一、臭氧的發現

　　臭氧具有獨特的腥臭味，最初人們正是根據這種氣味而發現這種新物質的。1840年，德國科學家舒貝因向慕尼墨科學院提出的報告里宣布發現了臭氧。他依據電解與火花放電實驗產生的氣味與雷電之后空氣中的腥臭氣味相同，判定這種氣味是一種新物質產生的，并對此新物質命名為“ＯＺＯＮＥ”—臭氧，該詞是依據希臘語“ＯＺｅｉｎ”（臭氣）一詞音譯的。
　　在臭氧被正式發現的60年里，各國科學家研究確定了臭氧為三個原子的結構及其物理、化學特性參數，并進行了人工產生臭氧的裝置——臭氧發生器的研制與臭氧應用試驗。

　　二、臭氧的性質

　　臭氧Ｏ_３是氧氣Ｏ_２的同素異形體，組成元素相同，構成形態相異，性質差異很大。氧與臭氧的主要物理性質對比見表1。
表1　氧和臭氧的主要性質

　　臭氧的氧化能力很強，其氧化還原電位僅次于Ｆ_２。

　　三、臭氧應用技術的發展

　　臭氧的應用基礎是其極強的氧化能力與殺菌性能。早在19世紀，人們就認識到了臭氧的強氧化作用，發現臭氧對木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡膠、脂肪、動植物油與酒精等物質都有氧化作用。1868年德·格貝斯獲得了臭氧應用技術的第一項專利，這項技術是利用臭氧將煤焦油混合物氧化為適于涂料、油漆使用的產品。1873年報導了臭氧在食糖精制和亞麻漂白方面的生產應用。一百年來臭氧應用已深入到多個領域，對生產技術發展作出了重大貢獻。
　　臭氧應用按用途分為水處理、化學氧化、食品加工與醫療四個領域，各領域的應用研究與適用設備開發都達到很高的水平。
1．水處理
　　臭氧在水中對細菌、病毒等微生物殺滅率高、速度快，對有機化合物等污染物質去除徹底而又不產生二次污染，因此飲用水殺菌消毒是當前臭氧應用的最主要部門，自來水行業是臭的最大市場。
　　隨著水源受有機化學工業產物污染，氯消毒后會產生氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等氯化有機物，這些物質具有致癌性，而臭氧處理中氧化作用不產生二次污染化合物。
　　我國瓶裝水采用臭氧殺菌凈化工藝最為普遍、積極。粗略估算，礦泉水、純水、潔凈水廠一千多家，約60%已采用臭氧殺菌工藝。

表2　臭氧在飲用水處理中的作用表

　　 美國在本世紀七十年代初開始利用臭氧處理生活污水，其主要目的為消毒并降低生物耗氧量（ＢＯＤ）和化學耗氧量（COD），去除亞硝酸鹽、懸浮固體及脫色，已達到全面生產應用的水平。日本則在缺水地區進行污水臭氧處理后作為非食用水（即中水）循環使用。游泳池水臭氧消毒應用廣泛，其處理效果和優點已被公認，國外應用極為普遍。我國廣州天河游泳館，北京亞運村英東游泳館等都采用臭氧消毒，池水清沏透明，徹底解決了氯消毒刺激眼睛、皮膚及使頭發變黃的難題。

　　2．化學氧化

　　臭氧作為氧化劑、催化劑和精制劑而應用于化工、石油、造紙、紡織和制藥、香料工業。臭氧的強氧化能力很容易打斷烯烴、炔烴類有機物的碳鏈結合鍵，使其部分氧化后組合成新的化合物。我國宜賓、上海、天津等香料廠利用臭氧代替高錳酸鉀等氧化劑，產品質量提高、成本下降并減少了環境污染。我國一批高級香料合成提純項目將采用臭氧工藝。
　　新型材料炭素纖維經臭氧表面處理后品質提高；塑料薄膜臭氧處理后提高了表面印刷著色能力；紙漿漂白在挪威已發展到生產驗證階段。
　　在生物、化學污染氣體凈化方面，臭氧發揮了重要作用。皮毛、腸衣與魚類加工廠的惡臭，橡膠、化工廠的污染氣體均可通過臭氧分解除味。英國把臭氧與紫外線共同作用作為處理化學污染氣體的優選技術，一些應用取得了很好的效果。我國的科研單位也成功地應用臭氧處理橡膠硫化生產的污染氣體，凈化了環境。
　　臭氧可氧化分解芥子氣等化學毒劑，作為化學戰污染物品專用消毒設備的臭氧發生器獲得全軍科技進步二等獎。
　　臭氧對農藥的合成產生催化作用，對某些農藥的殘留又可以氧化分解。海軍醫學研究所對臭氧去除農藥殘留污染進行了深入研究，肯定了臭氧的良好作用。

　　3．食品行業應用

　　臭氧的強殺菌能力及無殘余污染優點使其在食品行業的消毒除味、防霉保鮮方面得到廣泛應用。
　　1904年就有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的報導，1909年法國德波涅冷凍廠正式使用臭氧對冷卻肉表面殺菌，取得了微生物數量顯著減少的效果。1928年英國人在天津建立“合記蛋廠”，其打蛋車間就利用臭氧消毒。三十年代末，美國80%的冷藏蛋庫都裝有臭氧發生器，提高了雞蛋的貯藏期。
　　特別值得指出的是，美國食品與醫藥管理局（FDA）1997年4月，修改了一直把臭氧作為“食品添加劑”限制使用的規定，允許不必申請即可在食品加工、貯藏中使用臭氧。這是臭氧技術發展的里程碑。

　　4．醫療應用

　　對病房、手術室空氣進行消毒在我國是推廣臭氧的主要方向，而國外則開展了很多治療的應用研究試驗。德國、瑞士、俄羅斯、法國及意大利的內科和牙科醫生，多年來都在運用臭氧進行治療，如口腔手述和鑲牙用臭氧水保持口腔無菌，采用臭氧與放射治療合用冶療癌癥，喝臭氧水治療婦女病，注射臭氧氣體治療瘺痔、靜脈曲張等。
　　保護環境是我國的基本國策，臭氧技術產品開發是保護環境、改善人民生活質量的重要手段。我們要用科學的態度和方法，宣傳、推廣臭氧技術與成果，屏棄損害臭氧名聲、損害消費者利益的行為。共同攜手，努力開發我國的臭氧技術產業。