小型飲用水殺菌裝置 數秒殺菌逾九成

香港科技大學（科大）兩名環境學部教授楊經倫及關繼祖領導研究團隊16日宣布研發出“小型脈沖電場殺菌裝置”，有效于數秒內殺滅超過90%細菌，包括減低染上退伍軍人癥的機會，令食水更安全。

　　退伍軍人癥是一種相當普通遍卻很嚴重的肺炎，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、低度發燒、急性進行性肺炎及昏迷。

　　在美國每年都有8000——18000人感染上退伍軍人病。有些退伍軍人病感染者所表現出來的癥狀比較溫和，甚至根本就沒有得病的跡象。
 
　　一般來說，當水溫在31到36攝氏度之間，水中又含有豐富有機物時，這類菌可長期存活，當水溫升高到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、空調系統等潮濕環境中的退伍軍人菌引起。

　　退伍軍人菌經空氣傳播。空調系統的水箱是退伍軍人菌的理想繁殖地方，可經管道遍布整座建物。因此長期在空調室內的人，應特別小心。世界上首次發現退伍軍人病時就是由空調冷卻水傳播的。

　　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。主要癥狀表現為發熱、伴有寒顫、肌疼、頭疼、咳嗽、胸痛、呼吸困難和腹瀉等，病死率達10%，病情嚴重者會死亡。一般不會人為接觸傳染，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行治療，越早治療效果越好。

　　食水的污染往往來自微生物的感染，常見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。香港科技大學最近研發出小型脈沖電場殺菌裝置，透過特別設計的小型電極，能于數秒內殺滅水中超過90%細菌，預期有效預防因食水污染引致的致命疾病如退伍軍人癥等。

　　該跨學科研究團隊由兩名環境學部教授領導，他們是工學院副院長、化學工程及生物分子工程學系楊經倫教授，以及健康、安全及環境處處長關繼祖教授。關繼祖教授最近亦獲選為美國工業衛生協會院士，以表揚他在工業安全、衛生及傳染病控制的貢獻。

　　研究團隊研發的創新脈沖電場殺菌技術，是一種透過電場破壞細胞膜的純物理性殺菌技術，能有效在短時間內殺滅大部分的水生病原體，更不會令病原體發生基因變異，制造出超級細菌。現有的脈沖電場殺菌技術或需要用上超過十萬伏特的高壓電力，容易引致觸電等安全問題。科大新研發的小型脈沖電場殺菌裝置，透過特別設計的小型電極，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被徹底消毒。研究人員正于本港的公立醫院實地測試該裝置。

　　裝置有兩款設計，分別是用銅制及不銹鋼制，利用特別設計的小型電極，水流通過裝置時，電源會不斷開關，速度可達一秒100次，產生的電場能破壞細胞膜，從而殺滅細菌，屬于一種純物理性的殺菌技術。

　　裝置有別于傳統食水消毒方式，如加氯氣和臭氣、加熱或過濾。關繼祖教授解釋，氯氣和臭氣都是化學物，要控制好加入水中的份量，否則會損害健康，甚至致癌，而過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，但所用的機器龐大，且電壓高達1萬伏特，在家居上應用并不可行，而運用新技術，裝置大約是一個拳頭的大小，只需要用兩枚AA（兩節）電池就可啟動，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。

　　楊經倫教授表示，設計概念是以水質不變和用電量少為目標，不加化學物令水質產生變化，而落后國家大多缺乏電力，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。

　　據介紹，裝置的制作成本約20港元，研究團隊希望技術將來能在家居使用，價格相宜，數十元就可買到，但由于水流通過裝置時需要幾秒才能殺菌，因此要控制水的流量，讓水可以停留在裝置內，技術仍有待改善。

　　研發計劃得到香港創新及科技基金90多萬港元的資助，至今已進行了15個月，目前團隊與伊利沙伯醫院合作，正進行實地測試，計劃今年10月就會完結。