臭氧化学反应中绝大多数反应属于氧化还原反应，因此臭氧可以和几乎所有物质发生反应，尤其是各种细菌、病毒等。臭氧在水中消毒的原理是臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力*的单原子氧（O）和羟基（OH），水中微生物菌体既与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成之羟基OH的间接反应。羟基（OH）是强氧化剂、催化剂，可使有机物发生连锁反应，反应十分迅速，对各种致病微生物有*的杀灭作用。单原子氧（O）也具有强氧化能力，对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。 臭氧杀菌机理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。

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