王巧黎 （青島中心醫(yī)療集團　山東 青島　266042）劉培?！。ㄉ綎|出入境檢驗檢疫局　青島）

衛(wèi)生檢疫

臭氧技術應用于醫(yī)療和食品衛(wèi)生除害處理可行性的研究

王巧黎 （青島中心醫(yī)療集團山東 青島266042）
劉培海（山東出入境檢驗檢疫局青島）

食品、醫(yī)療以及養(yǎng)殖業(yè)的衛(wèi)生處理工作是保障食品安全和身體健康的一個重要組成部分，是有效防止傳染病傳播、保護食品安全和人體健康的重要的手段，其處理結(jié)果的好壞直接影響到食品的安全和人們的健康。而藥劑是影響處理結(jié)果好壞的最重要因素之一，為保證除害處理的效果，一般采用過氧乙酸、磷化鋁、溴甲烷等高毒、高污染的化學制劑，這些制劑在殺死病菌和害蟲的同時，不可避免的會帶來人體損害和環(huán)境污染的問題。近年來，隨著科學技術的進步和人們對安全健康問題的重視，一種新生的除害處理技術正得到廣泛的使用和關注，那就是臭氧技術。臭氧是世界上公認的21世紀環(huán)境工程的四大技術之一，具有獨特的功能，如殺菌、消毒、除臭、防霉、保鮮和空氣清新等，在食品、醫(yī)療等領域得到廣泛的應用。隨著科學技術的進步和人們對食品安全和身體健康問題的重視，人們正在探求和尋找可以用于醫(yī)療和食品的衛(wèi)生除害處理的“高效、低毒、環(huán)?！毙l(wèi)生處理藥品，而臭氧技術以其高效、環(huán)保、適應性強的特點，得到人們的廣泛關注。本文對臭氧技術應用和特點進行了總結(jié)和概述，并對其應用于醫(yī)療和食品的衛(wèi)生除害處理的可行性進行了論述和研究，為醫(yī)療和食品的衛(wèi)生除害處理使用新材料、采用新工藝、學習新技術、拓展新領域提供了新的思路和方向。

1　臭氧技術介紹

（1）臭氧化學分子式O3，又稱富氧、三原子氧、超氧，因其類似魚腥味的臭味而得名。是一種強氧化劑和廣譜高效殺菌劑，主要作用是消毒滅菌，而其一個重要的特點是在常溫下可以自行還原為氧氣。（2）1785年，德國人在使用電機時，發(fā)現(xiàn)在電機放電時產(chǎn)生一種異味。1840年德國科學家舒貝因（Schonbein）將此異味確定為O3，而命名為OZONE（臭氧）。自此以后，歐洲的科學家率先開始研究臭氧的特性和功用，發(fā)現(xiàn)廣譜的滅菌效果后，開始工業(yè)生產(chǎn)應用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧對牛肉存儲的保鮮，自1870年開始，一直沿用至今。在19世紀，人們就認識到了臭氧的強氧化作用，發(fā)現(xiàn)臭氧對木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡膠、脂肪、動植物油與酒精等物質(zhì)都有氧化作用。1868 年，德·格貝斯（de·Gebeth）獲得了臭氧應用技術的第一項專利，用臭氧將煤焦油混合物氧化為適于涂料、油漆使用的產(chǎn)品。1873年，歐洲將臭氧在食糖精制和亞麻漂白方面投入使用。一百多年來臭氧應用已深入到多個領域，對人類的生產(chǎn)技術發(fā)展做出了重大貢獻。（3）二戰(zhàn)以后，國際上臭氧應用技術獲到了長足發(fā)展。首先，1902年，德國帕德博恩建立了第一座用臭氧處理水質(zhì)的大規(guī)模水廠，開創(chuàng)了臭氧水處理的先河，現(xiàn)在世界上已有數(shù)千座臭氧水廠歐美、日本、加拿大等國家的自來水廠應用臭氧已達到普及程度。礦泉水、純凈水廠家?guī)缀醵佳b備了臭氧設備。美國七十年代初開始利用臭氧處理生活污水，主要是為了滅菌消毒、去除污染物、脫色等達到排放標準。日本則在缺水地區(qū)將污水用臭氧處理后作為中水使用。美、日、德、法等國家近年來都建立了大規(guī)模的臭氧污水處理廠。其次，工業(yè)應用臭氧也已非常普遍，主要用于化工、石油、造紙、紡織和制藥、香料工業(yè)。食品行業(yè)的應用更為普及，1904年歐洲就利用臭氧對保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品進行保鮮處理，三十年代末，美國80%的冷藏蛋庫都安裝了臭氧發(fā)生器。二戰(zhàn)后，歐美、日在食品果品、蔬菜保鮮中將臭氧運用到儲存、制造、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)。在醫(yī)療方面，二戰(zhàn)時日本就利用臭氧進行人體理療，俄羅斯則將強氣（臭氧化空氣）給體育人應用。目前，國際上在醫(yī)療方面已有多種用途：如病房、手術室的空氣消毒，利用臭氧水進行醫(yī)用器械消毒，采用臭氧進行牙科疾病治療（口腔手術及保持口腔無菌），采用臭氧與放射理療結(jié)合治療癌癥，喝臭氧水治療婦女病，注射臭氧氣體治療瘺痔、靜脈曲張等。在保健方面，日本、臺灣流行吸強氣（含低濃度臭氧的空氣）以強身，用臭氧化水淋浴身體殺體菌和美容。現(xiàn)在流行的高科技美容，事實上就是應用臭氧。（4）臭氧應用按用途分為水質(zhì)處理、化學氧化、食品加工保鮮和醫(yī)療4個領域，各個領域的應用研究與設備開發(fā)都已達到相當高的水平。世界已經(jīng)形成了獨立的臭氧技術產(chǎn)業(yè)和部門，1973年建立的國際臭氧協(xié)會（IOA）設在加拿大。該協(xié)會每兩年一次舉辦國際會議交流各國發(fā)展臭氧技術的論文、報告，發(fā)達國家都普遍建立了IOA地區(qū)性組織，進行學術交流。（5）近年來，我國臭氧技術得到了快速的發(fā)展和進步，已經(jīng)應用在高純水（電子、制藥等行業(yè)）、醫(yī)療污水處理、污水處理廠、自來水廠、中水回用和游泳池水處理等各個行業(yè)，而且在蔬菜種植、糧食保存等方面也得到逐步應用。臭氧技術以其高效、環(huán)保、適應性強的特點正逐步得到大家的青睞。

2　臭氧技術除害的特點

臭氧消毒滅菌方法與常規(guī)消毒滅菌方法相比具有以下特點：

2.1高效性臭氧技術氧化能力強，殺菌效率高，殺菌速度快，臭氧殺滅水中微生物的效率是氯劑的600～3000倍，可以殺滅水中所有的細菌、病毒、芽胞、孢子蟲類，還能殺滅藻類等；臭氧消毒不需要其他任何輔助材料和添加劑。消毒進行時臭氧發(fā)生裝置產(chǎn)生一定量的臭氧，在相對密封的環(huán)境下，擴散均勻，包容性、通透性好，克服了紫外線殺菌存在的消毒死角的問題，達到全方位、快速、高效的消毒殺菌目的。另外，由于它的滅菌廣譜，既可以殺滅細菌繁殖體、芽胞、病毒、真菌和原蟲孢體等多種微生物，還可以破壞肉毒桿菌和毒素及立克次氏體等，同時還具有很強的除霉、腥、臭等異味的功能。

2.2高潔性臭氧在環(huán)境中可自然分解為氧，而且氧氣是臭氧唯--的分解產(chǎn)物。這是臭氧作為消毒滅菌劑的獨特優(yōu)點。臭氧利用空氣中的氧氣產(chǎn)生的，消毒氧化過程中，多余的氧原子（O）在30min后又結(jié)合成為分子氧（O2），不存在任何殘留物質(zhì)，解決了消毒劑消毒時，殘留物的二次污染問題，同時省去了消毒結(jié)束后的再次清潔。

2.3方便性臭氧殺菌設備一般安裝在室內(nèi)或中央空調(diào)系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)中，或者是滅菌設備中（如臭氧消毒滅菌柜、傳遞窗等）。可根據(jù)滅菌所需濃度及時間，自動設置臭氧滅菌設備的定時控制，操作使用方便。而甲醛、環(huán)氧乙酸熏蒸消毒時間長，而臭氧消毒可以天天定時開啟使用。

3　推廣臭氧用于除害處理的可行性

3.1適合現(xiàn)代社會對食品安全和消毒劑安全的要求隨著人民生活水平的提高，食品安全問題已經(jīng)成為“天字一號”的問題，新頒布實施的《食品安全法》也將用于食品的消毒劑納入管理范疇。因此，如何選用健康、安全、無污染的消毒劑就成為我們必須關注的焦點。臭氧除害技術不僅可有效降低食品中的化學物質(zhì)殘留量、提高食品衛(wèi)生質(zhì)量，而且消除了化學制劑帶來的化學品殘留問題，從而成為除害處理技術的首選，而且應用前景十分美好。

3.2技術的進步突破了成本的限制，使臭氧技術廣泛推廣成為可能與傳統(tǒng)觀念相反，臭氧除害技術的成本相對來說是較低的，原因主要有：（1）原料成本低：臭氧的原料來源充足，可以直接用空氣為原料，原料及原料處理幾乎不要花錢。可以就地取材，可以用空氣為原料來制取臭氧，使用成本低。在常規(guī)條件下，一個50m3的空間，一個月用臭氧殺菌的成本只有5元左右。（2）操作簡單方便：在使用微電腦控制的臭氧發(fā)生器時，可以設定工作參數(shù)，無需人員值守，可減少人工費用。（3）可減少健康費用的支出：自動化控制程度高，人員無需呆在消毒室，且臭氧發(fā)揮殺菌作用后，會很快分解，所以，用臭氧殺菌消毒，不會對操作人員的健康產(chǎn)生危害，不會引發(fā)象化學熏蒸劑消毒那樣的職業(yè)病。（4）運行費用低：以臭氧消毒，消耗的成本主要是電費，例如，一個體積為300m3的食品車間用臭氧消毒，只要用15g臭氧、保持空間臭氧濃度達10mg/kg 1h即可。而要達此要求，只要用臭氧發(fā)生量為10g/h的臭氧發(fā)生器即可，這種設備的功率為70～80W。也就是說，一臺80W的臭氧發(fā)生器只要運行1h，就可以滿足一個體積為300m3的食品車間的消毒要求，很顯然，這樣的電費并不高，食品企業(yè)完全可以承受。而一臺臭氧發(fā)生量為10g/h的臭氧發(fā)生器，售價約為4000～5000元之間，而且隨著技術的進步，價格還會繼續(xù)下降。（5）相對于用化學熏蒸劑消毒而言，購買臭氧設備的一次性投入較大；但從長期來看，臭氧消毒的運行費用并不高?；瘜W熏蒸劑是有毒有害物品和一次性消耗品，為了保存和使用這種物品，須設置專門的倉庫和設施，這也要花一筆不小的錢，這筆錢極可能比一臺臭氧設備的購置款大很多；每次消耗掉的化學熏蒸劑也要花錢。而一臺臭氧設備，只要保養(yǎng)得當、正確使用，可以使用多年。而且，還可以 根據(jù)使用空間的大小選擇設備的型號和發(fā)生量，減少浪費。

3.3氧化性強，不僅能起到殺菌的作用，而且能殺死害蟲（1）臭氧是已知可利用的最強的氧化劑之一，是一種高效廣譜殺菌劑。臭氧可使細菌、真菌等菌體的蛋白質(zhì)外殼氧化變性，可殺滅細菌繁殖體和牙胞、病毒、真菌等。常見的大腸桿菌、糞鏈球菌、金黃色葡萄球菌等，殺滅率在99% 以上。臭氧還可以殺滅肝炎病毒、感冒病毒等，臭氧能殺死病毒細菌，而健康的細胞具有強大的平衡系統(tǒng)，因而臭氧對健康細胞無害。（2）有可能成為有效的替代殺蟲技術。美國普渡大學的昆蟲學副教授Linda Mason及其同事正在研究臭氧作為一種替代技術的可能性。根據(jù)Mason及其同事的實驗，用50mg/kg的臭氧處理30d的小麥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)92%～100%的常見的儲糧害蟲和表面真菌都被殺死了。該研究還發(fā)現(xiàn)，目前糧食儲存過程中所使用的商業(yè)通風系統(tǒng)足以將臭氧擴散到所有谷物表面。后來對玉米、爆米花、大米和大豆等其他谷物的研究也得出了近似的結(jié)果，并沒有損害糧食的口味及營養(yǎng)價值。（3）可以用于大棚蔬菜殺蟲技術。目前在國內(nèi)有些地方已推廣使用溫室臭氧防病機、電活化水滅蟲器等。其原理都是以空氣、水為原料，通過高壓、高頻產(chǎn)生高濃度的臭氧。臭氧是一種強氧化劑，對各種昆蟲、細菌及病毒具有極強的殺滅效果。當害蟲吸入臭氧時，臭氧的強氧化作用就會將其呼吸和循環(huán)系統(tǒng)氧化破壞，使其窒息死亡，達到殺蟲目的。大棚蔬菜病蟲害防治儀可防治大棚蔬菜的霜霉病、灰霉病、葉霉病、疫病、白粉病、角斑病等病害，還可殺死蚜蟲、白粉虱、斑潛蠅等害蟲。由于臭氧殺蟲具有無污染、無殘留的特點，臭氧將在無公害蔬菜生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用。（4）適應性強，沒有特別的限制條件。臭氧是氣體，在空氣中可以彌漫到室內(nèi)所有物品周圍和空間的每個角落，擴散性好，濃度均勻，不留死角。此外，臭氧不僅可以用于飲用水、污水等液體物質(zhì)，而且還可以制成高濃度臭氧消毒水，作用于蔬菜、瓜果、食品用具、手和其他物品等固形物質(zhì)，甚至可以用于藥行業(yè)、食品加工行業(yè)的管路、生產(chǎn)設備及盛裝容器的浸泡和清洗，使用簡單，不會產(chǎn)生死角。

總之，臭氧技術已經(jīng)越來越廣泛的應用于各個領域，雖然也有超劑量存在危害的可能，但對衛(wèi)生除害處理來說，是難得機遇和挑戰(zhàn)，應該加強這方面的應用和研究，從使用新材料、采用新工藝、學習新技術、拓展新領域等多方面入手，開發(fā)出適應現(xiàn)代健康生活要求的衛(wèi)生除害處理技術。

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中圖分類號：S851.36

文獻標識碼：C

文章編號：1007-1733（2015）03-0037-03

收稿日期：（2014–12–26）