臭氧的毒性

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臭氧的毒性

2019/3/9 8:51:30

臭氧的应用需要遵循两点：一是安全，二是有效。安全排在有效前面。臭氧应用在中国已经充分发展了20多年，在环境、食品、制药、化工、医疗等多个领域做出了卓越的贡献，但凡事有度，臭氧有量，不可滥用。剑有双刃，可杀敌亦可伤己。臭氧的强氧化性就是一把双刃剑。

一、臭氧安全浓度的国家以及国际规定
GB3095-2012《环境空气质量标准》
臭氧：一级：0.1mg/m³ （8小时均值） 0.16mg/m³ （1小时均值）
臭氧：二级：0.16mg/m³ （8小时均值） 0.2mg/m³ （1小时均值）【工业标准】
注：早期的版本分为三级，2012版《环境空气质量标准》将空气质量的三类区并入二类区，所对应的臭氧浓度则由之前的三级变成现在的两级。一类环境区适用一级浓度限值，二类环境区适用二级浓度限值。
其中，一类环境指的是自然保护区、风景名胜区；二类为居住区、商业区、工业区和农村地区。早版本(GB3095-1996)的三类区：特定工业区，被取消特权，并入二类区。早版本的三个臭氧浓度限值为1小时平均：一级0.12mg/m3；二级0.16mg/m3；三级0.20mg/m3。可以看出，新标准对臭氧的限值更加严格了。实际上，在96年的时候，臭氧的应用在中国刚刚开始萌芽，北京同林臭氧还未诞生呢。
在臭氧发生器的工业应用里，按照0.16mg/m³或0.2mg/m³来执行，臭氧的尾气浓度、臭氧消毒后的残留浓度、以及呼吸带浓度等都以此为标准。也就是中国的臭氧工业卫生标准。
《室内空气质量国家标准》GB/T18883-2002
臭氧 0.16mg/m³ 1小时均值（同GB3095-2012《环境空气质量标准》一级标准）。
国际臭氧工业卫生标准：
IOA(国际臭氧协会)、德国、法国、日本：0.2mg/m³（10小时均值）
美国：0.2 mg/m³ （8小时均值）。外国同行们喜欢用0.1ppm来表示。

二、臭氧对人体的毒性
关于臭氧生物毒性的表现多集中于其对呼吸系统的毒性作用方面。高浓度或大量臭氧被吸入后可发生呼吸道形态学、机体代谢及肺功能改变，损伤气道上皮细胞，增加炎症细胞的聚集，引起气道分泌物过多和高反应性等肺部炎症，使肺部各种巯基酶活性下降以及肺功能降低。
因为臭氧的强氧化性，臭氧对上、下呼吸道刺激性很强,高浓度臭氧接触会对鼻黏膜、眼结膜等黏膜组织造成刺激，变干变痒；而吸入臭氧后,可出现咽喉干燥,咳嗽（出现咳嗽你就可以跑啦）、胸闷等,可伴有食欲减退、乏力、睡眠障碍等。重者吸入高浓度臭氧后数小时可逐渐出现肺水肿。黏膜接触高浓度臭氧水可引起灼伤（鼻炎患者不要擅自使用臭氧水洗鼻）。臭氧对人体的刺激可参见下图：

图中刺激作用区以下范围为无损害区，即离开臭氧环境就很快得以恢复的影响区。“感觉”为嗅到臭氧的特异性气味（纯臭氧为腥臭味，空气源臭氧发生器产生的臭氧掺杂了氮氧化物的更臭）;“刺激”是呼吸道黏膜有反应，感到口干、咳嗽，较强刺激有嗓子痛、疲乏等感觉，需要几个小时恢复。呼吸新鲜空气、喝水有利于迅速减轻症状。
刺激作用区以上部分（中毒区）为推测值，因为世界上还没有因臭氧中毒倒地，不舒服就采取措施啦。
臭氧浓度为0.6 mg/m³（0.3ppm）是臭氧毒性表现的起点，而人类嗅觉限为0.02-0.04 mg/m³（我闻多了，大约要在0.1mg/m³），感受的臭氧浓度远低于卫生安全标准（0.16mg/m³），这样臭氧工作区人员在明显感受到臭氧的刺激作用后，会自动回避或采取技术措施消除泄露故障，而不会产生积累损害。因此，世界上使用臭氧的一百多年的历史，至今未发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。

三、臭氧的医用毒性：医用臭氧水可以用作椎间盘消融术、消除炎症、减轻疼痛等用途，但有研究表明臭氧治疗会有神经毒性，且毒性反应随臭氧浓度增加而逐渐加重。

四、臭氧对农作物和水产养殖的毒性：环境中臭氧浓度变高会对农作物有不同影响。臭氧在农作物种植过程中，会被用以杀菌防虫。臭氧对农业种植中的气体杀菌，需根据作物的种类、生长期和环境，做不同浓度的投加，不可滥用。而水产养殖臭氧浓度更要严格控制，否则会对鱼苗造成损伤。臭氧在农业、养殖业和畜牧业的应用已经发展到保鲜、除臭、治废、杀菌等多个领域，科学使用，是关键所在。

五、臭氧处理饮用水的毒性：饮用水的臭氧毒性表现在如果水中含有溴离子，则容易溴酸盐超标。

六、臭氧对材料的毒性
臭氧为强氧化剂，对多种物品有损坏，浓度越高对物品损害越重，可使铜片出现绿色锈斑、橡胶老化，变色，弹性降低，以致变脆、断裂，使织物漂白褪色等。（《消毒技术规范》2002-3.1.7.4）
臭氧具有很强的氧化性，除了金和铂外，臭氧气体几乎对所有的金属都有氧化和腐蚀作用，而在水中的腐蚀更快。铁、铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化，但含铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。生产上常使用含 25% Cr的不锈钢来制造臭氧发生设备以及和臭氧直接接触的部分。
臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用，如PVC（聚氯乙烯），很容易被氧化到松脆不可口，变得疏松、开裂和穿孔。在臭氧发生器的工艺应用中，包括臭氧发生器生产、计量、混合、输送，以及作用现场的器具物品，都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抗氧化材料。
在臭氧发生器的应用中，臭氧会对中央空调送风管道、传送带、水泵、电磁阀、橡胶类密封垫圈、玻璃钢罐、304以下不锈钢、铸铁类机械、塑料制品等有程度不通的腐蚀作用。有些金属会和臭氧反应，在表面形成一层致密的氧化膜，可以阻碍进一步氧化。

七、臭氧废气的来源
第一个当然是臭氧发生器
第二个是：汽车、染料、石化、纺织等行业是臭氧污染的重要来源；而高压电器的放电、强紫外光灯、炭精棒电弧、电火花、光谱分析发光、焊接切割等,都生成一定量臭氧污染。这几种方式也是工业臭氧的产生的机理：化学法、电晕法、紫外法。大家接触最早的人类工业品的臭氧发生器之一，是显像管电视。而办公室最大的臭氧污染源是打印机，硒鼓表面的高压电荷会电离空气中的氧气而生成臭氧。建议打印机附近有通风或者安装有活性炭载体的空气净化器。
第三个是：光化学烟雾。它主要是汽车尾气排放的氮氧化物以及工业废气等污染物综合作用的产物，这个含臭氧的复合性气体，有毒有毒有毒！

八、臭氧安全使用和防护措施：
1、无人时空气消毒：用臭氧消毒空气，必须是在封闭空间，且室内无人条件下进行，消毒后至少过30min才能进入（卫生部《消毒技术规范》2002 3.1.7.3）。
2、有效隔离：在有些臭氧工艺，比如臭氧水消毒瓶子、消毒水产蔬菜等，需在有人时操作，则需要用户在生产过程中加强通风，使用新风或者局部集气罩排风等措施，把臭氧排出室外。生产工艺尽可能采用自动化、封闭化和机械化。
3、智能监测：在设备区安装臭氧泄露报警仪，在工作区安装臭氧尾气浓度检测仪，在臭氧浓度超标时进行报警。
4、有效去除：臭氧尾气浓度超标，可以通过以下方法进行去除：1、热裂解臭氧尾气分解器 2、排风（通风橱、新风）3 化学吸收（小型实验可用KI吸收）
5、人员防护：空气中的臭氧需佩戴自吸过滤式防毒面具（低浓度半面罩，超高浓度需全面罩，很帅哦）。水中臭氧需带抗氧化手套。
6、应急措施：配备应急处理设备，紧急救援时佩戴空气呼吸器，迅速将患者转移至空气新鲜处，立即就医。
7、保障制度：建立健全的防护制度，并在设备上粘贴操作规程，对作业人员进行专门培训。
九、臭氧工程常用防臭氧腐蚀材料

304、316不锈钢；不锈钢喷漆	臭氧发生器外壳
316、316L不锈钢	臭氧水、气输送管道、电磁阀臭氧混合罐、物料传送带
316L不锈钢、含Cr不锈钢	臭氧放电室
PVDF聚偏氟乙烯	射流器；臭氧水管
特氟龙（聚四氟乙烯 PTFE）	臭氧水、气输送管道（实验室专用）
硅橡胶	臭氧气输送管道；皮垫
UPVC（聚氯乙烯树脂）	臭氧水、气输送管道

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