臭氧的作用机理

     【本文由臭氧专家朱汉衡先生发表于2020年2月新冠肺炎疫情期间】

     臭氧（O3）具有强氧化的特性，其氧化电位仅次于氟（F）。1840年被发现后，人类利用它的强氧化特性，用来杀菌、灭活病毒、分解和氧化有机和无机有毒物质。臭氧在杀菌消毒过程中残留部分还原成氧气，没有二次污染，作用积极，优势肯定，荷兰科学家舒贝因早在一百多年前就做出定论，臭氧是“天赐的净化剂”。

一、臭氧杀菌灭活病毒的机理及作用特征
     国内外大量应用实例和试验的报告显示：臭氧杀菌灭活病毒具有广谱性。
     臭氧对各种细菌、霉菌、衣原体原虫，各类病毒等具有同时杀灭作用，不像抗生素，抗病毒药物有着针对性，呈现“格杀勿论”的势态。
     在空气中臭氧直接穿透细胞膜，与细胞酶发生作用，打断DNA链发生不可逆转反应，杀死细菌。臭氧与病毒接触时，与病毒蛋白质外包膜和核酸发生氧化反应，挫断RNA或DNA链。甚至有报告提到，当臭氧进入病毒内部几乎是爆作状态，使病毒迅速灭亡。
     臭氧在水中杀菌灭活病毒时，是由臭氧与水结合产生的中间体——单原子氧和羟基发生杀灭作用，比在空气中来的更彻底。
     臭氧杀菌、灭活病毒的过程是瞬间进行的，由于臭氧对细菌病毒产生不可逆转的杀灭作用，因此不产生抗药性，长期使用都不会形成耐药性。
     有资料反应臭氧杀菌灭活病毒的效果是紫外线的3000倍，是酒精的1000倍，是氯类消毒剂的3000倍，是抗生素的600倍。虽然笼统缺乏具体科学数据，但臭氧杀菌灭活病毒对比优势十分肯定，许多积极作用是其它措施和药物无法替代的。
     紫外线灯光照到的地方才能起到杀菌灭活病毒的作用，照不到地方就达不到效果，而臭氧气体弥散性理想，杀菌消毒无死角。原来采用紫外线杀菌消毒的食品加工车间都得改用臭氧消毒就是最好的证明。
     大范围防疫消毒，至今采用次氯酸钠稀释液喷洒措施。如果在室内喷洒次氯酸钠或者含氯类消毒剂，室内的金属件及医疗器械表面不可避免遭受腐蚀，病房里床单被褥等一定湿漉漉得烦人。采用臭氧消毒全过程和消毒之后清洁干净，而且消毒到位。臭氧在室内消毒会使一些人产生不适感，但有行内专家提示，对比采用氯类消毒剂使人产生的不适感，臭氧到了这样的不适感时，室内空间早已达到杀菌灭活病毒的效果了，而且起到吸入杀菌灭活病毒的积极作用。（仅供认识上参考）
     臭氧在室内杀菌灭活病毒效果程度，在技术上取决于浓度阈值之外，要注意空气中的相对湿度。相对湿度大于70%为理想，低于50%效果大打折扣。

二、臭氧杀菌灭活病毒应用浓度参数
     根据有关臭氧杀菌灭活病毒试验报告数据表明，室内空气中臭氧浓度达1-2mg/m3 (1-2ppm)历时30min，对细菌病毒杀灭率实现99%。水中臭氧浓度达0.25-0.38mg/L（0.25-0.38ppm）时完全可杀灭细菌灭活病毒达99.22%。
     在水中杀菌灭活病毒，一般根据臭氧浓度为0.4mg/L(0.4ppm)持续时间为4min，0.4mg/Lx4min=1.6CT值。

三、臭氧应用的安全浓度值及应激反应值
     在室内应用臭氧杀菌灭病毒时，必须明白安全浓度是啥概念。
     安全浓度：国际标准0.1ppm，在此浓度下可以连续工作10小时；
               美国标准0.1ppm，在此浓度下可以连续工作8小时；
               中国标准0.15ppm，在此浓度下可以连续工作8小时。
     人对臭氧浓度的感知和反应：0.02ppm为感觉临界值（能嗅到臭氧味）；0.15pm为嗅觉临界值（卫生标准点）；1.5ppm为应激性反应值（感觉难受、逃离）。
     以上数据表明一般场合应用臭氧杀菌消毒时能够闻到臭氧味，尤其家用臭氧净化器（发生量200mg/h）长时间工作时，基本上都在安全浓度以下。在应用臭氧消毒场合，臭氧浓度大于1ppm时，建议人员撤离。
     人类应用臭氧一百多年以来，未发现被臭氧伤害或致死的案例，至于有媒体报道臭氧是有害污染物，实在是一种偏见。限于篇幅，暂不作科普纠正。

四、应用臭氧灭活SARS病毒的试验
     2003年初，非典型肺炎在我国大范围流行，造成非典肆意流行的是冠状病毒新变体SARS。在当时，医学界和流行病防治专家们对新型病毒的认识经历了较大波折，防疫消毒遏制病毒蔓延措施停留在传统方式。臭氧消毒的优势一直没有机会与SARS“短兵相接”。非典过后，中国臭氧产业联合会技术委员会专家，“国家P3实验室”主任李泽琳教授主持了利用臭氧对绿猴肾细胞接种SARS病毒，进行灭活试验。试验结果：臭氧对SARS病毒灭活率达99.22%，取得了圆满成功。并且证明，在防疫消毒过程中可以放心应用臭氧灭活SARS病毒。而且对人体和环境没有任何毒副作用。
     今年发生在武汉新冠肺炎致病的冠状病毒NCP(2019-nCov)与2003年非典SARS基因相似度达80%，在病毒分类上属同一“种”。根据2003年“国家P3实验室”应用臭氧对SARS病毒灭活试验结果，可以肯定臭氧对病毒NCP具有灭活优势。

五、臭氧为什么未在新冠肺炎防疫消毒中提出来？
     上网查询，可以搜索到大量国内外应用臭氧治病和杀菌灭活病毒的专业文献。同时不难发现2003年非典肆虐期间疾控防疫部门只字未提臭氧可以用来防疫消毒，导致臭氧未能在这场抗非典“战役”中“短兵相接”。可是在民间对臭氧有认识的人们却积极地用上臭氧进行自我防疫消毒。这次新冠肺炎从武汉蔓延扩散，疾控防疫部门仍然只字未提臭氧可以用来防疫消毒。
     这是为什么？臭氧在防疫消毒所起的作用未被疾控部门认可，因为还没有进行国家级别的应用试验。这就需要能跟疾控中心及有关权威部门对接的有识之士提出建议，把臭氧的消毒作用当回事，然后设计应用方案，展开应用可行性试验。将取得的应用认可数据建立国家标准，规范操作流程最终让臭氧在关系民生安全的防疫消毒中发挥积极作用。
作为臭氧发生器生产企业，认真投入基础研究，更新技术，力求研发臭氧生成稳定性高，量化控制可靠的产品，为臭氧在防疫消毒重大项目中发挥作用奠定扎实硬件基础。

六、针对新冠肺炎的扩散蔓延，应用臭氧消毒技术
     目前遏制新冠肺炎蔓延扩散的防疫措施和沿用的消毒剂比较传统，存在许多弊端，造成冠状病毒NCP通过飞沫、气溶胶、接触传播扩散途径留下空档。戴口罩只是阻挡飞沫吸入呼吸道，那衣服上粘附的飞沫和气溶胶携带的病毒呢？接触传播需要勤洗手，那医务人员和防疫人员用氯已定洗手液有用吗？氯已定是不能有效灭活病毒的。环境消毒采用喷洒氯类消毒剂，由于喷洒工具和操作人员不专业，消毒剂弥散不到位，也给气溶胶携带的病毒留下生存传播机会。就目前防疫消毒现状而言，技术设备远远落后甚至是不受重视形成的盲点。
     采用臭氧消毒可以弥补传统消毒方式的弊端。
     1、全身衣服消毒：如采用3g/h便携臭氧发生器在小房间里开机产生臭氧、让防控巡检人员或从外边回家的人员在充满臭氧的环境中停留5-10分种，达到全身消毒的效果。
     2、室内消毒，(参考1-2mg/m3臭氧浓度），先在房间内采用3g/h便携式臭氧发生器开机10分钟（指在20平米房间）然后翻转被褥枕头，再开机10分钟。由于臭氧弥散性良好，消毒容易到位，疑似隔离病房照此操作。
如用家用臭氧净化器（发生量<200mg/h)在20平米房间内清毒，开机工作大于30分钟。
     3、口罩消毒：防疫时期口罩是紧缺物资，把口罩收纳到塑料袋内，膨松放好，导入臭氧约3-5分钟，闷十多分钟，可反复使用。
     4、臭氧水洗手：利用家用臭氧净比器产生的臭氧在盛有水的脸盆中爆气五六分钟后边洗手边爆气，杀灭手上沾污的细菌病毒，注意在水中不要带入肥皂和任何洗洁剂。
     5、人流密集场所防疫消毒：如医院门诊部、学校、机场候机厅、动车候车室等等人流密集的环境最容易出现交叉感染，在人流进出门口的风幕机中以及中央空调送风环节配置臭氧发生器是最好的选择，实现杀菌消毒，避免细菌病毒交叉传播扩散。
     6、公共交通工具防疫消毒：如动车车厢、长途客车、公交车等交通工具都没有主动消毒措施。利用原有通风系统随车配置臭氧发生器应该是一种选择。在一定程度上防止旅客遭受细菌病毒的感染。

七、未雨绸缪，臭氧在防疫消毒中的切入点及创新设计思路
     战胜新冠肺炎疫情之后，新的流行性传染病或许仍然会造访人类。人类在遇到细菌病毒蔓延扩散所进行的防疫消毒是关键的举措。我们从非典SARS爆发时期和这次新冠肺炎NCP蔓延扩散中发现传统防疫消毒存在许多弊端。认识到应用臭氧消毒技术可以弥补传统防疫消毒存在的弊端，甚至可以更好地发挥“天赐净化剂”的优势作用。
     因此未雨绸缪，将臭氧对接防疫消毒领域，梳理防疫消毒的特殊要求，除现有可利用产品外，选择新的切入点，设计更先进的消毒器械。简单介绍如下：
     1、防疫臭氧消毒车：
     将500g/h或1kg/h臭氧机组配置发电机组安装在中型或大型卡车上；
     用于病菌病毒源及街道等环境，移动施放大量臭氧气体进行大规模清毒。
     2、臭氧消毒通道：
     由拼装支架支撑塑料膜长约4-5米的隧道式棚体，臭氧发生器输入的臭氧气体由多个出口在通道内均匀分布。
     临时用于有一定人员流动的公共场所，供流动人员全身消毒。
     3、臭氧消毒罩
     以幕帐式结构，挂悬在丁形立柱上，通入臭氧气体。
     供家庭应用，容一个人进入对全身消毒。
     4、高浓度臭氧水洗手装置
     采用高科技技术在水中直接生成臭氧，产生高浓度臭氧水。
     供医院、学校、部队、家庭人员洗手，迅速彻底杀灭手上沾污的细菌病毒。
     5、高浓度臭氧水喷雾器
     由锂电池供电，采用高科技技术在壶水中直接生成高浓度臭氧水，以气雾形式喷洒。
     用于对实物表面迅速彻底实施杀菌消毒。
     6、通风管道臭氧发生器
     型式1：旁路式，臭氧发生器配置制氧机一体化，在原送风管道旁安装并作气路连接。
     型式2：嵌入式，臭氧发生器设置在筒体内，嵌入并与送风管道同轴安装。
     通风管道臭氧发生器具有臭氧生成智能量化控制、远程控制、故障报警系统。用于医院、侯机侯车大厅等公共场所杀菌灭活病毒、消除异味。
     7、车载臭氧发生器
     型式1：臭氧发生器配置制氧机一体化设计，具有隐蔽安装特征，臭氧输出与车上原送风管路连接。
     专供动车车箱杀菌灭活病毒，消除车厢内异味，具有臭氧生成智能量化控制及故障报警系统。
     型式2：臭氧发生器结构紧凑能在车载空调机就近安装，便于臭氧与空调送风口连接。
     供客车、公交车杀菌灭活病毒，消除车内异味，具有臭氧发生智能化控制及故障报警功能。
     型式3：在点烟器插口插装，体积小巧，臭氧直接弥散。
     专供小轿车杀菌消毒除异味，具有间歇控制臭氧发生量的功能。

     本资料限于篇幅和叙述角度的制约，有不足之处和谬误敬请读者包涵和指正。对于细分技术及不明白之处请来电咨询探讨。

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