水产养殖与加工臭氧应用技术

臭氧是一种强氧化剂，具有很强的灭菌消毒、除味、去色、降解有机物的特性。应用臭氧进行消毒净化，具有无毒、无害、无任何残留的特点，臭氧被誉为是当前世界上最洁净的消毒剂。经臭氧处理后水质状况得到明显改善。在国外，臭氧在水产方面的应用有较多的报道，自 1929 年开始就有人撰文发表臭氧在水产养殖及加工中应用效果的文章，其后的几十年间众多学者应用臭氧在水产养殖、幼鱼培育、病害防治、控制赤潮及灭菌消毒以及水产晶加工、贝类净化等方面进行了大量试验和多方面应用。面对我国水产业的发展趋势，臭氧技术将会得到更加广泛深入的应用。结合水产行业的特点对臭氧的应用技术进行深入研究，将会对水产业的发展起到积极的促进作用。 

1 臭氧的消毒与净化作用 

1.1 臭氧与无机物的反应 ：臭氧与氰化物、锰、铁、硫化氢、亚硝酸盐都会发生氧化反应。 

1.2 臭氧与有机物反应 

臭氧同有机物反应一般有两种途径。一为直接反应。即臭氧以分子形式直接同水体中的有机物进行反应；二为间接反应，即臭氧是以在水体中分解后产生的反应性很强的一系列自由基中反应最强烈的是 OH - 。

Hoigne and bader 证明， PH 偏低时反应趋于间接反应。水体中的无机量对间接反应起抑制作用，因为他们极易同 OH - 进行反应，从而使 OH - 与有机物反应受到抑制。 

臭氧同含氮有机物的反应，水体中含氮有机物包含腐殖物质，叶绿素，氨基酸，胺类，硝基化合物，农药等。 Laplaich(1982) 认为臭氧同胺类反应体在分子内进行重排，形成 N - 羟基胺，氮氧配体化合物等，这些物质在进一步臭氧化后形成各种醛，酰胺，酸等物质。 

1.2. 1 臭氧与酚。对于水源来说，酚的污染具有很大的危害性。在被酚污染的天然水的自净过程中，酚被空气中的氧氧化缩合生成腐殖酸或氧化水解使其芳香核打开后生成一系列氧的化合物，最终可分解成二氧化碳，水和脂肪酸。国内外研究已经证实，臭氧与酚的反应进行的非常迅速，氧化酚的臭氧消耗量为， 1 ppm 酚需要 2-4 ppm 臭氧。 

1.2. 2 臭氧与农药。 当采用臭氧氧化某些农药是，在溶液得到脱嗅同时，原来的化合物也得到彻底破坏。 98% 的磷酰胺可分解，并生成无毒的产物（这时的臭氧浓度为 4.6 mg/mg ） . 采用臭氧的剂量为 3 mg/mg 时可将甲基对硫磷及硝基苯酚破坏掉，这时的反应产物无嗅味。敌敌畏与臭氧反应极为强烈，当臭氧剂所消耗臭氧的数据差别较大，有的油品臭氧消耗量可达 3 mg/g. 在实践中采用氧化法及混凝法联合处理时，可以从天然水中完全去除石油的剩余含量。 

1.3 臭氧的脱色与脱臭作用 

1.3.1 臭氧对水中的着色有机物具有氧化脱色作用，微量的臭氧也能收到良好效果，高柳等对脱色效果进行了实验。大部分天然地表水所以出现色度，是因为水中存在着带色的腐殖酸，这些物质都是高分子，多官能含氮的环状结构化合物。臭氧对于腐殖酸溶液的脱色作用（约 70% ）与氧化破坏作用无关，因为在这种情况下，碳转换为碳酸气不超过 30% 。臭氧开始反应时煤气羟基和侧链被氧化成羰基化合物，碳酸气和挥发酸。这时所观察到的脱色过程大致可解释为，酚的羟基被氧化为相应的醌。进一步的臭氧氧化反应使起其分子在与芳香核的连接桥处断裂并生成起较弱色染色作用的白腐酸。在大剂量投加臭氧情况下，通过生成草酸的过程而发生环的破坏，从而强化了脱色的过程。 

1.3.2 臭氧在水中除臭极为有效。水中的臭气物质除了工业污染引起以外，还可有微生物引起土臭，霉臭，藻臭等。据微生物研究，水中的好气性放线菌而生成霉臭；由于放线菌产生抗生物质使细菌死亡而发臭。研究结果证明，发出土臭的物质是水中微生物的代谢物质，取名为 geosmin(C 12 H 18 O 22 ), 发出霉臭的化合物称为 mucidune(C 12 H 18 O 2 ) 

小岛等报告，添加 4.8 ppm 臭氧，臭气度为 40 度的水能变为无臭，在小型实验装置中加入 2 ppm 臭氧，可使臭气度从 20 降到 0 。有试验证明在去除水中 25 度以下的臭气，臭氧注入率为 0.1-1.5 ppm. 

1.4 臭氧对水中微生物的杀灭作用 

1.4.1 臭氧对水中细菌的作用 

臭氧对水中细菌的杀灭作用效果显著，我们针对不同的养殖育苗生产和试验环境，进行了如试验。 

1.4.1.1 海胆育苗用水杀菌试验。 1996 年 8 月在大连碧龙海珍品有限公司，应用臭氧水处理器进行试验，其结果见表 1 。可以看出，但臭氧投加量为 1 mg/l 时，就可以有效的杀灭海水中的细菌，其杀菌效果可以满足海胆育苗生产用水需要。