臭氧消毒食水的原理

食水是用甚麼消毒的?
食 水 和 我 們 的 健 康 息 息 相 關 。 我 們 對 每 日 飲 用 的 食 水 是 否 潔 淨 ， 又 或 是 否 有 益 這 些 問 題 又 知 道 多 少 ?
或 者 我 們 可 先 從 食 水 的 消 毒 程 序 入 手 ，了 解 各 方 面 的 可 能 性 。
以 下 列 舉 現 時 比 較 普 遍 的 幾 種 食 水 消 毒 方 法 :
(1) 氯氣及氟化物
這 仍 是 現 時 全 球 最 普 遍 採 用 的 消 毒 食 水 方 法 。
氯 （ Chlorine ） 是 一 種 色 淺 黃 綠 、 帶 有 腐 蝕 性 和 刺 鼻 味 的 有 毒 氣 體 。 由 於 具 有 淨 化 食 水 、 抑 制 甚 至 殺 死 水 中 微 生 物 和 細 菌 的 特 別 作 用 ， 能 有 效 阻 止 一 些 如 霍 亂 、 傷 寒 和 肝 炎 等 經 食 水 傳 染 的 疾 病 散 播 和 爆 發 ，自 於 1810 年 發 現 開 始 ， 即 成 為 各 國 水 務 機 關 用 作 消 毒 食 水 的 首 選 化 學 物 質 。
此 外 一 些 國 家 會 在 食 水 同 時 加 入 氟 化 物， 主 要 是 用 來 保 護 市 民 的 牙 齒 。
會 令 細 胞 突 變 成 癌
歐 美 科 學 家 最 近 公 布 的 最 新 研 究 結 果 ， 進 一 步 發 現 氯 加 入 食 水 後 有 害 人 類 健 康 ， 主 要 因 為 水 中 的 有 機 物 質 與 氯 產 生 化 學 反 應 後 會 形 成 有 害 化 合 物 。
其 中 一 種 化 合 物 名 叫 三 氯 甲 烷 （ Trichloromethane ） ， 形 成 後 不 但 難 以 從 水 中 清 除 ， 而 且 還 可 能 使 人 體 中 的 細 胞 產 生 突 變 ， 形 成 腫 瘤 和 癌 病 。
若 人 體 累 積 過 多 的 三 氯 甲 烷 ， 患 上 腎 癌 和 肝 癌 的 機 會 也 較 高 。
(2) 紫外光消毒
紫 外 光 消 毒 系 統 是 透 過 紫 外 光 令 細 菌 及 病 毒 的 脫 氧 核 糖 核 酸 （ DNA ） 處 於 靜 止 狀 態 ， 無 法 在 水 中 繁 殖 。
安 裝 一 盞 紫 外 光 燈 費 用 大 約 是 三 百 美 元 （ 約 二 千 三 百 港 元 ） ， 耗 電 量 只 四 十 瓦 特 ， 每 分 鐘 消 毒 四 加 侖 食 水 。 如 每 天 啟 動 十 二 小 時 ， 平 均 每 年 一 盞 紫 外 光 燈 可 消 毒 約 四 百 萬 公 升 的 食 水 。
由 於 這 是 一 種 可 靠 而 極 具 成 本 效 益 的 方 法 ，近 年 紫 外 光 消 毒 系 統 已 獲 多 個 國 家 的 水 務 部 門 及 大 機 構 如 啤 酒 廠 、 汽 水 廠 及 污 水 處 理 廠 所 使 用 。
(3) 臭氧消毒法
用 臭 氧 來 處 理 食 水 ， 可 利 用 臭 氧 跟 水 中 的 有 機 物 質 產 生 化 學 作 用 的 原 理 ， 消 除 及 分 解 毒 物 ；
(4) 其他
其 他 方 法 還 有 二 氧 化 氯 與 臭 氧 雙 管 齊 下 ， 及 借 壓 縮 空 氣 或 氣 體 的 「 微 過 濾 法 」 等 等 。 　

臭氧又名超氧或強氧，分子符號O3，英文名稱OZONE；其濃度高時呈淡藍色，最早為西元1785年，德人凡馬隆（Van Marum）於雷雨後，發現空氣特別清新，而且具有獨特草鮮味，而知其存在。至西元1840年，德人謝恩賓（Schor Bein）以希臘字「OZEIN」將其命名為「OZONE」具有新鮮空氣的意思。

臭氧之性質比氧(O2)活潑，比重為氧氣的1.7倍，氧化能力僅次於氟，殺菌力為氯的3000倍。臭氧能於短時間內將空氣及水中的浮游細菌消滅，並能中和、分解各種有毒物質，去除一切惡臭，並能漂白澄清水中污染雜質。

臭氧是由三個原子氧（Ｏ）結合而成的一個分子（Ｏ３）。當臭氧產生時，臭氧分子結構中的第三個原子氧會不斷的從此結構中游離或逸出，當逸出時，會於瞬間產生極大的殺菌、解毒、漂白、脫臭等氧化作用。臭氧如果未與其他物質產生氧化反應，也會自行分解還原為純氧（Ｏ２）。

大自然暴風雨中閃電、打雷會產生大量的臭氧，臭氧可以淨化空氣，是故雷雨後，空氣特別清新。太陽光中的紫外線會放射高能令大氣層形成光化學反應而產生臭氧，地球上百分之九十以上的臭氧集中於臭氧層，臭氧層可以吸收有害的太陽輻射線，以保護地面上的生物。



臭氧的原理



分子記號: O3
分 子 量: 48
沸 點: -112℃
熔 點: -193℃
臨界溫度: -12℃
臨界壓力: 54.6氣壓



臭氧（O3 OZONE）又名重氧或活性氧，是以稀薄的狀態混合存在於空氣中，特別是以光化學作用（受到雷擊閃電時的高能量電荷或太陽光中的短波紫外線衝擊時）自然產生於地球上的成層圈或地表上（尤其是在海濱、森林地帶有比較多臭氧存在）。臭氧以化學式來說明，即由三個同位素原子：氧（O）結合而構成一個分子（O3），當臭氧產生時，三個原子中第三個原子具有不斷地從其他兩個原子的結合中游離、破壞或逸出的性質，並在逸出時，藉當時的能量很快的產生強力氧化作用，氧化其他物質，更難得的是臭氧在氧化過程中，如無氧化反應物質時，即自行還原為氧氣，具達成目的後自行消失的優異特性（O3　＝　O２ (氧氣) + O (初生氧)，當初生氧從臭氧中逸出游離時，藉當時的能量可產生(1)殺菌(2)脫臭(3)解毒(4)漂白等氧化作用。

臭氧因係輕度結合所以為不安定的狀態, 在常溫下會逐漸分解而成為氧分子。 臭氧也會因光、熱、水份、金屬、金屬氧化物以及其他的觸媒而加速其分解。 臭氧在大氣中的半衰期最多為50分鐘。將濃度高的臭氧打入水中時, 其半衰期則僅需20分鐘。水中雜質或PH質高時,在水中所殘留的臭氧其分解速度就會加速。 空氣或水中的溫度或濕度高時, 臭氧的分解或還原作用, 亦會加速。

臭氧存在於水中時，可與多數的有機物急速而強力地發生化學反應，因此，能除去水中化合物，或討人厭惡的味道、臭氣、顏色等，並發揮強力的殺菌效果。

臭氧一般來說，是混合在空氣中的稀薄氣體，由於分解速度快，所以不能儲存(但液體臭氧則另當別論)，自古以來臭氧在自然界中為人類提供其特性與功能默默的服務，實為人類生存中不可或缺的寶貴元素。



＊＊因臭氧機在台灣非醫療器材, 以下說明, 僅供參考, 不作醫療用途＊＊



臭氧的特性



(一) 臭氧的環境淨化與解毒

因為現代工業的發達，各類工廠所排出的各種化學毒氣(如亞硫酸、硫化鈉、氨氣、液化瓦斯等)，自來水廠、飼料廠、魚市場、製皮場等所排放的廢水及惡臭，以及公寓、高樓大廈、公共場所所產生之污濁空氣及生活廢水等均能以臭氧於短時間內加以淨化消毒及除臭，並將居住的環境轉化為清新的空氣及乾淨的水質：例如一氧化碳(CO + O3　→　CO2 + O2)的毒氣，和水中的農藥殘毒等, 臭氧都能將其中和分解並消滅其毒性。

(二) 臭氧的殺菌消毒力超強

臭氧能於短時間內將結核菌、大腸菌、沙門氏菌、霍亂弧菌、傷寒桿菌、赤痢菌、破傷風菌、肉毒桿菌及其他細菌等消滅。近年來, 各種病毒性傳染疾病不斷造成極大的傷亡, 從人類的腸病毒、AIDS、SARS到動物的禽流感、口蹄疫、狂牛症等等, 新的變種病毒不斷的出現, 已對於人類的生存造成了極大的威脅。臭氧經日本醫學研究證實可在短時間內破壞引起愛滋病的HIV病毒(人類免疫不全病毒), 另外, 對於流行性感冒病毒、B型肝炎病毒等亦具有很好的效果。

(三) 臭氧的脫臭作用

因為臭氧在分解過程中產生的初生氧具有強大的氧化作用，所以對亞硫酸瓦斯、一氧化碳等有毒氣體的分解，有機污染物質在腐敗分解中產生的臭味（如氨氣）混合惡毒氣體等都能在短時間內產生分解作用而成為安定無臭的空氣。

(四) 臭氧是生活水的主宰

在法國、英國、日本均大規模的裝設臭氧裝置，產生美味衛生的自來水供應生飲，其理由是殺菌力大，而且不留渣滓，其殺菌力快速，遠非一般消毒水(活性氯)可比（最近醫學及環保相關機構已檢測出以氯氣消毒的自來水中經煮沸後易產生含有三氯甲烷的致癌物質），臭氧可使細菌、濾過性病毒等完全消滅。

(五) 臭氧沐浴與健康

經常洗臭氧溫水浴（溶有臭氧的水），除了快速殺死皮膚黴菌之外，並且洗後可產生滑潤細嫩（氧化作用）、潔白（漂白作用）的肌膚，亦可改善皮膚病、香港腳（殺菌作用）等效用，並可促進人體組織的氧氣利用率，改善細胞之活力，根據一九六六諾貝爾獎得主溫伯格(Dr. Felix Warburg)說，一般細胞是靠氧氣來營養是謂嗜氧性；而癌細胞是靠醣發酵來營養，是謂嫌氧性。假如我們的身體氧氣供應充足，就可預防癌症的發生。另外,美國及日本醫學單位均研究指出, 臭氧對於癌細胞的增殖, 具有很好的抑制作用。



臭氧的生活應用



由於臭氧有如此強大的功能, 世界各國科學家相繼投入臭氧的研發已有半世紀之久, 在人工產生臭氧的製程、應用材料、日常生活應用等等, 不停的加以研究改良, 因此陸續有人造臭氧產生機的問世, 從大型工業用廢水廢氣處理的臭氧機到家庭用淨化空氣活化水質的臭氧機, 實已跨出一大步, 其中又以與人類生活息息相關的家庭用「臭氧蔬果解毒機」之推出最具有革命性的意義。

有關臭氧蔬果解毒機的日常生活應用如下:


生活上的用途




一、食

1. 食用水之處理：以不鏽鋼、木桶、陶瓷或玻璃容器盛水，用矽膠管將臭氧導入水中，讓臭氧與水結合將其中有害物質(化學物、濾過性病毒，螺旋桿菌及重金屬)、霉菌氧化，而達到殺菌、除色、除臭的功效，同時能保留水中礦物質，省去安裝濾水器保養及更換濾心的花費。

2. 蔬菜殘留農藥及寄生蟲的去除:
將蔬菜浸入臭氧水中將臭氧導入臭氧水中，即能達到消毒殺菌的功效，處理後以臭氧還原水再沖洗即可。因臭氧氧化作用能使蔬菜更青脆爽口而保留更長時間。

3. 魚及肉類處理：同蔬菜般浸入臭氧水中，能除去魚腥味並消毒殺菌使肉品更新鮮更有彈性(亦能除去魚肉中的泥味)。

4. 貝、蝦及蟹類食品浸水通氧處理能促進吐砂並能殺死寄生蟲使其肉質更鮮美口感更佳。




5. 煮飯：以處理完成還原水煮飯更香Q可口。

6. 杯、盤及奶瓶等器皿之消毒：浸入水中通氣即可，處理完再以臭氧水沖洗。

7. 冰箱中異味之去除：將袖珍型臭氧機放在冰箱，能使貯存食物常 保鮮綠。

8. 洗滌器皿有去油污而無清潔劑污染的優點。

二、衣

1. 衣櫃中衣物之殺菌、除臭及去霉：向公司購買箱寶置放櫃中即可。

2. 結合洗衣機使用：第二遍水洗時入水中10∼15分鐘， 能將衣物纖維中洗衣粉殘留化學物、污洉及細菌去除，並有漂白及除臭作用，使衣物光鮮亮麗(目前某牌洗衣機最新產品即有此裝置)。




三、住：

(當作空調機使用)因臭氧比重為氧氣1.7倍，使用放於高處約180公分更理想。

1. 消除室內霉臭味，使人氣定神寧，易入睡，一覺到天亮。

2. 能迅速氧化分解抽煙產生的尼古丁而聞不到煙味及佛堂的煙味。

3. 消除廁所內惡臭。

4. 室內空氣：經不斷循環過濾能讓臭氧直接殺死空氣中病菌，減少感染疾病。

5. 放置於電視或電腦上方能減少其產生的輻射線(原理同 大氣層上方臭氧層)

※機器後方濾網要適時清洗，使機器有足夠進氣量。

四、行：

套房車上兩用型能淨化車內污濁空氣補充負離子， 於長時間駕車時保持頭腦清醒，消除疲勞。



五、其他

1. 水族箱：通氧入內，可殺死魚皮膚上的寄生蟲，並將水 中魚類所產生排泄物消毒、分解、減少換水次數， 並因水中含氧量增加使魚更活潑健康減少死亡。

2. 美容功效：以立即通氣水洗臉或浸泡全身，能清除毛細孔內髒東西並殺菌。同時水中高含氧量能經由毛孔吸入氧氣，促進皮膚新陳代謝，使皮膚清爽光滑，細嫩及漂白(臭氧能將沈澱在皮膚下的黑色素氧化，使皮膚再生而產生漂白的效果)而防止老化，達到美容效果，而無任何副作用。

3. 以立即通氣處理的水清洗浸泡頭髮頭皮能去頭皮屑、止癢並使頭髮柔軟烏黑有白髮者長時間使用能還您一頭烏黑秀髮，再也不用染髮。

4. 營業場所除臭消毒：動物寵物店、餐廳煙味霉味、廁所、水族館、各種車廂、牙科診所醫院、辦公室、會議場所。

東 江水遭動物排泄物等污染，氨（阿檬尼亞）含量過去長期「超標」，去年7月東江水密封輸水管道啟用後，氨氮含量已大幅減少，水務署毋須再用額外氯氣消毒，本 港食水所含的致癌殘餘物亦相對減少。但水務署承認，全球趨勢是轉用臭氧（Ozone）為食水消毒，避免氯氣消毒留下致癌殘餘物，但礙於成本昂貴，署方暫未 有推行時間表。 臭氧消毒全球趨勢
本港20個濾水廠中，目前只有牛潭尾濾水廠設有臭氧消毒設施，為元朗新田及天水圍區供應食水。有關設施當年耗資16億元，比傳統氯氣消毒成本貴一倍。
至於水務署計劃公私合營重建的沙田濾水廠，署方表示暫未決定是否引進臭氧消毒設施，一切視乎將來的營運條款。水質諮詢委員會成員張麗萍認為，政府應向私營機構提出要求，為重建的沙田濾水廠引進全球公認較佳的臭氧消毒，確保市民利益。
同是水諮會成員的公開大學環境學系主任何建宗則認為，臭氧消毒雖是世界大趨勢，也是 本港長遠目標，但目前未有迫切性。他表示，過去東江水污染嚴重，水務署加重氯氣消毒，令殘餘致癌物含量相對提高，甚至超越歐盟指標，但未超過世衛標準。他 認為，一旦東江水質再變差，政府便有需要加快改用臭氧消毒的步伐。