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水產(chǎn)養(yǎng)殖-臭氧殺菌消毒增氧效果為什么那么好？
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一.臭氧的特性
臭氧(O3)，也稱為活性氧，是氧的同素異形體。它易溶于水，并在水中立即發(fā)生還原反應(yīng)。它產(chǎn)生中間單原子氧和羥基(0H)單原子氧，具有很強(qiáng)的氧化能力。羥基也是一種強(qiáng)氧化劑和催化劑。因此，臭氧具有很強(qiáng)的消毒作用，能分解普通氧化劑難以破壞的有機(jī)單原子氧和羥基。消毒的機(jī)理是:(1)臭氧能分解細(xì)菌細(xì)胞壁，傳播。(2)臭氧可與細(xì)菌細(xì)胞壁中的脂鍵反應(yīng)，進(jìn)入細(xì)菌，作用于脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解。臭氧對(duì)水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的殺菌分解能力比常用的氯氣高出數(shù)百倍。而且由于臭氧的不穩(wěn)定性，反應(yīng)后容易生成氧氣和水，不會(huì)造成二次污染。
二.臭氧凈化水質(zhì)的特性
3.1由于臭氧、亞硝酸鹽、硫化氫、氨氰化物等的強(qiáng)氧化性。，在淡水或養(yǎng)殖用海水中對(duì)魚(yú)類有害，可被氧化成NO、SO、N等無(wú)毒有機(jī)物。同時(shí)，無(wú)機(jī)物也可以降解成無(wú)毒物質(zhì)，從而降低水中的生物耗氧量(BOD)和化學(xué)耗氧量(COD)。
3.2臭氧的強(qiáng)氧化性能迅速殺死藻類等原本鮮活的植物。根據(jù)孫小紅等人的說(shuō)法。赤潮海水經(jīng)臭氧處理30分鐘后，赤潮海水被完全氧化成無(wú)色透明，水中的夜光昆蟲(chóng)全部被殺死并碾碎。
3.3臭氧能快速有效地殺滅水中危害水牛生物健康的致病菌。Kofich等人比較了臭氧、CIO、CI、氯氣和氮?dú)鈱?duì)菝葜隱孢子蟲(chóng)卵的殺滅效果。結(jié)果表明，LRNG/kg臭氧作用5min可殺死90%的包囊，而同樣濃度的CIO、lh、CI、氯和氮在濃度為80 mg/kg和90min后達(dá)到相同水平。
3.4由于臭氧在水中容易分解為0，所以它不僅能起到殺菌消毒的作用，還能增加水體中的氧氣，直至一舉兩得。
3.5在凈化水質(zhì)的過(guò)程中，臭氧不會(huì)改變水中原有的成分。它能保持水中對(duì)水生動(dòng)物有益的礦物質(zhì)。
3.6臭氧在凈化水源的同時(shí)，還能減少動(dòng)物腸道內(nèi)以宿主營(yíng)養(yǎng)為食的細(xì)菌數(shù)量，減少幼菌的營(yíng)養(yǎng)消耗，增強(qiáng)有益菌分泌的淀粉酶活性，從而提高動(dòng)物對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效果，促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng)。
3.7臭氧通過(guò)氧化絮凝作用起到凈化水質(zhì)的作用，不會(huì)產(chǎn)生二次污染物。消毒過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物是無(wú)毒、無(wú)味、可生物降解的物質(zhì)。
三.臭氧可以凈化水質(zhì)的依據(jù)
由于臭氧的強(qiáng)氧化性，對(duì)水中的各種微生物都有很好的殺滅作用。吳等在無(wú)菌圍欄(0.7m)內(nèi)通入臭氧，發(fā)現(xiàn)臭氧作用20min和30min，對(duì)大腸桿菌的殺滅率分別為97.5%和100%。對(duì)金黃色葡萄球菌的殺滅率分別為93.7%和100%。對(duì)銅綠假單胞菌的殺滅率分別為84.6%和89.8%。Herbokd等報(bào)道，在20℃的流動(dòng)水中通入臭氧氣體，當(dāng)水中臭氧濃度達(dá)到0.43 mg/L時(shí)，大腸桿菌可被100%殺滅，翟發(fā)林等報(bào)道，在34℃±1℃時(shí)，濃度為5.50 mg/m的臭氧可殺滅枯草芽孢桿菌var。尼日爾在45分鐘內(nèi)滴入100毫升塑料瓶中。白等人報(bào)道，濃度為1.5毫克/升的臭氧溶液在1分鐘內(nèi)即可100%殺滅實(shí)驗(yàn)中的黑曲霉和酵母菌等真菌。此外，臭氧還能殺死原生動(dòng)物及其卵。
四.影響臭氧效應(yīng)的因素
4.1臭氧濃度在允許濃度范圍內(nèi)，一般臭氧濃度越高，殺菌速度越快，效果越好，但要注意不要使其過(guò)量。
4.2水溫相同的臭氧濃度，在不同的水溫下，溶解在不同量的水中。水溫越低，在水中的溶解度越高，比如30，溶解度22%，lO時(shí)溶解度54%，0CC時(shí)溶解度69%。
4.3水中的無(wú)機(jī)離子當(dāng)水中無(wú)機(jī)離子較多時(shí)，會(huì)加速臭氧的分解，從而降低臭氧的濃度，阻礙殺菌的效率。
4.4水中的濁度據(jù)報(bào)道，當(dāng)水的濁度低于5 mg/L時(shí)，對(duì)臭氧的殺菌效果影響不大，但當(dāng)濁度高于5 mg/L時(shí)，則有影響。此時(shí)，臭氧的很大一部分用于有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的氧化分解。
動(dòng)詞 （verb的縮寫(xiě)）水中殘留臭氧對(duì)水生生物的毒副作用
江國(guó)良等(2001)在臭氧對(duì)牙鲆和南美白對(duì)蝦的急性毒性試驗(yàn)中表明，當(dāng)l2h后剩余臭氧濃度為0.2 ~ 0.4 mg/LH ~時(shí)，牙鲆存活65%。24h時(shí)為47%；48h時(shí)為23%；當(dāng)濃度增加到0.5 ~ 0.8 ml/L時(shí)，任何時(shí)候都沒(méi)有人存活。里德。B (1994)表明，1-5毫克/升的臭氧濃度是蝦的致死濃度。Hubbs研究發(fā)現(xiàn)，殘留臭氧濃度較高時(shí)，魚(yú)的毒性反應(yīng)主要是運(yùn)動(dòng)和呼吸異常，然后失去平衡。當(dāng)魚(yú)隨機(jī)游動(dòng)，靜止不動(dòng)時(shí)，魚(yú)的側(cè)面或腹部朝上，最終導(dǎo)致魚(yú)的死亡。因此，臭氧雖然能顯著凈化水質(zhì)，提高魚(yú)蝦產(chǎn)量，但其對(duì)魚(yú)蝦等水生生物的毒性作用不容忽視，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行清洗。用于臭氧循環(huán)水時(shí)，需要使用小劑量(一般為0.05 ~ 0.3 mg/L)和短時(shí)間(0.3 ~ 2 min)進(jìn)行接觸。綜上所述，臭氧殺菌譜廣，作用迅速?gòu)氐祝瑹o(wú)二次污染，是一種理想的消毒劑。它能通過(guò)分解無(wú)機(jī)物和有機(jī)物來(lái)凈化水質(zhì)，增加溶解氧。因此，臭氧是一種理想的消毒劑。可廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖和生活水質(zhì)處理，臭氧可明顯改善水質(zhì)。用在循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，可以節(jié)約大量的水，減少溫度控制所消耗的熱能。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，臭氧是一種經(jīng)濟(jì)有效的水處理方法。
臭氧(O3)，也稱為活性氧，是氧的同素異形體。它易溶于水，并在水中立即發(fā)生還原反應(yīng)。它產(chǎn)生中間單原子氧和羥基(0H)單原子氧，具有很強(qiáng)的氧化能力。羥基也是一種強(qiáng)氧化劑和催化劑。因此，臭氧具有很強(qiáng)的消毒作用，能分解普通氧化劑難以破壞的有機(jī)單原子氧和羥基。消毒的機(jī)理是:(1)臭氧能分解細(xì)菌細(xì)胞壁，傳播。(2)臭氧可與細(xì)菌細(xì)胞壁中的脂鍵反應(yīng)，進(jìn)入細(xì)菌，作用于脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解。臭氧對(duì)水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的殺菌分解能力比常用的氯氣高出數(shù)百倍。而且由于臭氧的不穩(wěn)定性，反應(yīng)后容易生成氧氣和水，不會(huì)造成二次污染。
二.臭氧凈化水質(zhì)的特性
3.1由于臭氧、亞硝酸鹽、硫化氫、氨氰化物等的強(qiáng)氧化性。，在淡水或養(yǎng)殖用海水中對(duì)魚(yú)類有害，可被氧化成NO、SO、N等無(wú)毒有機(jī)物。同時(shí)，無(wú)機(jī)物也可以降解成無(wú)毒物質(zhì)，從而降低水中的生物耗氧量(BOD)和化學(xué)耗氧量(COD)。
3.2臭氧的強(qiáng)氧化性能迅速殺死藻類等原本鮮活的植物。根據(jù)孫小紅等人的說(shuō)法。赤潮海水經(jīng)臭氧處理30分鐘后，赤潮海水被完全氧化成無(wú)色透明，水中的夜光昆蟲(chóng)全部被殺死并碾碎。
3.3臭氧能快速有效地殺滅水中危害水牛生物健康的致病菌。Kofich等人比較了臭氧、CIO、CI、氯氣和氮?dú)鈱?duì)菝葜隱孢子蟲(chóng)卵的殺滅效果。結(jié)果表明，LRNG/kg臭氧作用5min可殺死90%的包囊，而同樣濃度的CIO、lh、CI、氯和氮在濃度為80 mg/kg和90min后達(dá)到相同水平。
3.4由于臭氧在水中容易分解為0，所以它不僅能起到殺菌消毒的作用，還能增加水體中的氧氣，直至一舉兩得。
3.5在凈化水質(zhì)的過(guò)程中，臭氧不會(huì)改變水中原有的成分。它能保持水中對(duì)水生動(dòng)物有益的礦物質(zhì)。
3.6臭氧在凈化水源的同時(shí)，還能減少動(dòng)物腸道內(nèi)以宿主營(yíng)養(yǎng)為食的細(xì)菌數(shù)量，減少幼菌的營(yíng)養(yǎng)消耗，增強(qiáng)有益菌分泌的淀粉酶活性，從而提高動(dòng)物對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效果，促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng)。
3.7臭氧通過(guò)氧化絮凝作用起到凈化水質(zhì)的作用，不會(huì)產(chǎn)生二次污染物。消毒過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物是無(wú)毒、無(wú)味、可生物降解的物質(zhì)。
三.臭氧可以凈化水質(zhì)的依據(jù)
由于臭氧的強(qiáng)氧化性，對(duì)水中的各種微生物都有很好的殺滅作用。吳等在無(wú)菌圍欄(0.7m)內(nèi)通入臭氧，發(fā)現(xiàn)臭氧作用20min和30min，對(duì)大腸桿菌的殺滅率分別為97.5%和100%。對(duì)金黃色葡萄球菌的殺滅率分別為93.7%和100%。對(duì)銅綠假單胞菌的殺滅率分別為84.6%和89.8%。Herbokd等報(bào)道，在20℃的流動(dòng)水中通入臭氧氣體，當(dāng)水中臭氧濃度達(dá)到0.43 mg/L時(shí)，大腸桿菌可被100%殺滅，翟發(fā)林等報(bào)道，在34℃±1℃時(shí)，濃度為5.50 mg/m的臭氧可殺滅枯草芽孢桿菌var。尼日爾在45分鐘內(nèi)滴入100毫升塑料瓶中。白等人報(bào)道，濃度為1.5毫克/升的臭氧溶液在1分鐘內(nèi)即可100%殺滅實(shí)驗(yàn)中的黑曲霉和酵母菌等真菌。此外，臭氧還能殺死原生動(dòng)物及其卵。
四.影響臭氧效應(yīng)的因素
4.1臭氧濃度在允許濃度范圍內(nèi)，一般臭氧濃度越高，殺菌速度越快，效果越好，但要注意不要使其過(guò)量。
4.2水溫相同的臭氧濃度，在不同的水溫下，溶解在不同量的水中。水溫越低，在水中的溶解度越高，比如30，溶解度22%，lO時(shí)溶解度54%，0CC時(shí)溶解度69%。
4.3水中的無(wú)機(jī)離子當(dāng)水中無(wú)機(jī)離子較多時(shí)，會(huì)加速臭氧的分解，從而降低臭氧的濃度，阻礙殺菌的效率。
4.4水中的濁度據(jù)報(bào)道，當(dāng)水的濁度低于5 mg/L時(shí)，對(duì)臭氧的殺菌效果影響不大，但當(dāng)濁度高于5 mg/L時(shí)，則有影響。此時(shí)，臭氧的很大一部分用于有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的氧化分解。
動(dòng)詞 （verb的縮寫(xiě)）水中殘留臭氧對(duì)水生生物的毒副作用
江國(guó)良等(2001)在臭氧對(duì)牙鲆和南美白對(duì)蝦的急性毒性試驗(yàn)中表明，當(dāng)l2h后剩余臭氧濃度為0.2 ~ 0.4 mg/LH ~時(shí)，牙鲆存活65%。24h時(shí)為47%；48h時(shí)為23%；當(dāng)濃度增加到0.5 ~ 0.8 ml/L時(shí)，任何時(shí)候都沒(méi)有人存活。里德。B (1994)表明，1-5毫克/升的臭氧濃度是蝦的致死濃度。Hubbs研究發(fā)現(xiàn)，殘留臭氧濃度較高時(shí)，魚(yú)的毒性反應(yīng)主要是運(yùn)動(dòng)和呼吸異常，然后失去平衡。當(dāng)魚(yú)隨機(jī)游動(dòng)，靜止不動(dòng)時(shí)，魚(yú)的側(cè)面或腹部朝上，最終導(dǎo)致魚(yú)的死亡。因此，臭氧雖然能顯著凈化水質(zhì)，提高魚(yú)蝦產(chǎn)量，但其對(duì)魚(yú)蝦等水生生物的毒性作用不容忽視，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行清洗。用于臭氧循環(huán)水時(shí)，需要使用小劑量(一般為0.05 ~ 0.3 mg/L)和短時(shí)間(0.3 ~ 2 min)進(jìn)行接觸。綜上所述，臭氧殺菌譜廣，作用迅速?gòu)氐祝瑹o(wú)二次污染，是一種理想的消毒劑。它能通過(guò)分解無(wú)機(jī)物和有機(jī)物來(lái)凈化水質(zhì)，增加溶解氧。因此，臭氧是一種理想的消毒劑。可廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖和生活水質(zhì)處理，臭氧可明顯改善水質(zhì)。用在循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，可以節(jié)約大量的水，減少溫度控制所消耗的熱能。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，臭氧是一種經(jīng)濟(jì)有效的水處理方法。
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