【原创】臭氧：保护伞也能变成毒药

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（一）、臭氧简介
臭氧是由三个氧原子组成，又名三原子氧，俗称“福氧、超氧、活氧”，分子式是O₃。英文名OZONE.意思是新鲜空气。具有独特的腥臭味。是地球上存在的天然物质，因大气臭氧层的存在而广为人知。臭氧在常温常压下，呈淡蓝色的气体，雨天在高空雷电作用下可以产生，伴有一种自然清新味道，臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，因此臭氧不能贮存，一般现场生产，立即使用。
臭氧是目前已知的世界公认的一种强氧化剂和广谱、高效、快速、安全、无二次污染的杀菌气体，其游离的活氧可瞬间进行杀菌和除臭，目前在许多国家和地区，臭氧的应用很广泛，如应用在饮用水消毒、医用水消毒、污水处理、食品厂和药厂空气消毒、造纸漂白等行业和领域；一些小型的民用臭氧电器产品已走进了人们的日常生活中。更重要的是臭氧在杀菌后还原成氧，因此是一种绿色环保的消毒剂。在一定浓度下，臭氧可迅速杀灭细菌芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉杆菌毒素。可杀灭附在水果、蔬菜、肉类等食物上的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、黄曲莓菌、镰刀菌、冰岛青霉菌、黑色变种芽胞、自然菌、淋球菌等，其杀菌的机理是作用于细菌的细胞膜，使细胞膜构成受到损坏，导致新陈代谢的障碍抑制其生长，直至死亡；也可杀死甲、乙肝等传染病毒，其杀灭病毒的机理是通过直接破坏其核糖核酸或脱氧核糖核酸来完成；还可以去除果蔬残留农药及洗涤用品残留物的毒性，其降解农药的机理是通过直接破坏其化学键来实现。臭氧能杀死病毒细菌，而健康细胞具有强大的平衡系统，因而臭氧对健康细胞无害。

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（二）、臭氧的性质
1、物理性质
臭氧的比重为空气的1.66倍，在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到 15%时，呈现出淡蓝色。臭氧可溶于水，在常温常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约13倍，比空气高25倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有金属离子存在时，臭氧可迅速分解为氧，在纯水中分解较慢。臭氧的密度是2.14g/l(0°C,0.1MP)，沸点是-111°C，熔点是-192°C。臭氧分子结构是不稳定的，它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在实用上它的溶解度甚小，因为它遵守亨利定律，其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低，故分压也极低，那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出，使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。
2、化学性质
臭氧的化学性质是它的氧化能力很强，其氧化还原电位仅次于 F2。

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（三）、臭氧的主要功能
1 、食物净化：
由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质，清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质，杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌，可以严防病从口入。
2 、饮用水净化：
臭氧极易溶解于水而生成臭氧水，臭氧在溶解于水的过程中，除能杀灭水中的细菌外，还能分解水中的有机物等害污染物质，同时对水有脱色作用。自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入臭氧2分钟即可去除水中的余氯，杀菌、消毒、去味、去除重金属，防止致癌物质三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想纯净的饮用水。
3 、消毒灭菌：
将清洗后的餐饮用具放入水中通入O₃20 分钟，可去除洗涤剂残留物，杀灭细菌、病毒，替代电子消毒柜，避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。
4 、空气净化：
将臭氧排气管挂在 1.7 米以上高度，排放O₃20--30 分钟，即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，降尘灭菌，增加空气含氧量，清新空气，让您在家中享受到雨后森林般清新的空气（可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味）。
5 、果蔬保鲜、防霉：
家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入O₃2 分钟，可延长保鲜期 7 天，也可用于菜窖防霉、果蔬运输。
6 、洗浴、美容、保健：
洗臭氧浴在国外已成为时尚，通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史，经常洗臭氧浴能排除体内毒素，活化表皮细胞，消除痤疮，美白皮肤，对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。臭氧水可以直接活化胃部细胞，并保持适度的酸碱状态，使胃部功能恢复或病菌感染的急性肠炎都有效。臭氧除供应氧气增进体内的氧化生理作用外，还可将毒性分解成对人体无害的物质后排出体外。臭氧水强力的渗透及利尿功效，可以降低毒性在体内，减少肾、膀胱结石的机会。臭氧在体内可增进白血球的吞噬效果，对病毒细胞的消减及清除有促进作用。
7 、养鱼、浇花：
浇花、大棚蔬菜的喷灌，能避免虫害，减少农药使用量。
养鱼、水产养殖，O₃进入水中释放出初生态氧，消灭细菌、病毒，氧化杂质，防止水质腐坏变质，增加水中养份。
8 、除臭：
因臭氧有很强的氧化分解能力，可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。

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（四）、臭氧的危害
低浓度的臭氧可消毒，但超标的臭氧则是个无形杀手！
1、高浓度臭氧的强大氧化力能强烈刺激眼、及呼吸道粘膜，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎，对支气管及肺等呼吸系统造成影响，超过一定浓度时，甚至会出现呼吸困难、肺水肿等各种自觉症状。
2、臭氧会造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；
3、臭氧会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；
4、臭氧还会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老，致使孕妇生畸形儿；
5、静电复印机在使用过程中，由于采用电晕充电，充电电位高达几千伏，会使周围空气中的氧分子(O₂)产生电离，形成原子态氧(O)，原子态氧与周围氧分子结合而形成臭氧O₃。静电复印机又是利用率相当高的常用办公设备，因此臭氧产生量较大，并且集聚在办公室的下层空间，有时在空气中含量可高达几千ppm，远远超过了空气中的允许含量。复印机在使用过程中产生的大量臭氧及墨粉发热产生的有机废气（强致癌物质），会引发各类癌症和心血管疾病，必须引起人们的高度重视。
6、家庭中臭氧对人体有不良影响一般是浓度过大或纯度不够所致。 臭氧对人体造成不良影响的事例，大多是将工业用的臭氧用于家庭，其浓度高于生活所用臭氧浓度的数十倍，有时甚至达到数百倍。浓度过大，对人体造成伤害。纯度不够，氮氧化物过高，对人体会有严重伤害。

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臭氧的使用方法如果错误，也具有伤害健康的危险性。家庭用的臭氧机正确使用对人没有害，人的嗅觉对臭氧极为敏感，人能感受到的浓度为0.01ppm-0.015ppm，大部分人对臭氧的臭味感觉不适的浓度为0.1ppm。家庭臭氧机产臭氧浓度一般为0.05ppm左右，当闻到臭氧的臭味，这时只要及时停止使用，臭氧就不会对人体有任何影响了。而如果使用不当也会出现不良的影响。例如，将喷射口直接对着口吹，以去除口臭；为了追求健康而让婴幼儿从鼻子吸进臭氧或整晚无端地持续喷射臭氧等。这就会出现副作用而危害人体。
在家庭中使用臭氧时，高浓度的臭氧对人体有伤害，而浓度不高又不能杀菌。因此，所以当用来对场所内空气进行消毒杀死病菌、病毒时，开机后人要离开现场，必须是在消毒后30-60分钟后人才能进入。若用来洁净空气，除臭、除烟味等，浓度就要控制在低浓度。（即不超过0.05～0.08ppm）。若浓度达到15ppm人就有生命的危险。因此在使用市场上的臭氧机时，务必注意它的用途和使用方法
家庭用臭氧。按卫生部标准接触10小时不会对人体有任何影响和损害，世界应用臭氧一百多年来，没有发生一起臭氧中毒事件。
目前，国内尚未制订关于臭氧的环境基准，不过，日本产业卫生学会的容许浓度为0.1ppm，美国也是0.1ppm,俄罗斯为0.1kg/m3（0.05ppm）。 自然界的臭氧浓度，在夏天天气好的时候为0.001-0.003ppm,对身体好的森林浴、臭氧浴，大致为0.004-0.006ppm。 臭氧的杀菌、消毒、脱臭作用，在0.0004ppm的浓度时能够奏效。 如果是以净化室内为目的，根本就不需要太高的浓度。

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（五）、臭氧的发现及应用
1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。1840年德国科学家舒贝因（Schonbein）将此异味确定为O₃，而命名为OZONE（臭氧）。自此以后，欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用，发现广谱的灭菌效果后，开始工业生产应用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜，自1870年开始，一直沿用至今。
在19世纪，人们就认识到了臭氧的强氧化作用，发现臭氧对木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油与酒精等物质都有氧化作用。1868 年，德•格贝斯（de•Gebeth）获得了臭氧应用技术的第一项专利，用臭氧将煤焦油混合物氧化为适于涂料、油漆使用的产品。1873年，欧洲将臭氧在食糖精制和亚麻漂白方面投入使用。一百多年来臭氧应用已深入到多个领域，对人类的生产技术发展做出了重大贡献。臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域，各个领域的应用研究与设备开发都已达到相当高的水平。世界已经形成了独立的臭氧技术产业和部门，1973年建立的国际臭氧协会（IOA）设在加拿大。该协会每两年一次举办国际会议交流各国发展臭氧技术的论文、报告，发达国家都普遍建立了IOA地区性组织，进行学术交流。

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二战以后，国际上臭氧应用技术获到了长足发展。首先，1902年，德国帕德博恩建立了第一座用臭氧处理水质的大规模水厂，开创了臭氧水处理的先河，现在世界上已有数千座臭氧水厂欧美、日本、加拿大等国家的自来水厂应用臭氧已达到普及程度。矿泉水、纯净水厂家几乎都装备了臭氧设备。美国七十年代初开始利用臭氧处理生活污水，主要是为了灭菌消毒、去除污染物、脱色等达到排放标准。日本则在缺水地区将污水用臭氧处理后作为中水使用。美、日、德、法等国家近年来都建立了大规模的臭氧污水处理厂。其次，工业应用臭氧也已非常普遍，主要用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业。食品行业的应用更为普及，1904年欧洲就利用臭氧对保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品进行保鲜处理，三十年代末，美国80%的冷藏蛋库都安装了臭氧发生器。二战后，欧美、日在食品果品、蔬菜保鲜中将臭氧运用到储存、制造、运输等各个环节。臭氧消毒技术是近年才引入食品加工业的一项卫生消毒新技术。随着人们对其认识的不断深入，己逐渐得到越来越多的应用。臭氧气体和臭氧水的杀菌消毒特点，使其具备了在某些食品生产环节替代现行紫外线和化学消毒方法的优势。还能解决某些食品不能采用热消毒办法的问题，同时减少能源的消耗。在医疗方面，二战时日本就利用臭氧进行人体理疗，俄罗斯则用于强气（臭氧化空气）体育人应用。目前，国际上在医疗方面已有多种用途：如病房、手术室的空气消毒，利用臭氧水进行医用器械消毒，采用臭氧进行牙科疾病治疗（口腔手术及保持口腔无菌），采用臭氧与放射理疗结合治疗癌症，喝臭氧水治疗妇女病，注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等。在保健方面，日本、台湾流行吸强气（含低浓度臭氧的空气）以强身，用臭氧化水淋浴身体杀体菌和美容。现在流行的高科技美容，事实上就是应用臭氧。
近几年来，随着臭氧知识的普及和电子技术的发展，我国在臭氧的应用开发方面取得了很大的成绩。如我国的大多数饮用水生产厂都采用了臭氧对水进行杀菌消毒和保鲜处理；一些饮用水器材，如RO机、灌装机、饮水机、净水器等产品，都加装了臭氧功能；一些城市的小区供水也采用了臭氧处理自来水；有些医院和工厂也已采用臭氧处理污水；臭氧治疗疾病在我国也取得了一定的成功；采用臭氧在大面积库房内对果菜进行保鲜更取得了很大的成功。日常生活使用的臭氧家电产品，在我国也已开发出很多的品种，如臭氧洗衣机、果菜灭菌解毒机、除臭器、空气净化器、消毒柜等产品。

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（六）、目前存在的问题
1、高空的臭氧层在减少
近年来，国际社会普遍认为，臭氧层损耗、气候变暖、生物多样性锐减、已成为当今世界面临的三个最严重的全球环境问题。科学空发现全球臭氧总量有逐渐养活的趋势，南极上空更是形成了有史以来最大的臭氧层空洞，我国上空的臭氧总量也在减少，青藏高原就出现一个臭氧“低值中心”。
2007年度诺贝尔和平奖获者美国前副总统戈尔在他1992年出版的一本书中指出，现在世界上至少已有个城市位于南极臭氧洞的边界之内。这就是南美洲南端巴塔哥尼亚地区的阿根廷城市乌什娃伊亚。阿根廷卫生部已向该城居民正式提出忠告，让他们在9、10月间尽可能呆在室内，不要出门。
臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子。大气中90％以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，这是需要人类保护的大气臭氧层。大气中臭氧层对地球生物的保护作用现已广为人知——它能吸收太阳释放出来的太阳光中大部分对生物有害的UV-B段紫外线，使地球上动植物免遭这种射线的危害。为了弥补日渐稀薄的臭氧层乃至臭氧层空洞，人们想尽一切办法，比如推广使用无氟制冷剂，以减少氟利昂等物质对臭氧的破坏。世界上还为此专门设立国际保护臭氧层日。

谢谢楼主，长知识了，保护环境！