臭氧的广谱杀菌原理
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，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易被臭氧破坏
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）
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 |
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