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光因子的生态作用與生物适應

科技 更新时间:2025-02-03 15:02:22

臭氧(化學分子式O3,分子量為48.00),又名活性氧、超氧、三子氧、富氧等,廣泛存在于地球大氣層20公裡以外的臭氧層,臭氧層能吸收太陽輻射中絕大部分紫外線,保護地球生物免收傷害,而受到關注。臭氧在常溫下顯态為帶刺鼻性質的無毒異味,是已知最強的氧化劑。臭氧氣體經冷處理後可呈液态,沸點為-112.3℃,在水中溶解度比氧高。臭氧的穩定性極差,在常溫下可自行分解為氧氣,在270℃高溫下可立即轉化為氧氣。

在19世紀末,具有強氧化性的臭氧已經被用于蔗糖精制和亞麻制品的漂白、牛奶、肉類制品等蛋白質含量較高食品的保鮮、制酒車間的消毒殺菌、印染紡織品的脫色以及下水道除臭除菌等。但臭氧在我國的應用比較遲,在開始之初,主要是用于礦泉水、純淨水處理,以及城市自來用水的處理。而現在,随着人們對臭氧的深入研究以及臭氧技術的發展,臭氧應用越來越吃香。

臭氧的産生

目前臭氧的制取技術大緻有:電暈發電制臭氧、核輻射、紫外線照射、等離子體射流法和電解法等。我們主要來說一下電解制臭氧法以及紫外線照射這兩種技術。

電解法是利用直流電源電解含氧電解質産生臭氧,目前比較具有代表性技術是(固态聚合物電解質)SPE電極與金屬氧化催化技術,使用純水為原料電解得到20%左右濃度的臭氧,這也是目前制取臭氧濃度最高的方法之一。電解法提取的臭氧具有濃度高、成分純淨、在水中溶解度高的優勢,在醫療、食品加工與養殖業等具有廣泛的應用,但是與其他制取技術相比,電解法的制臭氧量小,能耗高,無法滿足大規模生産制取臭氧應用的條件,所以電解法常常與電暈放電法相互配合,以此來滿足大規模生産制取的需要。

紫外線燈是如何産生臭氧的:

光因子的生态作用與生物适應(光導師時間臭氧的應用)1

臭氧的應用機制

臭氧作為氣體消毒淨化劑,其消毒過程為強氧化專用使微生物細胞中的多種成分發生反應。從而是微生物産生不可逆的變化而死亡。一般認為,臭氧滅活病毒是通過直接破壞其核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)完成的。臭氧殺滅細菌、黴菌微生物則是臭氧首先作用于細胞膜、使膜構成成分受到損失,導緻新陳代謝障礙并抑制其生長,臭氧則繼續滲透破壞膜内組織,使其死亡。值得一提的是,使用臭氧殺菌,空間内的濕度增加可以提高滅殺率,這是由于在濕度下細胞膜膨脹變薄,其組織更容易被臭氧破壞。

臭氧去除異味效率極好,它的強氧化性能使各種易揮發臭味異味的無機物或有機物氧化,除去臭味。臭味的主要成分是胺類物質。硫化氫、甲硫醇、二甲硫化合物、二甲二硫化物燈,通常情況下,臭氧與上述的物質成分隻需作用幾分鐘,即可被臭氧氧化,除去異味。

臭氧在水處理上的應用

水處理,包括工業污水、生活污水、及醫療污水等。由于水資源愈來愈緊張,工業及城市污水處理後經常會被循環再用,這就需要提高污水的處理标準。利用臭氧對水進行深度處理,可除掉水中各種有害有毒物質,如氰離子、錳離子、氯離子、鐵離子等等。利用臭氧處理工業污水廢水,能氧化水中酚,屬于自由基反應,首先經過鍊的引發,進而引進羟基,直至最後氧化為二氧化碳和水。利用臭氧可以對醫院污水進行消毒滅菌,相對于單量的氯氣處理,快200-300倍,在幾分鐘内可以将病毒殺死。

臭氧的在飲用水的應用

采用臭氧消毒滅菌不存在會對人體有害的物質殘留(如足量氯氣消毒會導緻緻癌的硫化有機物産生),對提高飲用水的消毒質量問題非常有效。地表水中含有各種有機、無機化合物以及各種細菌、病毒。地表水用臭氧進行深度處理後,基本上可以達到優質飲用水标準。有實驗表明,水中臭氧濃度在0.4ppm時,隻需一分鐘就可以将細菌和病毒全部殺死,臭氧滅殺病毒的速度要比滅殺細菌的速度更快。經臭氧程度處理的飲用水質量很高,可以防止微生物在管道内生長,保護了人體的健康,同時,若是使用紫外線燈 臭氧結合的方式,會更為有效提高地對飲用水的消毒處理效果。

臭氧在醫療保健的作用

目前,國際上在醫療方面臭氧已有多種用途:如病房、手術室結合紫外線燈的空氣消毒、利用臭氧水進行醫用器械消毒,采用臭氧進行雅客疾病治療(口腔手術及保持口腔無菌),臭氧與放射理療結合治療癌症,和臭氧水治療婦科疾病、注射臭氧氣體治療瘘痔、靜脈曲張等。早在20世紀初期,臭氧已成功用于貧血、糖尿病等的治療過程中。到80年代,國外在臨床上采用臭氧作為輔助愈合物。此外,臭氧能夠優化人體細胞組織的氧化基因,因此臭氧具有治療和保健的雙重功能,不過,在醫療上,臭氧要高純度和高難度。應用臭氧,可以減少或去除血液中血紅細胞的結團,增強對氧的吸收,提高動脈壓,降低血液粘性,促進血液循環,谷堆預防和治療心血管疾病 有一定的療效。臨床經驗證明,臭氧對皮膚關節腫脹、皮膚潰瘍症、神經性皮炎、脂溢性皮炎、手足癬、濕疹燈皮膚病、白癜風。骨折等疾病有顯著的療效。

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