臭氧的安全浓度

根据清华大学编的《臭氧技术应用文集》一书，将有关臭氧应用浓度按安全浓度空气、应用浓度、水中应用浓度、环境浓度及感知浓度，分类摘录，以便在应用中查找。 安全浓度人们允许接触的臭氧浓度不大于0.2mg/m3。

◎臭氧工业卫生标准： 国际臭氧协会： 0.1 ppm，接触10小时; 美 国： 0.1 ppm，接触 8小时， 德、法、日 本： 0.1 ppm， 中国：0.15 ppm。

◎家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超过0.2 mg/m3(指1.5米以外)，消毒一个周期后残留浓度不得大于0.3mg/m3。

◎动物试验表明，臭氧毒性的起点浓度为0.3 ppm，而人对空气中臭氧可嗅知的浓度为0.02～0.04 ppm，根据臭氧对肺功能毒性的试验结果，提出1.5～2.0 ppm为臭氧允许浓度的上限。卫生部规定臭氧最高允许浓度为0.3 mg/m³ (0.15 ppm)。

空气应用浓度

◎作为空气除味与杀菌，要求臭氧浓度较低，如0.25 ppm(0.5 mg/m³)，而物品表面消毒(杀灭微生物和去除化学污染)则要求提高几十倍的臭氧浓度。

◎空气应用臭氧浓度在1 mg/m³～10 mg/m³之间。

◎温度低，湿度大则杀灭效果好，尤其是湿度，相对湿度小于45%，臭氧对空气中悬浮微生物几乎没有杀灭作用。在60%时才逐渐增强，在95%时达到最大值。

◎用臭氧消毒食品加工车间，0.5～1.0 ppm即可杀灭空气中的80%的自然菌。

◎冷库消毒要求臭氧浓度6～10 ppm，停机后封库24小时以上细菌杀灭率90%左右，霉菌杀灭率80%左右。

◎在水果贮藏期间，可用2～3 ppm的臭氧可使霉菌的生长受到抑制，贮藏期可延长一倍。

水中应用浓度

◎水应用中臭氧溶解度在0.1 mg/L～10 mg/L之间。低值作为水消毒净化要求的最低浓度，高值作为臭氧水消毒剂 可达到的浓度值。

◎自来水臭氧净化，国际常规标准为0.4 mg/L的溶解度值，保持4分钟，即CT值为1.6。

◎水中余臭氧浓度保持在0.1～0.5 mg/L作用5～10 min可达消毒目的。

◎臭氧水消毒灭菌是急速的，消毒作用在瞬间发生。清水中臭氧浓度一旦达到，在0.5～1分钟内就杀死细菌，在浓度达4mg/L，在1分钟内乙肝病毒灭活率为100%。

◎Herbold报道：20℃条件下，水中臭氧浓度达0.43mg/L时，可将大肠杆菌100%杀灭，10℃时仅需0.36 mg/L即可全部杀灭。

◎臭氧浓度为0.25～38mg/L时，仅需几秒或几分钟完全灭活甲型肝炎病毒(HAV)。

◎矿泉水中臭氧溶解度在0.4～0.5mg/L时，即可满足杀菌保质要求。合理的臭氧投放量为3～5mg/L。

◎瓶装水处理应达0.3～0.5mg/L的臭氧溶解度值，要求投加臭氧应满足 1m³水3g O₃的发生量。根据实践经验，臭氧发生浓度高于8mg/L时容易达到浓度。

4臭氧的毒性和腐蚀性

臭氧属于有害气体，浓度为 6.25×10-6 mol/L(0.3mg/m3 ) 时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉;浓度 (6.25～62.5)×10-5 mol/L(3～30mg/m3 ) 时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症状;臭氧浓度为 3.125×10-4 ～1.25×10-3 mol/L(15～60mg/m3 ) 时，则对人体有危害。其毒性还和接触时间有关，例如长期接触 1.748×10-7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧会引起永久性心脏障碍，但接触20ppm以下的臭氧不超过2h ，对人体无永久性危害。因此，臭氧浓度的允许值定为4.46×10-9 mol/L(0.1ppm)8h。 由于臭氧的臭味很浓，浓度为 4.46×10-9 mol/L(0.1ppm)时，人们就感觉到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的历史，还没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。

臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用，即使在别处使用得相当稳定得聚氯乙烯塑料滤板等，在臭氧加注设备中使用不久便见疏松、开裂和穿孔。在臭氧发生设备和计量设备中，不能用普通橡胶作密封材料，必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。

5臭氧与有机物的反应

臭氧在水溶液中与有机物的反应极其复杂，⑴ 臭氧与烯烃类化合物的反应 臭氧容易与具有双链的烯烃化合物发生反应，反应的最终产物可能是单体的、聚合的、或交错的臭氧化物的混合体。臭氧化物分解成醛和酸。⑵ 臭氧和芳香族化合物的反应 臭氧和芳香族化合物的反应较慢，在系列苯<萘<菲<嵌二萘<蒽中，其反应速度常数逐渐增大。⑶ 对核蛋白(氨基酸)系、有机氨也都发生反应，臭氧在下列混合物的氧化顺序为：链烯烃>胺>酚>多环芳香烃>醇>醛>链烷烃。