臭氧

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臭氧是氧的同素異形體,在常溫下,它是一種有特殊臭味的藍色氣體。臭氧主要存在於距地球表面20公里的同溫層下部的臭氧層中。它吸收人體有害的短波紫外線,防止其到達地球。

臭氧的性能

  【中文名稱】臭氧

電子結構式

【英文名稱】Ozone   【結構或分子式】   O原子以sp2雜化軌道形成離域π鍵(三中心四電子體)。分子形狀為V形。極性分子   【相對分子量或原子量】48.00   【密度】氣體密度( 0℃,g/L)2.144;液體密度(-150℃,g/cm^3 )1.473   【熔點(℃)】(固)-251.4   【沸點(℃)】(液)-112.4   【性狀】   氣態臭氧厚層帶藍色,有刺激性腥臭氣味濃度高時與氯氣氣味相像;液態臭氧深藍色,固態臭氧紫黑色。   【用途】   用於水的消毒空氣的臭氧化,在化學工業中用作強氧化劑。   【製備或來源】   主要的制臭氧技術有:電解法、核輻XX法、紫外線、等離子體及電暈放電法等幾種。應用比較廣泛的是臭氧發生器放電氧化空氣或純氧氣成臭氧,紫外線殺菌分解氣中的氧氣形成臭氧。即應用高能量互動式電流作用空氣中的氧氣使氧氣分子電離而成臭氧。

臭氧分子結構示意圖

高錳酸鹽強酸反應可以生成臭氧(O3)。   分子式'O   【各原子價態】 一個+2/3,兩個-1/3   特別注意:因為臭氧特殊的π鍵,故臭氧轉化為氧氣是一個氧化還原反應,   2O==3O2轉移電子數為4/3mol.

起源

  英文臭氧(Ozone)一詞源自希臘語ozon,意為「嗅」。   西班牙文名稱為Ozono   臭氧具有等腰三角形結構,三個氧原子分別位於三角形的三個頂點,頂角為116.79度。   1840年德國C.F.舍拜恩在電解稀硫酸時 ,發現有一種特殊臭味的氣體釋出 ,因此將它命名為臭氧

臭氧發生裝置

。當大氣層中的氧氣發生光化學作用時,便產生了臭氧,因此,在離地面垂直高度15~25千米處形成臭氧層,它的濃度為0.2ppm。臭氧的氣體明顯地呈藍色,液態呈暗藍色,固態呈藍黑色。它的分子結構呈三角形 。臭氧不穩定,在常溫下慢慢分解 ,200℃時迅速分解 ,它比氧的氧化性更強,能將金屬銀氧化為過氧化銀 ,將硫化鉛氧化為硫酸鉛,它還能氧化有機化合物,如靛藍遇臭氧會脫色 。臭氧在水中的溶解度較氧大,0℃,一標準大氣壓時,一體積水可溶解0.494體積臭氧。臭氧能刺激粘液膜 ,它對人體有毒 ,長時間在含0.1ppm臭氧的空氣中呼吸是不安全的。臭氧層能吸收大部分波長短的XX線(如紫外線 ),起著保護人類和其他生物的作用,但氯氣和氟化物促使臭氧分解為氧 ,破壞了臭氧保護層,成為人類關注的重要環境問題之一。通常都借助無聲放電作用從氧氣或空氣製備臭氧,臭氧發生器即根據這一原理製造。利用臭氧和氧氣沸點的差別,通過分級液化可得濃集的臭氧。臭氧是強力漂白劑,用於漂白麵粉和紙漿,用臭氧消毒飲用水,水中只含氧,無特殊氣味。它還用於污水處理。   臭氧極易分解,很不穩定。它不溶於液態氧四氯化碳等。有很強的氧化性,在常溫下可將銀氧化成

臭氧

氧化銀,將硫化鉛氧化成硫酸鉛。臭氧可使許多有機色素脫色,侵蝕橡膠,很容易氧化有機不飽和化合物。臭氧在冰中極為穩定,其半衰期為2000年。   1785年,德國人在使用電機時,發現在電機放電時產生一種異味。1840年法國科學家克里斯蒂安·弗雷德日將它確定為臭氧。   在紫外線輻XX下,通過電子放XX或暴曬從雙原子氧氣可自然形成臭氧。工業上,用乾燥的空氣或氧氣,採用5~25kv的交流電壓進行無聲放電制取。另外,在低溫下電解稀硫酸,或將液體氧氣加熱都可制得臭氧。   臭氧可用於凈化空氣,漂白飲用水,殺菌,處理工業廢物和作為漂白劑。   在夏季,由於工業和汽車廢氣的影響,尤其在大城市周圍農林地區在地表臭氧會形成和聚集。地表臭氧對人體,尤其是對眼睛,呼吸道等有侵蝕和損害作用。地表臭氧也對農作物森林有害。

物理性質

  
性質數據
分子量47.99828
沸點-111.9℃
熔點-193℃
臨界溫度-5℃
臨界壓力92.3atm
等張比容75.7(90.2K)
生成熱-144KJ/mol
在水中的溶解度ml/100ml 49.4

常用臭氧數據

  1.臭氧發生器的規格是按照臭氧產生的重量單位劃分的。臭氧產量的單位是mg/h或g/h(毫克/小時、克/小時),即臭氧發生器工作1小時能夠產生多少重量單位的臭氧。   2.臭氧在空氣中的濃度單位是ppm或mg/m?;臭氧在水中的濃度單位是ppm或mg/L。換算方法:在空 氣中時1ppm=2 .144mg/m?;在水中時,1ppm=1mg/L。   3.臭氧在大氣中達到一定的濃度時就會造成環境污染。我國規定在居住環境,臭氧濃度超過0.16mg/m3時就構成空氣污染;在作業場所,臭氧濃度超過0.2mg/m3時就構成污染。   1. 臭氧濃度檢測儀 來自德國安思羅斯公司基本原理   1.1檢測原理   我們知道地球大氣層上有一層臭氧層,科學家們已經發現臭氧層能吸收紫外線,研究表明臭氧僅對波長253.7nm的紫外線具有最大吸收係數,在此波長下紫外線通過臭氧會產生衰減,符合蘭波特——比爾定律。該方法已被美國等國家作為臭氧標準分析方法。該臭氧檢測儀就是採用紫外線吸收法的原理,用穩定的紫外燈光源產生紫外線,用光波過濾器過濾掉其它波長紫外光,只允許波長253.7nm通過。經過樣品光電感測器,再經過臭氧吸收池后,到達採樣光電感測器。通過樣品光電感測器和採樣光電感測器電信號比較,再經過數學模型的計算,就能得出臭氧濃度大小。   1.2臭氧濃度檢測儀   濃度數學計算模型   臭氧濃度數學模型(如公式一)是根據Lambert and Beer定律推出的。   在這個臭氧濃度計算公式中,只要知道樣品電流、採樣電流和臭氧吸收池距離,那麼我們就可以計算出臭氧濃度大小。由於,臭氧吸收池的距離的限制,最大臭氧濃度只能測到300 O3 g/m。   1.3電路原理的實現   基本電路由電源部分、紫外燈控制、紫外光線樣品檢測、紫外光線採樣檢測,對數放大器Log100、模擬輸出及顯示六大部分組成。   2. 臭氧濃度檢測儀   基本 結構   檢測儀主要由低壓紫外燈,光波過濾器、入XX紫外光反XX器、臭氧吸收池、樣品光電感測器、採樣光電感測器、輸出顯示、電路部件構成。(如圖2)   3. 主要技術指標   3.1 可顯示單位:O3 g/m ,mg/ m ;ppm   3.2 測量範圍:0~10 O3 g/m , 0~100 O3 g/m , 0~200 O3 g/m   4.1 校準儀器校準   採用德國安思羅斯公司GM—PRO標準臭氧檢測儀對已生產的臭氧檢測儀進行分佈選取10個測試點對比,誤差範圍控制在+1 %以內為合格。   結論   本文研製的臭氧濃度檢測儀採用了紫外線吸收法,單點光源、雙光路檢測、體積小、精確度高、穩定性好、可以連續工作;其測量範圍寬,最大測量範圍300 O3 g/m。另外,該檢測儀還具有0/4—20 mA模擬輸出,可以與臭氧發生器,PID調節器組成臭氧閉環自動控制系統。   參考文獻:   1.《HANDBOOK OF OZONE TECHNOLOGY AND APPLICATIONS》RICE,RIPG,NETZER ANN ARBIR SCIENCE,1982   2.《國外臭氧技術及應用手冊》 德國安思羅斯公司, 王衛 ,1991

臭氧殺菌燈的應用

  ① 點亮燈后,室內污濁空氣由於臭氧和紫外線的作用而漸清潔,於是此燈不斷供應新鮮空氣之源泉,

這些電器能產生臭氧

在臭氧分解時空氣中的遊離細菌亦被殺滅,可以防止傷風感冒及其它種種以空氣為媒介的傳染病,防止肝炎結核病的傳染。適用於公共場所、交通工具車廂內、中央空調內等消毒殺菌。   ② 防臭防霉。在公共場所 、衛生間內點上此燈,不但可以防臭,而且還可以殺滅蒼蠅、蚊子等幼蟲。在陰暗潮濕的房間內,可防止物品變霉。   ③ 在醫院的手術室無菌室內的應用。   ④ 食品衛生除殺菌消毒外,可延緩食物變質。   ⑤ 水消毒。可以殺滅水中的細菌,不產生永久性殘餘物質、不產生致癌物質,水無異味等優點。紫外線臭氧殺菌燈點燃后,要特別注意對人的眼睛保護,不宜照XX人體。另外,有的物品不宜用紫外線臭氧殺菌燈進行消毒殺菌,因此,可以使用無臭氧紫外線殺菌燈,採用摻鈦石英玻璃,在燈點亮時可以濾掉產生臭氧185nm波長的光,使該燈不產生或產生極少臭氧。

益處與危害

  大氣中臭氧層對地球生物的保護作用現已廣為人知——它吸收太陽釋放出來的絕大部分紫外線,使動植物免遭這種XX線的危害。為了彌補日漸稀薄的臭氧層乃至臭氧層空洞,人們想盡一切辦法,比如推廣使用無氟製冷劑,以減少氟利昂等物質對臭氧的破壞。世界上還為此專門設立國際保護臭氧層日。由此給人的印象似乎是受到保護的臭氧應該越多越好,其實不是這樣,如果大氣中的臭氧,尤其是地面附近的大氣中的臭氧聚集過多,對人類來說臭氧濃度過高反而是個禍害。 臭氧也是一種溫室氣體,能夠導致更嚴重的溫室效應。   臭氧是地球大氣中一種微量氣體,它是由於大氣中氧分子受太陽輻XX分解成氧原子后,氧原子又與周

2000年9月6日,南極上空的臭氧層空洞

圍的氧分子結合而形成的,含有3個氧原子。大氣中90%以上的臭氧存在於大氣層的上部或平流層,離地面有10~50千米,這才是需要人類保護的大氣臭氧層。還有少部分的臭氧分子徘徊在近地面,仍能對阻擋紫外線有一定作用。但是,近年發現地面附近大氣中的臭氧濃度有快速增高的趨勢,就令人感到不妙了。雖然臭氧在平流層起到了保護人類與環境的重要作用,但若其在對流層濃度增加,則會對人體健康產生有害影響。臭氧對眼睛和呼吸道有刺激作用,對肺功能也有影響,較高濃度的臭氧對植物也是有害的。   這些臭氧是從哪裡來冒出來的呢?同鉛污染硫化物等一樣,它也是源於人類活動,汽車、燃料、石化等是臭氧的重要污染源。在車水馬龍的街上行走,常常看到空氣略帶淺棕色,又有一股辛辣刺激的氣味,這就是通常所稱的光化學煙霧。臭氧就是光化學煙霧的主要成分,它不是直接被排放的,而是轉化而成的,比如汽車排放的氮氧化物,只要在陽光輻XX及適合的氣象條件下就可以生成臭氧。隨著汽車和工業排放的增加,地面臭氧污染在歐洲、北美、日本以及我國的許多城市中成為普遍現象。根據專家目前所掌握的資料估計,到2005年,近地面大氣臭氧層將成為影響我國華北地區空氣質量的主要污染物。   研究表明,空氣中臭氧濃度引起人員一定反應的濃度為0.5-1ppm,時間長了會感到口乾不適, 濃度在1-4ppm會引起人員咳嗽。原因就在於,作為強氧化劑,臭氧幾乎能與任何生物組織反應。當臭氧被吸入呼吸道時,就會與呼吸道中的細胞、流體和組織很快反應,導致肺功能減弱和組織損傷。對那些患有氣喘病肺氣腫慢性支氣管炎的人來說,臭氧的危害更為明顯。   從臭氧的性質來看,它既可助人又會害人,它既是上天賜與人類的一把保護傘,有時又像是一劑猛烈的毒藥。目前,對於臭氧的正面作用以及人類應該採取哪些措施保護臭氧層,人們已達成共識並做了許多工作。但是,對於臭氧層的負面作用,人們雖然已有認識,但目前除了進行大氣監測和空氣污染預報外,還沒有真正切實可行的方法加以解決。   歐洲科學家的一項聯合研究發現,臭氧層是使地表生物免遭太陽紫外線危害的天然屏障,但土壤中的臭氧卻是植物生長的大敵,它能抑制各種植物的生長,給農業生產帶來重大損失。   臭氧是大氣中自然產生的一種具有特殊臭味的微量無色氣體,絕大部分臭氧存在於離地面25公里左右處的大氣平流層中,這就是人們通常所說的臭氧層。臭氧量往往隨緯度、季節和天氣因素的變化而不同。   法國研究人員介紹說,天空中的臭氧層能夠吸收99%以上的太陽紫外線,為地球上的生物提供了天然的保護屏障,而當臭氧存在於土壤中時卻是一種嚴重的污染。最新得出的研究結果表明,光照越強的地方,土壤中臭氧造成的損失,尤其是對於農作物造成的損失越大。   法國研究人員認為,造成土壤中臭氧含量增高的主要原因是石油產品礦物燃料在燃燒過程中產生氮氧化物,這些氮氧化物在空氣中四處漂浮,其中的部分氧原子慢慢地與空氣中的氧氣結合,構成由3個氧原子組成的臭氧。他們強調說,太陽光照能夠加速這種化學反應,因此在氣候不同的地區,土壤中臭氧對植物生長的影響程度也不一樣。 在水處理系統中,水箱、交換柱以及各種過濾器、膜和管道,均會不斷的滋生和繁殖細菌。消毒殺菌的方法雖然都提供了除去細菌和微生物的能力,但這些方法中沒有哪一種能夠在多級水處理系統中除去全部細菌及水溶性的有機污染。目前在高純水系統中能連續去除細菌和病毒的最好方法是用臭氧。   1905年起,臭氧就開始用於水處理。它較用氯處理水優越,能除去水中的鹵化物。此方法在國內水系統中的應用僅處於起步階段。在國外,這種消毒方式已非常普遍,這是由於臭氧不會產生有害的殘留物。   使用臭氧消毒並在用水點前安裝紫外燈減少臭氧殘留,是製藥用水系統、尤其是純化水系統消毒的常用方法之一。   臭氧主要功能   1 、食物凈化: 由表及里的降解果蔬、糧食中殘留的化肥、農藥等有毒物質,清除肉、蛋中的抗生素、化學添加劑、激素等有害物質,殺滅海鮮中容易引起中毒嗜鹽性菌,把住病從口入關。   2 、飲用水凈化: 自來水經臭氧處理后是一種優質的生飲水。每升水只需通入 O3 2 分鐘即可去除水中的餘氯,殺菌、消毒、去味、去除重金屬,防止致癌物質三氯甲烷的生成,增加水中含氧量,自製理想純凈的飲用水。   3 、消毒滅菌: 將清洗后的餐飲用具放入水中通入 O3 20 分鐘,可去除洗滌劑殘留物,殺滅細菌、病毒,替代電子消毒櫃,避免餐飲用具傳染疾病。還可對衣物、毛巾、抹布、襪子等進行水介質消毒、除味。   4 、空氣凈化: 將臭氧排氣管掛在 1.7 米以上高度,排放 O3 20--30 分鐘,即可有效去除室內煙塵或裝飾材料的異味,降塵滅菌,增加空氣含氧量,清新空氣,讓您在家中享受到雨後森林般清新的空氣(可用於家庭、辦公室、會議室、娛樂場所的除煙、除塵、消毒、去味)。   5 、果蔬保鮮、防霉: 家庭果蔬保鮮只需往袋裝果蔬中通入 O3 2 分鐘,可延長保鮮期 7 天,也可用於菜窖防霉、果蔬運輸。   6 、洗浴美容保健: 洗臭氧浴在國外已成為時尚,通過臭氧浴治療疾病已有多年歷史,這是 O3 的又一神奇功效。經常洗臭氧浴能排除體內毒素,活化表皮細胞,消除痤瘡,美白皮膚,對風濕病皮膚病婦科病、糖尿病灰指甲等有良好療效。   7 、養魚、澆花: 澆花、大棚蔬菜的噴灌,能避免蟲害,減少農藥使用量。 養魚、水產養殖, O3XX水中釋放出初生態氧,消滅細菌、病毒,氧化雜質,防止水質腐壞變質,增加水中養份。   8 、除臭: 因臭氧有很強的氧化分解能力,可迅速而徹底的消除空氣中、水中的各種異味。

臭氧在醫學方面的應用

  從1856年巴黎第一次應用臭氧進行醫院房間消毒,到1902年Hurion在巴黎醫學院通過了吸入臭氧治療百日咳論文答辯,成為第一個應用臭氧得到博士學位的人。1936年,法國醫生P·Aubourg最早提倡直腸內臭氧吹入治療慢性結腸炎。過去60年來,已經發展十多種臭氧在醫療保健的應用案例。而臭氧在中國的發展始於2000年,在這以後臭氧醫學在中華大地生根、開花、結果,取得了令人矚目的成就,這樣的成就離不開楊黃龍先生數年來為推廣臭氧治療技術而做的工作。他與倪家驤、何曉峰等著名專家一起為2008年9月成立的中國臭氧治療專業委員立下汗馬之功。臭氧可用於醫療保健領域的外科、內科等。   此外,臭氧還廣泛應用於婦科治療領域,利用臭氧的強氧化性可以殺滅多數婦科疾病的致病菌。加之臭氧由氧原子構成,不會對女性體內ph值有任何影響。

臭氧解除農藥殘留的基本原理

  臭氧是一種強氧化劑,農藥是一種有機化合物,臭氧消毒水通過強氧化破壞有機農藥的化學鍵,使其失去藥性,同時殺滅表面的各種細菌和病毒,達到解毒目的。   食堂果蔬餐具消毒機是利用臭氧的特性與性能而開發研製的一種食堂專用設備,此設備能快速殺菌、消毒除臭而且在短時間內產生高濃度臭氧水,保證食堂飯菜食用安全。此類設備一般採用臭氧殺菌燈或臭氧機實現。   1.可有效降解大米、蔬菜、瓜果中的農藥殘留,延長保存期。   2.用於餐具消毒、空氣消毒、冰櫃及貯藏室消毒,除異味、防霉,可有效地殺滅細菌、病毒,預防疾病的傳播。   臭氧是氧的同素異構體,為強氧化劑;其降低農藥,去除細菌效果是氯氣的1.5倍,其殺菌速度比氯氣快600—3000倍。臭氧在室溫下自然衰變為氧氣,衰變期為15分鐘到25分鐘。臭氧在水中則迅速轉化為「生態氧」,而且沒有殘留問題。臭氧是高效、快速的除葯殺菌劑。它可以迅速地在短時間內使農藥殘留物化解,使細菌、病毒迅速被消滅。   臭氧不僅具有消毒、滅菌、除臭、脫色等作用,而且還有改變植物呼吸狀態,激活植物細胞,解毒,

南極洲極為罕見的珠母雲因臭氧層被破壞

分化有機不純物質等等許多有益於人類和環保「正向化」作用。臭氧通過水介質能有效地降低和殲滅在膳食物中的農藥、化肥和生物激素殘毒及各種病菌、病源菌,降低污染對人類的危害。   1)用臭氧機產生的臭氣水浸泡蔬菜、水果,可由表及里的殺滅細菌、病毒,降解化肥、農藥殘留,激活植物細胞,使您吃到天然滋味、營養豐富的果蔬,吃起來更放心,其農藥殘留可去除95%以上,營養不流失,保鮮時間長。   2)用臭氧機產生的臭氧水浸泡肉雞、生肉、凍魚、凍蝦,可殺滅屠宰、運輸過程中攜帶的有害病菌,降解飼養過程中吸收的生物激素、抗生素、荷爾蒙等對人體有害的物質,還可去除腥味,讓您吃上放心的雞、魚、肉、蛋,味道更加鮮美。   3)用臭氧機產生的臭氧水可漂白衣物表面的臟污及染劑的顏色,並可殺菌及分解雜質,減少水源污染,不會有化學洗滌劑殘留而刺激皮膚,又有預防皮膚病和香港腳等效果。   4)將米用水淘凈,可降解農藥化肥殘留,再用凈化水煮飯。煮出的米飯香醇可口,富有營養。(不要使用鋁製品容器)   由於臭氧最終將還原於氧氣和水,不留任何殘餘物質,因而對環境無任何污染。   5(臭氧以其強氧化性、殺菌性、易分解性和無殘留的特性,使它在去除農藥殘留、殺菌消毒、防腐保鮮等方面有廣闊的應用前景。   無菌藥品生產環境的空氣潔凈級別要求:為了達到上述要求,我們應選擇什麼樣的凈化滅菌工藝呢?當前有四種滅菌方法。其中臭氧滅菌是其中的一項重要方法。但無論用什麼樣的消毒方法,都要達到上述規定,臭氧滅菌也不例外。臭氧作為一種取代傳統消毒方法的消毒手段,人們對它的要求更嚴而且更為省事易行,否則,就難以立足。

臭氧在餐飲業中應用的主要優點

  臭氧在餐飲業中消毒方式靈活、成本低廉、效果明顯、無副作用。   一、臭氧消毒方式 :1 、運用臭氧水清洗浸泡;2 、運用臭氧氣消毒   二、臭氧消毒的優勢   1 、 不僅可對餐具消毒,更具備其它消毒設備和方法不具備的(對餐飲場地及廚用設備消毒能力), 降解果蔬殘留農藥及肉製品中含有的有害激素,避免食物中毒現象的發生。   (1)臭氧氣可直接對廚房、飯廳、刀廚具、冰箱、菜架、養殖地、儲物室消毒,也可用臭氧水清洗消毒;   (2)臭氧氣或臭氧水可用於那些不能耐高溫的餐具消毒,例如 塑料、彩瓷製品等。   (3)臭氧水洗菜,可降解果蔬中的殘留農藥及肉類製品的有害激素 。   2 、臭氧消毒所需時間短,操作簡單,消毒后無需再清洗,若要對 100 件餐具消毒(供 8-10 人用餐):   (1)常規程序需用約140分鐘,流程如下:   去污(15分鐘)清毒浸泡(90分鐘)清洗(15分鐘)消毒櫃消毒(20分鐘)使用   (2)若用臭氧氣消毒,一般只需38分鐘。流程如下:   去污(15分鐘)清洗(15分鐘)消毒浸泡(8分鐘) 使用   (3)若用臭氧水消毒,僅需30分鐘。流程如下:   去污(15分鐘) 清洗消毒浸泡(15分鐘) 使用   3 、臭氧消毒無有害殘留物、無二次污染。   臭氧消毒后自行分解為氧氣,無異味、無污染,而且消毒全面、效果好。   4 、臭氧消毒使用成本低。   臭氧消毒主要以空氣作原料,耗電比消毒櫃低許多,臭氧消毒后餐具可直接使用,無須烘乾   臭氧消毒原理可以認為是一種氧化反應。   (1)臭氧對細菌滅活的機理:   臭氧對細菌的滅活反應總是進行的很迅速。與其它殺菌劑不同的是:臭氧能與細菌細胞壁脂類雙鍵反應, 穿入菌體內部,作用於蛋白和脂多糖,改變細胞的通透性,從而導致細菌死亡。臭氧還作用於細胞內的核物質,如核酸中的嘌呤嘧啶破壞DNA。   (2)臭氧對病毒的滅活機理:   臭氧對病毒的作用首先是病毒的衣體殼蛋白的四條多肽鏈,並使RNA受到損傷,特別是形成它的蛋白質噬菌體被臭氧氧化后,電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片,從中釋放出許多核糖核酸,干擾其吸附到寄存體上。臭氧殺菌的徹底性是不容懷疑的。

破壞臭氧層,危害我們每一個人

  紫外線從多方面影響著人類健康。人體會發生如曬斑、眼病、免疫系統變化、光變反應和皮膚病(包括皮膚癌)等。皮膚癌是一種頑固的疾病,紫外線的增長會使患這種病的危險性XX。紫外線光子有足夠的能量去XX雙鍵。中短波紫外線會透人皮膚深處,使人的皮膚產生炎症,人體的遺傳物質DNA(脫氧核糖核酸)受到損害,使正常生長的細胞蛻變成癌細胞並繼續生長成整塊的皮膚癌。也有說太陽光滲透進皮膚的表層。紫外線輻XX轟擊著皮膚細胞核內的DNA基本單位,使許多單位溶化成失去作用的碎片。這些毛病的修復過程可能會出現不正常,從而導致癌變流行病學已證實廠非黑瘤皮膚癌的發病率與日曬緊密相關。各種類型皮膚的人都有患非黑瘤皮膚癌的可能,但在淺色皮膚人群中發病率較高。動物實驗發現,紫外線中,紫外線B波長區是致癌作用最強的波長區域。   據估計,總臭氧量減少1%(即紫外線B增強2%),基礎細胞癌變率將增加約4%。近來的研究發現,紫外線B可使免疫系統功能發生變化。有的實驗結果表明,傳染性皮膚病可能也與由臭氧減少而導致的紫外線B增強有關。據估計總臭氧量減少1%,皮膚癌的發病率將增加5%-7%,白內障患者將增加0.2%—0.6%。自1983年以來,加拿大皮膚癌的發病率己增加235%,1991年皮膚病患者已多達4.7萬人。美國環保局局長說,美國在今後50年內死於皮膚癌者,將比過去預計的增加20萬人。澳大利亞人喜歡曬日光浴,把皮膚曬得黑黑的。儘管科學家反覆告誡多曬太陽會導致皮膚癌、他們對黑膚色還是樂此不疲。結果,直到澳大利亞人皮膚癌的發病率比世界上其他地方高出1倍時,才醒悟過來。全世界患皮膚癌的人已占癌症患者總人數的1/3。   聯合國環境規劃署曾警告說,如果地球的臭氧層會繼續按照目前的速度減少並變薄,那麼到2000年時全世界患皮膚癌的比例將增加26%,達到30萬人。如果下個世紀初臭氧層再減少10%,那麼全世界每年患白內障的人有可能達到160萬-175萬人。   受紫外線侵害還可能會誘發麻疹水痘、瘧病、疤疹、真菌病、結核病、麻風病淋巴癌。   紫外線的增加還會引起海洋浮遊生物及蝦、蟹幼體、貝類的大量死亡,造成某些生物滅絕。紫外線照XX結果還會使成群的兔子患上近視眼,成千上萬隻羊雙目失明

紫外線B削弱光合作用

  根據非洲海岸地區的實驗推測,在增強的紫外線B照XX下,浮遊生物的光合作用被削弱約5%。增強的紫外線B還可通過消滅水中微生物而導致淡水生態系統發生變化,並因而減弱了水體的自凈化作用。增強的紫外線B還可殺死幼魚、小蝦和蟹。如果南極海洋中原有的浮遊生物極度下降,則海洋生物從整體上會發生很大變化。但是,有的浮遊生物對紫外線很敏感,有的則不敏感。紫外線對不同生物的DNA的破壞程度有100倍的差別。   嚴重阻礙各種農作物和樹木的正常生長 有些植物如花生小麥,對紫外線B有較好的抵禦能力,而另一些植物如萵苣、西紅柿、大豆棉花,則是很敏感的。美國馬里蘭大學農業生物技術中心的特倫莫拉用太陽燈對6個大豆品種進行了觀察實驗,結果顯示其中3個大豆品種對紫外線輻XX極為敏感。具體表現為,大豆葉片光合作用強度下降,造成減產,同時也使大豆種于蛋白質和油脂含量下降。大氣臭氧層損失1%,大豆也將減產1%。   特倫莫拉還用了4年時間,對高劑量紫外輻XX給樹木生長造成的影響進行了觀察。結果表明,木材積累量明顯下降,它們的根部生長也因而受阻。   對全球氣候的不良擾亂作用 平流層上層臭氧的大量減少以及與此有關的平流層下層和對流層上層臭氧量的增長,可能會對全球氣候起不良的擾亂作用。臭氧的縱向重分佈可能使低空大氣變暖,並加劇由二氧化碳量增加導致的溫室效應。   光化學大氣污染過量的紫外線使塑料等高分子材料容易老化和分解,結果又帶來新的污染——光化學大氣污染。

臭氧

  臭氧分子結構:中心有個3中心4電子的π鍵,4個電子被3個氧原子共用,另外兩黑線邊是正常共價鍵,臭氧分子是不對稱的所以是極性的。   但要注意:臭氧和二氧化碳雖然電子式類似,但分子結構不同。臭氧是折線形,二氧化碳是直線形。對此的解釋要用到大學的無機化學知識。   美國航空航天局的科學家們最近發現,在地球南極洲上空的巨大臭氧空洞在9月份發生了明顯變化,從原先的旋渦狀變成了兩頭大、中間小的「變形蟲」形狀。    雖然這兩年,臭氧空洞面積看上去在縮小,但科學家警告說,目前就斷言臭氧層在「修復還原」還為時尚早。航空航天局的臭氧專家包羅-紐曼介紹,大氣層的溫度不斷上升造成了空洞的縮小。在2000年,南極洲的臭氧空洞面積曾經一度達到280萬平方公里,相當於3個美國大陸的面積;在2002年9月初,航空航天局的科學家們估算,空洞縮小到150萬平方公里。    澳大利亞一個臭氧層研究小組曾向全世界報告了一條好消息:由於環保措施這些年來得到有效地執行,南極洲上空的臭氧空洞正在不斷縮小,預計到2050年之前,這個「臭名昭著」的巨大空洞就可以完全被「填補」上了。   據報道,南極洲上空的臭氧空洞一直是困擾全世界環保人士的難題之一。最嚴重的時候,臭氧空洞的面積曾一度有3個澳大利亞那麼大。科學家們研究發現,「吞噬」臭氧的罪魁禍首原來是大氣層中的氯氟烴——一種含有氯、氟、碳三種元素的有機化合物(俗稱「氟里昂」)。   為了防止臭氧空洞進一步加劇,保護生態環境和人類健康,1990年各國制定了《蒙特利爾議定書》,對氯氟烴的排放量規定了嚴格的限制。如今,這些年來環保組織的不懈努力終於獲得了回報:臭氧又回來了!澳大利亞英聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)的大氣研究專家保羅·弗雷舍激動地說:「這是一條重大新聞。我們期待這一天已經很久了!」他說,雖然影響臭氧空洞縮小進度的因素還有很多,比如溫室效應、氣候變化等等,「但我們在將各種因素綜合起來考慮之後,得出了這一結論:南極洲上空的臭氧空洞不出50年便會完全消失」。   據悉,從50年代起,隨著電冰箱和空調(氯氟烴的主要生產源)的大量普及,大氣層中的氯氟烴含量逐年遞增,到2000年達到峰值。後來,由於新型無氟冰箱的誕生,氯氟烴含量才開始明顯下降。

化學性質及功效

  臭氧(O)是氧氣(O2)的同素異形體,它是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體。分子結構呈三角形,鍵角為116°,其密度是氧氣的1.5倍,在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強氧化劑,它在水中的氧化還原電位為2.07V,僅次於氟(2.5V),其氧化能力高於氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V),能破壞分解細菌的細胞壁,很快地擴散透進細胞內,氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等,也可以直接與細菌、病毒發生作用,破壞細胞、核糖核酸(RNA),分解脫氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物,使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。細菌被臭氧殺死是由細胞膜斷裂所致,這一過程被稱為細胞消散,是由於細胞質在水中被粉碎引起的,在消散的條件下細胞不可能再生。應當指出,與次氯酸消毒劑不同,臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響,其殺菌能力比氯大600-3000倍,它的滅菌、消毒作用幾乎是瞬時發生的,在水中臭氧濃度0.3-2mg/L時,0.5-1min內就可以致死細菌。達到相同滅菌效果(如使大腸桿菌殺滅率達99%)所需臭氧水藥劑量僅是氯的0.0048%。   臭氧對酵母和寄生生物等也有活性,例如可以用它去除以下類型的微生物和病毒。   ①病毒 已經證明臭氧對病毒具有非常強的殺滅性,例如Poloi病毒在臭氧濃度為0.05-0.45mg/L時,2min就會失去活性。   ②孢囊 在臭氧濃度為0.3mg/L下作用2.4min就被完全除掉。   ③孢子 由於孢衣的保護,它比生長態菌的抗臭氧能力高出10-15倍。   ④真菌 白色念珠菌(candida albicans)和青黴屬菌(penicillium)能被殺滅。   ⑤寄生生物 曼森氏血吸蟲(schistosoma mansoni)在3min后被殺滅。   此外,臭氧還可以氧化、分解水中的污染物,在水處理中對除嗅味、脫色、殺菌、去除酚、氰、鐵、錳和降低COD、BOD等都具有顯著的效果。   應當注意,雖然臭氧是強氧化劑,但其氧化能力是有選擇性的,像乙醇這種易被氧化的物質卻不容易和臭氧作用。

臭氧的發生及常用濃度

  臭氧的半衰期僅為30-60min。由於它不穩定、易分解,無法作為一般的產品貯存,因此需在現場製造。用空氣製成臭氧的濃度一般為10-20mg/L,用氧氣製成臭氧的濃度為20-40mg/L。含有1%-4%(質量比)臭氧的空氣可用於水的消毒處理。   產生臭氧的方法是用乾燥空氣或乾燥氧氣作原料,通過放電法制得。另一個生產的臭氧的方法是電解法,將水電解變成氧元素,然後使其中的自由氧變成臭氧。   使用電解系統生產臭氧的主要優點是:   ① 沒有離子污染   ② 待消毒處理的水是用來產生臭氧的原料,因此沒有來自系統外部的其他污染   ③ 臭氧在處理過程中一生成就被溶解,即可以用較少的設備進行臭氧處理。   若在加壓條件下,可生產出較高濃度的臭氧。

注意事項

  臭氧最適用於水質及用水量比較穩定的系統,當其發生變化時應及時調整臭氧的用量。在實際生產中,及時進行調節有一定的困難。   另一個須考慮的問題是水中有機物的含量,當水的混濁度小於5mg/L時,對臭氧消毒滅菌的效果影響極微,混濁度XX,影響消毒效果。如果有機物含量很高時,臭氧的消耗量將會升高,其消毒能力則下降,因為臭氧將首先消耗在有機物上,而不是殺滅細菌方面。因此,國外製葯業在製藥用水系統中增加了總機碳(TOC)的監控項目。但糟糕的是,在受到嚴重有機物污染的進水中用臭氧處理后,大的有機物分子會XX成微生物新陳代謝的營養源,因此,在沒有維持管網臭氧濃度的情況下,反會使得粘泥增多,進而使水質惡化。   在許多方面,作為消毒劑的臭氧和氯氣,它們的優點是互補的。臭氧具有快速殺菌和滅活病毒的作用,對於除嗅、味和色度,一般都有好的效果。氯氣則具有持久、靈活、可控制的殺菌作用,在管網系統中可連續使用。所以臭氧和氯氣結合起來使用,看來是水系統消毒最為理想的方式。   臭氧消毒方法的優越性   1.優於化學消毒方法:臭氧作為高效廣譜無殘留污染的氣體消毒劑比食品行業常用的消毒劑具有特殊的優越性。與過氧乙酸高錳酸鉀甲醛福爾馬林)、二氧化硫化學消毒劑相比,其殺菌能力與過氧乙酸相當,高於其他消毒劑。   臭氧會自行分解為氧氣,不產生殘留污染,消毒后不需通風換氣。常規消毒均需通風換氣或化學中和,麻煩而又降低消毒效果。臭氧可直接對食品使用作殺菌或防霉保鮮,為干法消毒,簡單易行。臭氧殺菌濃度對食品是極微弱的氧化濃度,對食品無害。   2.優於紫外線照XX   (1) 臭氧到處滲透,沒有死角。紫外線只有照XX到物體表面且達到一定的照XX強度標準才有殺菌效果。食品車間一般比較高大,致使紫外線照XX強度遠遠不夠,特別是距離遠,照XX產生很大死角,如加工案板下部等。臭氧為氣體,滲透性強,擴散性好,濃度均勻,沒有死角   (2) 殺菌速度快。紫外線照XX殺菌需要較長的作用時間,一般要照XX6小時以上,而符合標準濃度的臭氧只需開機1小時以上   (3) 高濕度下殺菌效果更好。紫外線照XX殺菌在環境相對濕度達到60%以上時,消毒效果急劇下降,濕度達到80%以上時反可誘使細菌復活。臭氧則相反,濕度越高,殺菌效果越好。這是由於高濕度下細胞膜膨脹變薄,其組織容易被臭氧破壞,這一特性對於食品行業中普遍存在的高濕環境特別適合   (4) 有低濃度保潔功能。紫外線照XX時生產人員必須離開現場,照XX完成後無法用低功率的紫外線照XX保潔;臭氧消毒時生產人員必須離開現場,消毒完成後可以調低臭氧發生量,用符合國家衛生標準的低濃度臭氧繼續保持生產車間的空氣清潔。   3.除臭凈化效果極好   臭氧依靠其強氧化性能可快速分解產生臭味及其其它氣味的有機或無機物質后達到脫臭效果,將臭味根源物質分解成無害物質。例如:將氨氧化成二氧化碳和水。

臭氧對人類的危害

  低濃度的臭氧可消毒。一般森林地區臭氧濃度即可達到0.1ppm) 但超標的臭氧則是個無形殺手!   ▲ 它強烈刺激人的呼吸道,造成咽喉腫痛胸悶咳嗽、引發支氣管炎和肺氣腫;   ▲ 臭氧會造成人的神經中毒,頭暈頭痛視力下降、記憶力衰退;   ▲ 臭氧會對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用,致使人的皮膚起皺、 出現黑斑;   ▲ 臭氧還會破壞人體的免疫機能,誘發淋巴細胞染色體病變,加速衰老, 致使孕婦畸形兒;   ▲ 而複印機墨粉發熱產生的臭氧及有機廢氣更是一種強致癌物質,它會引發各類癌症和心血管疾病。   因此,臭氧和有機廢氣所造成的危害必須引起人們的高度重視。

臭氧性質

物理性質

  在常溫常態常壓下,較低濃度的臭氧是無色氣體,當濃度達到 15%時,呈現出淡藍色。臭氧可溶於水,在常溫常態常壓下臭氧在水中的溶解度比氧高約13倍,比空氣高25倍。但臭氧水溶液的穩定性受水中所含雜質的影響較大,特別是有金屬離子存在時,臭氧可迅速分解為氧,在純水中分解較慢。臭氧的密度是2.14g/L(0°C,0.1MP),沸點是-111°C,熔點是-192°C。臭氧分子結構是不穩定的,它在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧的主要物理性質列于表1-1,臭氧在不同溫度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧雖然在水中的溶解度比氧大10倍,但是在實用上它的溶解度甚小,因為他遵守亨利定律,其溶解度與體系中的分壓和總壓成比例。臭氧在空氣中的含量極低,故分壓也極低,那就會迫使水中臭氧從水和空氣的界面上逸出,使水中臭氧濃度總是處於不斷降低狀態。

化學性質

  1. 臭氧很不穩定,在常溫常態常壓下即可分解為氧氣。臭氧、氯和二氧化氫的氧化勢(還原電位)分別是2.07.1.36.1.28伏特,可見臭氧在處理水中是氧化力量最強的一種。臭氧的氧化作用導致不飽和的有機分子的XX。使臭氧分子結合在有機分子的雙鍵上,生成臭氧化物。臭氧化物的自發性分裂產生一個羧基化合物和帶有酸性和鹼性基的兩性離子,後者是不穩定的,可分解成酸和醛。其反應式為:   2O?→3O? + 285kJ ( 1-2 )   由於分解時放出大量熱量,故當其含量在 25 %以上時,很容易爆炸。但一般臭氧在空氣中,臭氧的含量很難超過 10 %以上,在臭氧用於飲用水處理的較長過程中,還沒有一例氧爆炸的事例。