臭氧的毒性
北京同林臭氧專家付博旺認為,臭氧的應(yīng)用需要遵循兩點:一是安全,二是有效。安全排在有效前面。臭氧應(yīng)用在中國已經(jīng)充分發(fā)展了20多年,在環(huán)境、食品、制藥、化工、醫(yī)療等多個領(lǐng)域做出了卓越的貢獻,但凡事有度,臭氧有量,不可濫用。劍有雙刃,可殺敵亦可傷己。臭氧的強氧化性就是一把雙刃劍。
欲思其利,必慮其害,欲思其成,必慮其敗。----諸葛亮。
請注意mg/L和mg/ m3的千倍區(qū)別。注意ppm和mg/m3的2倍關(guān)系。
一、臭氧安全濃度的國家以及國際規(guī)定
GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》
臭氧:一級:0.1mg/m
3 (8小時均值) 0.16mg/m
3 (1小時均值)
臭氧:二級:
0.16mg/m3 (8小時均值) 0.2mg/m
3 (1小時均值)【工業(yè)標準】
注:早期的版本分為三級,2012版《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》將空氣質(zhì)量的三類區(qū)并入二類區(qū),所對應(yīng)的臭氧濃度則由之前的三級變成現(xiàn)在的兩級。一類環(huán)境區(qū)適用一級濃度限值,二類環(huán)境區(qū)適用二級濃度限值。
其中,一類環(huán)境指的是自然保護區(qū)、風景名勝區(qū);二類為居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。早版本(GB3095-1996)的三類區(qū):特定工業(yè)區(qū),被取消特權(quán),并入二類區(qū)。早版本的三個臭氧濃度限值為1小時平均:一級0.12mg/m3;二級0.16mg/m3;三級0.20mg/m3。可以看出,新標準對臭氧的限值更加嚴格了。實際上,在96年的時候,臭氧的應(yīng)用在中國剛剛開始萌芽,北京同林臭氧還未誕生呢。
在臭氧發(fā)生器的工業(yè)應(yīng)用里,按照0.16mg/m
3或0.2mg/m
3來執(zhí)行,臭氧的尾氣濃度、臭氧消毒后的殘留濃度、以及呼吸帶濃度等都以此為標準。也就是中國的臭氧工業(yè)衛(wèi)生標準。
《室內(nèi)空氣質(zhì)量國家標準》GB/T18883-2002
臭氧 0.16mg/m
3 1小時均值(同GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》一級標準)。
國際臭氧工業(yè)衛(wèi)生標準:
IOA(國際臭氧協(xié)會)、德國、法國、日本:0.2mg/m
3(10小時均值)
美國:0.2 mg/m
3 (8小時均值)。外國同行們喜歡用0.1ppm來表示。
二、臭氧對人體的毒性
關(guān)于臭氧生物毒性的表現(xiàn)多集中于其對呼吸系統(tǒng)的毒性作用方面。高濃度或大量臭氧被吸入后可發(fā)生呼吸道形態(tài)學、機體代謝及肺功能改變,損傷氣道上皮細胞,增加炎癥細胞的聚集,引起氣道分泌物過多和高反應(yīng)性等肺部炎癥,使肺部各種巰基酶活性下降以及肺功能降低。
因為臭氧的強氧化性,臭氧對上、下呼吸道刺激性很強,高濃度臭氧接觸會對鼻黏膜、眼結(jié)膜等黏膜組織造成刺激,變干變癢;而吸入臭氧后,可出現(xiàn)咽喉干燥,咳嗽(出現(xiàn)咳嗽你就可以跑啦)、胸悶等,可伴有食欲減退、乏力、睡眠障礙等。重者吸入高濃度臭氧后數(shù)小時可逐漸出現(xiàn)肺水腫。黏膜接觸高濃度臭氧水可引起灼傷(鼻炎患者不要擅自使用臭氧水洗鼻)。<同林工程師表示:只有
臭氧發(fā)生器設(shè)備本身出口濃度較高,可達100mg/L以上,這個濃度的確很危險;但平時大家用到的濃度非常低,空氣中消毒濃度為20mg/m
3,不必過分擔心>
臭氧對人體的刺激可參見下圖:
圖中刺激作用區(qū)以下范圍為無損害區(qū),即離開臭氧環(huán)境就很快得以恢復(fù)的影響區(qū)。“感覺”為嗅到臭氧的特異性氣味(純臭氧為腥臭味,空氣源臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧摻雜了氮氧化物的更臭);“刺激”是呼吸道黏膜有反應(yīng),感到口干、咳嗽,較強刺激有嗓子痛、疲乏等感覺,需要幾個小時恢復(fù)。呼吸新鮮空氣、喝水有利于迅速減輕癥狀。
刺激作用區(qū)以上部分(中毒區(qū))為推測值,因為世界上還沒有因臭氧中毒倒地,不舒服就采取措施啦。
臭氧濃度為0.6 mg/m
3(0.3ppm)是臭氧毒性表現(xiàn)的起點,而人類嗅覺限為0.02-0.04 mg/m
3(我聞多了,大約要在0.1mg/m
3),感受的臭氧濃度遠低于衛(wèi)生安全標準(0.16mg/m
3),這樣臭氧工作區(qū)人員在明顯感受到臭氧的刺激作用后,會自動回避或采取技術(shù)措施消除泄露故障,而不會產(chǎn)生積累損害。因此,世界上使用臭氧的一百多年的歷史,至今未發(fā)現(xiàn)一例因臭氧中毒而導致死亡的報道。
三、臭氧的醫(yī)用毒性:醫(yī)用臭氧水可以用作椎間盤消融術(shù)、消除炎癥、減輕疼痛等用途,但有研究表明臭氧治療會有神經(jīng)毒性,且毒性反應(yīng)隨臭氧濃度增加而逐漸加重。
四、臭氧對農(nóng)作物和水產(chǎn)養(yǎng)殖的毒性:環(huán)境中臭氧濃度變高會對農(nóng)作物有不同影響。臭氧在農(nóng)作物種植過程中,會被用以殺菌防蟲,經(jīng)過北京同林臭氧和中科院的科研合作,以及北京同林臭氧實踐表明,過高濃度或者過長時間的臭氧投加,會對農(nóng)作物產(chǎn)生危害,會造成葉片植株干枯甚至死亡。臭氧對農(nóng)業(yè)種植中的氣體殺菌,需根據(jù)作物的種類、生長期和環(huán)境,做不同濃度的投加,不可濫用。而水產(chǎn)養(yǎng)殖臭氧濃度更要嚴格控制,否則會對魚苗造成損傷。臭氧在農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和畜牧業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到保鮮、除臭、治廢、殺菌等多個領(lǐng)域,科學使用,是關(guān)鍵所在。
五、臭氧處理飲用水的毒性:飲用水的
臭氧毒性表現(xiàn)在如果水中含有溴離子,則容易溴酸鹽超標。
六、臭氧對材料的毒性
臭氧為強氧化劑,對多種物品有損壞,濃度越高對物品損害越重,可使銅片出現(xiàn)綠色銹斑、橡膠老化,變色,彈性降低,以致變脆、斷裂,使織物漂白褪色等。(《消毒技術(shù)規(guī)范》2002-3.1.7.4)
臭氧具有很強的氧化性,除了金和鉑外,臭氧氣體幾乎對所有的金屬都有氧化和腐蝕作用,而在水中的腐蝕更快。鐵、鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會被強烈氧化,但含鉻鐵合金基本上不受臭氧腐蝕。生產(chǎn)上常使用含 25% Cr的不銹鋼來制造臭氧發(fā)生設(shè)備以及和臭氧直接接觸的部分。
臭氧對非金屬材料也有了強烈的腐蝕作用,如PVC(聚氯乙烯),很容易被氧化到松脆不可口,變得疏松、開裂和穿孔。在臭氧發(fā)生器的工藝應(yīng)用中,包括臭氧發(fā)生器生產(chǎn)、計量、混合、輸送,以及作用現(xiàn)場的器具物品,都不能用普通橡膠作密封材料,必須采用耐腐蝕能力強的硅橡膠或抗氧化材料。
在北京同林臭氧發(fā)生器的實際應(yīng)用中,臭氧會對中央空調(diào)送風管道、傳送帶、水泵、電磁閥、橡膠類密封墊圈、玻璃鋼罐、304以下不銹鋼、鑄鐵類機械、塑料制品等有程度不通的腐蝕作用。有些金屬會和臭氧反應(yīng),在表面形成一層致密的氧化膜,可以阻礙進一步氧化。
七、臭氧廢氣的來源
第一個當然是臭氧發(fā)生器,咱就是干這個的;北京同林臭氧給您請安啦 :)
第二個是:汽車、染料、石化、紡織等行業(yè)是臭氧污染的重要來源;而高壓電器的放電、強紫外光燈、炭精棒電弧、電火花、光譜分析發(fā)光、焊接切割等,都生成一定量臭氧污染。這幾種方式也是工業(yè)臭氧的產(chǎn)生的機理:化學法、電暈法、紫外法。大家接觸很早的人類工業(yè)品的臭氧發(fā)生器之一,是顯像管電視。而辦公室很大的臭氧污染源是打印機,硒鼓表面的高壓電荷會電離空氣中的氧氣而生成臭氧。同林建議打印機附近有通風或者安裝有活性炭載體的空氣凈化器。
第三個是:光化學煙霧。它主要是汽車尾氣排放的氮氧化物以及工業(yè)廢氣等污染物綜合作用的產(chǎn)物,這個含臭氧的復(fù)合性氣體,有毒有毒有毒!
八、臭氧安全使用和防護措施:
1、無人時空氣消毒:用臭氧消毒空氣,必須是在封閉空間,且室內(nèi)無人條件下進行,消毒后至少過30min才能進入(衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》2002 3.1.7.3)。北京同林臭氧經(jīng)過實踐和國家權(quán)威部門檢測證明,在達到國家規(guī)定的消毒濃度20mg/m
3后,經(jīng)過30min,臭氧殘留濃度并不能達到上述規(guī)定的安全標準。需要開啟新風或者等待更長時間。
2、有效隔離:在有些臭氧工藝,比如臭氧水消毒瓶子、消毒水產(chǎn)蔬菜等,需在有人時操作,則需要用戶在生產(chǎn)過程中加強通風,使用新風或者局部集氣罩排風等措施,把臭氧排出室外。生產(chǎn)工藝盡可能采用自動化、封閉化和機械化。
3、智能監(jiān)測:在設(shè)備區(qū)安裝臭氧泄露報警儀,在工作區(qū)安裝臭氧尾氣濃度檢測儀,在臭氧濃度超標時進行報警。
4、有效去除:臭氧尾氣濃度超標,可以通過以下方法進行去除:1、北京同林熱裂解臭氧尾氣分解器 2、排風(通風櫥、新風)3 化學吸收(小型實驗可用KI吸收)
5、人員防護:空氣中的臭氧需佩戴自吸過濾式防毒面具(低濃度半面罩,超高濃度需全面罩,很帥哦)。水中臭氧需帶抗氧化手套。
6、應(yīng)急措施:配備應(yīng)急處理設(shè)備,緊急救援時佩戴空氣呼吸器,迅速將患者轉(zhuǎn)移至空氣新鮮處,立即就醫(yī)。
7、保障制度:建立健全的防護制度,并在設(shè)備上粘貼操作規(guī)程,對作業(yè)人員進行專門培訓。北京同林通過文字和現(xiàn)場講解等方式,對臭氧操作人員進行講解和培訓,做到先安全、再有效。
九、臭氧工程常用防臭氧腐蝕材料
304、316不銹鋼;不銹鋼噴漆 |
臭氧發(fā)生器外殼 |
316、316L不銹鋼 |
臭氧水、氣輸送管道、電磁閥
臭氧混合罐、物料傳送帶 |
316L不銹鋼、含Cr不銹鋼 |
臭氧放電室 |
PVDF聚偏氟乙烯 |
射流器;臭氧水管 |
特氟龍(聚四氟乙烯 PTFE) |
臭氧水、氣輸送管道(實驗室專用) |
硅橡膠 |
臭氧氣輸送管道;皮墊 |
UPVC(聚氯乙烯樹脂) |
臭氧水、氣輸送管道 |
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