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北京康力協(xié)美環(huán)保技術開發(fā)中心
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閱讀:5263發(fā)布時間:2007-2-12
*可吸入顆粒物(PM10) 可吸入顆粒物是指懸浮在空氣中,能進入人體的呼吸系統(tǒng)、空氣動力學當量直徑≤10微米的顆粒物,記做,簡寫IP。 可吸入顆粒物的濃度以每立方米空氣中可吸入顆粒物的毫克數(shù)表示。國家環(huán)??偩?996年頒布修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB3095-1996)》中將飄塵改稱為可吸入顆粒物,作為正式大氣環(huán)境質(zhì)量標準。 顆粒物的直徑越小,進入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道,5微米直徑的可進入呼吸道的深部,2微米以下的可100%深入到細支氣管和肺泡。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ *干燥空氣導致可吸入顆粒物增多 干燥的空氣則可能導致空氣中懸浮顆粒物增加。目前可吸入顆粒物已經(jīng)成為大氣環(huán)境的首要污染物。有關專家指出,可吸入顆粒物在空氣中停留的時間為7天至30天,可以長距離傳輸,從而造成更大更遠距離的污染。 室內(nèi)的可吸入顆粒物成分很復雜,在日常生活中,燃料燃燒、裝修裝飾和室內(nèi)吸煙都會產(chǎn)生大量的可吸入顆粒物,它們都具有較強的吸附能力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ *可吸入顆粒物對人有三害:致癌、致畸、致突變 研究表明,可吸入顆粒物增加是導致人類死亡率上升的重要原因之一。其對人體健康的危害主要表現(xiàn)在“三致",即致癌、致畸、致突變。 揚塵、細菌、毛發(fā)、頭屑等與可吸入顆粒物結(jié)合,經(jīng)呼吸道吸入體內(nèi),可能致癌,引發(fā)慢性鼻咽炎、慢性氣管炎等。粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統(tǒng),誘發(fā)哮喘?。患氼w粒物則可能引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病,降低肺功能等。 科學家通過對流行病的研究發(fā)現(xiàn),在干燥的秋冬季節(jié),白喉、流感、百日咳、腦膜炎、哮喘、支氣管炎等病癥的發(fā)病率顯著增加,與可吸入顆粒物有著密切的關系。正常情況下病毒和細菌不能單獨存在,常吸附在比它們大數(shù)倍的可吸入顆粒物上,并通過人的呼吸進入人體內(nèi)部,長期積累,導致嚴重的病變。而天氣干燥則會導致塵土飛揚,加速流行病的傳播。因此,從某種意義上來說,克服干燥就是克服流行病。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ *臭氧殺菌消毒在公共場所的應用 臭氧[O3]是氧氣的同素異形體,臭氧化氣作為一種綠色消毒劑,對大腸桿菌、乙肝病毒、感冒病毒、腐菌、霉菌、*、綠膿桿菌等具有*的滅活效果,其滅菌速度是紫外線的3000倍,除此以外,臭氧還可以分解、化合有毒氣體,去除臭味、異味等多種功用,可以使環(huán)境空氣達到無害化和凈化,且不存在任何二次污染,已受到人們的廣泛關注并應用于醫(yī)藥、食品等許多行業(yè)。 公共場所是傳染病的傳染的高發(fā)區(qū)域,如車站、商場、劇院、車廂、寫字間、學校、幼兒園、股票交易廳、舞廳、網(wǎng)吧、會議室、酒店等,人員流動性大,空氣污濁,病毒、病菌的傳播造成交叉感染,使人們防不勝防,嚴重威脅人們的身體健康,保持公共場所的潔凈,應是防止傳染病擴大的手段之一。紫外線燈照射耗電高、死角(照射不到)太多,使用也不方便;噴灑消毒液是種比較好的方式,但如果分布不均,同樣得不到理想的效果,且對于大型空間殺毒,這種方式顯然費時費力,使用臭氧消毒則可以去除以上弊端,因為臭氧化氣體*,滅菌速度快,只要合理掌握臭氧的濃度和時間,效果將十分理想,如果這些公共場所裝配臭氧發(fā)生器進行定期定時消毒,則可以減少疾病傳播,通過新風系統(tǒng)散播臭氧進行殺菌消毒就是一種理想方式。 在這里可推算出所需臭氧量: ~~~~~~ (V1+V2×1.1%)×C Q = ---------------------- ~~~~~~~~ 1ppm=1.96mg/m3 ~~~~~~ 0.4208 V1:樓宇所需消毒的體積 V2:新風量 C:所需臭氧濃度 (ppm) 0.4208:臭氧衰減系數(shù) Q為每小時的臭氧產(chǎn)量,計算結(jié)果得出的計量單位為mg/h,再除以1000為g/h; 臭氧是無毒物質(zhì)安全氣體,談到它的毒性主要是其強氧化力,在濃度高于1.5ppm以上時,人員須離開現(xiàn)場,原因是臭氧刺激人的呼吸系統(tǒng),嚴重會造成傷害,為此,臭氧工業(yè)協(xié)會制定衛(wèi)生標準: 臭氧協(xié)會:0.1ppm,接觸10小時 美 國:0.1ppm,接觸8小時 德、法、日等國:0.1ppm,接觸10小時 中 國:0.15ppm,接觸8小時 以上是人在臭氧化氣體環(huán)境下的安全衛(wèi)生標準,其濃度與接觸時間的乘積可視為基準點。 文獻報告,臭氧濃度在0.02ppm時,嗅覺靈敏的人便可察覺,稱為感覺臨界值,濃度在0.15ppm時為嗅覺臨界值,一般人都能嗅出,也是衛(wèi)生標準點。當濃度達到1-10ppm時,稱為刺激范圍,10ppm以上時為中毒限。 事實上安全使用臭氧0.1*可以保證人的健康不受危害,相反,在呼吸0.1ppm以下濃度臭氧時,對人體會有保健作用,有人把臭氧比作美酒,是有其道理的。臭氧應用一百多年來,至今世界上無一例因臭氧中毒死亡事故發(fā)生。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ *臭氧的發(fā)現(xiàn)及研究 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年法國科學家(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,其中一家瑞典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。 * 自然界中的臭氧 人類科學家在不懈地對臭氧技術投入研究,現(xiàn)在對臭氧的特性及應用已非常明確。其實在自然界中,臭氧是廣泛存在的,只是不同條件下濃度差別很大,不易被人察覺而已。現(xiàn)在人們普遍了解的大氣臭氧層,是阻擋太陽紫外線的天然屏障,它是由太陽光的一種特定波長光譜的光照射后產(chǎn)生的;雷雨過后人們會呼吸到一種特殊的清新味道,實際就是空氣中的臭氧濃度提高(一般在0.04ppm左右),容易被人們察覺,臭氧濃度之所以提高,是因為閃電(高壓放電)電離空氣中的氧氣形成臭氧;森林中,旅游地帶,空氣格外清新,是因植物在吸收C O2過程中制造了[O],氧原子在形成過程中,部分形成O2(我們呼吸的氧氣),一部分形成O3(臭氧)。自然界中細菌無處不在,在適合的條件下迅速繁殖,人類在發(fā)現(xiàn)細菌后甚至談虎色變,生怕人類被細菌吃掉。自然界的一切都處在平衡狀態(tài),人們沒有必要憂慮,現(xiàn)在我們可以斷定,正是自然界中無處不在的臭氧和太陽光中的紫外線在控制著細菌的生存平衡,保護著人類健康。 * 臭氧的基本性質(zhì)研究 人類通過對臭氧的研究發(fā)現(xiàn),臭氧具有不穩(wěn)定特性和很強的氧化能力。臭氧是由一個氧分子(O2)攜帶一個氧原子(O)組成,所以他是氧氣的同素異形體。臭氧和氧氣的不同之處自表一一目了然。 表一 氧氣和臭氧的主要性質(zhì)
表一不難看出,與氧氣相比,臭氧比重大、有味、有色、易溶于水、易分解。由于臭氧(O3)是由氧分子攜帶一個氧原子組成,決定了它只是一種暫存形態(tài),攜帶的氧原子除氧化用掉外,剩余的有組合為氧氣(O2)進入穩(wěn)定狀態(tài)。所以臭氧工作中沒有二次污染產(chǎn)生,給人類的環(huán)保需求雪中送炭,這是臭氧技術應用的zui大*性。臭氧的應用主要在人為的滅菌消毒。這主要是臭氧有很強的氧化能力,氧原子可以氧化細菌的細胞壁,直至穿透細胞壁與其體內(nèi)的不飽和鍵化合而奪取細菌生命,它的作用是即刻完成的,臭氧的迅速滅菌效果決定于它的高還原電位,表二列出了人們常用的消毒物質(zhì)還原電位與臭氧的比較。 表二 氧化還原電位比較
臭氧在滅菌消毒中名列,成就了它的四大功用:滅菌、氧化、脫色除味。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ * 臭氧的應用研究 早在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*項,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社如多個領域,對人類的生產(chǎn)技術發(fā)展做出了重大貢獻。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)療四個領域,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年建立的臭氧協(xié)會(IOA)設在加拿大。該協(xié)會每兩年一次舉辦會議交流各國發(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。 二戰(zhàn)以后,上臭氧應用技術得到了長足發(fā)展。首先,1992年,德國帕德博恩建立了*座用臭氧處理水質(zhì)的大規(guī)模水廠,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、日在食品果蔬、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,俄羅斯則用于強氣(臭氧化空氣)體育人應用。目前,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、中國臺灣流行吸強氣(含低濃度臭氧的空氣)以強氣,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,事實上就是利用臭氧。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ *臭氧的廣譜殺菌效果 1.臭氧對細菌繁殖體對空氣中綠膿桿菌的殺滅作用。在15℃,濕度73%,臭氧濃度0.08~0.6ppm時,30分鐘內(nèi)殺滅率達到99.9%以上;臭氧對大腸桿菌殺滅率為100%,對*殺滅率為95.9%,對綠膿桿菌殺滅率為89.8%,顧士圻等試驗,臭氧對大腸桿菌和*殺滅率分別為99.7%、99.9%。臭氧可殺滅空氣中的白色葡萄球菌99.99%;臭氧氣體通入染有*、大腸桿菌、熒光假單胞菌、鼠傷*、福氏痢疾桿菌、霍亂弧菌的磷酸鹽緩沖液中,作用15秒后,以上細菌全部殺滅;白希堯等發(fā)現(xiàn)臭氧水溶液殺菌作用強大,且速度極快,濃度為0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分鐘,大腸桿菌和*的殺滅率均達100%。 2.臭氧對細菌芽孢 以5.5mg/ m?的臭氧作用下45分鐘,可將100mL塑料瓶內(nèi)滴染的枯草桿菌黑色變種芽孢100%殺滅;在1 m?試驗柜內(nèi),開啟500mg/h的臭氧發(fā)生器60分鐘可對空氣中的枯草桿菌黑色變種芽孢殺滅率達 99.95%;臭氧氣體通入染菌井水中,臭氧濃度達3.8~4.6mg/L時,作用3-10分鐘,水中枯草桿菌黑色變種芽孢殺滅率達99.999%。 3. 臭氧對病毒 經(jīng)10.3mg/m?濃度臭氧作用30分鐘后,乙型肝炎表面抗原(HbsAg)的滴度從1:256降至1:64。臭氧濃度13.6mg/m?時使用30分鐘,使HbsAg破壞99.99%,使用甲型肝炎病毒抗原(HAAg)100%;國外Wolo等實驗證明0.5ppm的臭氧可滅活空氣中的甲型流感病毒99%;Herbold等報告20℃水中,臭氧濃度為0.13mg/L時,可以100%的滅活脊髓灰質(zhì)炎病毒I型(PVI)。臭氧滅活病毒速度極快,當臭氧濃度分別為0.09mg/L~0.8mg/L時,在反應zui初5秒鐘內(nèi),噬菌體T2即可被滅活5~7個對數(shù)值。Finch發(fā)現(xiàn)水中含臭氧濃度40μg/L時作用20秒鐘,可使大腸桿菌噬菌體ms2滅活4個對數(shù)值。Vaughn等在4℃條件下,對比了臭氧對猿輪狀病毒SA-H和人輪狀病毒2型的滅活效果,發(fā)現(xiàn)兩種病毒均能被0.25mg/L的臭氧迅速滅活。Crpend等檢測了經(jīng)臭氧處理后的血清中愛滋病毒(HIV)的滅活情況,證明當臭氧濃度為4mg/L時,可將滴度為106CID50/mLHIV全部滅活,病毒滴度下降6個對數(shù)值. 4.臭氧對真菌 臭氧濃度為9.6mg/L時,作用100分鐘對雜色曲霉與桃色擬毒霉的殺滅率達100%,對蠟葉枝孢霉23 mg/L 30分鐘、青黑霉在12.5mg/L作用35分鐘、桔青霉在15.4mg/L作用30分鐘,尖鐮孢霉在15.5mg/L時作用20分鐘,均可達100%滅活率。對于煙曲霉、細交鏈孢霉、爪哇毛霉等,在臭氧濃度為3.85~10.7 mg/L 時作用10-20分鐘滅活率達96.4%。伍學洲等發(fā)現(xiàn),臭氧在30分鐘內(nèi)對青霉菌的殺滅率為93.8%,對毛霉菌的殺滅率為100%;白希堯等報告,濃度為15mg/L的臭氧水溶液作用1分鐘,可100%地殺滅試驗中的黑曲霉和酵母。 5. 臭氧對原蟲 Finch等比較22℃時臭氧對蘭氏賈弟鞭毛蟲和鼠型賈弟鞭毛蟲色曩的滅活效果,當Ct值0.86mgmin/L時,可使鼠型賈弟鞭毛蟲減少4個對數(shù)值,Ct值為2.5mgmin/L時,使蘭氏賈弟鞭毛蟲減少4個對數(shù)值。Korich等比較了臭氧、二氧化氯、氯對凈化水中的微小隱孢子蟲卵囊的滅活作用試驗證明,1ppm的臭氧作用5分鐘可以滅活90%的卵囊,1.3ppm的二氧化氯則需作用1小時,80ppm的氯則需作用1.5小時才能達到同樣效果。 6. 臭氧的廣譜殺菌原理 臭氧幾乎對所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果,且滅菌時間來說,迅速無比,是氯的300-600倍,紫外線的3000倍。臭氧的滅菌機理,Roy等研究報告,臭氧可破壞病毒衣殼蛋白的四條多肽鏈并使RNA受到損傷;Kim等報告,臭氧作用過程中,可使噬菌體中RNA被釋放,電鏡觀察可見噬菌體被四列成小的碎片。還有人認為,臭氧可與細菌細胞壁脂類雙鍵反應,穿入菌體內(nèi)部,作用于脂蛋白和脂多糖,改變細胞的通透性,從而導致細菌溶解和死亡, 臭氧的滅菌速度和效果是的,它的高氧化還原電位決定了它對氧化、脫色、除味方面的廣泛應用,有人研究指出,臭氧溶解于水中,幾乎能夠消殺水中一切對人體有害的物質(zhì),比如鐵、錳、烙、硫酸鹽、酚、苯、氧化物等,還可分解COD、BOD等有機物及滅藻等。
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