臭氧为淡蓝色气体，1840年由德国人Schorbein发现并命名[1]。其消毒机理是通过破坏核糖核酸或脱氧核糖核酸物质完成对病毒的灭活[2]，对细菌、真菌也有良好的杀灭作用[3]。臭氧属于广谱、高效消毒剂，分解后形成氧，没有任何残留和二次污染。其溶于水后形成臭氧水，臭氧水溶液无毒，对动物皮肤、眼、阴道黏膜均无刺激，无致突变作用[4]。可直接对皮肤、伤口进行消毒，广泛用于物体表面的消毒，还可降解残留农药，适于家庭使用。因此，市场上出现了很多此类的消毒机。为全面了解和评价此类产品的性能，对多功能臭氧水消毒机的杀菌消毒效果进行了试验观察。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 多功能臭氧水消毒机 1.1.2 试验用菌种大肠杆菌(8099，第5代)、金黄色葡萄球菌(ATCC 6538，第5代)、白色念珠菌(ATCC 10231，第6代)，由军事医学科学院提供。
1.2 方法 1.2.1 臭氧水浓度的测定[5]消毒机开机10、20、30、40 min后，产生不同浓度的臭氧水，分别取臭氧水各100 mL加入到盛有20 mL碘化钾(200 g/L)溶液的碘量瓶中，再加入硫酸(3.0 mol/L)5.0 mL，混合均匀，静置5 min，用硫代硫酸钠(0.0503 mol/L)标准溶液滴定。试验重复3次，取其平均值，按下式计算臭氧水臭氧浓度。
| $ {\rm{臭氧浓度}}\left( {{\rm{mg}}/{\rm{L}}} \right) = \frac{{M \times V \times 24.0}}{W} $ |
式中M与V分别为硫代硫酸钠标准溶液的浓度和滴定中用去的体积(mL)，W为臭氧水体积(L)。
1.2.2 农药降解试验参考《食品中农药最大残留限量》(GB 2763-2012)[6]所规定的最大残留限量配制一定浓度的乐果(2.0 mg/L)、马拉硫磷(10.0 mg/L)、敌敌畏(2.0 mg/L)溶液，开机通入臭氧20 min，用气相色谱测定农药浓度[7]，根据开机前后农药浓度，计算出农药去除率。
1.2.3 染菌载体的制备取1.1.2所述试验菌24 h新鲜斜面培养物，用含胰蛋白胨的生理盐水(TPS)洗下菌苔并充分震荡混匀，将其稀释配制成试验菌悬液。以TPS稀释，用浊度计调整菌液浓度为1×108~5×108 cfu/mL，分别取各菌悬液0.1 mL滴染于灭菌的脱脂白色平纹布片(10 mm× 10 mm)上，干燥备用，使菌片的回收菌量为5×105cfu/片~5×106 cfu/片。
1.2.4 中和剂鉴定试验试验菌分别用金黄色葡萄球菌和白色念珠菌为代表。设计6组，按中和剂载体定量杀菌试验程序进行。第1组无试验菌生长或仅有少量试验菌生长，第2组菌数较第1组为多，第3、4、5组有相似量试验菌生长且组间菌落数误差率不超过15%，第6组无菌生长，则表明所选中和剂及其浓度适宜。试验重复3次。
1.2.5 浸泡载体定量杀菌试验将装有菌片的不锈钢网放入臭氧水中，浸泡消毒至预定时间，将菌片移入含5.0 mL中和剂试管内(阳性对照菌片不经消毒处理)，中和作用10 min，经充分震荡洗脱，取洗脱液进行活菌培养计数，计算杀灭对数值。试验重复3次。载体定量杀灭试验，各次的杀灭对数值均≥3.00，可判为消毒合格。
1.2.6 模拟现场试验受试对象为60根黄瓜，选取每根黄瓜上2.5 cm2区块作为试验区，用无菌棉拭沾大肠杆菌(8099) 悬液均匀涂擦受试区块，30个区块作为阳性对照区，30个区块为试验区，用臭氧水消毒浸泡一定时间后(阳性对照用PBS溶液浸泡)，弃掉臭氧水和PBS浸泡液，将黄瓜放入中和剂中浸泡10 min，待消毒组和阳性对照组试验完毕后，将未用过的同批次中和剂、稀释液作为阴性对照组样本。将阳性对照组、阴性对照组和消毒组样本进行活菌培养计数。30个样本中大肠杆菌杀灭对数值均≥3.00，可判为消毒合格。
1.2.7 手消毒现场试验随机选定受试者30人。消毒前受试者先双手充分互搓，然后对其左、右手上自然菌采样，分别作为阳性对照组、试验组样本；将未用过的同批中和剂、稀释液各1.0 mL、棉拭1~2份作为阴性对照组样本；分别取以上各组样本进行活菌培养计数。阳性对照组应有较多细菌生长，阴性对照组应无菌生长，30人次手上自然菌的平均杀灭对数值均≥1.00，可判为消毒合格。
2 结果 2.1 臭氧含量的测定结果消毒机开机10、20、30、40 min后，臭氧含量分别达到0.280、0.616、0.796、1.15 mg/L。
2.2 农药降解试验将配制好的农药试验溶液通入臭氧20 min，对乐果、敌敌畏、马拉硫磷去除率分别为90.0%、93.0%、99.0%(表 1)。
| 试验农药 | 最大残留限量(mg/kg) | 试验溶液的浓度(mg/L) | 通入臭氧20 min后的浓度(mg/L) | 农药去除率(%) | |
| 叶类蔬菜 | 水果 | ||||
| 乐果 | ≤1 | ≤1 | 2.0 | 0.20 | 90.0 |
| 敌敌畏 | ≤0.2 | ≤0.2 | 2.0 | 0.14 | 93.0 |
| 马拉硫磷 | ≤8 | ≤2 | 10.0 | 0.01 | 99.0 |
2.3 中和剂鉴定试验与载体定量杀菌试验 2.3.1 中和剂鉴定试验结果
用含0.5%硫代硫酸钠、0.5%卵磷脂和2%吐温-80的磷酸盐缓冲液中和浓度为0.3 mg/L的臭氧，且中和剂及中和产物对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌及培养基无影响。从表 2可以看出，第1组无试验菌生长，第2组菌数较第1组为多，第3、4、5组有相似量试验菌生长，组间菌落数误差率分别为1.05%(金黄色葡萄球菌)和2.56%(白色念珠菌)，第6组无菌生长，表明所选中和剂及其浓度适宜(表 2)。
| 编号 | 组别 | 3次试验平均回收菌量(cfu/片) | |
| 金黄色葡萄球菌 | 白色念珠菌 | ||
| 1 | (消毒剂+菌片)+稀释液 | 0 | 0 |
| 2 | (消毒剂+菌片)+中和剂 | 1.10×103 | 8.10×102 |
| 3 | 菌片+中和剂 | 2.25×106 | 1.12×106 |
| 4 | 菌片+(消毒剂+中和剂) | 2.25×106 | 1.18×106 |
| 5 | 稀释液+菌片 | 2.20×106 | 1.20×106 |
| 6 | 稀释液+中和剂+培养基 | 0 | 0 |
| 注：金黄色葡萄球菌3、4、5组误差率为1.05%，白色念珠菌3、4、5组误差率为2.56%。 | |||
2.3.2 载体定量杀菌试验
臭氧浓度为0.3 mg/L，对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌作用8 min，平均杀灭对数值均≥3.00，对大肠杆菌作用4 min，平均杀灭对数值均≥3.00(表 3)。
| 试验菌株 | 消毒剂试验浓度(mg/L) | 阳性对照组回收菌量(cfu/片) | 阴性对照组 | 作用不同时间(min)的杀灭对数值 | ||
| 4 | 8 | 12 | ||||
| ATCC 6538 | 0.3 | 2.01×106 | 无菌生长 | 2.90 | ≥3.00 | ≥3.00 |
| 8099 | 0.3 | 1.80×106 | 无菌生长 | ≥3.00 | ≥3.00 | ≥3.00 |
| ATCC10231 | 0.3 | 1.10×106 | 无菌生长 | 2.73 | ≥3.00 | ≥3.00 |
2.4 模拟现场试验
试验用臭氧浓度为0.3 mg/L，对人工染有大肠杆菌的黄瓜表面作用12 min，30个样本中大肠杆菌杀灭对数值均> 3.00，消毒合格。
2.5 手消毒现场试验试验用臭氧浓度为0.3 mg/L，消毒时间为3 min，消毒前菌落数为178.6 (31.3~530) cfu/cm2，消毒后菌落数为4.7 (1.2~10.3) cfu/cm2，对手上自然菌的平均杀灭对数值为1.58(0.76~2.14)，消毒合格。
3 讨论臭氧用于消毒已有近百年的历史，具有广谱高效的消毒作用。它不但对细菌真菌有良好的杀灭作用，对芽孢也有较强的杀灭作用[8]。但臭氧对多种物品具有破坏性，浓度越高对物品损坏越重，它可使铜片出现绿色锈斑，使金属氧化腐蚀，可以加快橡胶老化、变色、弹性降低，以致变脆断裂等情况。在赵克义[9]的研究中5.43 mg/L的臭氧水对碳钢的腐蚀性试验结果为中度腐蚀。本文所选择臭氧水的浓度较小(农药降解是0.616 mg/L，细菌真菌的杀灭是0.3 mg/L)，尽量避免副作用的影响。多功能臭氧水消毒机开机20 min，臭氧水浓度达到0.616 mg/L，对乐果、敌敌畏、马拉硫磷的去除率分别为90.0%、93.0%、99.0%。臭氧浓度为0.3 mg/L，对大肠杆菌作用4 min，对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌作用8 min，平均杀灭对数值均≥3.00。对瓜果蔬菜表面的消毒和对手的消毒，都达到要求，适合用于医院和家庭消毒使用。
| [1] | 范武峰, 刘诚诚. 臭氧在医学上的应用[M]. 北京: 华艺出版社, 1995: 3. |
| [2] | 杨华明, 易滨. 现代医院消毒学[M]. 北京: 人民军医出版社, 2002: 90. |
| [3] | 秦彦珉, 饶健, 叶宝英, 等. 臭氧水消毒器对微生物杀灭效果的试验观察[J]. 现代预防医学, 2006, 33(9): 1615. |
| [4] | 张敏, 纪晓光, 王京燕. 臭氧消毒剂毒性试验观察[J]. 中国消毒学杂志, 2005, 22(1): 65. |
| [5] | 中华人民共和国卫生部. 消毒技术规范(2002年版)[S]. 北京: 中华人民共和国卫生部, 2002. |
| [6] | 中华人民共和国卫生部, 中华人民共和国农业部. GB 2763-2012食品中农药最大残留限量[S]. 北京: 中国标准出版社, 2012. |
| [7] | 中华人民共和国卫生部. GB/T 5750-2006生活饮用水标准检验方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007. |
| [8] | 于德宪, 曹仲文, 高璐璐, 等. 臭氧水空气消毒机消毒效果的模拟现场试验[J]. 现代预防医学, 2008, 35(11): 2101. doi: 10.3969/j.issn.1003-8507.2008.11.041 |
| [9] | 赵克义, 崔树玉, 孙启华, 等. 某型通过式臭氧水消毒机产生臭氧水性能的研究[J]. 中国卫生检验杂志, 2007, 17(5): 905–906. |