介紹:本欄由教大校長李子建領銜,教大資深教授輪流執筆,分享對教育熱點議題、教育趨勢研究,以及教育政策解讀的觀察與思考。
重金屬和放射性核素的排放會破壞全球環境和生態系統,並對人類健康構成長期威脅。傳統的監控方法,面對環境中污染物時空變化大、濃度極低,及偏遠地區採集樣本成本高且難以實施等多重限制;另現有放射性監控技術僅提供輻射強度,無法區分半衰期差異顯著的核種濃度,也影響風險評估準確性。
早年美國曾推動以青口監測全球水體重金屬,但環境和生物因素,會顯著影響青口體內重金屬和放射性核素含量,青口物種和自然分布差異,也局限了不同地域和水文狀況下的比較和標準化。
應對上述挑戰,筆者團隊研發「人工青口」化學採樣裝置。其核心技術包括:中間的金屬螯合材料、不透性有機玻璃外壁、配上兩端用半透性凝膠密封的管道構成。每個「人工青口」成本僅為1美元,置於水中6周至8周後,便可獲取12種金屬(汞、銅、鎘、砷、鉛、鋅、鉻、鈷、鐵、錳、鎳、鈾)的可靠濃度數據。這不僅節省大量時間、金錢和人力成本,還使以往難以實施的重金屬監測成為可能。
自2007年起,「人工青口」通過全球實地成功測試,為海洋污染研究提供關鍵數據,更成為首個全球標準化重金屬監測工具。聯合國與國際原子能機構亦曾委託筆者團隊,為來自19個國家的科學家舉辦多次國際培訓班。
至2023年,針對核污水排放潛在風險,筆者再聯同教大校友及城市大學團隊開發了第二代「人工青口」,實現重金屬與放射性核元素(鈾、鍶、銫)同步追蹤,為環境風險評估及公眾健康保障提供高效解決方案。
全球30國家採用 成果已申專利
目前,全球五大洲30個國家(包括內地多個沿海城市)都曾採用「人工青口」來監測海洋和淡水中的重金屬和放射性核素。相關研究成果亦在多份國際權威學術期刊發表了18篇論文並申請了專利,亦曾獲得加拿大國際發明與創新大賽金獎、日內瓦國際發明展銀獎等多個國際獎項。
為積極響應特區政府《香港創新科技發展藍圖》及國家「十四五」規劃支持香港建設國際創科中心,研究團隊深度實踐「政產學研」協同創新,現已成功孵化兩家初創企業,並獲創新及科技基金與業界聯合資助逾770萬港元。團隊並成功發明了新一代溶氧感知器、污染吸附智慧海綿、表觀遺傳干擾物快速檢測系統等,助力本港大學科研成果轉化與產業化落地,構建「從實驗室到市場」的創新生態鏈。
目前,團隊與海洋污染國家重點實驗室領導的聯合國全球河口監測計劃深度合作,測試及推廣監控技術,推進技術標準驗證與跨境應用,以香港科研成果貢獻全球海洋環境保護,擔當可持續發展的使命。
●胡紹燊 香港教育大學科學與環境學系顧問(環境科學)
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