臭氧技术专家为农产品破壁开良方

侯旭 · 发表于 2009-1-14 12:50:18

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臭氧技术应用文集

臭氧技术专家为农产品破壁开良方

我国是农业大国，但农产品的出口比例却很低。产生这种现象的一个重要原因就是欧美一些发达国家以“中国农产品的卫生质量不佳”为由，采取许多措施来限制我国农产品的出口。

　　臭氧技术专家认为，采用先进的臭氧技术，可以解决我国农产品生产中存在的许多问题，冲破外国人为设置的技术壁垒，从而有效提高我国农产品的质量和出口量。

　　农产品出口遭遇技术壁垒

　　我国是个农业大国，发展农产品出口业，具有得天独厚的条件：农业人口众多，农村劳动力价格低廉；农产品品种多，农产品产量巨大；我国已加入WTO，农产品出口享受世贸成员国待遇。

　　但是，事实情况并非如此：近几年，特别是加入世贸组织的近2年，我国许多农产品的出口量不升反降，严重影响了我国农业生产和农民增收。如我国的食用菌、茶叶、菠菜、鸡肉、蜂蜜等农产品的出口，就遭受重创。

　　我国于2001年正式加入WTO，成为世贸组织的正式成员。我国加入WTO之后，欧美一些国家再也不能轻易地用配额手段来限制我国农产品的出口，便人为设置技术壁垒、提高农产品的检测标准、限制我国农产品的出口。由于技术壁垒比贸易壁垒具有更大的隐蔽性，我国政府和行业协会一时也无法否定这些壁垒中的技术标准，这也是近2年来，我国许多种农产品出口受阻的一个重要原因。

　　臭氧技术专家认为，我国农产品出口之所以受挫，一方面是由于欧美等发达国家人为设置技术壁垒、故意遏止我国农业发展而造成的，这其中夹杂着复杂的政治和经济因素。但另一方面，我国农产品生产中存在着技术落后、使用高毒投入品、投入品使用不当等问题，也严重影响了我国农产品的质量，降低了我国农产品的声誉。这些问题的存在，也给外国政府和外国进出口商封杀我国某些农产品制造了机会，外国政府便以“中国的农产品卫生指标不合格”为由，禁止从我国进口农产品。

　　前些年，我国的食用菌、蔬菜和速冻水产品，对日本的出口量一直都很大。但近几年，日本有关部门先后以“中国的食用菌和蔬菜中的农残严重超标”为由，多次对我国的食用菌和蔬菜采取十分苛刻的检测和通关措施，甚至禁止日本商家进口这些产品，严重损害了我国农产品生产企业、进出口企业和农民的利益。同时，日本政府还以“中国的速冻水产品中的病毒、病菌含量超标”为由，封杀我国的水产品，对我国的水产品出口业也产生了巨大的打击。

　　我国是个茶叶生产大国，茶叶出口量一直位居世界前列。但近年来，我国茶叶出口也严重受阻，一个重要原因是进口国政府认为“中国茶叶的农残超标”。

　　我国农产品中的农残和病菌等有害物质超标，已经严重影响了我国农产品出口业的发展。那么，问题出在哪里呢？嘉瑶公司的钱峰明总经理认为，落后的生产方式，是影响我国农产品质量的根本原因，并以我国食用菌生产为例，说明了我国农产品生产中存在的问题及可以采取的措施。由于我国食用菌的生产大多采用松散农户生产的方式，在接种和培植过程中，为提高食用菌的生存和收获率，农户不得不使用一些毒性大的化学防病、防虫剂。根据物质不灭定理，这些化学农药在发挥其杀菌、杀虫作用的同时，也会残留在食用菌内，最终通过食物链进入人体，从而对人体健康造成危害。

　　目前，在食用菌接种过程中，为对接种棚内的空气和物品进行消毒，菇农多用酒精和硫磺进行熏蒸。熏蒸之后，酒精和硫磺的残留物会留在菌种内，产生二次污染，对食用菌的卫生质量产生一定的危害。

　　在食用菌的培植过程中，也需要良好的卫生条件。目前，食用菌的生长棚多用草蓬和木头搭建，卫生条件较差。为了对草蓬内环境进行消毒，菇农多用硫磺熏蒸。熏蒸后的硫磺衍生物，会残留在食用菌内，影响产品的卫生质量。

　　在食用菌的生长过程中，为满足食用菌的生长需要，菇农每天都需对食用菌进行喷水。目前，菇农所用的水多为河水和井水。由于河水和井水的卫生质量较差，且又易受污染，其中的微生物和化学物质含量往往会超标。如果用这种未经处理的井水和河水对食用菌进行喷灌，水中的有害物质会残留在食用菌内，对食用菌的卫生质量产生危害。

　　采用臭氧技术提高农产品质量

　　臭氧技术专家认为，对于农产品生产中存在的问题，农产品生产企业和农民应积极采用先进的生产技术，从根本上提高农产品品质，才能找到破除西方技术壁垒的利剑。而臭氧技术就是一种良好的技术，对提高农产品质量具有十分重要的作用。

　　臭氧是一种广谱高效杀菌剂，消毒速度极快，且不会残留有毒物质，系环保型杀菌剂。以食用菌的生产为例，采用臭氧技术，可以明显提高食用菌的卫生质量。在接种环节，可以用臭氧接种灭菌仪对接种棚内的空气和物品进行消毒。以臭氧消毒，不会残留有毒物质，对食用菌的卫生质量不会产生负面影响，避免了“以硫磺熏蒸产生二次污染”的问题。

　　在食用菌生长过程中，为对生产大棚空间进行消毒，可以采用高浓度臭氧空气消毒机。在对食用菌喷水之前，可用臭氧水处理器对河水和井水进行处理，以分解水中的有毒化学物质、杀死水中的微生物，为食用菌提供优质卫生的水源。

　　食用菌一直是我国出口的主要农产品品种之一，外商对其卫生质量要求很高。为了配合食用菌生产企业提高食用菌的卫生质量，国内的一些臭氧研究单位和设备生产企业，先后研制成功了臭氧接种灭菌仪、高浓度臭氧空气消毒机、臭氧水处理器，并已在多家食用菌企业使用，为这些企业创造了可观的经济效益。（壹食品）

柑桔臭氧保鲜技术

      臭氧在贮藏保鲜水果方面有杀菌、防霉、除臭和减缓果实新陈代谢的功能。
将柑桔用竹篓盛装，放入普通库房内，合理堆垛，然后套上薄膜帐，底边用细沙压实密封。取塑料管一根通入帐内，另一端与臭氧负离予发生器(空气放电保鲜机)连接，然后启动保鲜机向帐内输送臭氧负离子。

一般贮果10000千克左右的大帐，每隔3小时一12小时向帐内输送50克左右的臭氧负离子即可。

臭氧在观赏鱼病和水质败坏中的应用

来源：中国水产

   现在观赏鱼养殖方兴未艾，但是观赏鱼疾病和水质败坏成为制约这一行业发展的主要因素。传统的消毒剂、抗菌素药效果不尽如人意，并且有残留污染、二重感染等缺点，现介绍一种新型强氧化消毒剂臭氧。
1785年荷兰科学家Wan.marun在一次实验中，发现在电火花的作用下会产生一种带腥臭味的气体。1840年，德国科学家Sehonbein把它命名为臭氧。臭氧是氧的不稳定的同素异构体
一、臭氧不同于其它消毒剂的特性：（1）不稳定性易分解成氧，不会造成二次污染；（2）强氧化性它的这一特性决定它具有极强的消毒效果；（3）易溶于水这就大大提高了它在水中的消毒效果；（4）它是气体呈游离状态。
二、臭氧的产生
臭氧的产生可采用电晕放电法、电介法与紫外线法。目前应用较多的是电晕放电法和电介法，紫外线法应用较少。
2.1 电晕放电法原理是用高压高频电流电离空气或氧气以产生臭氧。其方法是，将空气或氧氧经干燥等预处理，再使之进入放电室电离。该法只能得到含有臭氧的混合气体，不能得到纯的臭氧，且可产生有毒的氮氧化物，目前应用的此类臭氧发生器有板式和管式两种。板式臭氧发生器在高压电极板和低压电极板之间形成放电空间将空气中的氧分子电离成离子，氧离子再和氧分结合成臭氧，其臭氧产量较高；管式臭氧发生器有立管式和圆管式两种，空气或氧气通过管周围电晕放电空间而产生臭氧，但产量较低。
2.2电解法近年国外多采用电解法产生臭氧，该法创始于1840年，其方法是用低压直流电电解水使其在特制的阳极界面，氧化产生臭氧。电解法在阳极析出臭氧，阴极析出氢气。该发生器产生较高浓度的臭氧，且产物中无有害的氮氧化物，因而具有广阔的应用前景。
2.3紫外线法波长短于200nm的紫外线能使空气中的氧分子电离产生臭氧，臭氧紫外线灯即是利用紫外线产生臭氧，通过紫外线和臭氧的协同作用以杀菌。这种方式产生的臭氧量较低。
三、臭氧的作用机制
3.1臭氧在水中时刻发生还原反应，产生十分活泼的具有强氧化作用的单原子氧（O），瞬时分解水中有机物质、细菌和微生物。
O 3?O 2＋O （1）
O＋H 2O?2OH （2）
羟基（OH）是强氧化剂和催化剂，使有机物发生连锁反应
OH＋RH ?R.＋H 2O （3）
R.＋O 2?RO 2 （4）
RO 2＋RH?ROOH＋R （5）
ROOH?CO 2氧化生成物（6）
一般灭菌消毒剂：氯、次氯酸、二氧化氯的灭菌消毒是进行性、积累性的，臭氧水灭菌消毒是急速的有一个阀值，当臭氧水中的臭氧浓度一旦达到灭菌浓度的阀值后，消毒灭菌作用瞬时发生。臭氧杀灭细菌和病毒的作用通常是物理的、化学的及生物的等几个方面的综合作用，其作用机制可归纳为以下几点： 1、作用于细胞膜导致细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使细胞失去活力。 2、使细胞活动必须的酶失去活性。这些酶是合成细胞的重要成分。 3、破坏细胞内遗传物质导致新陈代谢障碍直至死亡，这一过程也是极为迅速的。
四、臭氧对微生物之杀灭效果
4.1 对细菌繁殖体有关臭氧的杀菌实验报告较多，伍学洲等在无菌罩（0.7ppm/m3）通入臭氧，试验观察发现经臭氧作用20分钟和30分钟对大肠杆菌杀灭率为97.5％和100％；对金黄葡萄球菌杀灭率为93.7％和100％；对绿脓杆菌的杀灭率为84.6％和89.8％。Herbold等报道20℃条件下将臭氧气体通入流动的水中当水中臭氧浓度达0.43mg/L时可将大肠杆菌100％杀灭。白希尧等亦发现臭氧水溶液杀菌作用强大且速度极快，浓度为0.3mg/L的臭氧溶液作用1分钟对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率均为100％。
4.2 对细菌芽孢瞿发林等报告在34℃±1℃的条件下以5.50mg/m3浓度臭氧作用45分钟可将100ml塑料瓶内滴染的枯草杆菌黑色变种芽孢全部杀灭。欧阳川等在动态实验条件下将臭氧气体持续通入染菌养殖水中，发现为不中臭发现当水中臭氧浓度为8.87－4.61mg/L时作用3－10分钟可将养殖水中的枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭99.99％。
4.3 对病毒臭氧可灭活多种病毒且速度很快1分钟可以灭活90％的卵囊；二氧化氯则须作用1小时，80ppm的氯和80ppm的氯氨均须90分钟才能达到同样的灭活效果。
4.4臭氧对藻类的杀灭作用据孙晓红等测试结果用臭氧处理30分钟含40－50万个/ml单胞藻及原生动物的海水以后，再用显微镜观察发现其所有的原生动植物呈爆炸性死亡，把经臭氧处理的海水继续培养两个星期以后检验测试仍未发现任何生物，且水质清澈透明，取赤潮海水进行30分钟臭氧处理后红色赤潮海水被氧化变为白色透明，水中夜光虫全部被杀死且呈粉碎状。
五、臭氧对水质的净化
臭氧作为强氧化剂对改善水质起到了极为重要的作用，养殖水中危害较大的氨态氮、亚硝酸态氮、硫化氢等被臭氧氧化为无毒的NO 3－、N 2 、SO 4 2－等一些不能被生物降解的有机物、无机物也能被氧化成简单的无毒物质从而降低BOD和COD。
六、臭氧水的产生
6.1空气或氧气经除湿、除尘后变成洁净干燥气体输送到臭氧发生器,产生的臭氧气体输入臭氧水形成器中, 再把养殖用水也输入使水充分雾化成非微细的小颗粒，增加臭氧在水中溶解度和附着面积；提高了臭氧水的臭氧浓度产成量产生效率；减少了没有溶解于水的剩余臭氧气体量，减轻了剩余臭氧吸除器的负担，臭氧溶于水的溶解度受水温度、臭氧浓度影响很大，温度低时臭氧溶解度增加，水温0℃时是水温30℃时的3倍，臭氧溶解度与臭氧气体浓度成线性增加，如果雾化程度好，水的雾粒度进一步激活，大大提高了其氧化灭菌的能力。例如在灭菌相同时，臭氧气体灭菌浓度比值为100，则臭氧水灭菌浓度比值降低到1，若把水激活特别好时，臭氧水浓度比值降低到0.2左右。
6.2 臭氧水处理系统结构一个完整的臭氧处理系统应包括水源、水源的前处理、臭氧水处理、净化后处理、生产用水及循环回收等几部分组成
七、影响臭氧水效果的因素
影响臭氧水消毒灭菌效果的因素是多方面的，主要是：投加臭氧的浓度、水的温度、pH值、水中的杂质及生物等，投加臭拉的浓度越高，水中残余臭氧浓度就越高；在相同的臭氧浓度下，水温越低，臭氧溶解度就越高，其溶解度在水温30℃时为22％、10℃时为54％、0℃时为69％，pH值影响臭氧的氧化能力，pH值高氧化能力强，水的浑浊度在5mg/l以下时对臭氧消毒灭菌影响极微，水的浊度在5mg/l以上时，对臭氧灭菌消毒有影响。有相当一部分臭氧量用于有机物、无机物的氧化分解上，因此用于制作臭氧水的水应当澄清和过滤除杂质。水中杂质增加1mg/l时则须2～4mg臭氧用于氧化分解它，臭氧消耗量增大不经济。

臭氧化消毒技术优缺点：，
优点： 1、臭氧消毒作用是极强的，不管是细菌病毒，还是未萌动的孢子都具有杀灭作用。 2、杀灭速度快，是氯的600－3000倍，在相同的灭菌作用时（灭大肠杆菌率为99.9％）其浓度是氯的0.000048倍。 3、臭氧消毒过程中产生的氧化物是无毒、无味能生物降介的物质。 4、臭氧能很快分解为氧，不会产生二次污染，被人们称之为“洁净的消毒剂”。而且提高养殖用水中的溶氧量。 5、臭氧气体游离状态，消毒中不会产生死角。 6、臭氧在消毒过程中通过其氧化絮凝作用对水质起到一定的净化作用。 7、臭氧消毒技术可用于养殖用水饮用水海水、污水处理也可，用于环境物体等消毒应用范围广，被称之为“万能消毒剂”。 8、臭氧在应用中，只能就地产生，所以简便、完全、可靠、经济。
缺点： 1、对消毒后的物质无保护性余量 2、臭氧是有毒气体过量会使人的呼吸系统出现障碍，这就要求密封使用使人不在臭氧过量的环境中停留过长时间。
九、剩余臭氧对水生生物的影响
Hubbs发现，臭氧对鱼的毒性反应是运动和呼吸异常。随之失去平衡，然后是时而乱游时而静止，静止时鱼的侧面或肚皮朝上。静止的周期逐渐加长，最后鱼类死亡。Hubbs的实验说明鱼出现运动和呼吸异常症状后尚可复元，但是一旦失去平衡，既使是将其移入适宜之水中，它们也难免一死。在Hubbs的实验中剩余臭氧浓度低至0.9mg/L时即可使鱼类致死，剩余臭氧浓度为1.16mg/L时可致死螯虾。剩余臭氧浓度为1.25mg/L时微小的浮游生物和底栖无脊椎动物几乎很快即被杀死。
十、臭氧的消亡
一是自然消亡，臭氧在250nm～320nm的紫外线照射下自然分解成O2；二是化合消亡，臭氧是强氧化剂，不稳定，可迅速分解物质与物质反应化合消亡且速度极快。
十一、小结
综上所述说明臭氧是一种理想的杀菌消毒剂，杀菌谱广，迅速而彻底，由此可节省大量消毒剂与抗菌素，且无二次污染，又可去除NH3－N、 NO2－N等废物，净化水质分解的氧气溶入水中补充水中含氧量。总之，臭氧处理养殖用水技术是当前一种先进的净化水技术，是其它化学药剂不可比拟的。

      以上资料原载〈中国水产〉

臭氧技术在家禽中的应用
来源：《中国家禽》

　　以养鸡生产最关键的预防疫苗的措施来说，在常规饲养中给鸡喂抗生素和注射疫苗似乎无可非议。但是，忽视了对厂内空气进行杀菌、消毒、净化，而使受细菌病毒等污染的空气随时引发病害。另外，喂药不但增加生产成本，而且不断积累反过来危害鸡的健康。同时，过多地使用化学药物会损害鸡的吸钙机能，容易产软壳蛋。就食品卫生方面来看，携带生长素和抗生素的鸡肉易给人类健康造成危害，影响鸡肉的市场销售。必须在技术上找到新的突破口，才能提高生产效益和产品质量。
　　应用臭氧技术是禽类养殖场突破常规技术，提高生产效率及保证肉蛋质量保持可持续发展的有效途径。在预防疫病中利用臭氧的特性进行杀菌、消毒、净化，是国外现代禽类养殖场普遍采用的技术。
　　养禽场应用臭氧技术有两方面：一是利用臭氧连续不断给舍内杀菌、消毒、净化空气，另一方面定时饲喂臭氧水。臭氧是一种强氧化剂，他比氯制剂、福尔马林等更强劲。臭氧在水中产生中间物质单原子氧（O）和氢氧基（OH），与氟的氧化性相近。臭氧在杀菌消毒、漂白、除臭、去污、分解化学污染物的过程中还原成氧或生成水，不产生二次污染。试验表明在禽舍内安装臭氧消毒净化器的标准为每100～150平方米的空间（饲养鸡为1000～1500只）臭氧发生量为1000mg/h。那么根据什么来判断杀菌消毒的效果呢？一般要求在远离臭氧净化器四、五米的地方能闻到臭氧味（草腥味）即可，不必太浓。
　　臭氧充注到禽舍内，首先与禽类排泄物所散发的异臭进行分解反应，当异臭去除到稍闻到臭氧味时，舍内空间的大肠杆菌、葡萄球菌及新城疫、鸡嚯乱、禽流感等病毒基本随之杀灭。另外，不可忽视禽类的排泄物散发的氨气等给禽类造成的危害不可能靠化学药物来消除，但臭氧能有效地达到净化目的。
　　用臭氧泡制臭氧水供给禽类饮用，可改变禽类肠道微生态环境，减少了以宿主营养为生的细菌数量，减少宿主营养消耗。还使有益菌分泌的淀粉的活性增强，提高了禽类尤其是幼禽对饲料营养的利用率，促使禽类健康生长。臭氧水能有效预防如雌鸡白痢等肠道疾病。需要指明的是，臭氧在水中的半衰期为20分钟左右，边制边用效果更好。臭氧能分解化学药物，供药与供臭氧水应相隔离半小时。泡制臭氧水由专门的臭氧发生器完成，这种臭氧发生器与禽类饮水装置配套更先进。
　　臭氧有效地遏制了禽类疫病的发生，提高了成活率并促进健康生长，肉鸡几乎无因病死亡。可提前一周出栏；蛋鸡能保持稳定的产蛋率。养殖户掌握好臭氧具体应用技术，可以减少抗生素之类药物的投入，降低生产成本，提高产品质量。

——朱汉衡发表于《中国家禽》2001年第7期（总第154期）

臭氧在食用菌栽培中的应用

来源：赞皇在线

....臭氧是一种高效杀菌剂，对50多种细菌、霉菌均有在短时间内杀死或抑制的功效。臭氧在自然环境中能还原成纯氧，并迅速使二氧化硫、一氧化碳等有害气体转化成无害气体，净化空气，改善食用菌生长和人员工作环境。

....以低压阴极放电产生臭氧离子的技术，具有一次性投入、长期使用、省能节电等诸多优点。现将技术要点介绍如下。

1．菇房灭菌在15平方米～30平方米的室内，搭成多层菇架，做好植菇前准备工作。然后在室内较高处（离天花板20厘米～30厘米处）安装1台紫外线灯，关好窗、门，开机1小时，即达95％以上灭菌效果（开机15分钟已达预期目标，为使灭菌更为彻底，可开机30分钟～60分钟。该机每小时耗电仅15瓦，停机后如不开门、窗，可保持窗内空气清洁一周左右）。

2．培养基处理培养基按原配方要求配好，摊晾在室内搁层架上，一切准备好后，开机1小时（因臭氧比重是空气的1．65倍，将机器搁置较高处，所产生的臭氧即从高处向下沉降，使臭氧遍及各个角落）。

3．培养将接种好的菌种移入菇房内，开机灭菌30分钟，然后关机，每天观察食用菌生长情况。为确保菌种生长的良好环境，每次开门观察后，可开机15分钟，停机后密封，防止腐殖菌、杂菌滋生，促进食用菌健康生长。为方便操作，可将灭菌机的电源开关安装在菇房门外方便之处。入室操作后即闭门开机，定时关机

来源：河北省任邱市农业局植保站
作者：张京