هوای محیطهای داخلی و شهری همواره حاوی انواع آلودگیها و عوامل بیماریزا است. این عوامل شامل ویروسها، باکتریها، قارچها، آلرژنها و ترکیبات شیمیایی مضر هستند که میتوانند سلامت انسان را تهدید کنند. گاز ازن (O₃)، یک اکسیدکننده بسیار قوی است که به صورت طبیعی در اتمسفر وجود دارد و در سطوح کنترلشده میتواند برای پاکسازی هوا و محیط از این عوامل به کار رود.
ازن یک مولکول فعال است که به سرعت با ترکیبات آلی و ساختار میکروبی واکنش میدهد. وقتی هوا یا سطح آلوده در معرض ازن قرار میگیرد، این گاز پروتئینها، دیواره سلولی و DNA میکروبها را اکسید کرده و مولکولهای آلاینده شیمیایی را تجزیه میکند. این فرآیند باعث میشود ویروسها و باکتریها غیرفعال شوند و آلایندههای شیمیایی به ترکیبات کمضرر تبدیل شوند.
سطح ایمن ازن برای محیط داخلی طبق سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) حدود ۰٫۰۷ ppm برای ۸ ساعت قرارگیری مداوم است [1]. سطوح بالاتر میتوانند باعث تحریک تنفسی شوند، بنابراین استفاده کنترلشده ازن ضروری است.
مطالعات نشان میدهند که ازن میتواند ۹۵٪ تا ۹۹٪ ویروسهای معلق در هوا را غیرفعال کند [2][3][4]. اثر ازن ناشی از اکسید کردن پروتئینهای سطحی و ماده ژنتیکی ویروس است. این فرآیند باعث میشود ویروس توانایی آلوده کردن سلولهای بدن را از دست بدهد. ویروسهای سرماخوردگی، آنفولانزا و کرونا (COVID-19) در شرایط آزمایشگاهی به سرعت و با درصد بالایی تحت تأثیر ازن قرار میگیرند.
ازن روی باکتریهای موجود در هوا و سطوح نیز اثر قابل توجهی دارد. باکتریهای گرم منفی مانند E. coli معمولاً بیش از ۹۹٪ توسط ازن غیرفعال میشوند، در حالی که باکتریهای گرم مثبت مانند Staphylococcus aureus بین ۹۵٪ تا ۹۸٪ کاهش مییابند [5][6][7]. دلیل این اثر، تخریب دیواره سلولی، پروتئینها و DNA باکتریها توسط اکسیداسیون است.
اسپورهای قارچی به دلیل مقاومت طبیعی دیواره خود، معمولاً کمی مقاومتر هستند، اما ازن میتواند بین ۹۰٪ تا ۹۸٪ آنها را در هوا و روی سطوح غیرفعال کند [8][9][10]. این اثر شامل تخریب دیواره سلولی، پروتئینها و DNA است که مانع رشد و انتشار قارچها میشود.
ازن میتواند آلرژنهای هوا مانند پروتئینهای گرده، ذرات گردوغبار و پروتئینهای حیوانات خانگی را اکسید کرده و توانایی تحریک سیستم ایمنی بدن را کاهش دهد. مطالعات نشان میدهند که ۸۰٪ تا ۹۵٪ آلرژنها پس از قرارگیری در معرض ازن کاهش مییابند [11][12]. این اثر به کاهش شدت واکنشهای آلرژیک کمک میکند.
ازن یک اکسیدکننده قوی است و میتواند ترکیبات آلی فرار (VOCs)، دود، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را تجزیه کند. میزان کاهش این آلایندهها بین ۷۰٪ تا ۹۰٪ گزارش شده است [13][14][15]. ازن با شکستن پیوندهای شیمیایی، آلایندهها را به ترکیبات کمضرر مانند آب و دیاکسیدکربن تبدیل میکند.
گاز ازن در محیطهای کنترلشده میتواند یک روش مؤثر برای کاهش آلودگیها و عوامل بیماریزا باشد:
رعایت سطح ایمن ازن (حداکثر ۰٫۰۷ ppm برای ۸ ساعت) ضروری است تا اثرات منفی تنفسی بر انسان ایجاد نشود. استفاده درست از ازن میتواند کیفیت هوا را بهبود داده و خطر انتقال بیماریها را کاهش دهد.
