臭氧与紫外线消毒效果的比较

2021年1月26日发(作者：邓家栋)

臭氧与紫外线消毒效果的比较


臭氧的


优点：



①高效广谱能杀灭一切微生物、杀菌效果可靠；




②杀菌快速、彻底；




③可用于低温消毒；




④毒性低、消毒后物品上无残余毒性，分解产物对人体无害；




⑤合成工艺简单，价格低廉，便于推广应用。

< br>甲醛协同紫外线空气消毒机理及特点：甲醛又称蚁醛，含甲醛
37%
～
40%< br>的溶液称福尔马
林。
甲醛杀菌作用是阻止细菌核蛋白的合成，
影响微生物细胞浆 基本代谢。
甲醛虽对各种微
生物具有杀灭作用。
但消毒速度慢、
时间长，气体穿透力差，
且消毒后的空间常留有强烈的
刺激性气体，刺激眼睛和鼻粘膜等。



紫外线属电磁波辐射，其波长为
328
nm
～
210
nm
。可使微生物
DNA
失去转化 能力而
死亡，紫外线对多数微生物具有杀灭作用，但其释放能量低，穿透力较弱。同时，对人体粘
膜和皮肤均有烧伤作用。



3.3
两种空气消毒效果评价： 使用臭氧法与甲醛熏蒸协同紫外线照射行手术室空气消
毒结果经
t
检验，
差异 有显著性
(t=2.6104,P
＜
0.05)
。
其原因：
手术室众多布类敷料易致棉
花纤维在空气中飞扬，
空气中微生物附着在这些纤维上，
而 甲醛熏蒸协同紫外线照射空气消
毒时，
因紫外线照射有死角、甲醛气体穿透力弱，
影响 了空气消毒效果。臭氧具有较强的弥
散能力，
弥补了以上缺陷，
这可能是消毒效果优于 前者的主要原因。
我院换药室与手术室相
比，相对空间小，尘源少，
死角少，故两种消 毒方法行换药室空气消毒效果差异无显著性
(P
＞
0.05)
。说明臭氧适用 于空气中有尘埃、死角多及较大空间的空气消毒，甲醛熏蒸协同紫
外线空气消毒适用于较小空间、尘源少 、死角少的区域。



由于产生臭氧的三氧机操作方便，
可随时开 机行空气消毒，
保持空间的相对洁净，
使空
气菌落数＜
200
cf u/m
，而甲醛熏蒸协同紫外线空气消毒因操作不便等缺陷很难做到随时
消毒。臭氧作为一种广 谱高效消毒剂，不仅空气消毒效果好，且对人体毒副反应小，

可取
代甲醛熏蒸协同紫外线空气消毒，尤其适用于较大空间的空气消毒。

3

1

［
1
］应用臭氧与紫外线对两间面积相 同的供应室无菌间进行消毒后，认为臭氧消毒作
用优于紫外线灯，
臭氧消毒杀菌的安全性高，< br>杀菌效果明显，
是空气消毒理想的新型消毒方
法。

［
2］通过观察臭氧空气消毒器对室内空气消毒效果及臭氧降解速度后认为臭氧对室内
人工污染细菌和自 然菌都具有较强的杀灭效果。

［
3
］对医院的床单应用紫外线消毒与臭氧消 毒后，认为臭氧消毒效果优于紫外线，并
认为臭氧稳定性差，
在常温下可自行分解为氧，
无任何毒害残留，
安全可靠，
对环境无影响，
且经济实用又能达到有效的消毒目的， 值得临床推广使用。

［
4
］通过在
28
平方米无菌间使用 空气净化器、多功能臭氧消毒机及紫外线灯管
3
种
方式对空气进行消毒，
并进 行细菌菌落计数后，
认为空气净化器与多功能臭氧消毒机的消毒
杀菌效果均优于紫外线的消毒杀 菌效果。

［
5
］通过采用模拟现场和现场实验的方法进行检测开机不同时间 实验室内臭氧浓度的
方法，认为臭氧消毒对空气消毒高效、可靠。

［
6］通过在消毒现场观察臭氧消毒器对产房空气消毒的效果后认为，臭氧对空气的消
毒效果明显。
紫外线与臭氧消毒均对供应室无菌区有明显消毒作用，
数据又显示臭氧消毒前后的菌落减
少数明显高于紫外线，
即臭氧对细菌的杀灭率更高，
此点提示在临床工作的无菌区，< br>要想达
到更好的消毒效果，
臭氧消毒器为首选。
就目前而言，临床中消毒以紫外 线消毒为主，
但紫
外线灯管发出的低能量电磁辐射穿透性能差、
容易受尘埃及物体的遮 挡，
影响对空气消毒的
质量，
同时紫外线消毒方式对紫外线照射的距离、
消毒 的环境、
照射时间以及照射对象均有
较高的要求，
加上其操作过程中易受人为因素的影 响，
消毒效果常常很不稳定。
在临床中又
发现紫外线对人体有损害，
可使局部 皮肤产生红斑，
眼睛长时间直视可引起紫外线眼炎，
长
期接触紫外线还可引起白细胞下 降等相关疾病。
而臭氧消毒器是运用放电法，
以空气为原料，
运用先进的控制系统制备 一定量的臭氧
,
在相对密封的环境下，呈现弥漫性循环气体，且扩
散均匀，通透性好， 克服了紫外线消毒留有死角的问题，能达到全方位、快速、高效的杀菌
目的，同时臭氧的杀菌谱广，既可 以杀灭细菌繁殖体、病毒、芽孢、真菌和原虫孢体等多种
微生物，同时又具有较强的除霉、除臭的功能。


总之我们发现以臭氧为消毒因子的消毒机效果可靠，
能够有效杀灭 供应室无菌区的细菌，
消毒后死角少，
作用快速、操作简便，可以克服紫外线消毒的一些弊端， 是目前较理想的消
毒方式。尤其在供应室无菌区进行空气消毒时，臭氧消毒为首选。








2

传统灭菌方法的缺陷和臭氧灭菌的特点


传统的灭菌方法主要有 三种：一是紫外线灭菌，二是试剂灭菌，三是加热灭菌。这些
方法已被人们习惯使用，
其安全性 可靠性已被长期的实践所确认，
人们对它们放心。
但是任
何事情都有一分为二的它们也 有各自的缺陷。


紫外线以光波辐射作用杀菌，光波为直线传播，其照射 强度与距离平方成反比，只有
照射到的位置且达到照射标准才有杀菌效果。
并且所有紫外灯的杀 菌能力随使用时间的增加
而减弱。紫外线灭菌的主要问题在于：它穿透能力小，在紫外线照射不到的地方 ，
消毒效果
不好；
其杀菌能力随着使用时间的增加而减小，而且灯管寿命短，
更换过于频繁，
运行费用
高。


化学试剂灭菌，药味大 ，不能自然排出，需要空调长时间置换新风，从而增加了能耗。
同时也存在二次污染的问题
,< br>剩余的药物直接排入大气，造成对周围环境的污染
.
如甲醛熏
蒸，操作麻烦，熏 蒸时间长，有二次污染物，对人体有一定的危害。做一次甲熏蒸需
8
个
小时，
残留物附着洁净的墙壁上和设备的表面上，
需要擦除。
在消毒后的几天内，
其悬浮粒< br>子数会增加。而且要求风管为不锈钢管
,
这也增加了一次性投资费用。


加热灭菌包括干热和湿热，其缺点是温度高，能耗大，有的物品如原材料，仪器仪 表，
塑料制品等就不宜加热。

以上三种灭菌方法的弊端是客观存在，
但在没 有更好的方法替代之前，
人们还只好用它。
如
果能够做到充分发挥臭氧的优点，
弥补上述方法的缺点，
就为臭氧灭菌进入药品生产开辟了
通道。

臭氧消毒灭菌有它许多独特的优点：

较高的扩散性：臭氧为气体，扩散性好，无死角，浓度分布均匀。

杀菌能力强：臭氧杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其它消毒剂。

广谱性：
适 合多种致病微生物，
对大肠杆菌、
沙门氏菌、
金黄色葡萄球菌及甲乙型肝炎病毒、真菌等多种微生物均有很好的杀灭作用。

原料易得：
臭氧制备是利用我们周围的 大气制取，
不需储藏设施，
节省原料储储所需的占地
面积。

环保性 ：
臭氧能快速分解成氧气和单原子氧，
单原子氧又可自身结合成氧分子，
故没有二次< br>污染的问题。被公认为是绿色消毒剂。

附：在我国的
GMP
验证中，对臭氧有一段全面的介绍：

“
科学研究表明，臭氧具有强烈的杀菌作用
”
。


“
臭氧（
O3
）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自 行分解成
氧气（
O2
）和单个氧原子（
O
）；后者具有很强的活性， 对细菌有极强的氧化作用，臭氧
氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的酶，
从而破坏其细胞膜 ，
将它杀死，
多余的氧原子
则会自行重新结合成为普通氧原子（
O2
），不存在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，
它不但对各种细菌（包括肝炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆 菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而
且对杀死霉素也很有效。
”


另外在我国卫生部
1991
年颁布的
“
消毒技术规范
”中。对臭氧的杀菌作用，使用范围
及使用方法都有明确的规定。其中对臭氧的杀菌作用作了明确的肯 定：
“4
.12.2
杀菌作用：
臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌霉体和芽 胞，病毒、真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭
氧在水中的杀菌速度比氯快。
”


以上这些都是我们国家的法规，充分说明了臭氧灭菌的原理和特点，它既是制药厂 选
用臭氧灭菌工艺的依据，也是臭氧发生器制造工厂制造臭氧发生器的强大推动力。



3

臭



氧

1
、臭氧消毒的特点


臭氧消毒灭菌方法与常规消毒灭菌方法相比具有以下特点：


（
1
）高效性：臭氧消毒不需要其他任何辅助材料和添加剂。消毒进行时臭氧发生装置产生
一定量的 臭氧，在相对密封的环境下，扩散均匀，包容性、通透性好，克服了紫外线杀菌存
在的消毒死角的问题，
达到全方位、
快速、
高效的消毒杀菌目的。
另外，
由于它的灭菌广谱 ，
既可以杀灭细菌繁殖体、
芽胞、
病毒、真菌和原虫孢体等多种微生物，
还可 以破坏肉毒杆菌
和毒素及立克次氏体等，同时还具有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。


（
2
）高洁性：臭氧在环境中可自然分解为氧，这是臭氧作为消毒灭菌剂的 独特优点。臭氧
利用空气中的氧气产生的，消毒氧化过程中，多余的氧原子（
O
）在< br>30
分钟后又结合成为
分子氧（
O2
），不存在任何残留物质，解决了 消毒剂消毒时，残留物的二次污染问题，同
时省去了消毒结束后的再次清洁。

（
3
）方便性：臭氧杀菌设备一般安装在室内或中央空调系统、空气净化系统中，或者是灭
菌设备中（如臭氧消毒灭菌柜、传递窗等）。可根据灭菌所需浓度及时间，自动设置臭氧灭
菌设 备的定时控制，
操作使用方便。
而甲醛、
环氧乙酸熏蒸消毒时间长，而臭氧消毒可以天
天定时开启使用。


（
4
）经济性：通过臭氧消毒灭菌在 诸多制药行业
GMP
中的应用，以及医疗卫生单位的使
用及运行比较，臭氧消毒方法与 其他方法相比具有很大的经济效益和社会效益。



2
、臭氧消毒的应用领域


（
1
）
水体 消毒：
由于臭氧在水中的不稳定性，
分解后产生氧化能力极强
（比单原子氧还强）的羟基（
OH
）和单原子氧等，可有效的杀灭水中的各种细菌和病毒。国外把臭氧视作最为
理想的水质消毒净化剂，
很多大型水厂普遍采用臭氧来处理饮用水，
我国的昆明自来水 公司，
深水集团、上海自来水公司也陆续采用臭氧对水质进行净化消毒。







氯剂消毒水，
可以产生致癌毒物三氯甲烷，
如果氯剂投加量增多，
三氯甲烷的生成量也
就增多，
随着人类对致癌物质毒性的研究 深入，
世界水质协会，
世界卫生组织等已经不主张
将氯剂用于饮水消毒。而臭氧用于饮 水消毒有以下优点：







氧化 能力强，
杀菌效率高，
杀菌速度快，
臭氧杀灭水中微生物的效率是氯剂的
60 0
－
3000
倍，可以杀灭水中所有的细菌、病毒、芽胞、孢子虫类，还能杀灭藻类等 ；







臭氧在水中的作用后，
产物是无毒无害的氧气，
并且臭氧本身无永久的残留性，
还能增
加水中溶解氧 ；
有去色、
除臭的作用，
降低水的浑浊度；
能氧化分解水中的铁、
锰 、
银、
钴、
悬浮颗粒、有机农药和洗涤剂等，极大改善水质。







水处理中臭氧的投加量要根据水的理化性质、< br>污染程度、
接触时间等设计。
对于生活用
水和饮用水消毒时，投加
0. 1
－
1mg/L
即可，一般水体投加臭氧量
0.5-1.5mg/L
，接触
5
－
10
分钟，水中保持剩余臭氧浓度
0.1-0.5mg/ L
。




4