小型飲用水殺菌裝置 數(shù)秒殺菌逾九成
發(fā)布時(shí)間：2014/07/18 點(diǎn)擊量：
香港科技大學(xué)（科大）兩名環(huán)境學(xué)部教授楊經(jīng)倫及關(guān)繼祖領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)16日宣布研發(fā)出“小型脈沖電場(chǎng)殺菌裝置”，有效于數(shù)秒內(nèi)殺滅超過(guò)90%細(xì)菌，包括減低染上退伍軍人癥的機(jī)會(huì)，令食水更安全。
退伍軍人癥是一種相當(dāng)普通遍卻很嚴(yán)重的肺炎，是由退伍軍人桿菌所引起的傳染病。退伍軍人菌在自然界十分普遍，尤其在溫暖的環(huán)境（25°至45°C，最適合的溫度為35°C左右）。病程由輕度咳嗽、低度發(fā)燒、急性進(jìn)行性肺炎及昏迷。
在美國(guó)每年都有8000——18000人感染上退伍軍人病。有些退伍軍人病感染者所表現(xiàn)出來(lái)的癥狀比較溫和，甚至根本就沒(méi)有得病的跡象。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)水溫在31到36攝氏度之間，水中又含有豐富有機(jī)物時(shí)，這類菌可長(zhǎng)期存活，當(dāng)水溫升高到60攝氏度以上，退伍軍人菌就不易生存了。城市中的退伍軍人病主要由孽生在空氣加濕器、蓄水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等潮濕環(huán)境中的退伍軍人菌引起。
退伍軍人菌經(jīng)空氣傳播?？照{(diào)系統(tǒng)的水箱是退伍軍人菌的理想繁殖地方，可經(jīng)管道遍布整座建物。因此長(zhǎng)期在空調(diào)室內(nèi)的人，應(yīng)特別小心。世界上首次發(fā)現(xiàn)退伍軍人病時(shí)就是由空調(diào)冷卻水傳播的。
退伍軍人菌可寄生于天然淡水和人工管道水中，也可在土壤中生存。研究表明，退伍軍人病潛伏期5到10天不等。主要癥狀表現(xiàn)為發(fā)熱、伴有寒顫、肌疼、頭疼、咳嗽、胸痛、呼吸困難和腹瀉等，病死率達(dá)10%，病情嚴(yán)重者會(huì)死亡。一般不會(huì)人為接觸傳染，與一般肺炎不易鑒別。退伍軍人病可以用紅霉素等抗生素進(jìn)行治療，越早治療效果越好。
食水的污染往往來(lái)自微生物的感染，常見(jiàn)的水生病原體包括綠膿桿菌、氣單胞菌、分支桿菌和退伍軍人癥病菌。香港科技大學(xué)最近研發(fā)出小型脈沖電場(chǎng)殺菌裝置，透過(guò)特別設(shè)計(jì)的小型電極，能于數(shù)秒內(nèi)殺滅水中超過(guò)90%細(xì)菌，預(yù)期有效預(yù)防因食水污染引致的致命疾病如退伍軍人癥等。
該跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)由兩名環(huán)境學(xué)部教授領(lǐng)導(dǎo)，他們是工學(xué)院副院長(zhǎng)、化學(xué)工程及生物分子工程學(xué)系楊經(jīng)倫教授，以及健康、安全及環(huán)境處處長(zhǎng)關(guān)繼祖教授。關(guān)繼祖教授最近亦獲選為美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會(huì)院士，以表?yè)P(yáng)他在工業(yè)安全、衛(wèi)生及傳染病控制的貢獻(xiàn)。
研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的創(chuàng)新脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)，是一種透過(guò)電場(chǎng)破壞細(xì)胞膜的純物理性殺菌技術(shù)，能有效在短時(shí)間內(nèi)殺滅大部分的水生病原體，更不會(huì)令病原體發(fā)生基因變異，制造出超級(jí)細(xì)菌?，F(xiàn)有的脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)或需要用上超過(guò)十萬(wàn)伏特的高壓電力，容易引致觸電等安全問(wèn)題?？拼笮卵邪l(fā)的小型脈沖電場(chǎng)殺菌裝置，透過(guò)特別設(shè)計(jì)的小型電極，成功將所需電壓大大減低至特低電壓類別，只須干電池便可運(yùn)作。裝置更可安裝于任何水喉、花灑和水箱等，在食水接觸使用者前已經(jīng)被徹底消毒。研究人員正于本港的公立醫(yī)院實(shí)地測(cè)試該裝置。
裝置有兩款設(shè)計(jì)，分別是用銅制及不銹鋼制，利用特別設(shè)計(jì)的小型電極，水流通過(guò)裝置時(shí)，電源會(huì)不斷開關(guān)，速度可達(dá)一秒100次，產(chǎn)生的電場(chǎng)能破壞細(xì)胞膜，從而殺滅細(xì)菌，屬于一種純物理性的殺菌技術(shù)。
裝置有別于傳統(tǒng)食水消毒方式，如加氯氣和臭氣、加熱或過(guò)濾。關(guān)繼祖教授解釋，氯氣和臭氣都是化學(xué)物，要控制好加入水中的份量，否則會(huì)損害健康，甚至致癌，而過(guò)濾的方式基本上不能殺菌。
他指出，在飲品消毒上也有采用類似方式，但所用的機(jī)器龐大，且電壓高達(dá)1萬(wàn)伏特，在家居上應(yīng)用并不可行，而運(yùn)用新技術(shù)，裝置大約是一個(gè)拳頭的大小，只需要用兩枚AA（兩節(jié)）電池就可啟動(dòng)，可安裝于水箱、水喉、花灑等，兩枚電池就可用半年，裝置的壽命約有1年。
楊經(jīng)倫教授表示，設(shè)計(jì)概念是以水質(zhì)不變和用電量少為目標(biāo)，不加化學(xué)物令水質(zhì)產(chǎn)生變化，而落后國(guó)家大多缺乏電力，裝置只需約30伏特就可使用，有助改善他們的生活，提供清潔及安全的食水。他更指出，用了裝置后食水可以直接飲用，不用煮沸。
據(jù)介紹，裝置的制作成本約20港元，研究團(tuán)隊(duì)希望技術(shù)將來(lái)能在家居使用，價(jià)格相宜，數(shù)十元就可買到，但由于水流通過(guò)裝置時(shí)需要幾秒才能殺菌，因此要控制水的流量，讓水可以停留在裝置內(nèi)，技術(shù)仍有待改善。
研發(fā)計(jì)劃得到香港創(chuàng)新及科技基金90多萬(wàn)港元的資助，至今已進(jìn)行了15個(gè)月，目前團(tuán)隊(duì)與伊利沙伯醫(yī)院合作，正進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，計(jì)劃今年10月就會(huì)完結(jié)。
退伍軍人癥是一種相當(dāng)普通遍卻很嚴(yán)重的肺炎，是由退伍軍人桿菌所引起的傳染病。退伍軍人菌在自然界十分普遍，尤其在溫暖的環(huán)境（25°至45°C，最適合的溫度為35°C左右）。病程由輕度咳嗽、低度發(fā)燒、急性進(jìn)行性肺炎及昏迷。
在美國(guó)每年都有8000——18000人感染上退伍軍人病。有些退伍軍人病感染者所表現(xiàn)出來(lái)的癥狀比較溫和，甚至根本就沒(méi)有得病的跡象。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)水溫在31到36攝氏度之間，水中又含有豐富有機(jī)物時(shí)，這類菌可長(zhǎng)期存活，當(dāng)水溫升高到60攝氏度以上，退伍軍人菌就不易生存了。城市中的退伍軍人病主要由孽生在空氣加濕器、蓄水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等潮濕環(huán)境中的退伍軍人菌引起。
退伍軍人菌經(jīng)空氣傳播?？照{(diào)系統(tǒng)的水箱是退伍軍人菌的理想繁殖地方，可經(jīng)管道遍布整座建物。因此長(zhǎng)期在空調(diào)室內(nèi)的人，應(yīng)特別小心。世界上首次發(fā)現(xiàn)退伍軍人病時(shí)就是由空調(diào)冷卻水傳播的。
退伍軍人菌可寄生于天然淡水和人工管道水中，也可在土壤中生存。研究表明，退伍軍人病潛伏期5到10天不等。主要癥狀表現(xiàn)為發(fā)熱、伴有寒顫、肌疼、頭疼、咳嗽、胸痛、呼吸困難和腹瀉等，病死率達(dá)10%，病情嚴(yán)重者會(huì)死亡。一般不會(huì)人為接觸傳染，與一般肺炎不易鑒別。退伍軍人病可以用紅霉素等抗生素進(jìn)行治療，越早治療效果越好。
食水的污染往往來(lái)自微生物的感染，常見(jiàn)的水生病原體包括綠膿桿菌、氣單胞菌、分支桿菌和退伍軍人癥病菌。香港科技大學(xué)最近研發(fā)出小型脈沖電場(chǎng)殺菌裝置，透過(guò)特別設(shè)計(jì)的小型電極，能于數(shù)秒內(nèi)殺滅水中超過(guò)90%細(xì)菌，預(yù)期有效預(yù)防因食水污染引致的致命疾病如退伍軍人癥等。
該跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)由兩名環(huán)境學(xué)部教授領(lǐng)導(dǎo)，他們是工學(xué)院副院長(zhǎng)、化學(xué)工程及生物分子工程學(xué)系楊經(jīng)倫教授，以及健康、安全及環(huán)境處處長(zhǎng)關(guān)繼祖教授。關(guān)繼祖教授最近亦獲選為美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會(huì)院士，以表?yè)P(yáng)他在工業(yè)安全、衛(wèi)生及傳染病控制的貢獻(xiàn)。
研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的創(chuàng)新脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)，是一種透過(guò)電場(chǎng)破壞細(xì)胞膜的純物理性殺菌技術(shù)，能有效在短時(shí)間內(nèi)殺滅大部分的水生病原體，更不會(huì)令病原體發(fā)生基因變異，制造出超級(jí)細(xì)菌?，F(xiàn)有的脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)或需要用上超過(guò)十萬(wàn)伏特的高壓電力，容易引致觸電等安全問(wèn)題?？拼笮卵邪l(fā)的小型脈沖電場(chǎng)殺菌裝置，透過(guò)特別設(shè)計(jì)的小型電極，成功將所需電壓大大減低至特低電壓類別，只須干電池便可運(yùn)作。裝置更可安裝于任何水喉、花灑和水箱等，在食水接觸使用者前已經(jīng)被徹底消毒。研究人員正于本港的公立醫(yī)院實(shí)地測(cè)試該裝置。
裝置有兩款設(shè)計(jì)，分別是用銅制及不銹鋼制，利用特別設(shè)計(jì)的小型電極，水流通過(guò)裝置時(shí)，電源會(huì)不斷開關(guān)，速度可達(dá)一秒100次，產(chǎn)生的電場(chǎng)能破壞細(xì)胞膜，從而殺滅細(xì)菌，屬于一種純物理性的殺菌技術(shù)。
裝置有別于傳統(tǒng)食水消毒方式，如加氯氣和臭氣、加熱或過(guò)濾。關(guān)繼祖教授解釋，氯氣和臭氣都是化學(xué)物，要控制好加入水中的份量，否則會(huì)損害健康，甚至致癌，而過(guò)濾的方式基本上不能殺菌。
他指出，在飲品消毒上也有采用類似方式，但所用的機(jī)器龐大，且電壓高達(dá)1萬(wàn)伏特，在家居上應(yīng)用并不可行，而運(yùn)用新技術(shù)，裝置大約是一個(gè)拳頭的大小，只需要用兩枚AA（兩節(jié)）電池就可啟動(dòng)，可安裝于水箱、水喉、花灑等，兩枚電池就可用半年，裝置的壽命約有1年。
楊經(jīng)倫教授表示，設(shè)計(jì)概念是以水質(zhì)不變和用電量少為目標(biāo)，不加化學(xué)物令水質(zhì)產(chǎn)生變化，而落后國(guó)家大多缺乏電力，裝置只需約30伏特就可使用，有助改善他們的生活，提供清潔及安全的食水。他更指出，用了裝置后食水可以直接飲用，不用煮沸。
據(jù)介紹，裝置的制作成本約20港元，研究團(tuán)隊(duì)希望技術(shù)將來(lái)能在家居使用，價(jià)格相宜，數(shù)十元就可買到，但由于水流通過(guò)裝置時(shí)需要幾秒才能殺菌，因此要控制水的流量，讓水可以停留在裝置內(nèi)，技術(shù)仍有待改善。
研發(fā)計(jì)劃得到香港創(chuàng)新及科技基金90多萬(wàn)港元的資助，至今已進(jìn)行了15個(gè)月，目前團(tuán)隊(duì)與伊利沙伯醫(yī)院合作，正進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，計(jì)劃今年10月就會(huì)完結(jié)。
