臭氧在空氣中的殺菌效果
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ncyf555 發(fā)布時間：2014-01-02 20:28:48
在氣相條件中，臭氧殺滅微生物的效果，取決這幾個主要因素：臭氧閥值濃度，即當臭氧空氣濃度在達到此濃度要求時，才能具有殺滅微生物的能力；微生物種類；處理時間；臭氧分布方式；空間內(nèi)的溫度和濕度條件；室內(nèi)墻面、頂棚、地板及其他裝飾材料的還原性影響等氣相條件下，臭氧對微生物的殺滅效果是有區(qū)別的，經(jīng)實驗證明，臭氧對人、動物的致病菌、病毒具有很強的溶菌性殺滅作用。
影響氣相臭氧殺菌效果的環(huán)境因素主要是溫度和濕度。一般情況下，溫度低、濕度大則殺滅效果好，相對濕度＞70％，殺滅效果能很好的體現(xiàn)出來。這是由于相對濕度提高，可以使細胞膨脹，細胞壁變薄，使之更容易受到臭氧的滲透溶解。
臭氧的毒性、腐蝕性及安全性解釋：臭氧是無毒物質安全氣體，談到它的毒性主要是其強氧化能力，在濃度高于1.5ppm以上時，人員須離開現(xiàn)場，原因是臭氧刺激人的呼吸系統(tǒng)，造成呼吸系統(tǒng)的應激性反應，嚴重的會造成可逆性傷害，為此，國際臭氧協(xié)會（IOA）制定衛(wèi)生標準：國際臭氧協(xié)會：0.1ppm，接觸10小時；美國：0.1ppm，接觸8小時；中 國：0.15ppm，接觸8小時。
文獻報告，臭氧濃度在0.02ppm時，嗅覺靈敏的人便可覺察，稱為感覺臨界值，濃度在0.15ppm時為嗅覺臨界值，一般人都能嗅出，也是衛(wèi)生標準點。當濃度達到1-10ppm時，稱為刺激范圍。事實上安全使用臭氧完全可以保證人的健康不受危害。臭氧應用一百多年來，至今世界上無一例因臭氧中毒死亡事故發(fā)生。
在具體使用中，臭氧消毒過程應與人員隔離，一般的臭氧發(fā)生裝置都是自動控制的，只要設定好相關參數(shù)，即可以實現(xiàn)無人職守，這與化學消毒劑噴霧消毒需要專門培訓過的人員現(xiàn)場操作相比，對人員的身體健康更有保證的。
臭氧具有很強的氧化性，臭氧可以氧化很多金屬，鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會產(chǎn)生氧化腐蝕，但含25％Cr的鉻鐵合金（不銹鋼）基本上不會受臭氧腐蝕。
臭氧對普通橡膠腐蝕作用最大，所以在應用中應使用耐腐蝕的硅橡膠或添加耐腐劑的橡膠制品。
臭氧發(fā)生一般采用高壓電源供電，所以在有導電氣體或含烴類介質存在的環(huán)境中應杜絕使用，使用人員須按操作規(guī)程安全執(zhí)行。
綜合以上因素，我們在空氣消毒用臭氧發(fā)生器的使用上建議：
(1)空氣消毒用臭氧發(fā)生器的安裝。分體或移動式放在單獨空間中，一般要放置高處，因為臭氧比重在空氣中較大，易下降，放置高處的目的主要是有利于臭氧的散播；在空間相對封閉的，如空氣自循環(huán)的無菌室、潔凈室和特殊要求空間，建議采用在閉路空氣循環(huán)系統(tǒng)中，加裝臭氧發(fā)生裝置，如組裝在空調(diào)機組、安裝在總送風道或總回風道中，在達到設定消毒時間后，使用活性炭吸附或催化劑還原進行空氣消毒滅菌，這樣既可以達到空氣消毒的目的，同時還可以使工作人員不必離開工作環(huán)境。目前該項技術在制藥行業(yè)無菌室的應用已經(jīng)十分廣泛和成熟，主要工作流程如下：空壓機-制氧機-臭氧發(fā)生裝置-空調(diào)總送風管-各消毒凈化區(qū)。
(2)空氣消毒用臭氧發(fā)生裝置的選用計算。利用臭氧消毒需要至少要達到閥值濃度，發(fā)生濃度低于閥值濃度，是達不到滅菌效果的，而濃度過高會造成運行成本增加，所以應該計算選用合適范圍的發(fā)生濃度的臭氧發(fā)生裝置。根據(jù)《消毒技術規(guī)范》和實踐應用數(shù)據(jù)，在GMP制藥車間的潔凈區(qū)，潔凈級別三十萬級取消毒需要保持臭氧濃度N＝5mg/M3，十萬級取N＝10mg/M3，萬級取N＝30mg/M3，百級取N＝40mg/M3。臭氧總用量計算公式為：W＝NV/（1－S），式中，W－臭氧總用量（mg/M3）；S－臭氧衰減率S＝40％；V－總體積（M3）；N－潔凈區(qū)域消毒需要保持的臭氧濃度（mg/M3）。其中V＝V1＋V2＋V3，V1－潔凈區(qū)域總體積；V2－空調(diào)風道體積；V3－補充新風量造成臭氧損失的有效體積（V3＝總風量×20％常規(guī)新風更換率×10％（保持潔凈區(qū)域的正壓補充新風量）×60％＝總風量×1.2％)。
(3)濕度適當。臭氧的滅菌效果在濕度為70-80%條件下效果最理想，在濕度低于45%時效果較差，所以一般使用中，特別是制藥車間無菌室、病房等使用應注意在環(huán)境中適當增加濕度。
(4)臭氧濃度。應用臭氧進行空氣消毒時應注意：臭氧的殺菌效果K為臭氧實際濃度C與作用時間T的乘積即K＝C×T，而臭氧實際濃度C為達到殺菌閥值濃度Cmin時，即使延長時間，在實際運行中，恐怕也是沒有殺菌效果的。臭氧用作空氣消毒應按不同應用空間、不同的殺菌消毒目的，而配置不同的臭氧產(chǎn)量和臭氧發(fā)生濃度的臭氧發(fā)生裝置，臭氧發(fā)生濃度是指以自然擴散方式的按固定體積內(nèi)30分鐘的濃度計，單位為mg/M3，臭氧產(chǎn)量是由臭氧發(fā)生濃度與時間累積計算出來的，臭氧產(chǎn)量、臭氧發(fā)生濃度是最基本的參數(shù)標準。所以以空氣消毒為目的的臭氧消毒產(chǎn)品應標注消毒濃度與消毒時間指標。還有兩個通用指標，即應用空間的臭氧安全指標和產(chǎn)品使用壽命指標等，也是需要向使用者注明的。如一般的除味、除臭等，濃度掌握一般不超過0.05ppm。如果用于室內(nèi)滅菌消毒則一般掌握在0.1-1ppm；物體表面或病房區(qū)一般需要濃度都較高。
(5)空氣消毒型臭氧發(fā)生器選型。由于臭氧只能就地生產(chǎn)，目前最經(jīng)濟也是技術成熟的產(chǎn)生臭氧的方式為電暈放電，而用于空氣消毒用臭氧發(fā)生器多是使用陶瓷片高頻放電的模式，它具有結構簡單、性能可靠、運行費用低及調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點。
(6)臭氧空氣消毒的安全性。臭氧安全性在廣泛的動物和人體試驗中，主要暴露途徑為吸入法，持續(xù)、長期的吸入試驗顯示臭氧不致癌（NTP，1995）；但是對動物和人體的呼吸系統(tǒng)有明顯的刺激作用，在暴露環(huán)境中，可影響呼吸功能。所以，我們建議，使用臭氧消毒空氣，應在無人環(huán)境下進行，在消毒完畢半小時后，人員方可進入。
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