臭氧（O3)是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体分子结构呈三角形，键角为116°,其密度是氧气的1. 5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍臭氧是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2. 07V,仅次于氟（2. 5V),其氧化能力高于氯（1. 36V)和二氧化氯（1. 5V),能破坏分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸（RNA),分解脱氧核糖核酸（DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。

细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一过程被称长沙虫害防治为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0. 3-2mg/L时，0. 5-1min内就可以致死细菌。

达到相同灭菌效果（如使大肠杆菌杀灭率达99%)所需臭氧水药剂量仅是氯的0. 0048%.臭氧对酵母和寄生生物等也有活性，例如可以用它去除以下类型的微生物和病毒

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