bào)告，臭氧可破壞病毒衣殼蛋白的四條多肽鏈并使RNA受到損傷；Kim等報(bào)告，臭氧作用過程中，可使噬菌體中RNA被釋放，電鏡觀察可見噬菌體被斷裂成小的碎片。還有人認(rèn)為，臭氧可與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌溶解和死亡。
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