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■張彤(右)透過分析及基因測試技術,已鎖定十多種可能具備聚磷能力的細菌。香港文匯報記者彭子文 攝
磷(Phosphorous)是人類社會發展的關鍵物質,既是人體必需的營養素,於農業及工業方面也擔當舉足輕重角色;惟現代社會的磷正急速消耗,有預計指50年後現有的磷礦便可能會耗盡。但另一方面,人類活動使用後的磷卻會成為污染物遭排放到水中,讓海水、河水磷超標造成養分過多,使藻類急速繁殖,導致紅潮令大量魚類死亡。香港大學土木工程系助理教授張彤,正致力透過基因測試技術,探究自然界能夠收集磷的細菌(聚磷菌),並藉以「回收」海水中的磷,減少污染之餘,更可望為社會持續發展再注入動力。
磷是生物及人體重要的營養素,但也常見於排泄物及廢棄物中,張彤指出,現時港人平均每日可排放2克磷至3克磷,以全世界70億人口計,每日未有完全使用的磷多達2萬噸,大多數最終排放到海裡,所以「如何有效從海水抽取磷,減少海水污染,並把回收得來的磷應用到農業及工業上,是全球當務之急」。而以更有效的技術去除及回收磷,成為張彤研究焦點。
分解垃圾細菌或助收集
過往科學家在處理污水及垃圾時,都會利用逾萬種細菌將污染物分解,並初步知悉當中的部分對收集磷有一定作用,惟一直難以找出其真面目,即哪一種或哪幾種才是「聚磷菌」。張彤介紹說,細菌活動都需要透過氧化有機物獲得能量,但主要生活在水底裡的細菌難以接觸氧氣,所以它們會等待隨水流沖起來時,在有氧的情況下大量攝取磷,於體內合成及積聚可提供能量的磷酸鹽聚合物,過程就像「充電」般;而當回到沒有氧氣的海底時,則可分解有關磷酸鹽聚合物,獲得能量供應。
結果不一 仍待認證
張彤遂透過基因測試,透過分析不同細菌需要的生存條件,提取及拼湊相關基因,希望能藉此找出可大量收集磷的細菌,屆時便可藉以從海中聚集高濃度的磷,並回收這些聚磷菌。
不過,他直言,由於在基因測試的過程中,某些細菌在反應器及培養機裡的反應各有差異,導致有不同觀察結果,所以仍未解開聚磷菌的機理,需進一步認證。
儘管如此,現時其測試對象已收窄至十多種目標細菌,他認為,有關研究亦有助提升對細菌基因的了解,包括處理污水時出現的問題、背後與細菌的關聯等。而就聚磷菌對污水處理的具體應用,他估計,團隊需要花多5年的時間繼續研究。 ■香港文匯報記者 鄭伊莎
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