ภาควชาวทยาศาสตรทางทะเล คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยการประมง มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย

2557

มลพษทางทะเลและชายฝง (Marine and Coastal

โดย

รองศาสตราจารย ดร.สวจน ธญรส

สารบญ

หนา คานา

บทท 1 ความหมายและแหลงทมาของมลพษทางทะเลและชายฝง 1.1. ความหมาย 1

1.2. แหลงกาเนดมลพษ 1

1.3. การจาแนกสารมลพษทปลอยลงสทะเลและชายฝง 8

1.4. ประเภทของการปลอยสารมลพษลงสทะเลและชายฝง 9

บทท 2 มลพษจากนาทง 2.1. ความหมายของนาทง 11

2.2. แหลงกาเนดนาเสย 11

2.3. สารอนทรย 13

2.4. การวดปรมาณสารอนทรยในนาทง 13

2.5. การเจอจางของนาทงทปลอยลงทะเล 15

2.6. การใชออกซเจนในนาในนาทง 17

2.7. ผลกระทบทเกดขนจากนาทง 18

2.8. การบาบดนาทงจากชมชน (Sewage Treatment) 19

2.9 การกาจดกากตะกอน (Sludge Disposal) 22

บทท 3 ปรากฏการณยโทรฟเคชนและนาเปลยนส 3.1. ความหมายของ ยโทรฟเคชนในทะเล (Marine Eutrophication) 23

3.2. สาเหตและผลของการเกดยโทรฟเคชน 25

3.3. นาเปลยนส (Red Tide) 28

3.4. กลไกของการเกดนาเปลยนส 30

3.5. อนตรายทเกดปรากฏการณนาเปลยนส 33

3.6. อนตรายจากสารพษตอมนษย 35

3.7. ผลกระทบของนาเปลยนส 38

3.8. การจดการการเกดปรากฏการณนาเปลยนส 39

บทท 4 มลพษจากนามน 4.1. ความสาคญของนามน 40

(ก)

4.2. ประเภทของนามนทปนเปอนในทะเล 42

4.3. สาเหตการเกดมลพษทางนามน 45

4.4. พฤตกรรมของนามนในทะเล 50

4.5. ผลกระทบของมลพษจากนามน 56

4.6. ทรพยากรสงแวดลอมชายฝงทควรปองกนจากมลพษของนามน 59

4.7. การแกไขมลพษจากนามน 59 4.8. การวางแผนปองกนระยะยาว 62

บทท 5 สารมลพษทตกคางยาวนาน (Persistent organic pollutants, POPs)

5.1. ความรเบองตนเกยวกนสารมลพษทตกคางยาวนาน 64

5.2. ประวตการคนพบ การใช และการหามใชสาร POPs 66

5.3. การนาสาร POPs ลงสทะเล 68

5.4. การเขาสสายใยอาหารของสาร POPs 72

5.5. การใชสาร POPs ในประเทศไทย 73

5.6. การจาแนกประเภทของสาร POPs 73

5.7. ความเปนไปของสาร POPs เมอลงสทะเล 89

5.8. ผลตอความเปนพษของสาร POPs ตอสงมชวตในทะเล 90

5.9. การสลายตวของสาร POPs ในทะเล 91

5.10. แนวทางการปองกนและแกไขการปนเปอนสาร POPs ในทะเล 93

5.11. อนสญญากรงสตอกโฮลมวาดวยสารมลพษทตกคางยาวนาน 94

บทท 6 โลหะหนก 6.1. แหลงของโลหะหนก ทปลอยลงสทะเล 97

6.2. ปรอท (Mercury) 97

6.3. แคดเมยม (Cadmium) 104

6.4. ตะกว (Lead) 109

6.5. ทองแดง (Copper) 112

6.6. ดบก (Tin) 115

6.7. สารหน (Arsenic) 118 6.7. เงน (Silver) 120 6.8. เหลก (Iron) 121

(ข)

6.9. นเกล (Nickel) 121 บทท 7 สารโพลไซคลก อะโรมาตก ไฮโดรคารบอน

(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, PAHs) 7.1. แหลงของสารประกอบ PAHs 123

7.2. โครงสรางทางเคมของสารประกอบ PAHs 125

7.3. การเปลยนแปลงรปของสารประกอบ PAHs 127

7.4. การเคลอนสาร PAHs ในทะเลและชายฝง 127

บทท 8 สารกมมนตรงส 8.1. ความหมายของคาทเกยวของ 131

8.2. ประเภทของรงสทปลอยออกมาจากสารกมมนตรงส 133 8.3. หนวยของรงสและกมมนตรงส 134

8.4. ประเภทของสารกมมนตรงสในทะเล 136

8.5. แหลงของสารกมมนตรงสในทะเล 137 8.6. กากกมมนตรงส (Radioactive Waste) 138

8.7. หลกการจดการกากกมมนตรงส 140

8.8. การเกบรกษาและทงกากโดยถาวร 142

8.9. พฤตกรรมของธาตกมมนตรงสในทะเล 143 8.10. ผลของสารกมมนตรงสในระบบหวงโซอาหาร 144 8.11. ผลกระทบของสารกมมนตรงสตอสงชวตในทะเลและบรเวณชายฝง 145

8.12 ผลตอมนษย 146

บทท 9 การขดลอกทะเล 9.1. ความหมายของการขดลอก (Dredging) 147

9.2. สาเหตทตองมการขดลอก 148

9.3. ประเภทของการขดลอก (Type of Dredging) 150

9.4. การจดการกบตะกอนทไดจากการขดลอก 153

9.5. ผลกระทบจากการขดลอก 154

(ค)

บทท 10 ปญหาขยะในทะเล และบรเวณชายฝง 10.1. ความหมายของขยะในทะเล (Marine litter) 157

10.2. แหลงทมาของขยะในทะเล 157

10.3. ประเภทของขยะในทะเล 159

10.4. สาเหตททาใหเกดการแพรกระจายของขยะในทะเลและขยะชายฝง 162 10.5. ผลกระทบของขยะในทะเล 163

10.6. สตวทเสยงตอการเกดอนตรายจากขยะในทะเล 166

10.7. แนวทางปองกนและแกไขปญหาขยะในทะเลและชายฝง 167

10.8. ตวอยางของการจดการขยะในทะเล 168

บทท 11 ความรอน 11.1. นาระบายความรอน (Cooling water) 171

11.2. ผลกระทบจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา 171

11.3 ตวอยางผลกระทบของนาระบายความรอนจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา ในประเทศไทย 174

บทท 12 กฎหมายวาดวยการปองกนและรกษาสภาพแวดลอมในทะเลและชายฝง 12.1. ววฒนาการของกฎหมายทะเล 176

12.2. มาตรการทบญญตไวในอนสญญากรงเจนวา 1958 177

12.3. มาตรการตามอนสญญาสหประชาชาตวาดวยกฎหมายทะเล ค.ศ. 1982 178

12.4. มาตรการตามอนสญญาอนๆทเกยวกบการปองกนและรกษาสภาพแวดลอม

ในทะเล 181 - อนสญญาวาดวยการปองกนการปฏบตการปลอยนามนทงลงทะเล 181

- อนสญญาปองกนอบตเหตทจะกอใหเกดนามนหกจากเรอลงสทะเล 182

- อนสญญาวาดวยการเกดมลพษจากนามนในทะเลหลวง 182

- อนสญญาวาดวยการรบผดชอบคาเสยหายสาหรบความเสยหาย

อนเนองมาจากมลภาวะจากนามน 183 12.5. กฎหมายของประเทศไทยทเกยวของกบการปองกนและแกไขมลพษ

ทางทะเลและชายฝง 184 เอกสารอางอง 186

เอกสารอางองทางอนเตอรเนต 192

(ง)

คานา พนผวโลกของเรานนประกอบไปดวยพนน าทเปนทะเลและมหาสมทรตางๆ ถงสามในสสวน

ของพนททงหมด มนษยทอาศยอยบนโลกใบนสามารถใชประโยชนจากทรพยากรในทะเลทมอยมหาศาล

เพยงพอทจะเปนประโยชนอยางไมมวนสนสด ตราบใดทความสมดลยของธรรมชาตในทะเลยงสามารถ

ดาเนนตอไปไดในสภาพทสมบรณ แตปญหามลพษทเกดขนในทะเลและชายฝงกลบมแนวโนมความ

รนแรงเพมขนทกป ซงสอดคลองกบอตราการเพมขนของประชากรโลกและความเจรญกาวหนาทางดาน

เทคโนโลย จากปญหาสภาพแวดลอมทางทะเลทเกดขนอยางตอเนองสงผลใหทรพยากรธรรมชาตใน

ทะเลทเคยเชอวาใชไมมวนหมดนนไมสอดคลองกบความเปนจรง เนองจากปรมาณทรพยากรธรรมชาต

มปรมาณลดนอยลงกวาเดมมากและนบวนอาจจะหมดสนไปได หากมนษยมงทจะแสวงหาประโยชน

จากทะเลแตเพยงดานเดยวโดยไมคานงถงการควบคมและปองกนปญหามลพษในทะเลและชายฝงทม

แนวโนมรนแรงขน กบคาถามทเกดขนทกครงเมอเกดปญหามลพษทางทะเลและชายฝง กคอ มความ

เสยหายทเกดขนมากนอยเพยงใด มใครบางทไดรบผลกระทบ รวมทงจะกาหนดมาตรการปองกนและ

แกไขอยางไร ดงนนเพอทจะตอบคาถามเหลาน จาเปนทจะตองพจารณาและศกษาถงชนดของสารท

กอใหเกดปญหามลพษในทะเล ผลกระทบทเกดขนจากการเพมขนของสารมลพษตอสภาพแวดลอม

สงมชวตในทะเล รวมทงผลกระทบเกยวเนองทจะเกดขนไมวาจะเปนสขภาพอนามยของมนษย เศรษฐกจ

สงคม ระบบนเวศและการอนรกษทรพยากรธรรมชาตในทะเล ขอมลทงหมดสามารถจะนามาใชในการ

กาหนดแนวทางและมาตรการทควรจะกระทาเพอลดปญหาทเกดขนตอไป

หนงสอเลมนประกอบไปดวยเนอหาทเกยวของกบมลพษทางทะเลและชายฝง ไดแก สาเหต

ผลกระทบ และแนวทางแกไขปญหามลพษทเกดจากนาทงจากชมชน การเกดยโทรฟเคชนและน าเปลยน

ส มลพษจากนามน สารมลพษทตกคางยาวนาน โลหะหนก สารกมมนตรงส การขดลอกรองน า ขยะและ

ความรอน รวมถงกฎหมายวาดวยการปองกนและรกษาสภาพแวดลอมในทะเลและชายฝง ดวยหวงวาจะ

เปนเครองมอประกอบการศกษา รวมทงเปนวทยาทานแกผสนใจดวยทงหลาย ผลแหงความดทเกดขน

จากหนงสอเลมน ขอมอบใหกบบดา มารดา คร อาจารย และเดกชายสวพศ ธญรส บตรอนเปนสดทรก

ของผเขยนซงไดลวงลบไปแลว อนง หากหนงสอเลมนมขอบกพรองเกดขนประการใด ผเขยนขอนอม

รบไวแตเพยงผเดยว

รองศาสตราจารย ดร.สวจน ธญรส

คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยการประมง

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย

1

บทท 1

ความหมายและแหลงทมาของมลพษทางทะเลและชายฝง 1.1. ความหมายของคาทเกยวของ

มลพษ (Pollution) หมายถง สภาวะทสงแวดลอมเปลยนแปลงหรอปนเปอนโดยสารมลพษ

(pollutants) ซงทาใหคณภาพของสงแวดลอมเสอมโทรมลง

สารมลพษ (Pollutants) ตามความหมายทใหไวตามพระราชบญญตสงเสรมและรกษาคญภาพสงแวดลอมแหงชาต พ.ศ. 2535 หมายถง ของเสย วตถอนตราย และมลสารตางๆ รวมทงกาก ตะกอน

หรอ สงตกคางจากสงเหลานน ทถกปลอยทงจากแหลงกาเนดมลพษ หรอทมอยในสงแวดลอมตาม

ธรรมชาต แลวกอใหเกดภาวะทเปนพษภยอนตรายตอสงแวดลอม สงมชวตตาง ๆ รวมถงอนตรายตอ

สขภาพอนามยของประชาชน และหมายความรวมถง รงส ความรอน แสง เสยง กลน ความสนสะเทอน

หรอเหตราคาญอน ๆ ทเกดหรอถกปลอยออกจากแหลงกาเนดมลพษดวย

มลพษทางทะเลและชายฝง (Marine and Coastal Pollution) หมายถง การนาเอาสารมลพษ

ตางๆ ลงสสงแวดลอมในทะเลและชายฝง ไมวาจะโดยจงใจหรอไม หรอจะโดยทางตรงหรอทางออม

อนกอใหเกดผลเสยตอสงมชวต เปนอนตรายตอสขภาพอนามยของมนษย หรอการทาใหคณภาพ

สงแวดลอมในทะเลและชายฝงเสอมลง และทาใหคณคาทางสนทรยภาพลดลง

คาวา “มลพษ” ทกคนทราบดวาเปนสงทไมด โดยเฉพาะ “มลพษทางทะเลและชายฝง” ทม

แนวโนมความรนแรงเพมขนทกป ซงสอดคลองกบอตราการเพมขนของประชากรโลกและความ

เจรญกาวหนาทางดานเทคโนโลย กบคาถามทเกดขนทกครงเมอเกดมลพษทางทะเลและชายฝง กคอ

ความเสยหายทเกดขนมากนอยเพยงใด เกดขนกบใครบาง มาตรการปองกนและแกไขจะทาอยางไร

ดงนนเพอทจะตอบคาถามเหลาน จาเปนทจะตองพจารณาและศกษาถง ชนดของสารทกอใหเกดปญหา

มลพษในทะเล ผลกระทบทเกดขนจากการเพมขนของสารมลพษ ตอสภาพแวดลอม พชและ สตวใน

ทะเล ผลกระทบเกยวเนองทจะเกดขนตอแหลงอาหาร สขภาพอนามยของมนษย การคา การทองเทยว

ผลตอระบบนเวศและการอนรกษทรพยากรธรรมชาตในทะเล ขอมลทงหมดจะนามาใชในการกาหนด

แนวทางและมาตรการทควรจะกระทาเพอลดปญหาทเกดขนตอไป

1.2. แหลงกาเนดมลพษ

ทะเลและชายฝง นอกจากเปนแหลงอาหารของมนษยแหลงใหญแหลงหนงแลว ยงเปนแหลง

ทรพยากรธรรมชาตทมความหลากหลายและมคณคามากมาย ปจจบนแหลงทรพยากรทางทะเลและ

2

ชายฝงเสอมโทรมอยางมาก ทงนเนองมาจากทะเลและชายฝงเปนแหลงสดทายทรองรบของเสยจาก

แหลงตางๆ ซงถกพดมาตามลาน าแลวสะสมกน นอกจากนยงมสาเหตสาคญมาจากการพฒนาดาน

เศรษฐกจอยางรวดเรวบรเวณชายฝง สงผลใหมการใชทรพยากรอยางฟ มเฟอย โดยไมคานงถงความ

เสอมโทรทจะเกดขนกบทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม

การนาเทคโนโลยและวทยาการตางๆ มาใชในการดาเนนกจกรรมท งในภาคการเกษตร

อตสาหกรรม พาณชยกรรม และการทองเทยว ซงการเปลยนแปลงทเกดขนกอใหเกดปญหาจนเกดเปน

มลพษทางทะเลและชายฝง นาทะเลเสอมคณภาพ สรางความเสยหายตอพชและสตวทอยอาศยในทะเล

และบรเวณชายฝง และความเสยหายทเกดขนนกสงผลยอนกลบมายงมนษย แหลงกาเนดมลพษ

ดงกลาวสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท ดงน

1. 2.1. แหลงกาเนดมลพษจากชายฝง

1.2.1.1. ชมชน (Communities) ชมชนบรเวณชายฝงทะเลและปากแมน าทมชมชน

หนาแนน เปนแหลงกอใหเกดมลพษจากกจกรรมตางๆ ไมวาจะมาจากอาคารบานเรอน ตลาดสด

สานกงาน โรงพยาบาล เปนตน ซงน าทงจากแหลงดงกลาวมความสกปรกสง เชน ปรมาณฟอสฟอรส

และไนโตรเจนสง ทาใหพชน าเจรญเตบโตอยางรวดเรว เปนเหตใหตองใชออกซเจนในการสงเคราะห

แสงมากขน จนทาใหแหลงนาเกดภาวะขาดออกซเจน และเสอมคณภาพได สวนขยะหรอของเสยทเปน

ของแขง ไดแก โฟม ยาง ขวดแกว และวสดททาจากพลาสตกตางๆ อาจมอนตรายตอสตวน าเพราะคดวา

เปนอาหาร เนองจากขยะดงกลาวใชเวลาในการยอยสลายนาน เชน กระปองอลมเนยมมอาย 200-300 ป

ขวดพลาสตกมอาย 450 ป โฟมมอาย 500 ป ขวดแกวไมสามารถยอยสลายได ของเสยและขยะเหลาน

มกจะมาจากชมชนทตดกบแมน าทไหลสทะเล หรอชมชนทอยตดกบทะเล ของเสยทถกทงดงกลาวเมอ

ถกพดเขาสชายฝงจะทาใหบรเวณนนสกปรก เสยทศนยภาพ และไมเหมาะแกการทองเทยว

1.2.1.2 อตสาหกรรม (Industrial Plants ) แบงออกตามประเภทของสารมลพษ

ไดดงน

ก. อนทรยสาร (Organic Matter) โรงงานทกอใหเกดอนทรยสาร ไดแก โรงงาน

กระดาษ ผลตภณฑ อาหาร น าตาล เหลา และเบยร เปนตน โดยน าทงจากแหลงดงกลาวมกมปรมาณ

ฟอสฟอรสและไนโตรเจนสง ทาใหการเจรญของแบคทเรยและเชอราเพมมากขน ซงจลนทรยเหลานจะ

ใชออกซเจนในการยอยสลายอนทรยสาร ปรมาณออกซเจนในนาจงลดลงและมคาความสกปรกในรปบ

โอดสง ทาใหสตวน าตดเชอหรอขาดกาซออกซเจนจนตาย ภาวะมลพษแบบนสงเกตไดจากการเกดน า

เนาเหมน

3

ข. ความรอน (Heat) เกดจากการปลอยน าจากระบบหลอเยนของโรงงาน

อตสาหกรรมประเภทตางๆ โดยน าทปลอยมอณหภมสงกวาน าในสภาพแวดลอม ทาใหปรมาณ

ออกซเจนทละลายในน าลดลง และเกดการเปลยนแปลงขบวนการเมตาโบลซมของสตวน า เชน การ

หายใจ การกนอาหารและมผลตอการวางไขของปลา สวนสตวทเคลอนทไดอาจจะอพยพไปอยทอนซง

เปนการสญเสยแหลงอาหาร

ค. โลหะหนก (Heavy Metals ) เกดจากการทงของเสยจากโรงงงานทมโลหะหนกปนอย เชน โรงงานทาพลาสตก ผลตคลอรน เครองไฟฟาบางชนด และสกนเพรยง เปนตน โลหะหนกสวน

ใหญทพบไดแก ปรอท ตะกว แคดเมยม ทองแดง สงกะส เหลก แมงกานส โคบอลท และเงน เปนตน

สารเหลานนสามารถสะสมและถายทอดไปตามหวงโซอาหารในสตวน า (Bioaccumulation) ซงจะเพม

ปรมาณมากขนจนถงระดบทอาจเปนอนตรายตอผบรโภคสตวน าได

ง. สารโพลคอรเนเตดไบเฟนล (Polychlorinated Biphenyls , PCBs) ใชใน

อตสาหกรรมหลายชนด เชน อตสาหกรรมไฟฟา โรงงานทาพลาสตก และส เปนตน สารเหลานมความ

เปนพษสง ไมสามารถยอยสลายทางชวภาพ และเปนสารทถายทอดสะสมตามหวงโซอาหาร นอกจากน

ยงเปนสารทกอใหเกดโรคมะเรงได

1.2.1.3. เกษตรกรรม (Agriculture)

ประเทศไทยไดพฒนาจากระบบเกษตรกรรมมาสระบบอตสาหกรรมไมวาจะเปนการ

ปลกพชตางๆ การเลยงสตว การเพาะเลยงสตวน า กจกรรมตางๆ เหลานกอใหเกดมลพษทางทะเลได

ดงน

ก. การเพาะเลยงสตวนา (Aquaculture) พบทวไปบรเวณปาชายเลน ปากแมน า และ

คลองตางๆ ทตดกบชายฝงทะเล โดยเฉพาะการเพาะเลยงกงทะเล ซงมการปลอยน าทงทมคณภาพตา

ประกอบดวยของเสยจากการขบถาย ตะกอนดน สารเคม และ ยาปฏชวนะ เปนตน ในนาทงยงประกอบ

ไปดวย ธาตอาหาร เชน แอมโมเนย ไนไตรท ไนเตรท และฟอสเฟต สามารถกอใหปรากฎการณยโทร

ฟเคชน (Eutrophication) ในทะเลได โดยปรมาณมลภาวะทผลตจากบอเลยงกงกลาดาแบบพฒนาดง

แสดงในตารางท 1.1

4

ตารางท 1.1 ปรมาณมลภาวะทเกดจากฟารมเลยงกงกลาดาแบบพฒนา

คณภาพนา ระหวางการเลยง (ตน/ป) ระหวางการจบ (ตน/ป)

ไนโตรเจนรวม 1,273.9 7,643.4

ฟอสฟอรสรวม 50.8 417.8

บโอด 4,675.5 9,544.7

ไนเตรท-ไนโตรเจน 30.8 350.0

ไนไตรท-ไนโตรเจน 50.5 206.4

แอมโมเนย-ไนโตรเจน 299.5 1,093.3

ทมา : กรมควบคมมลพษ (2545)

ข. การเพาะปลก (Agriculture) เกษตรกรโดยทวไปจะใชยาฆาแมลง ยากาจดวชพช

และปย ในการปองกนการสญเสยผลผลตและเพมผลผลต สารเคมเหลานสามารถแพรกระจายลงสแหลง

น าผวดนและใตดน และถกถายเทลงสทะเลได โดยเฉพาะยากาจดศตรพชจะถกดดซมผานแพลงกตอน

พช และสารแขวนลอยในนา แลวถายทอดและสะสมเพมขนตามระดบในระบบหวงโซอาหาร

1.2.1.4. การทองเทยว (Tourism)

ปจจบนการทองเทยวทะเลไดรบความนยมสง และผลทตามมาคอการเพมปรมาณขยะ

มลฝอย ของเสย และน าทงจากสถานทพกตากอากาศ รานอาหารและสถานบรการอนๆ รวมทงเรอ

โดยสาร ทาใหน าทะเลมคณภาพเสอมลง นอกจากนยงเปนการทาลายทรพยากรธรรมชาตทางทะเล เชน

การทงสมอเรอบรเวณ แนวประการง ปญหาเหลานยอมสงผลใหทรพยากรชายฝง ระบบนเวศนใตทอง

ทะเล และทศนยภาพของแหลงทองเทยวน นเสอมโทรมลง และยงมผลตอสขภาพอนามยของ

นกทองเทยวและประชาชนในทองถนนน รวมไปถงสงผลกระทบตอการทองเทยวและเศรษฐกจดวย

1.2.1.5. ทาเรอและสะพานปลา (Fishing Post)

บรเวณทาเรอสวนใหญมการรวไหลของน ามนจากการซอมเครองยนต การถาย

น ามนเครอง น าทงจากทองเรอ และการทาความสะอาดเรอ สวนทาเทยบเรอประมงและสะพานปลา

พบวาน าทงจากการลางทาความสะอาดสตวน า การลางทาความสะอาดทาและเรอประมง ไหลลงส

5

แหลงนาโดยตรง โดยไมผานการดกเศษชนสวนสตวน าและระบบบาบดใด จงมกมคราบไขมน เศษซาก

สตวน า และเศษขยะมลฝอยลอยอยบนผวนา ซงน าทงเหลานจะมสารอนทรยปนเปอนเปนจานวนมาก ม

ผลตอคณภาพนาและสงมชวตในบรเวณนน

ภาพท 1.1. แหลงกาหนดมลพษจากชายฝงทะเล

ทมา : http://www.pcd.go.th/info_serv/water_marine.html#s4

1.2.2. แหลงกาเนดมลพษในทะเล

กจกรรมในทะเลทกอใหเกดปญหาสงแวดลอมทางทะเล มอยหลายอยางดวยกน ท

สามารถทาใหเกดภาวะมลพษในทะเล ทาใหน าทะเลเสอมโทรมลงจนเปนอนตรายตอสตวน า กจกรรม

เหลาน ไดแก

1.2.2.1. การรวไหลของนามน (Oil Spill)

เกดจากอบตเหตทางเรอ เชน เรอชนกน การอบปางของเรอ และกจกรรมการเดนเรอ

เชน การถายน ามนเครอง การระบายน าในทองเรอ การขนถายน ามน การขดเจาะกาซธรรมชาต และ

น ามนในทะเล นาทงเหลานลวนปนเปอนน ามนกอใหเกดผลกระทบตอสงแวดลอมในทะเล เนองจาก

น ามนบนผวน าไปขดขวางการถายเทกาซออกซเจนระหวางอากาศและน า ทาใหสตวน าขาดออกซเจน

สวนคราบน ามนจะเคลอบขนของสตวและถกดดซมเขาไปในรางกาย ยบย งการสบพนธและการ

6

เจรญเตบโต โดยเฉพาะไขนกจะไมสามารถฟกออกเปนตวได นอกจากนคราบนามนยงปดกนแสงสวาง

ทสองลงมาสพนทองน ามผลตอขบวนการสงเคราะหแสงของพชน า น ามนทความเขมขนสงอาจทาให

สตวน าตายได น ามนทมความหนาแนนสงเมอจมลงสพนทองทะเลมผลตอสตวหนาดน ผลกระทบท

กลาวมานจะทาใหสนทรยภาพและความงามของแหลงทองเทยวหมด

1.2.2.2. ปรากฏการณนาเปลยนส (Red Tide)

ปรากฏการณนาเปลยนสหรอทชาวประมงหรอวา "ขปลาวาฬ" เกดจากแพลงกตอนพช

บางชนดทรบธาตอาหาร โดยเฉพาะไนโตรเจน ฟอสฟอรส และสภาวะทเหมาะสมจงเจรญเตบโตเพม

จานวนขนรวดเรว ทาใหน าทะเลมสเปลยนไปตามสของแพลงกตอนทมมาก การเกดน าทะเลเปลยนส

ทาใหปรมาณออกซเจนละลายในน า (DO) นอยลงจนถงระดบทสตวน าไมสามารถมชวตอยได หรอเกด

จากการอดตนในชองเหงอกโดยแพลงกตอน รวมทงการตายลงของแพลงกตอนพชทาใหน าทะเลเกด

การเนาเสย มกลนเหมน ชายฝงสกปรก ทาลายทศนยภาพและการทองเทยว นอกจากนการบรโภคสตว

น าทสะสมสารพษจากแพลงกตอนพช โดยเฉพาะพวกหอยตางๆ อาจทาใหเกดโรคพษอมพาตในหอย

1.2.2.3. การขดเจาะกาซธรรมชาต (Natural Field)

ในกาซธรรมชาตและของเสยทเกดจากกระบวนการผลตกาซธรรมชาตมสารปรอทอย

แมแตนาทงทผานการบาบดเบองตนแลวยงพบวามสารปรอทเจอปนอยรอยละ 4 ซงหากไมมการจดการ

อยางถกวธจะทาใหสารปรอทแพรออกสทะเลในทสด มาตรฐานคณภาพน าทะเลชายฝงกาหนดปรมาณ

ปรอทไวไมเกน 0.1 ไมโครกรมตอลตร (กรมควบคมมลพษ, 2538) อยางไรกตามสงมชวตในทะเล

สามารถสะสมปรอทไวในเนอเยอไดสงหลายเทาตวของความเขมขนปรอทในน า ทาใหเกดความ

ผดปกตตางๆ อาท ความผดปกตในการวางไข และการเจรญของตวออนสตวน า เชน ปลา กง หอย เมอ

คนบรโภคสงมชวตเหลานกจะทาใหเกดการสะสมปรอทในไต ตบ สมอง และทางเดนอาหาร ซงเปน

พษตอระบบประสาทสวนกลาง

1. 2.2.4. การทาเหมองแรในทะเล (Offshore Mining)

สารมลพษจากการทาเหมองแรน คอ ตะกอนทเกดจากการขดและลางแรจะฟ งกระจาย

และถกพดพาไปในบรเวณใกลเคยง เนองจากการแพรกระจายของตะกอนทาใหน าขนเปนการทาลาย

ความสวยงามของแหลงทองเทยว และไมเหมาะสมตอการดารงชวตของปะการง สตวน าวยออนและ

สตวน าทมคณคาเศรษฐกจ โดยตะกอนอาจไปอดตนตามเหงอก หรอตกทบอยบนตวสตวน า เนองจาก

พนททไดรบสมปทานบตรเหมองแรสวนใหญจะอยบรเวณปาชายเลนและบรเวณใกลเคยง จงม

ผลกระทบตอระบบนเวศนปาชายเลนและการประมง นอกจากนตะกอนทเกดขนจะลดการสองผานของ

7

แสงลงสแหลงน า ทาใหอตราการสงเคราะหแสงของแพลงกตอนพชลดลง การทาเหมองแรในทะเลจง

สงผลกระทบ อยางมากตอระบบนเวศนของทรพยากรสตวน า

1. 2.2.5. การขดลอกรองนา (Dredging )

การขดลอกพนทเพอจดทาแนวรองน าเขาทาเรอ ม 2 ขนตอน คอ การเคลอนยายดน

ตะกอนจากพนทองนาและการทงดนตะกอน กอใหเกดการเพมปรมาณตะกอนและสารแขวนลอยในน า

การเพมความขนของนาการเปลยนแปลงลกษณะทางกายภาพของพนทองน า ถากรณททงดนตะกอนใน

ทะเลการเปลยนแปลงจะเกดจากการทบถมของตะกอนดน กรณทงดนตะกอนบนฝงอาจกอใหเกดการ

เปลยนแปลงลกษณะอทกวทยาของพนท เชน ทศทางการไหลของน าผวดนและการเปลยนแปลง

ลกษณะสมทรศาสตรชายฝง การฟ งกระจายของสารอาหารและสารเปนพษ การเปลยนแปลงปรมาณ

ของพชและสงมชวตทอาศยอยบนทองนา

ภาพท 1.2. แหลงกาหนดมลพษจากทะเล

ทมา : http://www.pcd.go.th/info_serv/water_marine.html#s4

8

1.3. การจาแนกสารมลพษทปลอยลงสทะเลและชายฝง 1.3.1. สารมลพษทยอยสลายได (Degradable Wastes) มองคประกอบของสารอนทรยเปน

สวนใหญ โดยทวไปสารอนทรยเหลานถอเปนอาหารของแบคทเรย ซงเปนสงมชวตเบองตนในระบบ

หวงโซอาหารในทะเล ในสภาพทมออกซเจน (Aerobic Condition) ผลทจะไดจากการยอยสลาย

สารอนทรยเหลานโดยแบคทเรย (Anaerobic Bacteria) คอ คารบอนไดออกไซด (CO2) นา (H2O) และ

แอมโมเนย (NH3) อยางไรกตามหากสารมลพษเหลานถกปลอยลงสทะเลมากเกนไป สามารถทาใหน า

ทะเลอยในภาวะขาดออกซเจน (Anaerobic Condition) เกดการเจรญของแบคทเรยทไมใชออกซเจน

(Anaerobic Bacteria) โดยผลทจะไดจากการยอยสลายแบคทเรยในกลมน สามารถทาใหเกด ไฮโดรเจน

ซลไฟล (H2S) และ มเธน (CH4) อนจะกอใหเกดปญหามลพษตามมา แหลงของสารมลพษเหลาน

ไดแก

ก. นาทงจากชมชน (Urban Sewage)

ข. ของเสยจากการเกษตร (Agricultural Wastes) เชน มลสตว

ค. ของเสยจากโรงงานอาหารแปรรป (Food Processing Wastes) เชน โรงงานฆา

สตว โรงงานนาตาล โรงงานแปรรปสตวน า เปนตน

ง. ของเสยจากโรงกลนสรา (Brewing and Distillery Wastes)

จ. ของเสยจากโรงงานเยอกระดาษ (Paper Pulp Mill Wastes)

ช. ของเสยจากโรงงานอตสาหกรรมเคมบางประเภท (Chemical Industry Wastes)

ซ. โรงกลนน ามน (Oil Spillager )

1.3.2. ปยจากการเกษตร (Fertilizers) จะมผลเชนเดยวกบสารอนทรย กลาวคอ ไนเตรท และ

ฟอสเฟต จะถกชะลางจากพนทการเกษตรลงสทะเล ทาใหเกดการเพมจานวนของแพลงกตอนและการ

ตายของแพลงคตอนเหลานสะสมตามพนทองทะเลอาจทาใหเกดภาวะขาดออกซเจน

1.3.3 สารทเปนอนตราย ณ. จดทปลอย (Dissipating Wastes) เปนมลพษทเกดจาก

อตสาหกรรมบางประเภท โดยปญหาของมลสารเหลาน จะเกดขนและมผลทนทตอสงแวดลอมใน

บรเวณจดทปลอยออกมา การคงอยของมลสารเหลาน จะขนอยกบปจจยอน ๆ เชน อตราการปลอย

กระแสนา เปนตน สารมลพษเหลานไดแก

ก. ความรอน (Heat) ทเกดจากระบบหลอเยนจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา หรอระบบ

หลอเยนจากโรงงานตาง ๆ โดยทวไปจะปลอยน าทมอณหภมสงกวาปกต 10 C ทะเลในเขตอบอน

(Temperate Seas) จะพบปญหานอย แตในเขตรอน (Tropical Seas) จะพบปญหามากโดยเฉพาะ

ในชวงฤดรอน เนองจากชวงฤดรอน อณหภมน าเพมสงใกลถง Thermal Death Point ดงนน การ

เพมขนของอณหภมของน า จากน ารอนทปลอยจากโรงงานเหลาน อาจมผลตอสตวน าได (Clark et. at.,

1997)

9

ข. กรดและดาง (Acids and Alkalis) การปลอยมลสารประเภทกรดและดางสวนใหญ

จะมผลนอยเนองจากนาทะเลมระบบบพเฟอร (Buffer)

ค. ไซยาไนด (Cyanide) สวนใหญจะมาจากโรงงานแยกโลหะ (Metallogical Industries )

ไซยาไนดมผลคอนขางนอย เนองจากละลายในนาทะเลไดอยางรวดเรว ยกเวน ในบรเวณทปลอยออกมา

1.3.4 สารทคงทนตอการสลายตว (Conservative Wastes) เปนสารมลพษทมความคงทนตอการสลายตว และมปฏกรยาอนตรายโดยตรงตอพชและสตวทะเล สารมลพษเหลาน ไดแก

ก. โลหะหนก - ปรอท (Mercury)

- ทองแดง (Copper)

- ตะกว (Lead)

- สงกะส (Zinc)

ข. สารฆาแมลงกลมออรกาโนคลอรน (Organochlorine)

- ดดท (DDT)

- สารโพลคอรเนเตดไบเฟนล (Polychlorinated biphenyls; PCBs)

ค. สารกมมนตรงส (Radioactivity)

1.3.5. ของเสยประเภทของแขง (Solid Wastes) ปญหามลพษในทะเลทเกดมลสารในกลมนในปจจบนมแนวโนมเพมสงขนสารมลพษประเภทน ไดแก

ก. ของแขงจากอตสาหกรรมพลาสตกตาง ๆ

ข. สารแขวนลอยขนาดเลกทเกดจากกจกรรมตาง ๆ ไดแก

ค. จากการขดลอกรองนา (Dredging Spoil)

ง. จากการทาเหมองแรหรอดดแรในทะเล

จ. ขเถาจากโรงไฟฟา (Powdered Ash)

ฉ. อนภาคแรดนเหนยว (Clay) จากการขดทองทะเลเพอแยกเอากรวด ทราย ตาง ๆ

1.4. ประเภทของการปลอยสารมลพษลงสทะเลและชายฝง 1.4.1. ปลอยโดยตรง (Direct Outfalls) เปนการปลอยสารมลพษโดยตรงลงสทะเล

ผานทางทอนาทงซงจะมการกระทาเกดขนในบรเวณตาง ๆ ดงตอไปน

ก. บรเวณปากแมน า (Estuary) บรเวณนสวนใหญจะเปนจดทมการจดตงทาเรอ และ

กาเนดเปนชมชนและแหลงอตสาหกรรมในเวลาตอมา ของเสยจากชมชนและแหลงอตสาหกรรมกจะ

ถกปลอยลงสทะเลโดยปราศจากการบาบด

10

ข. เมองบรเวณชายฝงทะเล (Coastal Towns) ทมของเสยจากชมชน โรงงานอตสาหกรรมและ

โรงแรมตาง ๆ ปลอยลงสทะเลโดยตรง

ช. อตสาหกรรมชายฝง (Coastal Industry) โรงงานอตสาหกรรม รวมถงอตสาหกรรมการ

เลยงสตวน า เชน กงทะเล ปลาแซลมอล ลวนเปนแหลงเพมสารมลพษลงสทะเลทงสน

1.4.2. จากแมนา (River Inputs) ของเสยทพดมาจากแมนาลงสทะเล ไดแก

ก. สารอนทรย (Organic Wastes) ทพดพามาจากตนนา (Upstream)

ข. ปยและยาฆาแมลงจากการเกษตรและปาไม ทมการชะลางและพดพาลงสแมนา

ค. นามน และปโตรเลยม จากถนนตาง ๆ ทไปรวมกบนาทงและมการปลอยลงสแมนา

1.4.3. ของเสยจากการเดนเรอ (Shipping) การเกดอบตเหตจากเรอบรรทกสารพษตาง ๆ ไดแก

นามน กาซธรรมชาต ยาปราบศตรพช สารเคมทใชเพอการอตสาหกรรม เปนตน

1.4.4. ของเสยททงหางจากฝง (Offshore Inputs) มสารหลายชนดทสามารถกอใหเกดมลพษ มการ

นาไปทงในทะเลบรเวณหางฝง ไดแก

ก. การขดลอกรองน า (Dredging Spoil) พบตามทาเรอแลวนาไปทงในทะเลเปดหางฝง

การขดสารวจหาแหลงน ามน ลกษณะเชนนอาจมองคประกอบของโลหะหนก เปนการเคลอนสาร

มลพษจากแหลงหนงไปอกแหลงหนง

ข. การนาเอานาทงจากชมชนไปทงในทะเล

ค. จากอตสาหกรรมนอกชายฝงทะเล (Offshore Industrial Activities) เชน จากอตสาหกรรม

การขดเจาะน ามนและกาซธรรมชาต และมการรวไหลลงสทะเล การดดทรายจากพนทองทะเล การทา

เหมองแรแมงกานสในทะเล เปนตน

ง. ของเสยอนๆ เชน การนาเอาเถาจากโรงไฟฟา กากของเสยจากโรงงานอตสาหกรรมไปทง

ทะเล

1.4.5 จากบรรยากาศ (Atmospheric Inputs ) การปนเปอนสารมลพษจากบรรยากาศสวนใหญจะลงมาพรอมกบน าฝน จากการประเมนปรมาณตะกว (Lead) ทตกลงสทองทะเลทงจากธรรมชาตและ

มนษยมปรมาณถง 400,000 ตน/ป กวาครงของปรมาณนมาจากการการเผาไหมจากเครองยนตทใช

น ามน ทมสารผสมตะกวเปนองคประกอบและปลอยสบรรยากาศ ตะกว เหลานกจะตกลงมาพรอมกบ

ฝน นอกจากนปรมาณสารปรอททเตมลงสทะเลจากกระบวนการระเบดของภเขาไฟ และจาก

กระบวนการกดกรอนตาง ๆ จากพนดน มปรมาณสงถง 50,000 ตน/ป และกวา 5,000 ตน/ป จาก

อตสาหกรรมทใชสารปรอทเปนองคประกอบ และกวา 3,000 ตน/ป จะมาจากการเผาไหมน ามน

เชอเพลงโดยเฉพาะถานหน (Clark et. al., 1997).

11

บทท 2 มลพษจากนาทง

2.1. ความหมายของนาทง (Wastewater) น าทง (Wastewater) ตามพระราชบญญตสงเสรมและรกษาคณภาพสงแวดลอม พ.ศ.

2535 หมายความวา ของเสยทอยในสภาพเปนของเหลว รวมทงมลสารทปะปนและปนเปอนอย

ในของเหลวนน

ความหมายของน าทง หรอ น าโสโครก สามารถใหคาจากดความไดหลายอยางตาม

แหลงทมาของของเสย ไดแก

Sanitary wastewater คอ น าทงทถกปลอยออกมาจากบานเรอน เปนน าทงทรวมทงน า

จากหองนา หองครว และนาซกเสอผา

Domestic wastewater คอ น าทงทถกปลอยออกมาจากชมชนซงรวมถงของบานเรอน

ตลาด และโรงพยาบาล

Municipal wastewater คอ นาทงทอยในทอนาทงของเทศบาลเมอง ตามปกตแลวจะเปน

นาทงทถกปลอยมาจากชมชน แตบางแหงทางเทศบาลอนญาตใหโรงงานอตสาหกรรมปลอยน า

ทงรวมกบนาทงทปลอยมาจากชมชน ทาใหน าทงในทอระบายนามความสกปรกมากขน

Combine wastewater คอ น าทงทประกอบดวยน าทงทถกปลอยมาจากชมชน จาก

โรงงานอตสาหกรรมขนาดเลก และนาลนผวถนน

2.2. แหลงกาเนดนาทง 2.2.1. นาทงจากชมชน (Domestic Wastewater) เปนน าทงทถกใชมาแลวจากกจกรรมตาง ๆ ของประชาชนทอยอาศยในชมชน สาหรบชมชนในทนหมายถง อาคารบานเรอน ทพก

อาศย โรงแรม โรงพยาบาล โรงเรยน รานคา อาคารสานกงาน เปนตน ในทนไมรวมถงน าฝนท

ตกลงมาไหลลงทอระบายน าทง ซงโดยปกตทอระบายน าทงจากชมชนจะมอย 2 ทอ คอทอ

ระบายน าฝน (Storm Sewer) และทอระบายน าทง (Sanitary Sewer) นาทงจากชมชนนสวนมาก

จะมสงสกปรกในรปของสารอนทรย (Organic Matters) เปนองคประกอบทสาคญ และเปน

สาเหตสาคญของการทาใหคณภาพนาในแหลงนาเสอมโทรมลง

12

ตารางท 2. 1. ปรมาณนาทงจากชมชนของอาคารประเภทตาง ๆ

ประเภทของอาคาร

หนวย ป รม าณน า ท ง

(ลตร/วน)

ป ร ะ เ ภ ท ข อ ง

อาคาร

หนวย ปรมาณน าทง

(ลตร/วน)

อาคารสานกงาน คน 70 ศนยการคา คน 100

โรงพยาบาล เตยง 1000 โรงอาหาร คน 60

โรงแรม หอง 200 เรอนจา คน 450

โรงเรยน นก เ ร ย

น

150 สนามบน คน 15

ภตตาคาร คน 50 รานกาแฟ คน 50

หอพก คน 340 สถานนามน รถ 40

ทมา : เกรยงศกด (2542)

2.2.2. นาทงจากโรงงานอตสาหกรรม (Industrial Wastewater) ไดแก นาทงทเกดจาก

กระบวนการ อตสาหกรรมทกขนตอนตงแตการลางวตถดบ กระบวนการผลต การลางวสด

อปกรณและเครองจกรกล ตลอดจนการทาความสะอาดโรงงาน ลกษณะของน าทงประเภทนจะ

แตกตางกนไปตามประเภทของวตถดบ กระบวนการผลต รวมทงระบบควบคมและบารงรกษา

องคประกอบของน าทงประเภทนสวนใหญจะมสงสกปรกทเจอปนอยในรปสารอนทรย

(Organic Matters) สาร อนนทรย (Inorganic Matters) เชน สารเคม โลหะหนก เปนตน

2.2.3. นาทงจากการเกษตรกรรม (Agricultural Wastewater) ไดแก นาทงทเกดจาก

กจกรรมทางการเกษตร ครอบคลมถงการเพาะปลกและการเลยงสตว ลกษณะของน าทงประเภท

นจะมสงสกปรกทเจอปนอย ทงในรปของสารอนทรย (Organic Matters) และสารอนนทรย

(Inorganic Matters) ขนอยกบลกษณะการใชน า การใชปย และสารเคมตางๆ ถาหากเปนน าทง

จากพนทเพาะปลก จะพบสารอาหารจาพวกไนโตรเจน ฟอสฟอรส โปรแตสเซยมและสารพษ

ตางๆ ในปรมาณสง แตถาเปนนาทงจากกจการเลยงสตว จะพบสงสกปรกในรปของสารอนทรย

เปนสวนมาก

2.2.4. นาทงทไมทราบแหลงกาเนด (Non-point Source Wastewater) ไดแก น าฝน

และน าหลากทไหลผานและชะลางความสกปรกตางๆ อาท กองขยะมลฝอย แหลงเกบสารเคม

ฟารมเลยงสตว และคลองระบายน าเสยตางๆ แมวาน าเสยประเภทนจะมความเขมขนของสาร

13

ปนเปอนไมสงเหมอนกบน าทงจากแหลงกาเนดอนๆ ขางตน แตมกจะเกดขนพรอมกนใน

ปรมาณครงละมาก ๆ

2.3. สารอนทรย สารอนทรยนบเปนองคประกอบหลกทสาคญในน าทงทปลอยจากชมชน และโรงงาน

อตสาหกรรมบางชนด เชน โรงงานแปรรปสตวน า โรงงานสรา เปนตน น าทงจากแหลงเหลาน

มกจะมปรมาณสารอนทรยในรป Organic Carbon เกนกวา 100 มลลกรม/ลตร เมอน าทงถก

ปลอยลงสแหลงน าจะสงผลกระทบตอปรมาณออกซเจน (Oxygen Demand) ทละลายในน า

หรออาจเรยกของเสยประเภทนอกอยางหนงวา Oxygen Demanding Waste น าทงทม

สารอนทรยเปนองคประกอบอย การยอยสลายสารอนทรยเหลานโดยแบคทเรยทใชออกซเจน

(Aerobic Bacteria) จะไดโมเลกล ของอนนทรยตาง ๆ ดงสมการ

C6H12O6+ 6O2 6H2O + 6CO2

จากกจกรรมเหลานทาใหปรมาณออกซเจนทละลายน าลดลง ดงน นหากปรมาณ

สารอนทรยมมากเกนไปกเปนอตรายตอสตวน าได ถาหากมปรมาณออกซเจนในน าลดลงตากวา

1.5 มลลกรม/ลตร อตราการยอยสลายของแบคทเรยในสภาวะมออกซเจนจะลดลงและกลม

แบคทเรยทเจรญไดในสภาวะไรออกซเจน หรอ Anaerobic Bacteria สามารถออกซไดซสาร

อนนทรยไดในภาวะไรออกซเจน และผลจากการยอยสลายในสภาพดงกลาว ทาใหเกดแกสพษ

ไดแก ไฮโดรเจนซลไฟล (H2S) แอมโมเนย (NH3) และมเธน (CH4) ซงเปนพษตอสงมชวต การ

ยอยสลายในสภาพเชนนจะเปนไปไดชากวาในสภาพมออกซเจน

2.4. การวดปรมาณสารอนทรยในนาทง การปลอยของเสยตางๆ ทมสารอนทรยลงสแหลงน า สงทจาเปนอยางยงทตองพจารณา

กคอ ปรมาณออกซเจนทตองการในการยอยสลาย เพอหลกเลยงการเกดปญหาสภาพแวดลอม

ตามมา การวดปรมาณออกซเจนทใชในปฏกรยายอยสลายสามารถทาการวดไดหลายวธ

2.4.1. Biochemical Oxygen Demand (BOD) การใชคา BOD เปนตววดคณสมบต

น าทงทางดานวศวกรรมสขาภบาล (Sanitary Engineer) เปนคาทแสดงถงความสกปรกมากนอย

ของน าทงจากชมชนและโรงงานตางๆ สามารถบงบอกถงคาภาวะของสารอนทรย (Organic

loading) โดยคา BOD เปนปรมาณออกซเจนทแบคทเรยใชในการยอยสลายสารอนทรย ท 20

14

องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 5 วน การทดสอบคา BOD เกดขนครงแรกในประเทศองกฤษ

โดย The United Kingdom Royal Commission on Sewage Disposal เพอปองกนการเกดปญหา

มลพษในแงการลดลงของออกซเจน (Deoxygenation ) ของน าในแหลงน าทเกดจาก

สารอนทรยตาง ๆ คา BOD ในน าเสยในระยะเวลา 5 วน (BOD5) นยมใชกนมาก แตจรงๆ แลว

สารอนทรยในตวอยางนาเสยทสามารถยอยสลายไดมกใชเวลาประมาณ 20 วน ในการยอยสลาย

ใหหมดสน ดงภาพท 2.1

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

20

ภาพท 2.1. กราฟแสดงคา BOD สาหรบนาเสยโดยทวไป ( เกรยงศกด, 2542)

2.4.2. Chemical Oxygen Demand (COD) เปนปรมาณของออกซเจนทใชในการออกซไดซทางเคมโดยการเตมสาร Oxidant เชน Potassium permanganate (KMnO4) หรอ

Potassium dichromate (K2Cr2O4) จากนนกทาการตรวจวดสาร Oxidant ทคงเหลอจากการ

ออกซไดซ แตการทดสอบคา COD จะไมสามารถวดอตราการยอยสลายและสดสวนของ

สารอนทรยยอยสลายโดยแบคทเรย

2.4.3. Theoretical Oxygen Demand (ThOD) ทฤษฎทวาดวยปรมาณออกซเจนท

Carbonaceous

Biochemical Oxygen

Demand (CBOD)

Nitrogenous

Biochemical Oxygen

Demand (CBOD)

เกด Nitrification ขน

เกดขนไดเมอมจลชพชนด

Nitrifying organisms มากพอ

ปรมาณออกซเจนทตองการ (มก/ลตร)

เวลา (วน)

15

ตองการในการยอยสลายสารอนทรย (Organic Matter) เปน CO2 + HO2 อยางสมบรณ

ในน าทงมกจะประกอบไปดวย คารบอน ออกซเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน ซงสามารถ

คานวณหาคาของ ThOD ไดถารสตรเคมของสารประกอบนน

ตวอยาง นาตาลกลโคส

C6H12O2 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O

180 192

คา ThOD ของสารละลายนาตาลกลโคส 300 มลลกรม/ลตร สามารถคานวณไดจาก

192 X 300 = 321 mgThOD

180

การคานวณคา ThOD ในน าทงเปนเรองททาไดยากเนองจากไมทราบถงสตรโครงสราง

ทางเคมของสารอนทรยทเปนองคประกอบอยท งหมด

2.4.4. Total Oxygen Demand (TOD) การหาคา TOD สามารถรผลไดภายใน 3 นาท

และงายตอการวเคราะหหามากวาคา BOD และ COD แตจาเปนตองใชเครองมอทมราคาแพง

หลกการวเคราะหหาคา TOD คอ ใชกระบวนการเผา ดงสมการดงตอไปน

C + O2 CO22

H2 + ½ O2 H2O

N + ½ O2 NO

ซงสามารถรวมสมการไดดงน

2NH2CONH2 + 5O2 2CO2 + 4NO + 4H2O

2.5. การเจอจางของนาทงทปลอยลงทะเล ในนาทะเลทอมตวจะมปรมาณออกซเจนทพอเพยงสาหรบ BOD5 โดยจะมปรมาณคา

ออกซเจนละลายนา 8.0-8.5 มลลกรม/ลตร แตในน าทะเลทมสารปนเปอนตาง ๆ ทมคา BOD5

สง เชน น าทงจากชมชน โดยทวไปมคา BOD5 ประมาณ 500 มลลกรม/ลตร น าทงจาก

โรงงานผลตเบยร มคา BOD5 70,000 มลลกรม/ลตร เปนตน ดงนนจงมความจาเปนทจะตอง

ลดคา BOD5 เหลานใหอยในภาวะปกต คอประมาณ 8 มลลกรม/ลตร วธการทงายทสดในแง

การสขาภบาลในอดต กคอการเจอจางของเสย (Waste Dilution) โดยการปลอยของเสยทมความ

16

เขมขนมากลงสแหลงน าทมปรมาณน ามากกวา เชน แมน า ทะเล การเคลอนทของมวลน าทาให

เกดการผสมผสานเกดการเจอจางขน บรเวณทมการผสมกนและทาใหเกดการเจอจาง เรยกวา

Mixing Zone การเจอจางจะทาใหความเขมขนของสารลดลงตามระยะทาง อยางไรกตาม อตรา

การเจอจางจะขนอยกบ

- อตราการไหลของนา (Water Flow Rate)

- ปรมาณของสารทปลอยออกมา (Organic Load)

- ปรมาณของมลสารทมอยกอนในแหลงนา

ตวอยางทฤษฎการเจอจาง อตราการไหลของน าในแมน า (River Flow) 8 ลกบาศกเมตร/วนาท มคา BOD 2 มลลกรม/ลตร

อตราการปลอยนาทง (Effluent Input) 1 ลกบาศกเมตร/วนาท มคา BOD 20 มลลกรม/ลตร

BOD หลงการเจอจาง = BOD ทงหมด (Total BOD)

ปรมาตรทงหมด (Total Volume)

= (8x2) + (1x20)

(8 + 1)

= 4 มลลกรม/ลตร

ภาพท 2.2. แสดงการเกด Mixing Zone ในบรเวณทมการปลอยนาทง (Clark et. al., 1997)

17

2.6. การใชออกซเจนในนาในนาทง กจกรรมของแบคทเรยจาเปนตองใชออกซเจน เมอมปรมาณของสารอนทรยปลอยลงส

แหลงน า อตราการใชออกซเจนในการยอยสลายกเพมสงขน เมอการใชออกซเจนมสงจน

ปรมาณออกซเจนลดตากวาจดอมตว (Under-saturation) จนถงจดวกฤต (Critical Point) ซงเปน

จดทอตราการเตมออกซเจนตากวาอตราการใชออกซเจน สภาพเชนนจะทาใหปรมาณออกซเจน

ในน าลดตาลงจนเปนอนตรายได (ภาพท 2.3) ในสภาพทแหลงน ามสารอนทรยนอย การใช

ออกซเจนโดยแบคทเรยจะมนอย ขณะเดยวกนกมการเตมออกซเจนลงในน า (Re-aeration)

สภาวะเชนนจะทาใหในน าเกด Oxygen Sag แตถาหากมสารอนทรยปลอยลงมามาก กอาจทา

ใหแหลงนาอยในสภาพไรออกซเจนไดเชนกน

ภาพท 2.3. ลกษณะการใชออกซเจนในบรเวณทมการปลอยนาทง (Clark et. al., 1997)

บรเวณปากแมน าเปนแหลงรองรบสารอนทรยทสาคญ โดยเฉพาะน าทงจากชมชน

(Sewage) แตเนองจากบรเวณนเปนเขตทไดรบอทธพลจากการขนลงของน า ดงนนปญหาเรอง

มลพษจากสารอนทรยบรเวณปากแมนา ขนอยกบปจจยดงตอไปน

1. การตกตะกอน (Settlement) แมวาอนภาคของอนทรยสารตางๆ ทไหลผานลงส

ทะเล บางสวนมการเจอจาง แตบางสวนกจะตกตะกอนในบรเวณปากแมน า เปนไปตามกฎของ

Stoke’s Law โดยอตราการตกตะกอน ขนอยกบ

18

- ขนาดของอนภาค

- ความหนาแนน

- แรงตงผวของนา

- ความเรวของกระแสนา

นอกจากนในบรเวณปากแมน า มการเปลยนแปลงคา pH และ Redox Potential

เนองจากมน าจดไหลผานเขาไปผสมกบน าทะเลตลอดเวลา ลกษณะเชนนอาจเปนการเพม

กระบวนการดดซบ (Adsorption) ยาฆาแมลง และธาตโลหะตาง ๆ และมน าหนกเพมขนและ

ตกตะกอนในบรเวณปากแมนา เปนการเพมทงสารอนทรย ยาฆาแมลง และธาตโลหะตาง ๆ ใน

เวลาเดยวกน

2. Residence Time เปนระยะเวลาในการนาเอาสารมลพษเขาและนาออกไปจาก

บรเวณปากแมน า บรเวณปากแมน าทมคา Residence Time ยาวนาน และมการปนเปอน

สารอนทรยในปรมาณมาก อาจทาใหแหลงน าเกดภาวะไรออกซเจนในบางสวนทเรยกวา

Anoxic Zone บรเวณนกจะไมมสงมชวตอาศยอย

3. การแบงชนของนา (Stratification) ในบรเวณปากแมนามน าจดไหลลงมาผสมกบน า

ทะเลอาจทาใหเกดการแบงชนของนาเกดขนมลกษณะเปนรปลม ดงนน หากมการปลอยสาร

มลพษลงในระดบน าดานลางซงมความหนาแนนมาก สงผลใหเกดภาวะไรออกซเจน (Anoxic

Zone) ไดเชนเดยวกน เนองจากการแพรของออกซเจนจากสวนทเปนน าจดซงอยดานบนลงส

นาเคมทอยดานลางจะเปนไปไดชา

4. ชวงเวลาในการปลอยของเสย การปลอยสารมลพษลงในบรเวณปากแมน าในชวงน า

ลง (Falling Tide) จะกอใหเกดปญหามลพษในทะเล มากวาในชวงน าขน (Rising Tide) ทงน

เนองจากมวลของนาและการผสม (Mixing) ทเกดขนในชวงนาลงจะมนอยกวาในชวงนาขน

2.7. ผลกระทบทเกดขนจากนาทง

เนองจากน าทงมสารอนทรยเปนองคประกอบหลก ดงนนเมอน าทงเหลานถกปลอยลงส

บรเวณชายฝงและในทะเล สามารถสงผลกระทบตอสภาพแวดลอมสามารถสรปไดดงน

1. ลดปรมาณออกซเจนทละลายน า เนองจากการยอยสลายสารอนทรยทเปน

องคประกอบในน าทงโดยแบคทเรย จาเปนตองใชออกซเจน ดงนนหากมสารอนทรยมาก การ

ยอยสลายมมาก การใชออกซเจนกมากขนตามไปดวย สงผลใหปรมาณออกซเจนไมเพยงพอ

19

2. เพมธาตอาหารในแหลงน า เนองจากการยอยสลายสารอนทรยในน าทงจะทา

ใหเกดธาตอาหาร โดยเฉพาะอยางยงอนนทรยไนโตรเจนและฟอสฟอรส สามารถสงผลใหเกด

ปรากฏการณยโทรฟเคชนตามมา นอกจากนน าทงบางประเภทอาจมธาตอาหารเปน

องคประกอบอย เชน นาทงจากการซกลางทมการใชผงซกฟอก

3. ผลกระทบตอสงมชวตทอาศยอยในน า โดยการลดลงของออกซเจนในน าสามารถ

ทาใหสตวน าตายเนองจากขาดออกซเจน สวนทไมทาใหสตวน าตายกจะทาใหเกดการอพยพยาย

ถนเกดขน (Migration) สงผลตอความหลากหลายทางชวภาพ นอกจากนสารอนทรยยงสามารถ

สงผลกระทบตอสงมชวตในนาโดยไปอดตนระบบหายใจ

4. ผลกระทบตอสตวหนาดน การเพมขนของปรมาณสารอนทรยบรเวณพนทองทะเล

จะสงผลตอประชาคมของสตวหนาดน โดยเมอมการยอยสารอนทรยเกดขนมากกสงผลตอ

ปรมาณออกซเจนในน า และการเกดไฮโดรเจนซลไฟด จนนาไปสการลดลงของชนดและมวล

ชวภาพของสตวหนาดน

5. ผลกระทบจากสารมลพษบางชนดทอาจเปนองคประกอบในน าทง ทมาจากอาคาร

บานเรอน จากพนทเกษตรกรรม และโรงงานอตสาหกรรม สารมลพษเหลาน ไดแก ยาฆาแมลง

โลหะหนก และสารมลพษทตกคางยาวนาน เปนตน สารมลพษเหลานสามารถสะสมใน

สงมชวตและระบบหวงโซอาหารได

6. ผลกระทบตอมนษย โดยในน าทงทมาจากอาคารบานเรอนอาจมองคประกอบของ

เชอโรคบางชนด เชน โคลฟอรมแบคทเรย และปรสต ซงสามารถกอใหเกดอนตรายตอสขภาพ

ของมนษยได

2.8. การบาบดนาทงจากชมชน (Sewage Treatment) แมวาสารมลพษประเภทสารอนทรยจะสามารถเจอจาง (Dilution) กบน าทะเลซงมอยใน

ปรมาณมากและพนทกวางขวาง แตถาหากมปรมาณทมากจนเกนไปและเกนกวาธรรมชาตจะรบ

ไดกสงผลทาใหเกดปญหามลพษได โดยทวไปคณภาพนาทงทปลอยลงสแหลงนาไมควรม

คา BOD เกน 20 มลลกรม/ลตร การบาบดน าทงกอนปลอยมอยหลายขนตอน ขนอยกบ

คณภาพนาทงทตองการ

นาทงจากชมชน (Urban Sewage) ทปลอยลงสทะเล กวา 95% มองคประกอบของน า

และของเสยทเตมลงไปโดยมนษย ขนตอนในการบาบดนาทงเหลานจะมอยหลายขนตอนกอนท

จะปลอยลงสทะเล

20

หลกการบาบดน าเสย สามารถแบงออกเปน 2 แบบ ไดแก การบาบดโดยใชหลกการ

ทางกายภาพ (Physical Forces ) เรยกวา Unit Operations และการบาบดโดยใชหลกทางเคมและ

ชวภาพ (Chomical and Biological Reactions) เรยกวา Unit Processes แตปจจบนไดมการ

ผสมผสานหลกการบาบดน าเสยทงสองดงกลาวเขาดวยกน และสามารถแบงออกเปนการบาบด

ขนปฐมภม (Primary Treatment) การบาบดขนทตยภม (Secondary Treatment) และการบาบด

ขนทตยภม หรอขนสง (Tertiary or Advanced Treatment)

2.8.1. การบาบดขนปฐมภม (Primary Treatment) เปนขบวนการบาบดน าเสยในขนตนประกอบดวยหลกการทางกายภาพทสาคญ ไดแก การใชตะแกรง การกาจดกรวด ทราย

หน และของแขงอน ๆ การตกตะกอน การกาจดน ามน และไขมน การบาบดขนปฐมภมน

สามารถลดปรมาณของแขง และคาความสกปรก (BOD) ในนาเสยใหลดนอยลงไดประมาณรอย

ละ 20-30 ในระบบน สวนทตกตะกอน (Sludge) กจะนาไปทงตอไป น าทงในสวนนยงม

สารอนทรยและคา BOD5 ทสง จงจาเปนตองผานระบบการบาบดขนทตยภม

2.8.2. การบาบดขนทตยภม (Secondary Treatment) เปนขบวนการบาบดน าเสยทใชเทคโนโลยขนสงขน โดยใชหลกการทางชวภาพรวมกบการใชสารเคมเพอเพมประสทธภาพ

การทางาน น าเสยทผานการบาบดในขนตอนนจะมมลสารและคาความสกปรกลดลงรอยละ

50-90 ทงนขนอยกบประสทธภาพของระบบบาบดน าเสยทใช ระบบบาบดน าเสยทนยมใชกน

โดยทวไป ไดแก ระบบเอเอส (Activated Sludge Process-AS) สระเตมอากาศ (Aerated Lagoon)

ถงโปรยกรอง (Trickling Filter) แผนชวภาพ (Rotating Biological Contactors-RBC) บอยอย

สลายแบบใชออกซเจน (Aerobic Pond) บอผสม (Facultative Pond) และบอยอยสลายแบบไม

ใชออกซเจน (Anaerobic Pond) แมน าทงทผานจากระบบการบาบดขนปฐมภม แลวแตยงม

องคประกอบของสารอนทรยขนาดเลกทตกตะกอนไดยาก และยงมคา BOD สงอย นาทงทผาน

เขาสระบบน สารอนทรยจะตกลงส Substrate ทเตรยมไวสาหรบเปนทเจรญเตบโตของ

แบคทเรย และแบคทเรยเหลานกจะยอยสลายเอาสารอนทรยเหลาน ขนตอนการบาบดในสวนน

อาจเรยกวา Biological Treatment นาทงสวนบนทผานการบาบดจากขนตอนนจะมธาตอาหาร

หลายชนดทเกดจากการยอยสลายโดยแบคทเรย กจะผานไปสขนตอนบาบดขนตอไป

2.8.3. การบาบดขนตตยภมหรอขนสง (Tertiary Treatment) เปนขบวนการบาบดทมขนตอนเพมเตมขนโดยเฉพาะ โดยมวตถประสงคเพอตองการบาบดน าเสยใหมคณภาพดขน

หรอปรบคณภาพใหเหมาะสมตอการนามาใชประโยชนในดานตาง โดยน าทงทผานจากระบบ

21

การบาบดขนทตยภม มอนนทรยสารเปนองคประกอบอยสง เนองจากการยอยสลาย

สารอนทรยโดยแบคทเรย ไมวาจะเปน แอมโมเนย ไนเตรท ฟอสเฟต และสารพษตาง ๆ โดย

สวนใหญมประสทธภาพในการกาจดไดประมาณรอยละ 90-95 หากไมมการลดปรมาณสาร

เหลานกอนปลอยลงสทะเล อาจทาใหเกดการเจรญเตบโตของแพลงกตอนพชบางชนดได การ

ลดปรมาณสารอนนทรยเหลานทาไดหลายวธ ไดแก การใชสงมชวต เชน พชน าตาง ๆ

สาหราย นอกจากนมการใชสารเคมบางชนดทสามารถลดปรมาณสารอนนทรยเหลานได เชน

- Pozzalana สามารถลดแอมโมเนยออกจากน าแตประสทธภาพขนอยกบ

Retention Time ของตวกรอง และอณหภม

- Activated carbon สามารถแยก Hexavalent ของโครเมยม แต

ประสทธภาพขนอยกบ pH และอณหภม

- Aluminium oxide สามารถใชเปนสารวสดดดซมสาหรบตกตะกอน

สารประกอบของ Lignin ทปะปนในนาทงของโรงงานเยอกระดาษ

- Ferric chloride ชวยตกตะกอนธาตอาหารตาง ๆ เชน ฟอสเฟต

- Lime Stone สามารถลดปรมาณของฟอสเฟตในนาโดยชวยเรงใหตกตะกอน

2.8.4. การบาบดดวยการฆาเชอ (Disinfection Treatment) เปนระบบทพฒนาขนมาเพอลดเชอโรคตาง ๆ เชน น าทงจากโรงพยาบาล การบาบดสวนใหญจะมหลายวธ เชน ใช

คลอรน โอโซน Perchloric acid และการใชรงส UV เปนตน

ภาพท 2.4. ขนตอนการบาบดนาทงจากชมชน (Kennish, 1996)

22

2.9. การกาจดกากตะกอน (Sludge Disposal) กากตะกอนทเกดจากขนตอนตาง ๆ ของระบบบาบดน าทงสวนใหญจะอยในรป

ของเหลว หรอกงเหลว กงแขง โดยมสวนประกอบทเปนของแขงตงแต 0.25-12% โดยน าหนก

ทงนขนอยกบขนตอนการบาบดตาง ๆ กากตะกอนทเกดขนกอใหเกดความยงยากตอการแกไข

ปญหาเนองจากกากตะกอนทเกดขนในแตละวนจะมปรมาณมาก ดงนนจงตองมมาตรการ

รองรบอยางเพยงพอ กากตะกอนทเกดจากระบบบาบดน าทงแบบชวภาพประกอบดวย

สารอนทรย ซงยงสามารถยอยสลายตอได

วธการกาจดกากตะกอนมหลายวธขนอยกบวตถประสงคของการใชงาน วธทนยมใช

กนทวไป ไดแก การทาใหกากตะกอนมความเขมขนมากขน (Thickening) การปรบสภาพ

(Sludge Conditioning) การลดปรมาณน าในกากตะกอน (Dewatering) และการทาใหแหง

(Drying) วธการเหลานเปนการนานาหรอความชนออกจากกากตะกอน จากนนเปนวธการบาบด

หรอปรบสภาพกากตะกอนใหอยตว (Stabilization) กอนนาไปกาจด เชน การยอยสลาย

(Digestion) การทาปยหมก (Composting) การเผา (Incineration) การทาปฏกรยากบอากาศเปยก

(Wet Air Oxidation) เปนตน

23

บทท 3 ปรากฏการณยโทรฟเคชนและนาเปลยนส

เปนระยะเวลามากกวา 30 ป ทมการปลดปลอยเอาธาตอาหารลงสระบบนเวศทางทะเลและชายฝง ซงเปนสาเหตประการหนงททาใหเกดมลพษและกอใหเกดผลเสยหายตอทรพยากรทางทะเล (Nixon 1995, Elmgren 2001) เมอธาตอาหารเหลานถกปลอยและเคลอนยายลงสทะเลและชายฝงในรปธาตอาหารทจาเปนตอการเจรญเตบโตของพชนาทมอยเดม การเพมจานวนของพชน าอยางรวดเรวภายหลงไดรบธาตอาหารนาไปสการเปลยนแปลงโครงสรางและหนาทของ

ระบบน เวศซงการตอบสนองตอการไดรบธาตอาหารดงกลาว เ รยก ยโทรฟ เคชน (Eutrophication) 3.1. ความหมายของ ยโทรฟเคชนในทะเล (Marine Eutrophication) คาวา “Eutrophication” มาจากรากศพทของภาษากรก ระหวางคาวา “Eu” ซงแปลวา มากรวมกบคาวา “Trope” ซงแปลวา การบารงดวยอาหาร Nixon (1995) ไดใหคานยามของคาวา ยโทรฟเคชนในทะเล (Marine Eutrophication) วาการเพมขนของปรมาณสารอนทรย (Organic Matter) โดยการเพมขนมไดจากดเฉพาะกาลงผลตเบองตนในทะเลเปดเทานน แตยงรวมถงการเพมขนของกาลงผลตจากแบคทเรย พชน าทจมอยใตผวน า และการเพมปรมาณของสารอนทรยจากพนดนผานทางแมน าและมวลน าจากบรเวณใกลเคยง คาจากดความของ Nixon นดแลวสน เขาใจงาย และไมสบสนในเรองของเหตและผล แตคาจากดความอนนมขอจากดตรงทไมไดกลาวถงการเปลยนแปลงในเรองของโครงสราง ทางระบบนเวศอนเนองจากปรมาณธาตอาหารทเพมขน รวมถงตวแปรทเกยวของและจาเปนในการประเมนปรมาณสารอนทรยทเกดขนในแหลงนา Gray (1992) ไดใหคาจากดความ และไดเนนถงผลกระทบโดยตรงตอผลของการปลอยธาตอาหารและการเพมกาลงผลตทเกดขน ผลกระทบทเกดภายหลงสาหรบในบรเวณท

สารอนทรยเกดขนไมถกบรโภคโดยผบรโภค รวมถงผลกระทบทรนแรงและผลสดทายจากการเพมขนของปรมาณสาหรายขนาดใหญ (Macroalgae) รวมถงการลดลงของปรมาณออกซเจนและการตายของสาหรายทเกดขน Richardson and Jørgensen (1996) ไดใหคาจากดความและเนนถงกระบวนการและผลกระทบจากการเพมขนของธาตอาหารอนกอใหเกดขบวนการยโทรฟเคชน โดยการเพมขน

24

ของธาตอาหารนอกจากจะเกดมาจากธรรมชาตแลว กจกรรมของมนษยกเปนอกสวนหนงในการกระตนใหเกดยโทรฟเคชน OSPAR (2001) ไดใหความหมายของคาวา ยโทรฟเคชน (Eutrophication) วา การเพมธาตอาหารในรปสารประกอบไนโตรเจนและฟอสฟอรส ลงสแหลงนาทาใหเกดการเจรญเตบโตของสาหรายขนาดเลกและขนาดใหญอยางรวดเรวจนเปนอตรายตอสมดลยของสงมชวตทอาศย

ในแหลงนา และคณภาพนาในแหลงนา รวมถงภาวะการปลอยธาตอาหารลงสแหลงนาทเกดขนอนเนองจากกจกรรมของมนษย โดยเฉพาะจากการเกษตรกรรม จากคาจากดความขางตนสามารถสรป ความหมายของ ยโทรฟเคชน (eutrophication) นอกจากเปนการเพมปรมาณธาตอาหารและสารอนทรยในแหลงน าแลว ยงรวมถงการเปลยนแปลงกาลงผลตเบองตน การเปลยนแปลงโครงสรางของสงมชวตอนเนองจากแหลงน าอยในสภาวะทมกาลงผลตสงมากเกนกวาปกต อนเปนผลจากการเพมขนของธาตอาหารในรปอนนทรยไนโตรเจนและฟอสฟอรสทละลายน า (Dissolved Inorganic Nitrogen and Phosphorus) จากแหลงตาง ๆ เชน การชะลางจากพนดน อากาศ ทะเลในพนทใกลเคยง รวมถงการเพมสดสวนของไนโตรเจนตอฟอสฟอรส (N/P ratio) ในสวนของทะเลและชายฝง เกดผลกระทบขนปฐมภมและทตยภม โดยผลกระทบขนปฐมภม ประกอบดวย การเพมกาลงผลตเบองตน การเพมมวลชวภาพและความเขมขนของคลอโรฟลล การเปลยนแปลงองคประกอบของชนดแพลงกตอนพชและสาหรายขนาดใหญ สวนผลกระทบขนทตยภมหรอผลกระทบโดยทางออม ไดแก การลดลงของปรมาณออกซเจน การเปลยนแปลงองคประกอบของชนดและมวลชวภาพของสตวหนาดน การลดลงของออกซเจนในระดบพนทองน า จะสงผลกระทบตอปลา และสตวไมมกระดกสนหลงทอาศยตามหนาดน การลดลงของออกซเจนทาใหไฮโดรเจนซลไฟดถกปลดปลอยออกมาจากตะกอนสงผลตอการดารงชวตของสงมชวตทอาศยตามพนทะเล มสงมชวตอยเพยงไมกชนดทสามารถอาศยอยไดในสภาพออกซเจนตาและไฮโดรเจนซลไฟดสง ทงพชและสตวตองใชเวลาในการฟนคนสภาพ การเกดยโทรฟเคชนมผลทาใหชมชนของสงมชวตขาดความอดมสมบรณและมสภาพเสอมลง การเกดปรากฏการณยโทรฟเคชน สามารถจาแนกตามสภาพของแหลงน าและสภาวะของออกซเจนในนาออกไดเปน 3 ระดบ คอ

1. Hypereutrophic เปนแหลงน าทมการเพมปรมาณของแพลงกตอนพชมาก จนทาใหแหลงนาอยในสภาวะไรออกซเจน (Anoxic) โดยมระดบความเขมขนของออกซเจนลดลงตาจน

25

ถง 0 มลลกรมตอลตร เปนสภาพทสงมชวตทใชออกซเจนในการหายใจไมสามารถดารงชพอยได

2. Eutrophic เปนลกษณะการเพมปรมาณของแพลงกตอนพชมาก จนทาใหแหลงน าอยในสภาวะมออกซเจนตา (Hypoxic) คอมระดบปรมาณออกซเจนตากวา 2 มลลกรมตอลตร สภาพเชนนไมเหมาะสมในการดารงชพของสงมชวตโดยทวไป อยางไรกตามยงมสงมชวตบางชนดทสามารถดารงชพอยได 3. Noneutrophic เปนลกษณะแหลงน าทสงมชวตสามารถอยไดในสภาพปกต มระดบปรมาณออกซเจนสงและพอเพยงสาหรบการดารงชพของสตวน า 3.2. สาเหตและผลของการเกดปรากฏการณยโทรฟเคชน ธาตอาหารทสาคญและเปนสาเหตในการเกดปรากฏการณยโทรฟเคชน คอไนโตรเจน ในรปของไนเตรทหรอแอมโมเนย และฟอสฟอรสในรปของฟอสเฟต นอกจากนการเพมสารอนทรยไนโตรเจนและฟอสฟอรส กเปนสาเหตของการเกดยโทรฟเคชนไดเชนกน กลาวคอ แบคทเรยสามารถเปลยนรปสารอนทรยฟอสฟอรสไปอยในรปฟอสเฟต และเปลยนสารอนทรยไนโตรเจนใหไปอยในรปแอมโมเนย จากนนกจะถกออกซไดซไปอยในรปไนไตรท และไนเตรท ในทะเลไดรบธาตอาหารท งในรปทละลายน า (Dissolve) และในรปของอนภาค (Particulate) รวมทงสารอนทรยจากพนดนผานทางแมน า จากการปลอยลงทะเลโดยตรง จากบรรยากาศ รวมทงจากทะเลในบรเวณพนทใกลเคยง ดงแสดงในภาพท 3.1. สภาวะทแหลงนามปรมาณของไนโตรเจน ฟอสฟอรส และสารอนทรย ในปรมาณมากเกนไปสามารถทาใหเกดผลกระทบหลายประการ ผลกระทบทสาคญจากการเกดยโทรฟเคชนประกอบดวย 3.2.1. ผลตอความเขมขนของธาตอาหาร ตามททราบกนวายโทรฟเคชนนน เกดจากการเพมปรมาณธาตอาหาร ซงจะสงผลตอความเขมขนของอนนทรยไนโตรเจนและฟอสฟอรสในรปทละลายน า ทาใหสดสวนของไนโตรเจน : ฟอสฟอรส : ซลคอน (N:P:SI Ratio) เปลยนไป โดยทวไปสดสวนของไนโตรเจน :ฟอสฟอรส(N/P Ratio) ในรปทละลายน า ทเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของ

แพลงกตอนพชจะอยในระดบ16 : 1 หรอเรยกวา Redfield Ratio หากสดสวนของ N/P Ration มคาตาแสดงวาปรมาณของไนโตรเจนมไมเพยงพอ ขณะเดยวกนถา N/P Ratio มคาสงแสดงวาปรมาณของฟอสฟอรสมไมเพยงพอ ทงสองประการจะสงผลตอการเจรญเตบของแพลงกตอนพชในแหลงน า ดงนนความผนแปรของ N/P Ratio ทแตกตางไปจาก Redfield Ratio จะเปนปจจยจากดตอกาลงผลตเบองตน มวลชวภาพทเกดจากแพลงกตอนพช องคประกอบของชนด

26

และสงผลถงระบบสายใยอาหาร (Food Web) ระดบ Redfield Ratios ของ Si : N และ Si : P Ratios ทเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของแพลงกตอนพชกลมไดอะตอม (Diatoms) จะมคาอยท 1:1 และ 16:1 ตามลาดบ สดสวนของธาตซลคอนในน าตอปรมาณของไนโตรเจนและฟอสฟอรส เปนปจจยสาคญทสงผลตอการเจรญเตบโตของไดอะตอม

ภาพท 3.1. แสดงสาเหตและผลกระทบทเกดขนจากการเกดกระบวนการยโทรฟเคชนในทะเล (ทมา : http://www2.dmu.dk/1_Viden/2_Miljoe-tilstand/3_vand/4_eutrophication) 3.2.2. ผลตอกาลงผลตเบองตนและมวลชวภาพ กาลงผลตเบองตนสวนใหญจะถกจากดดวยปรมาณแสงและธาตอาหาร การปลอยธาตอาหารลงสทะเลจะสงผลตอการเพมขนของกาลงผลตเบองตน สงผลตอการเพมมวลชวภาพในทะเล กาลงผลตเบองตนและมวลชวภาพทเพมขนจะสงผลตอการเพมการตกตะกอนของสารอนทรย. 3.2.3. ผลตอ Microbial Loop และระบบสายใยอาหารในทะเลเปด

27

Microbial Loop เปนสวนหนงของระบบสายใยอาหารในทะเลเปด ประกอบดวย แบคทเรย พวก Flagellates และ Ciliates สงมชวตทอยในสวน Microbial Loop จะเคลอนยายพลงงานจากในรปสารอนทรยคารบอนทละลายน ากลบไปสแพลงกตอนสตวพวกโคพพอด

(Copepod) บทบาทของสงมชวตในกลมของ Microbial Loop อาจเพมขนหากมการ

เปลยนแปลงองคประกอบของชนดและหนาทของระบบสายใยอาหารเมอมปรมาณของ Flagellates ขนาดเลกเกดขนมากกวากลมของไดอะตอม การเพมขนาดของเซลลแพลงกตอนพชจะทาใหพวกโคพพอดกนไดนอยลง สงผลใหการตกตะกอนเพมสงขน ในทางกลบกนหากเซลลแพลงกตอนพชมขนาดเลกลงกทาใหการกนโดยกลมของสงมชวตทเปน Microbial Loop เชน พวก Ciliates และ Flagellates เพมขน มจานวนของแพลงกตอนพชในปรมาณมากทเขาสระบบสายใยอาหารในรป Protozooplankton กอนทสงมชวตเหลานจะถกกนโดยกลมของโคพพอดตอไป การตอบสนองโดยทวไปของระบบนเวศในทะเลเปดตอการเพมขนของธาตอาหารสามารถกอใหเกดการเปลยนแปลงในสวนทเกยวของ ไดแก 1. กาลงผลตเบองตนในสวนของมวลน าจะเพมขนเมอเปรยบเทยบกบกาลงผลต

เบองตนทพนทองนา 2. ความโดดเดนของจลชพในระบบสายใยอาหารมมากเมอเปรยบเทยบกบระบบหวงโซอาหารแบบเสนตรง (Linear Food Chain)

3. กลมของ Non-siliceous Phytoplankton จะเกดขนมากเมอเทยบกบกลมของได

อะตอม (Diatom) 4. กลมของ Gelatinous Zooplankton (แมงกะพรน) จะเกดขนมากเมอเทยบกบกลมCrustacean Zooplankton.

3.2.4. ผลตอการลดปรมาณแสงและเพมการตกตะกอน การเพมขนของมวลชวภาพของแพลงกตอนพชอนเนองมาจากการเพมปรมาณธาต

อาหาร จะเปนการลดปรมาณแสงทสงลงในน า สงผลตอการเจรญเตบโตของหญาทะเลและ

สาหรายขนาดใหญ 3.2.5. ผลตอความเขมขนของออกซเจน กจกรรมทเพมขนของสตวและแบคทเรยบรเวณพนทะเลอนเนองมาจากปรมาณ

สารอนทรยทเพมขนจากการตกตะกอน เปนการเพมปรมาณการใชออกซเจน ทาใหเกดการขาดแคลนออกซเจนและการละลายของไฮโดรเจนซลไฟดจากตะกอน อนจะนาไปสการเปลยนแปลงโครงสรางของชมชนและการตายของสตวหนาดน

28

3.2.6. ผลตอพชทจมอยใตผวนา การเกดยโทรฟเคชนจะสงผลกระทบตอพชทจมอยใตผวน า โดยปรมาณแพลงกตอนพชจานวนมากจะลดปรมาณแสงทสงผานลงในน า ลดการกระจายตามความลก มวลชวภาพ องคประกอบและความหลากหลายของประชาคมพชทจมอยใตผวน า การเพมระดบของธาตอาหารเปนการเพมโอกาสในการเจรญของสาหรายขนาดใหญ โดยเฉพาะกลม Filamentous Macroalgae สาหรายชนดนจะสงผลตอการเปลยนแปลงโครงสรางของประชาคมสาหรายขนาดใหญโดยการลดความหลากหลายของชนด และลดพนทสาหรบอนบาลลกปลาวยออน การเกด Filamentous Macroalgae ในเขตนาตนจะเพมความเสยงในเรองการลดลงของออกซเจน 3.2.7. ผลตอสตวหนาดน (Benthic fauna) การเพมขนของปรมาณสารอนทรยบรเวณพนทองทะเลจะสงผลตอประชาคมของสตวหนาดนทมขนาดใหญ (Macrozoobenthic) โดย

ความหลากหลายของชนดและมวลชวภาพเพมขน ในชวงแรกจะมสตวหนาดนในกลม Suspension Detritus Feeders และกลม Burrowing Detritus Feeders เกดขน ภายหลงจากมปรมาณสารอนทรยตกลงมาจนมปรมาณมากเกนไป ปรมาณชนดและมวลชวภาพของสตวในกลมนกจะลดลง และแทนทดวยสตวหนาดนทชอบสภาวะทมสารอนทรยสง เมอมการยอยสารอนทรยเกดขนมากกสงผลตอปรมาณออกซเจนในน า และการเกดไฮโดรเจนซลไฟด จนนาไปสการลดลงของชนดและมวลชวภาพ จนกระทงประชาคมสตวหนาดนไมสามารถอาศยอยไดและตายในทสด 3.3. นาเปลยนส (Red Tide) น าเปลยนส (Red Tide) หมายถง ปรากฏการณทเกดขนในทะเลอนเปนผลจากขบวนการยโทรฟเคชน (Eutrophication) ซงไดแกภาวะทแหลงน ามปรมาณธาตอาหาร

(โดยเฉพาะอยางยง ไนโตรเจนและฟอสฟอรส) สงมากกวาระดบปกต ซงเกดจากการชะลางปยและธาตอาหารตางๆ จากพนทเกษตรลงสแหลงน าและทะเล เปนสาเหตใหเกดการเจรญเตบโตอยางรวดเรวของสาหรายหรอแพลงกตอน โดยจะเหนน าทะเลเปนสตาง ๆ ผดจากสของน าทะเลตามปกต มกลนเหมนและมลกษณะเปนตะกอนแขวนลอยในน า เปนหยอมหรอเปนแถบยาวมแนวตามทศทางของกระแสลมและคลน ปรากฏการณดงกลาวนชาวประมงเรยกวา ขปลาวาฬ ซงเกดจากแพลงกตอนบางชนดไดรบอาหารและสภาวะเหมาะสมจงเจรญเตบโตขยายจานวนมากและรวดเรว แพลงกตอนเหลานนตางกมสในตวของมนเอง จงทาใหน าทะเลมสเปลยนไปตามสของแพลงกตอนทมมากนน เชน สเขยว น าตาล เหลอง ขาว น าตาลแดง หรอสสนมเหลก

29

ปจจบนการเกดน าเปลยนส ไมไดพจารณาเพยงแตสาเหตทเกดจากการชะลางธาต

อาหารจากพนดนลงสแหลงน าเทานน ยงเกดจากธาตอาหารทเปลยนรปมาจากตะกอนใตพน

ทะเล นอกจากนยงพบวาน าทะเลในบรเวณทพนทองทะเลเปนดนโคลน จะเกดน าเปลยนสบอยครงกวาน าทะเลบรเวณอน ๆ ทมพนทองทะเลเปนโคลนปนทราย หนหรอทราย เปนตน ในความเปนจรงการใชภาษาองกฤษวา Red Tide นนไมนาจะถกตองเนองจากมได

เกยวของกบน าขนน าลง หรอ Tide เลย แพลงกตอนพชจานวนมากทพบในทะเลมไดเปนอนตรายทงหมด มเพยงบางชนดเทานนทเปนอนตรายโดยการสรางสารพษ (Toxin) แลวถก

เคลอนยายเขาสระบบสายใยอาหาร ซงสารพษทถกสรางขนจะเปนอนตรายตอสงมชวตในระดบสงขน เชน แพลงกตอนสตว หอยสองฝา ปลา นก สตวเลยงลกดวยนมในทะเล รวมถงมนษย ดงแสดงในภาพ 3.2. นกวทยาศาสตรปจจบนนยมใชคาวา Harmful Algae Bloom (HAB) หรอ แทนคาวา Red Tide กบปรากฏการณเพมจานวนของแพลงกตอนพชและมการสรางสารพษและมผลกระทบในทางลบเกดขน

ภาพท 3.2. การเชอมโยงของการเกด HAB กบองคประกอบตางๆ ในระบบนเวศ

(ทมา : http://www.whoi.edu/redtide/whathabs/whathabs.html )

30

ผ เ ช ยวชาญหลายคนบอกวาการเ กดน า เป ลยนส ไดแผขยายออกไปมากขน Dinoflagellate ทมพษไดเพมจาก 22 ชนด เปน 55 ชนดทวโลก ในทศวรรษทผานมา ปรากฏการณไดขยายจากยโรป และสหรฐอเมรกา ไปยงเอเชย และทวปอเมรกาใต สาหรบเหตผลในการขยายขอบเขตของปรากฏการณน ไปยงสวนตาง ๆ ของโลก มคาอธบายอย 3 ประการคอ 1. สาหรายเซลลเดยว ตดไปกบเรอ 2. กระแสนาชวยใหเกดการแพรกระจายของประชากรสาหรายเซลลเดยว 3. มลพษจากมนษย ชวยเตมสารอาหารของสาหรายเซลลเดยวลงในทะเล 3.4. กลไกของการเกดนาเปลยนส ความคดเบองตนทเกดขนในระบบหวงโซอาหารในแหลงน าจะชวยใหเขาใจเรองของ

การเกดน าเปลยนสไดงาย สาหรายเซลลเดยวหรอแพลงกตอนพชพบไดโดยทวไปในระบบนเวศของแหลงน าทวโลก พชขนาดเลกเหลานอาศยแหลงพลงงานจากดวงอาทตยเชนเดยวกบพชบก การเจรญของสาหรายขนาดเลกเปนขบวนการทสาคญบนโลกเนองจากเปนขนตอนแรกในระบบการเคลอนยายพลงงานเขาสระบบสารใยอาหารในแหลงน า (Aquatic Food Web) สตวน าทกชนดทงในน าจดและน าเคมตองการพชขนาดเลกเหลานเพอการดารงอยไดบนโลกใบน ชนดของพชน าขนาดเลกนมมากมายมหาศาล ในรอบปหนงมวฏจกรทงการเพมจานวนและการสลายตว การเพมจานวนอยางรวดเรว หรอทเรยกวา Blooming โดยเมอมสภาพแวดลอม

เหมาะสมกจะเพมจานวนจากหนงเซลลเปนลานเซลลภายในระยะเวลาเพยงสองหรอสาม

สปดาห และมกจะเกดทกฤดกาลในทะเลทวโลก ปจจยทางดานสภาพแวดลอมทสาคญ ไดแก อณหภม ความเคม ความเขมของแสง และ ปรมาณธาตอาหาร เปนตน ปรากฏการณน าเปลยนส เกดจากความหนาแนนกวาปกต ของบรรดาสาหรายเซลลเดยว เปนปรากฏการณธรรมชาตทคนควบคมไมได และกไมไดเกดจากฝมอมนษย จะเกดขนเมอ อณหภม ความเคม และสารอาหารในทะเล อยในระดบทเหมาะสม บรรดาสาหรายเซลลเดยว กจะเพมจานวนขนมาอยางมากมาย จนถงเวลาน ยงไมมใครรแนชดถง การผสมผสานของปจจยเหลานในการกอใหเกดนาเปลยนส แตผเชยวชาญบางทานเชอวา เมออณหภมของน าทะเลสง ลมสงบ ไมมฝน กจะเปนจดเรมตนตอการเกดน าเปลยนส นอกจากนนกมความคดกนวา มนษยเองกอาจมสวนกระตนใหเกดปรากฏการณน โดยการทงสงปฏกลตาง ๆ ลงในทะเล อกเรองหนงทเราไมรกคอ ทาไมสาหรายเซลลเดยวพวกนถงผลตสาพษออกมา และผลตขนมาไดอยางไร

31

จากการเพมธาตอาหาร สามารถทาใหเกดปรากฏการณน าเปลยนส อาจเปนอนตราย

อยางยงตอสงมชวตทอาศยในน าจากสารพษ (Toxin) ทสรางจากแพลงกตอนพชเหลานรวมถงมนษยเองดวย จากการศกษาวจยทผานมา พอจะทราบถงขนตอนตาง ๆ ทพฒนาไปส

ปรากฏการณน 4 ระยะดวยกน ซงปจจยสงแวดลอมทควบคมการเกดในแตละระยะจะแตกตางกน แตทง 4 ระยะจะตองเกดขนอยางตอเนอง ปรากฏการณน าเปลยนสจงจะเกดขนได ความสมพนธระหวางวงจรชวตของแพลงกตอนพช (ชนดทสามารถสราง Cyst หรอ Spore ได) กบการเกด ปรากฎการณน าเปลยนสซงความสมพนธนจะเหนไดอยางชดเจนในเขตอบอน กลไกของการเกดนาเปลยนสสามารถสรปเปนระยะตางๆ ไดดงน

1. ระยะเรมตน ในระยะนจะมการเกดใหมของเซลลจาก Cyst หรอ Spore ทสะสมอยทผวดนตะกอน ในบรเวณทเกดปรากฏการณนาเปลยนส หรอเซลลอาจจะเกดจากบรเวณอนแลวถกกระแสน าพดพาเขามาในบรเวณทเหมาะสมทจะพฒนาใหเกดปรากฎการณนได ระยะนถอเปนขนตอนทสาคญทสดเพราะถาปราศจากตวเซลลของแพลงกตอนพชทจะเปนจดเรมแลว ปรากฏการณนาเปลยนส กจะไมสามารถเกดขนได Cyst หรอ Spore จะมระยะพก (Dormancy Period) ซงมระยะเวลาแตกตางกนแลวแตชนดของแพลงคตอนพช หลงจากนนจะมพฒนาการตาง ๆ ภายใน Cyst หรอ Spore โดย

ขบวนการทางชวเคมเพอใหพรอมทจะเกดเซลลใหมได ตอจากนนปจจยทางกายภาพตาง ๆ จะเรมเขามามอทธพลอยางมากตอการเกดใหมของเซลล ซงไดแก อณหภม แสง และปรมาณออกซเจนทละลายอยในน า เปนตน หากสภาพเหมาะสม Cyst หรอ Spore บางชนดอาจไมสามารถเกดใหมไดอก แตบางชนดอาจมระยะพกครงท 2 (Secondary Dormancy Period) เพอรอใหสภาพแวดลอมเหมาะสมกอนจงจะเกดเซลลใหมขนมา สาหรบ Cyst หรอ Spore ทสะสมอยในทลก นน กระแสน าจะมบทบาทสาคญมากในการนา Cyst หรอ Spore ฟ งกระจายขนมาจากผวดนเพอสมผสกบสภาพแวดลอมทเหมาะสมตอการเกดใหมของเซลลตอไป

2. ระยะพฒนา เปนขนตอนทเซลลทเกดใหมจะมการเพมขนาดประชากร โดยการสบ พนธแบบไมอาศยเพศโดยวธการแบงเซลล (Binary Fission) ความหนาแนนของเซลลทเพมขนนถอเปนระยะแรก ๆ ของปรากฎการณน าเปลยนส ในขนตอนนปจจยสงแวดลอมทงกายภาพและชวภาพ จะรวมกนมอทธพลตอการเพมขนาดประชากร เชน ความมเสถยรของมวลน า พฤตกรรมของแพลงกตอนพช กระแสนา และทสาคญคอธาตอาหารทเพมขน

3. ระยะน าทะเลเปลยนส ในขนตอนนปจจยทางกายภาพทมบทบาทสาคญมาก คอกระแสลมและกระแสนา ซงจะพดพาแพลงกตอนพชจากระยะท 2 มารวมกนอยางหนาแนนมาก

32

ขนทบรเวณใดบรเวณหนง ประกอบกบปจจยสงแวดลอมในบรเวณดงกลาวมความเหมาะสมทาใหแพลงคตอนพชมการแบงตวเพมขน จนทาใหน าทะเลเปลยนไปในทสด

2 ระยะสลายตว ปรากฎการณนาเปลยนส จะคงสภาพอยไดไมนานนก อาจจะใชเวลา 1-5 วน หรอมากกวา ทงนแลวแตปจจยสงแวดลอมในบรเวณนน เชน คลนลมทรนแรง, อทธพลของการกนของแพลงกตอนสตวทมตอแพลงกตอนพช และปรมาณธาตอาหาร เปนตน สาหรบพวก Cyst Forming Phytoflagellates เชน Alexandrium tamarense, Gymnodinium catenatum พบวาการสบพนธแบบอาศยเพศจะเปนปจจยสาคญอกประการหนงทชวยทาให

ปรากฎการณน าเปลยนส เนองจาก Cyst เกดจากเซลล 2 เซลลรวมกน Cyst ทเกดขนจะไมเคลอนท และจมลงสะสมอยทผวหนาดน การเกด Cyst จงเปนการลดจานวนประชากรของ

แพลงคตอนพชทแขวนลอยอยในน าไดอยางรวดเรววธหนง อยางไรกด Cyst ทสะสมอยท

ผวหนาดนตะกอนจะทาหนาทสาคญ โดยจะเปนแหลงของเซลลทจะเกดใหมและพฒนาไปสการเกดน าเปลยนส ครงตอไป ปจจบนพบวา ปจจยสาคญทมสวนสนบสนนทาใหเกดปรากฎการณน าเปลยนสเปนอยางมาก คอธาตอาหารทปลอยลงในทะเลและชายฝงผานทางแมน าลาคลองตาง ๆ ปรมาณมาก จนทาใหเกดปรากฏการณน าเปลยนสขน ซงจะเปนปจจย

สาคญประการหนงททาใหเกดปรากฏการณน (ไทยถาวร, 2536)

33

ภาพท 3.3. แสดงกลไกการเกดนาเปลยนสในทะเลทเกดจากแพลงกตอนในสกล Alexandrium (ทมา : http://www.whoi.edu/redtide/whathabs/whathabs.html) 3.5. อนตรายทเกดปรากฏการณนาเปลยนส แพลงกตอนพชขนาดเลกทมอยในทองทะเลและมหาสมทรเปนอาหารทสาคญสาหรบ

อนบาลลกสตวน าวยออนทสาคญทางเศรษฐกจ และเปนอาหารสาหรบสตวน าทกนอาหารโดยการกรอง (Filter Feeding) การเพมจานวนทผดปกตของแพลงกตอน อาจสงผลทางลบอนไดแก

34

เปนอนตรายตอสตวน าทอาศยในทองทะเล สงผลตอการเพาะเลยงสตวน า สภาพแวดลอมชายฝงทะเล รวมถงอนตรายจากสารพษจากแพลงกตอนเหลานตอมนษยเอง ในทองทะเลมแพลงกตอนพชกวา 5,000 ชนด แตมเพยงประมาณ 300 ชนดทสามารถเพมจานวนและทาใหทองทะเลเกดปรากฎการณน าเปลยนส ในจานวนนมเพยงประมาณ 40 ชนดเทานนทสามารถสรางสารพษ (Toxin) สะสมในปลาและหอย อนตรายทเกดจากการเพมจานวนของแพลงกตอนพช ทเกดกบมนษยไดมรายงานบนทกครงแรกในป ค.ศ. 1793 เมอ Captain George Vancouver และลกเรอขนฝง ณ Poison Cave ชายฝงของมลรฐ British Columbia เขาไดบนทกขอหามของชนเผาพนเมองทหาม

รบประทานหอยเมอน าทะเลในบรเวณดงกลาวมสเปนลกษณะเรองแสง เนองจากหอยมการสะสมสารพษจากแพลงกตอนพช ซงปจจบนรจกในชอของพษอมพาตในหอย Paralytic Shellfish Poisons (PSP) นนเอง ในแตละปมประชากรในโลกไดรบสารพษทเกดจากแพลงกตอนพช จากการบรโภคปลาและหอยทสะสมสารพษกวา 2,000 ราย และในจานวนนกวา 15 % เสยชวต จากอตราทเกดจากน าเปลยนส สามารถแบงแพลงกตอนพชตามอนตรายทเกดขนได 3 กลม

1. กลมททาใหเกดนาเปลยนสแลวใหปรมาณออกซเจนในนาลดลง สงผลใหปรมาณ ออกซเจนไมพอเพยงจนเปนอนตรายกบสตวน า แพลงกตอนพชในกลมนไดแก กลม Dinoflagellates เชน Gonyaulax sp., Noctiluca sp., Scrippsiella sp., กลม Cyanobacterium เชน Trichodesmium sp.

2. กลมไมสรางสารพษ แตสามารถเปนอนตรายกบปลาหรอสตวน าชนดอน โดยการ ทาลายหรอเขาไปอดตนซเหงอก แพลงกตอนพชในกลมนไดแก กลม Diatom สกล Chaetoceros sp. กลม Dinoflagellate สกล Gymnodinium sp. กลม Prymnesiophytes สกล Chrysochromulina sp., Prymnesium sp. กลม Rephidophytes สกล Heterosigma sp., Chattonella sp. เปนตน

3. กลมทสรางสารพษ (Toxins) และสามารถสะสมในสตวทะเล เชน ปลา หอย สารพษทพบในแพลกตอนพช แบงเปนกลมใหญๆ ไดดงน 3.1. กลมทออกฤทธตอระบบประสาท (Neurotoxin) ไดแก : 3.1.1. แอนาทอกซน-เอ (Anatoxin-a) ออกฤทธทาลายระบบประสาท สรางจากสาหราย Anabaena flos-aquae และ Aphanizomenon spp. แอนาทอกซน-เอ เปนสารจาพวก เอมน มชอทางวทยาศาสตรวา 2-acetyl-9-azabicyclo (4-2-1) non-2-ene สตวทไดรบสารชนดน จะมอาการชกกระตก และตายในทสด

35

3.1.2. แอนาทอกซน-เอ (เอส) (Anatoxin-a(s)) เปนสารเอสเทอร (Ester) ของฟอสเฟตทเกาะอยกบอนพนธของกวนน (Guanine) สามารถยบย งการทางานของเอนไซม

คลอลนเอสเตอเรส (Chlolinesteres) สารพษชนดนสรางโดยสาหราย Anabaena flos-aquae 3.1.3. โฮโมแอนาทอกซน-เอ (Homoanatoxin-a) เปนสารอนพนธของแอนาทอกซน-เอ สรางโดยสาหราย Oscillatoria Formosa 3.1.4. แซคซทอกซน และ นโอแซคซทอกซน (Saxitoxin and Neosaxitoxin) สวนมากมกพบในสาหราย กลม Dinoflagellates หรอ ในหอยทปนเปอนดวย Dinoflagellates สารพษทง 2 ชนดน ออกฤทธตอระบบประสาท โดยปดกน Sodium Channel สาหรายทสราง สารพษกลมนคอ Anabaena flos-aquae 3.2. กลมทออกฤทธตอตบ (Hepatotoxins) 3.2.1. สารพษเปปไทดแบบวงแหวน (Cyclic Peptide) สรางจากสาหราย Micocystis aeruginosa และ Anabaena flos-aquae 3.2.2. สารชนดอนๆ ทยงไมไดพสจนสตรโครงสราง ไดแก สารพษจากสาหราย Oscillatoria agardhii ver., Cylindrospermopsis raciborskii และ Nodularia spumigena. 3.3. กลมทเปนพษตอเซลล (Cytotoxicity) 3.3.1. สาหราย Scytonema pseudohofmanni ผลตสารพษ Scytophycin A และ B 3.3.2. สาหราย Oscillatoria acutissima ผลตสารพษ Macrolide 2 ชนด คอ Acutiphycin และ 20, 21-didehydroactiphycin 3.3.3. สาหราย Nostoc linckia ผลตสารพษ Nostocyclophanes A, B, C และ D 3.3.4. สารทมความเปนพษอนๆ สาหรายทะเล Lyngbya majuscula ผลตสารทเปนพษ ตอผวหนงทาใหเกดผนคน แผลพพอง 3.6. อนตรายจากสารพษตอมนษย อนตรายจากสารพษเหลานจะเกดขนเมอมนษยบรโภคสตวทะเลเขาไป อนตรายทเกดจากสารพษทสรางจากแพลงกตอนพชสามารถแบงออกได 6 กลม 3.6.1. Paralytic Shellfish Poisoning (PSP) เปนพษทเกดจากสาร Saxitoxin (STX); Neosaxitoxin (NEO) และ Gonyautoxins (GTX) ทง 3 ชนด จะทาใหเกดพษรนแรง เปนสารพษทสรางจาก Dinoflagellates ในสกล Alexandrium sp. นอกจากนยงเกดจากสาร N-sulfocarbamayl และ Decarbamyl สรางจากแพลงกตอนพชในสกล Alexandrium sp

36

Gymnodinium sp. และ Pyrodinium sp. ความรนแรงของสารพษทง 2 ชนดหลงไมรนแรงเมอเทยบกบ 3 ชนดแรก สารพษเหลานเมอไดรบจะมผลตอระบบประสาท โดยผทไดรบพษจะมอาการมนงง การหายใจผดปกต กลามเนอเปนอมพาตและทาใหเกดอาการชอคและตายได

ภาพท 3.4. สตรโครงสรางทางเคมของสารททาใหเกด Paralytic Shellfish Poisoning (PSP)

(ทมา : http://www.whoi.edu/redtide/illness/PSP_chemstructure.gif)

3.6.2. Diarrhetic Shellfish Poisoning (DSP) เปนพษทเกดจากสาร Okadaic acid (OA), Dinophysistoxin , Pectenotoxin, Prorocentrolide และ Sulfate yessotocin สารพษเหลานสรางโดย Dinoflagellate ในสกล Dinophysis sp. และ Prorocentrum sp. สารพษเหลานเมอเขาสรางกายจะเปนพษตอระบบทางเดนอาหาร โดยจะมทองรวงรนแรง คลนไส อาเจยน ปวดทอง ผไดรบพษจะไมมอาการรนแรงถงกบเสยชวต

ภาพท 3.5. สตรโครงสรางทางเคมของสารททาใหเกด Diarrhetic Shellfish Poisoning (DSP) (ทมา : http://www.whoi.edu/redtide/illness/DSP_chemstructure.gif)

37

3.6.3. Amnesic Shellfish Poisoning (ASP) เปนพษทเกดจากสาร Domoic acid (DA) สารพษชนดนสรางโดยแพลงกตอนในกลม Diatom ในสกล Pseudo-nitzchia sp. ผไดรบสารพษชนดน จะมผลตอระบบประสาทสวนกลาง (Central Nervous System) โดยทาใหเสยระบบความ

ทรงจา ภาพท 3.6. สตรโครงสรางทางเคมของสารททาใหเกด Amnesic Shellfish Poisoning (ASP)

(ทมา : http://www.whoi.edu/redtide/illness/ASP_chemstructure.gif) 3.6.4. Neurotoxin Shellfish Poisoning (NSP) เปนพษทเกดจากสาร Brevetoxins

(BTX) ทสรางโดยแพลงกตอนในกลม Dinoflagellate ในสกล Gymnodinium breve สารพษชนดนสะสมในหอย เมอคนรบประทานหอยเขาไป กจะทาใหเกดพษทมลกษณะอาการคลาย PSP นอกจากน จะทาใหระคายเคองตาและจมกดวย ถาหากลงไปวายน าในทะเลทมแพลงกตอนชนดนอย

3.6.5. Ciguatera Fish Poisoning (CFP) เปนพษทเกดจากสาร Ciguatoxins (CTX) และ Maitotoxin (MTX) ทสรางจากแพลงกตอนพชในกลม Dinoflagellate สกล Gambierdiscus sp, Ostreopsis sp. และ Prorocentrum sp. สารพษจากแพลงกตอนเหลาน สวน

38

ใหญจะพบสะสมในปลาทหากนตามแนวปะการง เมอพษเหลานเขาสรางกายโดยรบประทานเขาไป 12 - 24 ชวโมง

ภาพท 3.7. สตรโครงสรางทางเคมของสารททาใหเกด Ciguatera Fish Poisoning (CFP) (ทมา : http://www.whoi.edu/redtide/illness/CFP_chemstructure.gif)

3.6.6. Cyanobacterial Toxin Poisoning (CTP) เปนสารพษทพบในแพลงกตอนพช

ในกลม Cyanophyta สารพษเหลานเชน Neurotoxic alkaloids หรอ Anatoxins สรางโดยแพลงกตอนพชสกล Anabaena sp., Aphanizonienon sp. และ Oscillatoria sp. สาร Hepatotoxic peptides หรอ Microcystins สรางโดยแพลงกตอนพชในสกล Anabaena sp, Microcystis sp, Nostoc sp, สาร Cylindrospermopsin สรางโดยแพลงกตอนพชในสกล Cylindrospermopsis sp. และสาร Nodularin สรางโดยแพลงกตอนพชในสกล Nodularia sp. สารพษเหลานสวนใหญจะเกดปญหาในแหลงน าจดเปนสวนใหญ พษทเกดขนสวนใหญจะเกดกบสตวเลยงทกนน าในแหลงนาทแพลงกตอนชนดนเขาไป โดยจะมอาการตบเปนแผลไหม และมเลอดออก อนตรายทเกดจากสารพษกลมนอาจมผลตอสตวทะเล และการทาฟารมเลยงสตวน าบรเวณชายฝงได

เชนกน 3.7. ผลกระทบของนาเปลยนส 3.7.1. ทาความเสยหายตอการเพาะเลยงสตวน า และทรพยากรสตวน าชายฝงในธรรมชาต

3.7.2. เปนอนตรายตอทผบรโภคสตวทถกปนเปอนดวยพษจากแพลงกตอน ในกรณทเกดการเพมจานวนของแพลงกตอนทเปนพษ

39

3.7.3. สงผลกระทบตอเศรษฐกจการประมง 3.7.4. สงผลกระทบตอแหลงทองเทยวทางทะเล

3.8. การจดการการเกดปรากฏการณนาเปลยนส ปรากฏการณน าเปลยนส เปนปรากฎการณธรรมชาตทตองใชเวลาในการพฒนาใหเกดขน กระแสน า, คลน, ลม เปนปจจยสาคญประการหนงในการพฒนาการเกดน าเปลยนสในทะเลนอกเหนอจาก การลดปรมาณธาตอาหารทจาเปนสาหรบการเจรญเตบโตของแพลงกตอนพชกอนปลอยลงสแมนา และทะเล เปนการปองกนและควบคมการเกดปรากฏการณน าเปลยนส ในทะเล เนองเมอเกดขนแลวการจดการและการแกไขเปนไปไดยาก นอกเสยจากการเตอนภยจากปรากฎการณนาเปลยนส เพอการบรรเทาผลกระทบทจะเกดขน

การคมครองใหความปลอดภยแกผบรโภค เนองจากการเกดพษชนดนมความสมพนธกบการเกดน าเปลยนส โดยเฉพาะอยางยงในประเทศญปน ซงมปญหาในเรองนเกอบทกป จงไดจดตงระบบการควบคมและปองกน ทเรยกวา Red Tide Monitoring and Surveillance Program ขน เพอเปนการเฝาระวงการเกดน าเปลยนส ทอาจเปนพษและเปนการคมครอง

ประชาชนดวย โดยมหลกการดาเนนการคอ จดตงสถานตรวจสอบแพลงกตอนทงชนดและปรมาณตลอดป รวมทงสภาพน า อากาศ และอน ๆ ดวย เพอดการเปลยนแปลง ทงนในชวงการเกดนาเปลยนส จะมการวเคราะหปรมาณการสะสมพษของหอยในบรเวณนน รวมทงออกคาสงหามการนาหอยจากบรเวณนนมาบรโภค หากพบวามแพลงกตอนพษและมการสะสมพษในหอยในชวงการเกดน าเปลยนส ชวงนน ๆ จนกวาน าเปลยนส จะหมดไปและตรวจสอบหอยวาปลอดภยแลว จงจะอนญาตใหดาเนนการตาง ๆ ตามปกตได รวมทงการเพาะเลยงสตวน าในบรเวณนน เพอเปนการควบคมและปองกนอนตรายตอสตวน าและประชาชนในบรเวณนนไดอยางเตมท มาตรฐานระดบพษ ตามมาตรฐาน US-FDA ( Food and Drug Administration) ในเนอหอยสด ใหมไดไมเกน 80 ไมโครกรม/100 กรม เนอสดในผลตภณฑบรรจกระปอง ใหมไดไมเกน 160 ไมโครกรม/100 กรม มาตรฐานของญปน ในเนอสด ใหมไดไมเกน 4 MU/g (Edible Part) ในผลตภณฑบรรจกระปอง ใหมไดไมเกน 500 MU/g (Edible Part) ทงน 1 MU (Mouse Unit) เทยบไดกบปรมาณสารพษบรสทธประมาณ 0.16-0.22 ไมโครกรม

40

บทท 4 มลพษจากนามน

มลพษจากน ามน (Oil Pollution) หมายถง สภาวะการณทน ามนหรอผลตภณฑเขาไป

ปนเปอน (Contaminated) ในสงแวดลอม ในรปของคราบน ามนในแหลงน า ควนพษในอากาศ

และตกตะกอนในดน เปนตน ทาใหคณสมบตและคณภาพของสงแวดลอมเหลานนเปลยนแปลง

ไปในทางเสอมโทรมลงและมผลกระทบตอสงมชวตทเกยวของกบสงแวดลอมนน ๆ

4.1. ความสาคญของนามน น ามนจดเปนทรพยากรธรรมชาตประเภทหนง ทมบทบาทและมความสาคญอยางมาก

ตอการดารงชวตของมนษยในยคปจจบน อกทงยงมความสาคญอยางมากตอการพฒนาประเทศ

การกาเนดนามนตองอาศยระยะเวลาหลายลานป อกทงตองอาศยปจจยหลายๆอยางกวาจะกลาย

มาเปนแหลงน ามนดบ หรอกาซธรรมชาต อกทงการทจะนาน ามนดบมาใชประโยชนกตอง

อาศยหลายขนตอนทยงยากและตองเสยคาใชจายสงกวาทจะสามารถนาน ามนดบมาใชได

น ามนเปนเชอเพลงทสาคญและมประโยชนอนนตแกมนษยสาหรบนาไปใชในกจกรรมตาง ๆ

เชน ใหพลงงานในอตสาหกรรม เครองจกร เครองยนต แสงสวาง ความรอน หลอลนเครองจกร

เปนวตถดบสาหรบอตสาหกรรมเคมตาง ๆ เปนตน กวา 100 ปทผานมาพลงงานสวนใหญท

เอออานวยประโยชนตอมวลมนษยชาตเกดจากพลงงานทไดจากผลตภณฑน ามนดบและจะยงคง

เปนพลงงานทมความสาคญตอมวลมนษยในโลกน ตราบเทาทมนษยยงไมอาจจะหาพลงงาน

อนใดมาทดแทนได จากปรมาณการใชผลตภณฑน ามนสาเรจรปในประเทศไทยพบวามการใช

กวา 60 ลานลตรตอวนในป พ.ศ. 2534 และมแนวโนมทจะเพมขนกวา 120 ลานลตรตอวนใน

อนาคตอนใกลน พลงงาน เศรษฐกจ และสงแวดลอม ทงสามระบบนมความเกยวของกนและสมพนธกน

อยอยางแยกไมออก ซงตางกมความสาคญตอความเปนอยของมวลมนษยอยางมากทสด และไม

สามารถทจะใหความสาคญแกสงหนงสงใดโดยเฉพาะ โดยไมเกดผลกระทบตออกสองระบบท

เหลอได เชนเราตองการจะปรบปรงเศรษฐกจของประเทศใหเจรญขนตามจานวนประชากรท

เพมขนเรากตองใชพลงงงานมากขน และกจะทาใหเกดผลกระทบสงแวดลอมมากขนดวย ดงนน

การรกษาความสมดลของทงสามระบบนจงจาเปนมาก และตองใหอยในขอบเขตทพอเหมาะ

41

เสมอดวย มฉะนนโลกและสงมชวตทงหลายกจะเสยความสมดลไป นนคอจะทาใหเราไม

สามารถทจะดารงชวตหรอถาสามารถอยไดกจะไมมความสขเทาทควร

ภาพท 4.1. ความสมพนธระหวางเศรษฐกจ พลงงาน และสงแวดลอม

พลงงานทมนษยเรานามาใชประโยชนมากทสดในรอบทศวรรษทผานมา รวมทงใน

ปจจบนและอนาคตกคอ “น ามน” ซงกมปรมาณความตองการมากขนเรอย ๆ ทงนเพราะความ

ตองการทางเศรษฐกจทตองปรบตามจานวนประชากร มผลทาใหเกดปญหาเกยวกบสงแวดลอม

มากขนเปนเงาตามตว สาหรบน ามนนนจะมสภาพรวมอยไดทงของแขง ของเหลว และกาซ

ฉะนนเมอเกดการรวมตวกบสงแวดลอมอนไดแก อากาศ น า และพนดน เกนจดสมดล กจะทา

ใหสงแวดลอมนนเสอมโทรมลงจนถงกบเปนพษตอความเปนอยของสงมชวตได คออาจทาให

เกดสภาพอากาศเปนพษ (Air Pollution) สภาพน าเสย (Water Pollution) และสภาพดนเสย

(Soil Pollution) ปญหาเกยวกบน าเสยจากน ามน เปนปญหาทสาคญมากสาหรบประเทศไทยใน

ปจจบน โดยเฉพาะปญหาอนเกดจากน ามนรวไหล (Oil Spill) ลงสทะเล หรอแมน าลาคลอง

นอกจากนนแลวขณะนยงมการขดเจาะน ามนในบรเวณอาวไทย และมการขนถายน ามนใน

บรเวณเขตนคมอตสาหกรรมตางๆ อาท นคมอตสาหกรรมแหลมฉบง นคมอตสาหกรรมมาบตา

พด ซงไดรบการรองเรยนตอรฐบาลเกยวกบคราบนามนอยางตอเนองตลอดมา

ซงการนานามนมาใชใหเกดประโยชนหากขาดมาตรการปองกนและควบคมการรวไหล

ทงในขนตอนการขนสง การผลต การขนถายอยางมประสทธภาพและรดกมเพยงพอแลวยอม

กอใหเกดภาวะมลพษและการปนเปอนตอทรพยากรธรรมชาตและสงมชวตทงในน าและบนบก

พลงงาน เศรษฐกจ

สงแวดลอม

42

รวมท งทรพยสนตางๆของมนษยซงเหตการณดงกลาวเคยปรากฏมาแลวอยบอยครงใน

ตางประเทศ

ภาพท 4.2. เสนทางการเคลอนยายนามน (Clark et. al., 1997)

4.2. ประเภทของนามนทปนเปอนในทะเล 4.2.1. นามนดบหรอปโตรเลยม น ามนดบหรอปโตรเลยมเปนน ามนทนา ขนมาจากใตดน สวนมากจะ

ประกอบดวย Paraffin Wax, Asphaltic Matters และ Naphtenes นามนดบเปนสารประกอบ

ไฮโดรเจนและคารบอน ซงรวมตวกนทางเคมในรปแบบของไฮโดรคารบอนอนสลบซบซอนท

เกดขนตามธรรมชาตในชนหนใตพนโลก อาจอยในสภาพกงของแขง ของเหลว หรอกาซ ทงน

ขนอยกบสภาวะความดนและอณหภมบรเวณนน นามนดบมลกษณะไวไฟ เมอนามากลนจะได

ผลตภณฑตางๆ ไดแก แกสหงตม นามนเบนซน นามนกาด นามนเตา ยางมะตอย และผลตภณฑ

ทไดจากการกลนบางชนดเปนวตถดบในการผลตน ามนหลอลนและจารบ รวมทงเคมภณฑตาง

ๆ เชน ปยเคม ยาปราบศตรพช พลาสตก และยางสงเคราะห เปนตน

คณสมบตของน ามนดบแตละแหลงจะมความแตกตางในองคประกอบของ

ไฮโดรคารบอนและสงเจอปนอนๆ ทรวมอย น ามนดบโดยทวไปจะมสดาหรอน าตาล ความ

หนดของน ามนดบจะแตกตางกนออกไป โดยมความถวงจาเพาะอยประมาณ 0.80-0.97 ท 60 oF

(15.6 oC) ซงเบากวานา ดงนนเมอนามนดบไปรวมกบนากจะลอยอยเหนอนา

43

ตารางท 4.1. แสดงองคประกอบทสาคญของนามนดบ

คารบอน 85-90%

ไฮโดรเจน 10-15%

ออกซเจน 5%

กามะถน 7%

ไนโตรเจน 0.5%

โลหะตางๆ 0.1%

ทมา : http://oceanlink.island.net/oceanmatters/oil%20pollution.html 4.2.2. นามนทผานกระบวนการกลนแลว น ามนทผานกระบวนการกลนแลว กคอ ผลตภณฑทไดจากน ามนดบหรอ

ปโตรเลยมนนเอง ขบวนการกลนน ามนดบจะเปนกระบวนการแยกสวนประกอบน ามนดบ

ทางดานกายภาพ โดยนามนดบจะถกแยกตวออกเปนน ามนสาเรจรปตางๆ ทชวงจดเดอดตางกน

การแยกนามนดบโดยวธการกลนลาดบสวนเปนวธแบบพนฐานของการกลนน ามน โดยใชหลก

วาจดเดอดของสารประกอบไฮโดรคารบอนชนดตางๆ ทรวมอยในน ามนดบจะมระดบแตกตาง

กน ตงแต –150 oC ขนไปจนถงหลายรอยองศาเซลเซยส ดวยคณสมบตนเองทาใหสามารถแยก

สารประกอบไฮโดรคารบอนชนดตางๆ ทรวมกนอยออกมาไดดวยการทาใหน ามนดบกลนตว

ในอณหภมทตางกน สาหรบประเภทของนามนทผานการกลนและปนเปอนลงสทะเล ไดแก

1. น ามนเบนซน (Gasoline) เปนน ามนทไดจากการปรงแตงคณภาพของผลตภณฑทได

จากการกลนน ามนโดยตรง น ามนเบนซนจะผสมสารเพมคณภาพใหเหมาะสมกบการใชงาน

(Octane Number) สารเคมปองกนสนมและสารกดกรอนในถงน ามนและทอน ามนรวมทง

สารเคมทชวยในการทาความสะอาดคารบเรเตอร

2. น ามนดเซล (Diesel Fuel) เปนน ามนเชอเพลงใชกบเครองยนตดเซล มการปรบปรง

คณภาพใหเหมาะสมกบการใชงาน ประเทศไทยสามารถแบงนามนเชอเพลงดเซลได 2 ชนด

2.1 น ามนโซลาหรอดเซลรอบเรว เปนเชอเพลงทเหมาะสาหรบใชกบเครองยนตรอบ

เรว เชน รถบรรทก มจดเดอดอยระหวาง 180-360 oC มกามะถนประกอบไมเกน 1%

2.2 นามนขโลหรอดเซลรอบชา เหมาะสาหรบนามาใชกบเครองยนตขนาดใหญทม

ความเรวตา เชน เรอขนาดใหญ รถไฟดเซล เปนตน

44

3. นามนเตา (Fuel Oil) นามนเตาถกนามาใชเปนเชอเพลงใหความรอนในโรงงาน

อตสาหกรรม เชน หมอน า เตาเผา โรงงานผลตไฟฟา รวมทงเปนเชอเพลงโดยตรงสาหรบ

เครองยนตดเซลขนาดใหญ เชน เรอเดนสมทร

4. นามนหลอลน (Lubricating Oil or Lube Oil) จดเปนผลตภณฑประเภทหนงท

นามาใชประโยชนในการหลอลน รจกกนดในรปของน ามนเครอง น ามนเกยร น ามนไฮดรอ

ลคส เปนตน

45

ภาพท 4.3. สตรโครงสรางทางเคมของสารประกอบไฮโดรคารบอนชนดตางๆ (Clark et. al.,

1997)

4.3. สาเหตการเกดมลพษทางนามน ปญหามลพษจากน ามนอาจเกดไดทกขนตอน นบตงแตการเรมตนการสารวจคนหา

แหลงนามน กรรมวธในการนาน ามนมาใช การขนสง การเกบรกษา การเตมหรอถายน ามน การ

ลางทาความสะอาดอปกรณขนสง การใชประโยชน และการทงน ามนสวนทใชแลว เปนตน

ความเจรญทางดานวศวกรรมสามารถใหความปลอดภยในระบบการผลต การขนสง และการ

เกบรกษาไดเปนอยางด แตทเกดปญหาใหม ๆ ขนมา มกเกดจากอบตเหต ความประมาทเลนเลอ

หรอความสะเพราของมนษยเปนสวนมาก สาเหตทน ามนทาใหเกดมลพษในทะเลและชายฝง

สามารถสรปไดดงน

4.3.1. การขดเจาะและสบนามนจากบอนามนในทะเล (Off – shore Production) นามน

ทรวไหลจากบอขดน ามนตาง ๆ ในทะเลขณะททาการขดเจาะน ามนดบออกมาจะมน ามน

บางสวนรวไหลกระจายไปในน าทะเล ซงในปจจบนน ประเทศทมชายทะเลพยายามสารวจและ

ขดเจาะน ามนจากทะเลมาใชกนอยางมาก ในบอทขดสารวจแลว ถาพบน ามนนอยไมคมทนเชง

เศรษฐกจและพาณชยกจะปลอยทงไป หรอบอทขดน ามนไดอาจมน ามนรวไหลลงทะเล เชน ใน

กรณทฐานขดเจาะนามนททะเลโดนพายพลกคว า ทาใหน ามนรวไหลลงสทะเล

ภาพท 4.4. การรวไหลของนามนดบจากบอขดนามนในทะเล

(ทมา : http://oceanlink.island.net/oceanmatters/oil%20pollution.html)

46

4.3.2. อบตเหตจากการผลตและการขนสง (Accident in Production and

Transportation) สาหรบอบตเหตทเกยวกบการแพรกระจายของน ามนทสาคญมาก คอ อบตเหต

จากการลาเลยงขนสงน ามนทางน า เชน อบตเหตเนองจากเรอบรรทกน ามนแตก อบปาง ชนกน

ระเบด เปนตน การรวไหลของน ามนจากอบตเหตของเรอบรรทกน ามนในอดต ไดกอใหเกด

มลพษจากน ามนเปนอยางมาก ตวอยางเชน ในป 1967 เรอบรรทกน ามนชอ Torrey Canyon ได

ชนและเกยตนกบหนโสโครกนอกฝงของสหราชอาณาจกรทาใหน ามนหลายลานแกลลอนไหล

ลงสทะเลแพรกระจายเปนพนทหลายรอยตารางไมลตามบรเวณชายฝงสหราชอาณาจกร และ

เกดผลเสยตอสงแวดลอมอยางมากซงไมสามารถประเมนได

ภาพท 4.5. ภาพอบตเหตของเรอบรรทกนามนในทะเล

(ทมา : http://oceanlink.island.net/oceanmatters/oil%20pollution.html)

47

ตารางท 4.2. แสดงการเกดอบตเหตของการขนสงนามนในทะเล

ลาดบ

ชอเรอ ป สถานท ป ร ม า ณน า ม น (ตน)

1 Atlantic Empress 1979 Off Tobago, West Indies 287,000 2 ABT Summer 1991 700 nautical miles off Angola 260,000 3 Castillo de

Bellver 1983 Off Saldanha Bay, South Africa 252,000 4 Amoco Cadiz 1978 Off Brittany, France 223,000 5 Haven 1991 Genoa, Italy 144,000 6 Odyssey 1988 700 nautical miles off Nova Scotia,

Canada 132,000 7 Torrey Canyon 1967 Scilly Isles, UK 119,000 8 Sea Star 1972 Gulf of Oman 115,000 9 Irenes Serenade 1980 Navarino Bay, Greece 100,000 10 Urquiola 1976 La Coruna, Spain 100,000 11 Hawaiian Patriot 1977 300 nautical miles off Honolulu 95,000 12 Independenta 1979 Bosphorus, Turkey 95,000 13 Jakob Maersk 1975 Oporto, Portugal 88,000 14 Braer 1993 Shetland Islands, UK 85,000 15 Khark 5 1989 120 nautical miles off Atlantic coast

of Morocco 80,000 16 Prestige* 2002 Off the Spanish coast 77,000* 17 Aegean Sea 1992 La Coruna, Spain 74,000 18 Sea Empress 1996 Milford Haven, UK 72,000 19 Katina P 1992 Off Maputo, Mozambique 72,000 35 Exxon Valdez 1989 Prince William Sound, Alaska, USA 37,000

48

ทมา : http://www.itopf.com/stats.html

4.3.3. การคมนาคมตาง ๆ (Transportation) จาเปนตองใชน ามนเชอเพลงหลอลน

เครองยนต โอกาสทน ามนจะรวไหลลงในทะเลมไดทงการคมนาคมทางน า ไดแก การลางถง

บรรจน ามนในเรอบรรทกน ามนขนาดใหญ จากการลางเครองยนตหรอถายน ามนลงกลางทะเล

ของเครองบนโดยสารกเปนสวนหนงททาใหเกดมลพษจากน ามน การถายน ามนเครองทใชแลว

ลงแหลงน าเปนสาเหตหลกของปญหา เนองจากน ามนเครองหรอน ามนหลอลนมจดเดอดสง

ระเหยไดนอยมาก จงตกคางอยบนผวนาเปนเวลานานทาใหเกดผลเสยได

4.3.4. การปฏบตการของโรงกลนน ามนและบอน ามน (Refinery Operation) โรงกลน

น ามนและบอนามนปลอยนามนลงสแหลงน าวนละหลายพนแกลลอนทวโลก รวมทงทเปนกาก

น ามนและรวจากถงเตมน ามน น ามนหลอลนทใชในเครองยนตทไดมาจากปโตรเลยม สวนท

เกยวของกบโรงกลนน ามนกคอทอสงน ามนดบ ซงยาวนบรอย ๆ กโลเมตร มความเปนไปไดท

ทอนนอาจจะแตกหกและทาใหน ามนรวไหลลงสทะเล การควบคมการกลนน ามนของโรงงาน

กลนน ามนรมฝงทะเลไมรดกม และมการปลอยกากเหลอ (Waste) ลงสทะเล เปนการประหยด

คากอสรางระบบกาจดและประหยดคาขนสงน ามน การขนถายน ามนจากเรอบรรทกน ามนกม

ผลมลพษจากน ามนดวย กลาวคอขณะทขนถายน ามนดบขนฝงโรงงานหมดแลว กสบน าทะเล

ลงส Tanker เพอถวงเรอใหหนกเพอความปลอดภยในการเดนทางกลบ และเมอจะเตมน ามน

จากบอน ามนกจะถายน าใน Tanker ออก ซงมน ามนปะปนอยลงสแหลงน า จงทาใหมน ามน

รวไหลลงสแหลงนาไดโดยความจาเปนเปนประจาทกวน

4.3.5. การกาจดกากน ามนทไมใชแลว (Disposal of Oil-waste) อาจจะทงลงแหลงน า

โดยตรงหรอทงลงบนดนกจะมบางสวนลงสแหลงนาอยด ซงการกาจดนามนอาจเกดไดจาก

4.3.5.1 การปฏบตงานในโรงงานอตสาหกรรม การใชน ามนเชอเพลงสวน

หนงจะรวออกมาระหวางขบวนการผลตดาเนนอย

4.3.5.2 การปลอยน ามนทใชแลว ลงสแมน าลาคลอง โดยเฉพาะอยางยง

โรงงานทตงอยรมแหลงนา

4.3.5.3 การเทนามนเครองทใชแลว จากยานพาหนะตาง ๆ

4.3.5.4 การลางนามนทเปอนพนตามสถานบรการตาง ๆ

4.3.5.5 การลางทองเรอบรรทกนามน

49

4.3.5.6 การใชน าชะระลางสงปนเปอนตาง ๆ ทมน ามนปนอยดวยจาก

บานเรอนทพกอาศย และจากแหลงเกษตรกรรมททาการลางรถแทรกเตอร รถไถตาง ๆ ททาให

คราบนามนลงสแหลงนาได

4.3.6. โรงงานอตสาหกรรมปโตรเคมและอตสาหกรรมตาง ๆ (Petrochemical Industry

and Industries) โรงงานปโตรเคมคอลและโรงงานอตสาหกรรมอน ๆ ทใชน ามนเปนวตถดบ ไม

มขบวนการผลตใดทจะมประสทธภาพ 100% ดงนนการรวไหลของน ามนในขบวนการผลตจง

มทกโรงงานขนอยกบการควบคมคณภาพวาจะมประสทธภาพเพยงใด

ตารางท 4.3 แหลงและระดบของผลกระทบของมลพษจากนามนทปนเปอนลงสทะเล

ประเภทและแหลง สงแวดลอม

ระดบของการแพรกระจายและผลกระทบ

พนนา บรรยากาศ ทองถน ภมภาค โลก

จ า ก ธ ร ร ม ช า ต :- รอยรวและการชะลางตะกอนพนทะเล

+ - + ? -

-การสงเคราะหโดยสงมชวตในทะเล + - + + +

ก า ร ก ร ะ ท า ข อ ง ม น ษ ย–การขนสงนามนในทะเล

+ - + + ?

-การเดนเรอ อบตเหต การลกลอบปลอย + - + ? -

-การขดเจาะนามนนอกชายฝง + + + ? -

-นาทงจากชมชน + - + + ?

-ทาเรอ คลงนามน + - + - -

-จากแมนา และการชะลาง + - + + ?

-การเผาไหมไมสมบรณ - + + + ?

หมายเหต: + , -, และ ? หมายถง ปรากฏ, ไมปรากฏ, ไมแนใจ

50

ทมา : ดดแปลงจาก http://www.offshore-environment.com/oilpollution.html

4.4. พฤตกรรมของนามนในทะเล

ขบวนการทซบซอนในการเปลยนรปของนามนในทะเลจะเกดขนตงแตน ามนสมผสกบ

น าทะเล ขบวนการ ระยะเวลาและผลของการเปลยนรปขนอยกบคณสมบตและองคประกอบ

ของน ามน รวมถงปจจยทางสภาพแวดลอม ลกษณะการเปลยนรปของน ามนจะมกลไกการ

เปลยนแปลงทมปฏสมพนธกนระหวางปจจยทางดานกายภาพ เคม และชวภาพ เรมตงแตมการ

ปนเปอนจนกระทงเกดสลายตวหมดไป ในชวงของการสลายตวกจะเกดความเปนพษตอสตวน า

ทาลายระบบนเวศทางทะเล การเมตาบอไลด การตกตะกอน เกดขนควบคกนไป จนกระทงม

การเปลยนสภาพไปอยในรปทไมเปนอนตราย และสภาพแวดลอมกลบคนสสภาวะปกต

การกระจายของคราบน ามนบนผวน าทะเลจะเกดภายใตสภาวะแรงโนมถวง

(Gravitation Forces) ซงจะถกควบคมโดยความหนดของน ามน (Oil Viscosity) และแรงตงผว

ของนา (Surface Tension of Water) คราบนามนปรมาณ 1 ตน สามารถกระจายในรศม 50 เมตร

(ความหนาของคราบน ามน 10 มลลเมตร) ภายในระยะเวลา 10 นาท แตถาหากคราบน ามนม

ความหนาตากวา 1 มลลเมตร จะสามารถแพรกระจายครอบคลมพนทถง 12 ตารางกโลเมตร

ในชวงแรกของการปนเปอน คราบน ามนบางสวนจะระเหยเปลยนไปอยในรปแกส (Gaseous

Phase) บางสวนกจะละลายน า สวนทเหลอซงมลกษณะขนเหนยวกจะกระจายไปอยางชาๆ

ปจจยทางดานอตนยมวทยาและอทกศาสตรจะมผลตอความเรวในการแพรกระจายของน ามน

โดยเฉพาะอยางยง กาลงและทศทางของกระแสลม คลน และกระแสน า กรณทคราบน ามนปก

คลมบางๆ ความหนาไมเกน 1 มลลเมตร อานาจ ของกระแสลมจะทาใหมการแยกตวและ

กระจายไปในบรเวณกวางและเปนระยะทางไกล การเกดพายจะเปนการเรงการกระจายและการ

แตกตวของนามน สวนของเมดนามน (Oil Droplet) ในนาทะเลทมขนาดเลก กเปนอกสวนหนง

ทสามารถแพรกระจายอยางรวดเรว มขบวนการ 8 ขบวนการทเกยวของพฤตกรรมของน าท

ปนเปอนในทะเลดงภาพท 4.6.

51

ภาพท 4.6. กระบวนการทเกยวของกบพฤตกรรมของคราบนามนทปนเปอนในทะเล

ทมา : http://www.itopf.com/f&e.html

4.4.1. การแพรกระจาย (Spreading) หมายถง การแพรขยายตวออกเปนคราบน ามน

(Oil Slick) บนผวนา เมอคราบนามนปนเปอนลงสทะเล กจะมการกระจายปกคลมผวหนาทะเล

การกระจายจะขนอยกบความหนดของนามน โดยทวไปนามนทมคาความหนดตาจะกระจายได

รวดเรวกวาน ามนทมคาความหนดสง การกระจายของน ามนจะไมมรปแบบทแนนอน มความ

แปร ปรวนตลอดเวลาในเรองความหนาของน ามนบนผวน า หลงจากน ามนปนเปอนลงสทะเล

ภายในไมกชวโมงกเรมมการกระจายโดยการกระทาของกระแสลม คลน และการเคลอนไหว

ของมวลน า จากนนกจะเกดแนวคราบน ามนเปนแถบตามทศทางของลม อตราการกระจาย

ขนกบสภาพแวดลอม เชน อณหภม กระแสน า นาขนน าลง และความเรวลม หากสภาพแวดลม

เหลานมความรนแรง การกระจายและการแตกตวกจะเกดเรวขน

4.4.2. การระเหย (Evaporation) หมายถง การเปลยนสภาพองคประกอบในน ามน

จากของเหลวใหกลายเปนไอ จานวนและความเรวในการระเหยทเกดขนจะขนอยกบ

องคประกอบสวนทสามารถระเหยได น ามนทเปนประเภทเบา (Light Fuel Oil) เชน น ามน

เบนซน นามนกาด และน ามนดเซล จะระเหยไดเรวกวาน ามนทเปนประเภทหนก (Heavy Fuel

Oil) โดยทวไป นามนทเปนประเภทเบาจะมจดเดอดตากวา 200ºC ดงนนจงสามารถระเหยได

52

ด ความแรงของลม อณหภมของน า อากาศ ความเขมขนของแสงและคณสมบตของน ามน ม

สวนชวยใหการระเหยเกดไดเรวขน ขบวนการระเหยนสามารถลดพวกไฮโดรคารบอนจาก

นามนดบไดถงรอยละ 50 จงเปนการชวยลดความเปนพษของนามนลงไดบาง

4.4.3. การกระจายสมวลนา (Dispersion) คลนและความปนปวนของผวน าทะเล

สามารถทาใหน ามนแตกกระจายเปนชน (Fragments) หรอเปนเมดน ามน (Droplets) ทมขนาด

ตางๆ กน และสามารถกลบไปผสมกบมวลน าดานบนได เมดน ามนทมขนาดเลกสามารถคงอย

ไดในน าทะเล ขณะทเมดน ามนขนาดใหญสามารถกลบขนสผวน าและสามารถรวมตวกลบเปน

คราบนามนอกครงหรอกระจายออกเปนแผนฟลมบางๆ ปกคลมผวนาทะเล สวนของนามนทคง

สภาพและแขวนลอยในน าจะมพนทผวมากกอนทจะมการแพรกระจาย ลกษณะเชนนจะเปน

การเรงใหเกดขบวนการทางธรรมชาต เชน การละลาย (Dissolution) การสลายโดยสงมชวต

(Biodegradation) และ การตกตะกอน (Sedimentation) ความเรวในการกระจายของน ามนส

มวลน าจงขนอยกบธรรมชาตของน ามนและสภาพของทองทะเล การกระจายจะเกดอยาง

รวดเรวในกรณทน ามนมคาความหนดตาและทะเลมคลนลมแรง การเตมสารเคมเรงในการ

กระจาย (Chemical Dispersants) จะชวยใหขบวนการกระจายนามนสมวลนาเกดไดเรวขน

4.4.4. นามนแขวนลอย (Emulsification) นามนแขวนลอยเปนขบวนการทหยดน า

กลายเปนสารแขวนลอยในน ามน มกจะเกดขนกรณทผวน าทะเลเกดการปนปวน น ามน

แขวนลอยทเกดขนมลกษณะขนเหนยวและคงทนกวาตวนามนเดม การเกดน ามนแขวนลอยเปน

การเพมสารมลพษขนอก 3-4 เทา ทาใหขบวนการอยางอนทเกยวของกบการสลายน ามนเกด

ความลาชาและใชระยะเวลา นามนทม Asphaltene เปนองคประกอบมากกวา 0.5% จะคงสภาพ

ในลกษณะน ามนแขวนลอยไดนาน สวนน ามนทม Asphaltene เปนองคประกอบอยนอยจะม

โอกาสทจะเกดนามนแขวนลอยมนอยแตจะกระจายสมวลนาจะเกดไดดขน นามนแขวนลอยจะ

แยกออกจากน ามนและน าหากไดรบความรอนจากดวงอาทตยภายใตสภาพคลนลมสงบหรอตด

คางตามแนวชายหาด การเกดน ามนแขวนลอยจะขนอยกบองคประกอบของน ามนและสภาวะ

ผวนา นามนแขวนลอยอยในสภาพคงทโดยมน าผสมอยในน ามน 30-80% มกจะเกดขนในกรณ

ทเกดพาย นามนแขวนลอยทมลกษณะเรยกวา Chocolate Mousses สามารถคงสภาพในน าทะเล

มากกวา 100 วน การคงสภาพของน ามนแขวนลอยจะเพมขนเมออณหภมลดลง การเปลยนรป

จากน ามนแขวนลอยมาอยในรปของเมดน ามน (Droplet) จะทาใหการคงสภาพในน าลดลง

53

เนองจากทาใหแรงตงผวลดลง ขบวนการนชวยใหสามารถใชสาร Emualsifiers กาจดคราบ

น ามนมประสทธภาพมากขน โดยสาร Emulsifiers จะชวยในการคงสภาพคราบน ามนในรป

น ามนแขวนลอยและชวยใหคราบน ามนเกดการกระจายในรปเมดน ามน เปนการเรงใหเกดการ

ยอยสลายคราบนามนในทะเล

4.4.5. การละลาย (Dissolution) หมายถง ขบวนการทน ามนสามารถละลายสมวลน า

โดยรอบ การละลายขนอยกบองคประกอบและสถานะของน ามน การละลายจะเกดขนรวดเรว

เมอน ามนมการกระจายเปนละอองขนาดเลกในน า นามนจะมความจากดในการละลายน า กลม

ทละลายน าไดมกจะเปน พวก Aliphatic และ Aromatic Hydrocarbons น าหนกโมเลกลตา

นอกจากน สารประกอบแบบมขวทไดจากการออกซเดชนคราบน ามนกเปนอกสวนหนงท

สามารถละลายไดในนาทะเล การละลายนาของคราบนามนจะใชระยะเวลานานเมอเปรยบเทยบ

กบการระเหย สภาพทาง Hydrodynamic และ Physicochemical บรเวณผวน าทะเลจะมอทธพล

อยางมากตอขบวนการละลายของน ามน อยางไรกตาม สารประกอบเหลานมกสญเสยโดยการ

ระเหย ซงขบวนการนจะเกดขนไดเรวกวาการละลายประมาณ 10 -100 เทา อยางไรกตาม

องคประกอบของนามนในสวนทละลายนามนอย ขบวนการละลายจงไมคอยมความสาคญ

4.4.6. ออกซเดชน (Oxidation) เปนการเปลยนรปทางเคมของคราบน ามนบนผวน า

ทะเลและใตผวน าทะเลจะเกดขนภายหลงจากมการปนเปอนคราบน ามนในทะเล ขบวนการ

ออกซเดชนมกจะเกยวของกบขบวนการ Photochemical เนองจากอทธพลของรงสอลตราไวโอ

เลตจากดวงอาทตย ขบวนการนจะมธาตวาเนเดยม (Vanadium) เปนตวเรงปฏกรยาและม

สารประกอบซลเฟอร เ ปนตวย บย งปฏก รยา ผลจากปฏก รยาออกซเดชนจะเ กดสาร

Hydroperoxides, Phenols, Carboxylic acids, Ketones, Aldehydes ซงเปนสารทละลายไดดในนา

ทะเล แตจากการทดลองพบวาเปนการเพมความเปนพษเกดขนเชนกน ปฏกรยา Photooxidation

และ Photolysis จะเพมความหนดของน ามนและทาใหเกดการรวมกนของน ามนเปนกลมกน

เกดขน น ามนสามารถทาปฏกรยาเคมกบออกซเจนทาใหเกดไดทงสารประกอบทละลายน าได

และสารประกอบทสลายตวยาก หรอทเรยกวา สารทาร (Tars). ขบวนการนเกดไดดในสภาพทม

แสงแดด แตจะเกดขนชามากหากไดรบแสงจากดวงอาทตยมากเกดไป การเกดสารทาร

(Formation of Tars) มกจะเกดโดยขบวนการออกซเดชนกบชนน ามนทหนาและมความหนด

มากหรอเกดกบน ามนแขวนลอย (Emulsions) ขบวนการนจะเกดสารประกอบเชงซอนเครอบ

ผวภายนอกทาใหเกดการสลายตวไดยากยงขน เรยกวา Tarballs มกจะเกดตามแนวชายฝง

54

4.4.7. การตกตะกอนและการจมตว (Sedimentation and Sinking) นาทะเลโดยทวไปมความหนาแนนประมาณ 1.025 แตในน ามนสวนใหญจะมความหนาแนนตากวาโอกาสในการ

ตกตะกอนมนอย คราบน ามนบางสวน (10-30%) จะดดซบกบสารแขวนลอยแลวตกลงสพน

ทะเล การตกตะกอนของคราบน ามนมกจะเกดในเขตชายฝงทแคบและน าตน ซงเปนบรเวณทม

สารแขวนลอยมากและมการผสมผสานของมวลน าเปนอยางด ในเขตน าลกหางจากชายฝง การ

ตกตะกอนจะเกดขนนอย ยกเวนกอนน ามนทมน าหนกมาก ในขณะเดยวกนขบวนการ

ตกตะกอนโดยสงมชวต (Biosedimentation) กเกดขน โดยสตวทกนอาหารโดยการกรอง

แพลงกตอนหรอสงมชวตชนดอนสามารถดดซบกบน ามนแขวนลอย จากนนกตกลงสพนทะเล

น ามนทแขวนลอยและองคประกอบจะเพมการยอยสลายโดยขบวนการทางเคมและชวภาพ

อยางไรกตามขบวนการนจะเกดนอยลงเมอมนตกลงสพนทะเล ขบวนการออกซเดชนจะเกดขน

ชาลง หากพนทะเลมสภาวะไรออกซเจนเกดขน

4.4.8. การสลายโดยสงมชวต (Biodegradation) การสลายโดยจลชพ (Microbial

Degradation.) พฤตกรรมของนามนทปนเปอนในทะเลมกจะเกยวของกบการเปลยนรปและการ

สลายโดยกจกรรมของจลชพ แบคทเรยและเชอรามากกวารอยชนดสามารถใชสารประกอบ

น ามนในการเมตาบอลซมเพอการเจรญเตบโต แตเมอเทยบเปนสดสวนแลวจะมไมเกน 0.1-

1.0% ของกลม Heterotrophic Bacteria ทงหมดทพบ ในบางพนททปนเปอนคราบนามนมากอาจ

พบสงถง 1-10% ขบวนการทางชวเคมในการสลายคราบน ามนโดยจลชพนนจะมเอนไซม

(Enzyme) หลายประเภทมาเกยวของ เชน Oxygenases, Dehydrogenases และ Hydrolases

เอนไซมเหลานจะมผลตอขบวนการ Aromatic และ Aliphatic Hydrooxidation, Oxidative

Deamination และ Hydrolysis ในการสลายน ามน อตราการสลายสารประกอบไฮโดรคารบอน

ขนอยกบโครงสรางโมเลกล สารประกอบพาราฟน (Paraffin Compounds) จะยอยสลายไดเรว

กวาสารประกอบ Aromatic และ Naphthenic การเพมความซบซอนโครงสรางโมเลกล

โดยเฉพาะการเพมน าหนกโมเลกล จะทาใหอตราการยอยสลายลดลง นอกจากนอตราการยอย

สลายยงขนอยกบคณสมบตทางกายภาพและระดบการแพรกระจาย ปจจยทางสภาพแวดลอมทม

อทธพลตอการสลายสารประกอบไฮโดรคารบอนโดยจลชพ ไดแก อณหภม ความเขมขนของ

ธาตอาหารและออกซเจน ชนดและปรมาณของจลชพ การกระจายของน ามนในน า และเมด

นามน เปนการเพมพนทผวและเพมการสลายโดยสงมชวต

55

ขบวนการกระจาย การระเหย การกระจายสมวลนา นามนแขวนลอย การละลายน า เปน

ขบวนการทสาคญทเกดขนในชวงแรกทน ามนปนเปอนลงสทะเล ภายหลงจากขบวนการ

ขางตนเกดขน ขบวนการทเกดตามมา คอ ออกซเดชน การตกตะกอน การสลายโดยสงมชวต

การเขาใจถงการขบวนการเปลยนแปลงของน ามนชนดตางๆ ในชวงทปนเปอนในทะเล จะเปน

จะตองรปฏสมพนธระหวางขบวนการตางๆ ดงนน จงไดมการพฒนาแบบจาลอง (Model) ใน

เรองการสลายตวตามชนดของน ามน โดยมการแบงชนดของน ามนออกเปนกลมตามความ

หนาแนน (ดงตารางท 4.4) โดยทวไปแลวน ามนทมความหนาแนนนอยจะสลายตวไดเรว

อยางไรกตาม น ามนทมความหนาแนนนอยบางชนดอาจมลกษณะคลายกบน ามนทมความ

หนาแนนสง เนองจากมสารขผง (Wax) เปนองคประกอบอย ภาพท 4.7 เปนแบบจาลองอกแบบ

หนงทสามารถอธบายการสลายคราบนามน โดยการใชคาครงชวต (Half-life) ในการแบงกลม

ภาพท 4.7. อตราการสลายนามนบนผวนาทะเลตามประเภทของนามน

ทมา : http://www.itopf.com/f&e.html

ตารางท 4.4 การแบงประเภทนามนตามความหนาแนน

56

กลม ความหนาแนน ตวอยาง I ตากวา 0.8 นามนเบนซน นามนกาด

II 0.8 - 0.85 นามนดบอะบ ดาบ (Abu Dhabi Crude Oil)

III 0.85-0.95 นามนดบอะราเบยน (Arabian Crude Oil)

นามนดบทะเลเหนอ (North Sea Crude Oil)

IV มากกวา 0.95 นามนดบเวเนซเอลา (Venezuelan Crude Oil)

ทมา : http://www.itopf.com/f&e.html

4.5. ผลกระทบของมลพษจากนามน กรณทเกดการรวไหลของน ามนทงจากเรอ รถบรรทกน ามน คลงน ามน ขนตอนการขน

ถายในทะเลหรอพนดน ยอมกอใหเกดผลกระทบและความเสยหายตอทรพยากรสงแวดลอม

ดานตางๆ ตลอดจนความเสยหายตอทรพยสนของมนษย โดยระดบความรนแรงจะมากนอย

เพยงใดยอมขนอยกบปจจยหลายดาน เชน ชนดและปรมาณนามนทรวไหลออกมา ระยะเวลาท

น ามนอยในทะเล สภาพภมประเทศและภมอากาศ ฯลฯ

ผลกระทบจากการเ กดมลพษจากน ามนตอสงแวดลอมน ขนอยกบชนดของ

ไฮโดรคารบอน ทเปนองคประกอบ ถาหากเปนพวกไฮโดรคารบอนทอมตว (Saturate

Hydrocarbon) กจะไมคอยเปนอนตรายตอสงมชวตในทะเลมากนก แตถาน ามนทเปนพวกอะโร

มาตกไฮโดรคารบอน (Aromatic Hydrocarbon) จดเดอดตาจะเปนอนตรายมาก เชน Benzene,

Toluene, Xylene เปนตน พวกอะโรมาตคไฮโดรคารบอนทมจดเดอดตานนมพษกระทนหน

แตพวกอะโรมาตคไฮโดรคารบอนทมจดเดอดสง ทาใหเกดการเปนพษชนดสะสมทละนอย

ไดแก 3,4 – benzopyrene และพวกทม 4 – 5 วงของอะโรมาตค (Aromatic Ring) ซงเปนสารท

ทาใหเกดมะเรง (Carcinogen) พวกอะโรมาตดไฮโดรคารบอนทมจดเดอดตายงมคณสมบตคลาย

ยาสลบ เชน Quinalidine

นามนแตละชนดนน มคณสมบตแตกตางกนมาก ดงนนสภาพความเปนพษอนเกดจาก

น ามนแตละชนดกแตกตางกนมากดวย เชน สภาพน าเปนพษอนเนองจากน ามนดบและน ามน

เบนซนรวไหล ยอมจะมผลแตกตางกน นอกจากน ยงขนอยกบสภาพแวดลอมขณะนนดวย เชน

คลนลมและกระแสน า แตอยางไรกตาม พอทจะสรปสภาพน าเปนพษอนเนองมาจากน ามนได

เปน 2 ประเภทคอ

57

1. ผลกระทบทางดานกายภาพ 1.1. การลดลงของออกซเจน (DO-Decreasing) เมอน ามนไปคลมผวน าจะทาให

ออกซเจนในอากาศไมสามารถถายเทเขาไปแทนทออกซเจนในน าทสตวน าใชไปไดเนองจาก

นามนจะทาหนาทคลายแผนกาบง (Physical Barrier) ระหวางน ากบอากาศ ทาใหบรเวณนนเกด

การขาดออกซเจน คณภาพน าเลวลง คราบน ามนบนผวน ายงทาใหออกซเจนลดลงได เนองจาก

นามนจะดงออกซเจนบางสวนจากผวนาไปในการเกดปฏกรยาเคมบางอยางดวย

1.2. การทาลายถนทอยอาศยของสงมชวต (Destroyed Habitat) คราบน ามนสามารถ

ทาลายถนทอยอาศยของสตวทะเลและสงมชวตอน ๆ ตามบรเวณชายฝง แนวปะการง เกาะตาม

หนซงเปนทอยของหอย, เพรยง ทาใหเกดการอพยพยายถน (Migration) ของสงมชวตได

1.3 การสญเสยทศนยภาพ (Loss of Aminitions) คราบน ามนทลอยอยบนผวน าถาถก

พดเขาสฝง คราบน ามนจะไปทาลายแหลงพกผอนหยอนใจและยากแกการฟนฟเปนอยางยง

คราบนามนตามชายหาดหรอคราบน ามนทเกาะตามโขดหน ทาใหเกดความสกปรกเปรอะเปอน

บรเวณชายฝง เปนการทาลายแหลงพกผอนหยอนใจ สญเสยทางดานความสวยงามและเกด

ผลเสยทางเศรษฐกจตามมาดวย

1.4 แสงสองผานลงสทองน าไมได (Reduce Light Penetration) นามนทลอยอยเหนอ

ผวน าจะบดบงแสงอาทตยไมใหสองผานลงไปในน าทาใหเกดผลกระทบตอการสงเคราะหแสง

ของพชใตน า

1.5 ความรอนของน าสงขน น ามนชนดทมสทบเชน นามนดบ นามนเตา จะสามารถ

ดดซบความรอนจากแสงอาทตยไดด มผลทาใหอณหภมของนาเพมขน

2. ผลกระทบทางดานชวภาพ คราบน ามนมพษตอสงมชวตทงทางตรงและทางออม ความเปนพษอาจเปนพษ

อยางเฉยบพลน (Acute Effect) คอ ตายภายในระยะเวลาอนสน เชน พวกไฮโดรคารบอนทมจด

เดอดตา หรออาจเปนพษแบบเรอรง (Chronic Effect) คอ เกดพษสะสมทละนอยในรางกายของ

สงมชวต ทาใหชวตส นลง เชน ไฮโดรเจนคารบอน ทมจดเดอดสง ลกษณะผลกระทบของ

มลพษจากนามนตอสงมชวตสามารถกลาวไดดงตอไปน

2.1. การสกดกนอากาศลงสแหลงน า (Smothering) จากการทปรมาณออกซเจนใน

น าลดลงจงเกดภาวะขาดออกซเจนทาใหสงมชวตอาศยในน าเกดอาการขาดออกซเจน เปน

อนตรายตอสตวน าทอาศยบรเวณผวน า ปลาบางชนดตองขนมาหายใจบนผวน า คราบน ามนจะ

เขาไปอดตามอวยวะทใชหายใจ ทาใหระบบการหายใจอดตนและตายได

58

2.2. การดดซมโดยสงมชวต (Absorption by Organisms) สารพษอน ๆ ทประกอบ

ในนามนจะมการละลายรวมกบนา สามารถถกดดซมเขาสรางกายไดเปนสาเหตหนงททาใหสตว

มอาการมนเมาหรออาจถงตายได ผลกคอ สตวหรอสงมชวตในน าบรเวณทมคราบน ามนอยนน

จะมการอพยพยายถนจากเดมไปหาแหลงทอยอาศยใหมทปลอดภยกวา ทาใหปรมาณสตวน า

ลดลงเกดผลเสยตอการประมงได คราบน ามนอาจไปเคลอบผวหรอคลมลาตวของสงมชวตถง

ตายได เชน น ามนจะไปเคลอบขนนก ทาใหสารเคมททาใหขนนกไมเปยกน าทางานไมได

คราบน ามนทตดตามขนนกทาใหนกบนไมไดและขนกไมสามารถเกบความรอนไดทาใหนก

หนาวตายในทสด นอกจากนนกอาจกนคราบนามนทตดตามขนกทาใหเปนพษได (Segar,1997)

ไดมการศกษาผลของน ามนเบนซนทมตอการพฒนาของไข อตราการฟกตว และการรอดตาย

หลงจากการฟก รวมทงความผดปกตตาง ๆ ในปลาแอนโชว และปลาเฮอรรง พบวาทความ

เขมขนตงแต 20 ppm. ขนไป ทาใหมผลตอการพฒนาของไข (เปยมศกด, 2543)

2.3. ผลตอสตวหนาดน (Effect on Benthose) คราบน ามนทจมลงไปบางสวนทเปน

กอนทเรยกวา Coquina จมลงไปเปนอนตรายตอสตวทอยหนาดน เชน พวกหนอน และตวออน

ของแมลง นอกจากนนยงเปนอปสรรคตอการลากแห อวน ของชาวประมงอกดวย สวนพวก

สตวหนาดน ทอาศยอยตามชายหาด คราบน ามนจะปกคลมรางกายและมพษตอระบบประสาท

ของสตวเหลาน (Segar,1997)

2.4. ผลตอพช (Effect on Plants) คราบน ามนทลอยตามผวน า จะไปลดขบวนการ

สงเคราะหแสงของพช และสวนประกอบตาง ๆ ในน ามนจะสามารถดดซมเขาไปในพชไดและ

ทาลายเซลลตาง ๆ นอกจากนคราบน ามนทเกาะตามใบพชจะทาใหพชสญเสยการคายน าอกดวย

สวนประกอบของน ามนพวก Unsaturated Compound, Aromatics และ Petro acid จะสามารถ

ดดซมเขาไปในพชทาลายเซลลตาง ๆ คราบน ามนทเกาะตามใบทาใหพชน าสญเสยขบวนการ

หายใจและสงเคราะหแสง ทาใหพชนาไมสามารถดารงชวตอยได ไฮโดรคารบอนทละลายในน า

ในปรมาณทมากจะทาใหขบวนการสงเคราะหแสงของพชจาพวกสาหรายลดลงประมาณ 50 %

และทาให Cellular Membrane สญเสยธาตโปแตสเซยมและแมงกานส

2.5. สารกอมะเรง (Carcinogen) น ามนบางสวนจะรวมกบสารเคมในรางกายของ

สงมชวตทาใหเกดโรคมะเรงได สารแขวนลอยของน ามนทกระจายอยในน าเปนอนตราย

โดยตรงตอสตวน าในรปของการอดตนของระบบการหายใจและทาใหเกดการสะสมสารกอ

มะเรง ในเนอเยอทาใหประสาทสมผสผดปกต อนเปนผลใหมผลเสยตอระบบการหาอาหาร

การหลบภย และการผสมพนธของสตวเหลานน

59

4.6. ทรพยากรสงแวดลอมชายฝงทควรปองกนจากมลพษของนามน 4.6.1. ปาชายเลนหรอปาโกงกาง ( Mangrove Forest ) เนองจากปาชายเลนม

ประโยชนมากซงเปนแหลงทาการประมงทสาคญและยงเปนแหลงอาหารทสาคญสาหรบสตว

น า วงจรชวตของสตวน ามความสมพนธกบปาชายเลนโดยตรง ซงเปนแหลงอนบาลสตวน าวย

ออน เมอมคราบน ามนเคลอนเขาสปาชายเลนกจะยากตอการกาจดเนองจากลกษณะภม

ประเทศไมอานวย จงทาใหมการตกคางอยนาน ถามน ามนตกคางอยในตะกอนดนในปาชายเลน

กจะทาใหเมลดของตนโกงกางทตกลงสพนจะไมสามารถเจรญเตบโตเปนตนโกงกางได

นอกจากนคราบน ามนยงไปอดตนรากของตนโกงกางทาใหระดบออกซเจนในรากอากาศลดลง

1-2 % ภายใน 2 วน

4.6.2. แหลงทองเทยว (Tourist Area ) ผลกระทบจากจากคราบนามนทลอยอย จะทาให

เกดความสกปรกสญเสยทศนยภาพทสวยงามซงสงผลกระทบโดยตรงตอธรกจการทองเทยว

และกอใหเกดความราคาญและความเสยธรกจการทองเทยว

4.6.3. บรเวณทมความหลากหลายทางชวภาพสง ชวยลดความแรงของคลนรวมทงเปน

แหลงทองเทยว เมอมการปนเปอนของคราบน ามนกจะทาใหเกดความเสยหายของระบบนเวศ

เชน แนวปะการง และหญาทะเล เปนตน

4.6.4. แหลงเพาะเลยงสตวน า (Aquaculture ) การปนเปอนของคราบน ามนจะทาความ

เสยหายทางดานเศรษฐกจการเพาะเลยงเปนอยางมากโดยเฉพาะบรเวณทมการเพาะเลยงสตวน า

ชายฝง ซงเปนผลมาจกมลพษของน าททาใหคณภาพน าต าลง จนทาใหสตวน าไมสามารถ

ดารงชวตอยไดซงอาจเปนอนตรายถงชวตไดถาเกดการปนเปอนของน ามนในปรมาณความ

เขมขนระหวาง 1-3 มลลกรมตอลตร เปนเวลาเกนกวา 96 ชงโมง นอกจากนเมอคราบน ามน

เคลอนตวเขาหาฝงบรเวณทมการเพาะเลยงโดยเฉพาะบรเวณกระชงกจะเกดความเสยหายอยาง

รนแรงเนองจากสตวน า

4.7. การแกไขมลพษจากนามน การตงหนวยงานขนเพอจดการเรองนน ๆ การเปนสมาชกขององคกรทปรกษาทางทะเล

ระหวางรฐบาล (Inter-Governmental Maritime Consultatice Organization หรอ IMCO) ซงจะ

ประชมเกยวกบการกาหนดมาตรการตาง ๆ ในอนทจะรกษามลพษทางทะเลเนองจากน ามน โดย

มอนสญญาตาง ๆ ทมเงอนไขหลายอยาง ทตองทาการศกษาผลกระทบสงแวดลอมทเกดขน ใน

60

อนสญญาฉบบน บงคบใหเจาของเรอบรรทกน ามนรบผดชอบอยางเครงครด สาหรบความ

เสยหายจากการเปอนพษของนามน

ในการปฏบตงานจรง ๆ แลว สวนใหญจะใชวธกาจดคราบนามนหลายวธรวมกน แตละ

ว ธความเหมาะสมและขอบเขตในตวเอง เพอใหเหมาะสมกบสภาพภมประเทศและ

สภาพแวดลอมขณะนน เชน สภาพของทองททเกดเหต ปรมาณของน ามน ความเรวของ

กระแสน า คลนลม และชวงเวลาในการดาเนนการ วธการกาจดน ามนสามารถเสนอไดเปน 4

แบบหลก คอ

1. Confinement Method

วตถประสงคกเพอใหน ามนแผกระจายอยในพนทจากดหรอการกนน ามนไวแลวใหน า

ไหลไปทางหนง หรอปลอยใหเฉพาะน ามนไหลผานไปสทกกขงตางหากอกทางหนงเพอแยก

เอาน ามนออกใหมากทสด การกนการแพรกระจายอาจใชทนลอย หรอฉดพนสารเคมบางชนด

เชน Oleic acid และ Steric acid เพอใหเกดสารเหนยวแบบ Gelatin จะชวยหยดการแพรกระจาย

ของนามนได

ภาพท 4.8. การใชทนอากาศเพอสกดกนการแพรกระจายของคราบนามน

2. Recovering Method

มวตถประสงคทจะแยกเอาน ามนออกจากทเกดอบตเหตมากทสดทจะมากได เพอ

ปองกนหรอลดผลเสยหายทจะเกดขนตอไป และเพอใหการสญเสยนามนลดนอยลงดวย วธการ

โดยทวไป ไดแก การปาดเอาน ามนทลอยอยออก(Skimmimg) หรอดดสบดวยสารซงดดสบ

น ามนไดดแลวจงปาดออก วธการตางๆ เหลานมกทาหลงจาก Confinement Method การปาด

เอานามนทผวน าออกจะทาไดกตอเมอไมมคลนลม

61

ภาพท 4.9. การสกดกนการกระจายของคราบนามนแลวดดกลบขนบนเรอ

3. Displacement Method

เมอสองวธขางตนไมสามารถนามาใชอยางไดผล กมความพยายามทจะทาลายคราบ

นามนใหหมดไป ดวยวธการตอไปน

3.1 Sinking ไดแก การใชสารทมความถวงจาเพาะสงพอควร และมคณสมบตทจะ

ดดซบน ามนไดด เมอพนสารเหลานลงไปดวยวธการและปรมาณทเหมาะสมจะเกดการรวมตว

กนขนจบเปนกอนและจมลงสทองน า สารทใชไดแก ยปซม ทราย ชอลค แมกนเซยม

คารบอเนต ดนขาว และหนปนละเอยด เปนตน การแกโดยวธนทาใหสภาพไมนาดตางๆ หมด

ไป แตอาจเกดปญหาตอสงมชวตทองนาและตดอวนของชาวประมง และถาอยใกลบรเวณน าขน

น าลง กอนนจะถกพดพาขนมาบนฝงทาใหเกดสภาพไมนาด นอกจากนนเนองจากการรวมตว

ของน ามนกบสารททงลงไปนนมใชการรวมตวอยางหนาแนนและถาวร ถามกระแสน าพดผาน

อาจทาใหน ามนหลดลอยขนมาไดอก

ภาพท 4.10. การใชเครองบนโปรยสารลงบนคราบนามนเพอใหเกดการกระจายตว

62

3.2. Dispersion Method ไดแกวธการเพอทจะทาใหเกด Emulsification รวดเรว

ยงขน ทาใหฝานามนทลอยอยทผวน ากระจายตวออกไปอยเมดน ามนขนาดเลกๆ อยในน า สารท

ใชเปน Emulsifier ไดแก Long Chain Organic Hydrocarbon Compounds ซงมดานหนงของ

โมเลกลเปยกน าไดงาย (Hydrophilic) และอกดานหนงไมเปยกน า (Hydrophobic) เชน โปรตน

กอนทจะพนมกจะนาไปผสมกบ Aromatic Compound เพอทาเปนสารละลาย ซงสารนมพษตอ

สตวน า การกระจายนชวยลดอนตรายอนเกดจากฝาคราบของน ามนทคลมผวน าและเพมโอกาส

รอดชวตของสตวพวกทองน า (Benthos) เชน ป และ หอย เปนตน แตเปนอนตรายอยางรายแรง

ตอสตวทอาศยอยในน าทระดบลกปานกลาง ปจจบนมการหาสารผสม (Emulsifier) ทไมเปน

พษตอสงมชวตในนาแทน Aromatic Compound ดงกลาว

4. Destruction Method ในกรณทไมสามารถแยกเอาน ามนออกไปไดโดยวธใดๆ ควร

หาทางทาลายเพอลดอนตรายตอสงแวดลอมใหนอยทสด วธการทใชในการทาลายน ามน ไดแก

การเผาไหม ทงนตองพจารณาอนตรายทอาจเกดขนตอสงกอสรางเนองดวยคราบน ามนผวน า

สามารถจดไฟตด ในการเผาควรมทนลอยชนดไมตดไฟสกดการแผกระจายของน ามนไวดวย

วธการนอาจกอใหเกดผลเสยหอยไดหากมการเผาไหมเปนระยะเวลานาน ควนไฟและเขมาอาจ

รบกวนผทอยอาศยในบรเวณไกลออกไป นอกจากนกากนามนทยงหลงเหลอจากการเผาไหมยง

เปนอตรายตอสงแวดลอม ซงยากตอการกาจดอกดวย

ภาพท 4.11. การทาลายคราบนามนในทะเลโดยการเผา

4.8. การวางแผนปองกนระยะยาว การวางแผนปองกนระยะยาวเปนเรองทตองพจารณากนโดยละเอยดรอบคอบโดย

รปการดาเนนการตอไปนควรอยในแผนปองกนระยะยาว คอ 1) การสารวจหาเสนทางของ

มลพษ 2) การวางมาตรการการปองกน 3) การประเมนผลของการวางมาตรการการปองกน

4) การอบรมศกษาเผยแพรและแลกเปลยนขอมลและความร

63

ปญหามลพษจากน ามนนน นอกจากจะเปนปญหาระดบชาตแลวยงเปนปญหาระหวาง

ชาตดวย ทงนคราบน ามนมโอกาศเคลอนตวโดยกระแสน าจากนานน าประเทศหนงไปอก

ประเทศหนง ฉะนนจงมความรวมมอระหวางประเทศในการวางมาตรการแกไขและปองกน

มลพษจากนามนดวย

มาตรการของรฐบาลในการอนรกษสงแวดลอม รฐบาลมความสาคญมากในการอนรกษสงแวดลอม เพราะเปนศนยกลางทควบคมการ

ดาเนนงานขององคกรตาง ๆ อกทงยงมหนาทรบผดชอบตอสงแวดลอมของชาตโดยตรงอกดวย

ซงรายละเอยดในการวางมาตรการปองกนและแกไขอาจแยกไดดงน

1) รฐบาลมบทบาทในการอนรกษสงแวดลอม โดยการออกกฎหมายทเกยวกบกฎเกณฑ

ขอบงคบ และมาตรฐานตาง ๆ ในดานสงแวดลอมทองคกรตางๆ และประชาชนทเกยวของ

จะตองปฏบตใหเปนไปตามกฏเกณฑทกลาวมาขางตน เชน การตรวจสอบ จบกม และลงโทษผ

ทฝาฝนเปนตน

2) รฐบาลมบทบาทในการอนรกษสงแวดลอม โดยการสงเสรมและรวมมอกบองคกร

และธรกจอตสาหกรรม รวมทงผทเกยวของ เพอเผยแพรโทษของสงแวดลอมเปนพษทจะเกดขน

สนบสนนโครงการปองกนและแกไข นอกจากนยงตองรวมกบบรษทอตสาหกรรมน ามนใน

การวางแผนปองกนและแกไขสงแวดลอมเปนพษอนอาจเกดขนไดจากนามน

มาตรการของบรษทธรกจอตสาหกรรม ในการปองกนสงแวดลอมเปนพษอนเนองมาจากน ามนโดยบรษทธรกจอตสาหกรรมน

สามารแบงออกไดเปน 2 หวขอ

1. มาตรการโดยเฉพาะของแตละบรษท รายละเอยดในมาตรการของ รายละเอยดใน

มาตรการของแตและบรษทนนอาจไมเหมอนกน แตนโยบายและวตถประสงคคลายคลงกน

คอการทจะปองกนหรอพยายามลดสาเหตของสภาพสงแวดลอมเปนพษ อนอาจจะเกดจาก

นามนใหลดนอยทสด

การรวมมอกนของกลมธรกจอตสาหกรรมนามนในดานการอนรกษสงแวดลอมใน

ประเทศไทย ไดแก การจดตงกลมอนรกษสงแวดลอมดานอตสาหกรรมน ามน เพอจะไดมการ

หารอรวมกนในดานความร กาลงคน เครองมอเครองใชในการปองกนและกาจดสภาพแวดลอม

เปนพษอนเนองมาจากน ามน บรษททเขารวมกลมกน ไดแก บรษทเอสโซ เชลล คาลเทกซ ซม

มท การปโตรเลยมแหงประเทศไทย และบรษทขนสงนามน จากด

มาตรการของผเกยวของทกคน

64

สงนนบวาสาคญมากไมวารฐบาลจะออกกฎหมายหรอระเบยบขอบงคบออกมากมาย

เพยงใด หรอองคกรตาง จะไดวางมาตรการปองกนแกไขไวดเพยงใด แตถาขาดความรวมมอ

รวมใจของผทเกยวของทกคนแลว กฎหมายหรอมาตรการนนกไมมความหมาย ฉะนนทกคน

ตองเขาใจและตระหนกถงปญหาสงแวดลอมทเกดขน ตองรวมมอและชวยกนปกปองอนรกษ

สงแวดลอมทบรรพบรษไดมอบมรดกไวใหแกเรา ใหมคณภาพดอยเสมอและยงยนตอไปใน

อนาคต

64

บทท 5 สารมลพษทตกคางยาวนาน

(Persistent Organic Pollutants, POPs)

5.1. ความรเบองตนเกยวกนสารมลพษทตกคางยาวนาน สารมลพษทตกคางยาวนาน (Persistent Organic Pollutants ; POPs) หรอสาร POPs

หมายถง สารประกอบเคมทมคารบอน และธาตในหมฮารโลเจน (Halogen) เปนองคประกอบ

เชน คลอรน (Chlorine) ฟลออรรน (Fluorine) โบรมน (Bromine) และ ไอโอดน (Iodine) ทน

ตอการสลายโดยขบวนการโฟโตเคม (Photochemical) ชววทยา (Biological) และเคม (Chemical)

มลกษณะ คอ ละลายน าไดนอย แตละลายไดดในไขมน จงสามารถสะสมไดดในสงมชวต

(Bioacumulation) โดยเฉพาะในเนอเยอไขมน สาร POPs เปนสารกงระเหย (Semi-volatile)

คณลกษณะดงกลาวทาใหมนสามารถทจะระเหยหรอดดซบอยกบอนภาคตางๆ ในบรรยากาศแลว

มการเคลอนยายไปยงสถานทตางๆ ไดทวโลก สาร POPs มอยจานวนมาก แตมเพยง 12 ชนดท

โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต หรอ UNEP ประกาศเปนสารทเปนอนตรายตอมนษย

และสงแวดลอม ทง 12 ชนดมคลอรนเปนองคประกอบ (Chlorine-Containinig Organic

Compounds) โดยใน 12 ชนดนประกอบดวยสารฆาแมลงในกลมออรกาโนคลอรน

(Organochlorine Insecticide) ทผลตมาใชกนในชวงแรก เชน ดดท (DDT) อลดรน (Aldrin)

สารเคมทใชในอตสาหกรรม เชน สารโพลคอรเนเตดไบเฟนล (Polychlorinated Biphenyls , PCBs) รวมถงผลพลอยไดจากการผลต (By-products) ทไมตองการ เชนได

ออกซน(Dioxins) และฟแรน (Furans)

สาร POPs แตกตางจากสารประกอบไฮโดรคารบอนประเภทน ามน เนองจากไมสามารถ

สลายไดโดยกระบวนการออกซเดชนทางเคม (Chemical Oxidation) หรอยอยสลายโดยแบคทเรย

เชนเดยวกบธาตโลหะหนก (Heavy Metal) จงถอวาเปนสารประเภท Conservative Pollutants อก

ชนดหนง สารเหลานมความคงทนในสภาพแวดลอมแตกตางจากธาตโลหะหนก ตรงทสาร

เหลานสวนใหญมาจากมนษยสงเคราะหขนมา มไดเกดจากธรรมชาต สารในกลมนสามารถสะสม

ไดทงในสงมชวตและตะกอนพนทะเล

สาร POPs ทมน าหนกโมเลกลตาทมนษยสงเคราะหขนมปรมาณมากในแตละป และม

ปรมาณไมนอยทตกคางอยในสงแวดลอม มทงสารทใชเปนตวทาละลาย (Solvents) ในโรงงาน

อตสาหกรรม ไดแก Dichloroethane (CH3CHCl2), Vinylchloride (H2C=CCl2), Carbontetrachloride

65

(CCl4), Perchlorethylence (Cl2C=CCl2), Trichlorethane (CH3CCl3) และ Trichloethylene

(ClHC=CCl2) นอกจากนยงมสารชนดอนทสงเคราะหขนมาใช ไดแก ฟรออนต (Freons หรอ

Carbofluorocarbon ; CFCs) เชน CCl3F และ CCl2F2 เปนตน เปนสารทใชทาความเยนในตเยน

และเครองปรบอากาศ สารเหลานมความคงทนสง ไมตดไฟ และราคาถก แตมความเปนพษสง

ไดมการทาการวจยพบวาสาร CFCs เปนสารททาลายชนโอโซนของโลก ปจจบนจงมการรณรงค

ลดการใชสารดงกลาวและมการวจยเพอนาสารอนมาใชทดแทน โดยขอตกลงระดบนานาชาต ท

เรยกวา Montreal Protocal ทจะลดการใชสาร CFCs ตงแตป ค. ศ. 1996 และจะหยดใชทงหมดใน

ป ค.ศ. 2000 (Clark et. al., 1997)

ตารางท 5.1. สาร POPs 12 ชนดท UNEP ประกาศเปนสารอนตราย

สารกาจดศตรพช สารเคมทใชในอตสาหกรรม ผลพลอยไดจากการผลต ทไ ม

ตองการ

Aldrin

Dieldrin Polychlorinated biphenyls (PCBs)

Polychlorinated dibenzo-p-

dioxins (PCDDs)

Endrin Hexachlorobenzene (HCB) Polychlorinated dibenzofurans

(PCDFs)

Chlordane Polychlorinated biphenyls (PCBs)

DDT Hexachlorobenzene (HCB)

Heptachlor

Mirex

Toxaphene

Hexachlorobenzene

(HCB)

ทมา : http://pops.gpa.unep.org/

สาร POPs เปนสารทมความคงทนในสงแวดลอมเปนระยะเวลานานและสามารถเพม

ความเขมขนในสงมชวต (Bioconcentrate) จากคณสมบตทมความคงทนและเปนสารกงระเหย

ประกอบกบคณสมบตอกหลายประการ สงผลใหสาร POPs กระจายอยท วโลกแมวาบางพนทไม

66

เคยใชสารชนดนมากอน สาร POPs พบไดทกหนทกแหงโลก ทงในดน ตะกอน ในไขมนของ

สตวน าและสตวบก แมแตในนานมของมนษย

โดยทวไปมนษยไดรบสาร POPs เขาสรางกายผานการกนอาหาร การไดรบสาร POPs

เปนระยะเวลานานสงผลตอรางกายมนษย เชน เปนสารกอมะเรง เปนพษตอระบบประสาท

(Neurotoxic) ผลตอพฤตกรรม (Behavioural) ผลตอระบบสบพนธ (Reproductive Effect) เปนพษ

ตอระบบภมคมกน (Immutoxicity) รวมถงผลอยางอน กลไกการเกดผลของการไดรบสารชนดน

จะเกดขนโดยการเขาไปสงผลตอระบบตอมไรทอ (Endocrine System) การผดปกตของการไดรบ

สารชนดนจะเหนไดชดเจนในชวงของพฒนาของทารกในครรภ (WFPHA, 2000)

ในปลาทะเล สาร POPs สงผลชดเจนในชวงทมการเจรญเตบโต โดยจะทาใหระบบ

สบพนธลมเหลว การพฒนาของอวยวะและการทางานผดปกต จากการรายงายของ WFPHA

(2000) ถงผลของสาร POPs ทมตอสตวหลายชนดใน Great Lake โดยสารชนดนสงผลใหจานวน

ประชากรลดลง ระบบสบพนธผดปกต เปลอกไขบาง อตราเมตาบอลซมเปลยนแปลง พฒนาการ

ผดปกต เกดมะเรง พฤตกรรมเปลยนแปลงไป การทางานของตอมไธรอยดและระบบฮอรโมน

ผดปกต มความบกพรองในเรองเพศกลาวคอเพศผเปลยนเปนเพศเมย และเพศเมยกลบกลายเปน

เพศผ

5.2. ประวตการคนพบ การใช และการหามใชสาร POPs 5.2.1 ประวตการคนพบ

- ป ค.ศ. 1774 เภสชกรชาวสวเดน ชอ Karl Eilhelm Scheele คนพบธาต

คลอรน ซงเปนองคประกอบในโมเลกลของสาร POPs ทมคญสมบตทนตอการสลายตวและเปน

สารประเภท Lipophilicity

- ป ค.ศ. 1825 Michael Faraday ไดรายงานถง The Royal Society of London ถงการผลต

สาร Benzene hexachloride จากการผสมไอโซเมอร (Isomers) ของ Hexachlorocyclohexane

(HCH) แตกยงไมรถงปฏกรยาของสารชนดน ซงในป ค.ศ. 1943 Van Linden ไดตงชอสารชนดน

วา Lindane

- ป ค.ศ. 1873 Othmar Zeidler ทางานอยทหองปฏบตการ Adolph von Bayer ท

มหาวทยาลย Strasbourg ไดสงเคราะห DDT ขน

- ป ค.ศ. 1929 ไดมการผลตสาร PCBs เพอใชผสมในทางการคา มชอวาAroclor.

67

- ป ค.ศ. 1933 สาร Hexachlorobenzene (HCB) ถกนามาใชในทางการคาเปนสาร

กาจดเชอรา (Fungicide) ในขาวสาล และใชในอตสาหกรรมในการสงเคราะหสารอนทรยสาหรบ

เปนวตถดบในการสงเคราะหยางเทยม

- ป ค.ศ. 1939 Paul Mueller ไดคนพบคณสมบตของ DDT ในการกาจดแมลง

ภายหลงจากทมการสงเคราะหสารชนดนตงแตในป 1873.

- ป ค.ศ. 1944 Khanenia และ Zhiravlev ไดสาธตการใชคลอรนเปนองคประกอบ

สารทมชอวา Terpene ในการกาจดไร (Lice) ภายหลงจากนนไมนาน บรษท Hercules Powder นา

ออกจาหนายภายใตชอการคา Toxaphene.

- ป ค.ศ. 1957 Sanderman และคณะ ไดรายงานการสงเคราะหสาร 2,3,7,8-

tetrachloro-p-dibenzodioxin (TCDD) เปนครงแรกรวมทงมการวเคราะหถงโครงสราง

5.2.2. การหลกเลยงและเรมตนการหามนามาใช - ป ค.ศ.1966 Soeren Jensen คนพบการปนเปอนสาร PCBs ในปลาแถบทะเลบอล

ตก.

- ป ค.ศ. 1970s มการหามใช Hexachlorobenzene (HCB) เปนสารกาจดเชอราใน

ประเทศสหรฐอเมรกา แคนาดา และบางประเทศในทวปยโรป อยางไรกตาม HCB ยงคงใชเปน

สารผสมในสารกาจดศตรพช เชน Pentachlorophenol, Dacthal, Atrazine, Picloram,

Pentachloronitrobenzene, Chlorthalonil และ Lindane. แหลงของการปนเปอนสาร HCB บนโลก

มาจากกระบวนการเผาไหม และการใชสารกาจดศตรพช

- ป ค.ศ. 1973 The Organization Economic Co-operation and Development (OECD)

ไดหามการผลตและการใชสารเคมบางชนด ไดแก Polychlorinated Biphenyls (PCBs)

- ป ค.ศ. 1976 สหรฐอเมรกา หามการผลต แปรรป จาหนาย และใช PCBs ยกเวนใน

กรณทมการดแลอยางใกลชด และมการประกาศหามเชนเดยวกนในประเทศญปน แคนาดา และ

บางประเทศในยโรป

- ป ค.ศ. 1985 European Directive ไดออกกฎหมายหามการผลต จาหนาย และใชสาร

PCBs

- ป ค.ศ. 1986 สหรฐอเมรกาหามการใชสาร Toxaphene แตในบางประเทศยงผลตอย

จนถงป 1990s เชน ประเทศนการากว และเยอรมนน

68

5.2.3 รายงานผลกระทบตอหวงโซอาหารและมนษย - ป ค.ศ. 1985 มรายงานถงผลของสาร POPs ตอระบบสบพนธของแมวน าในทะเล

บอลตก และปลาวาฬ Beluga ในแมนา St. Lawrence ประเทศแคนาดา

- ป ค.ศ. 1994 มการรายงานการทาลายระบบภมคมกน การเปลยนแปลงพฤตกรรม ใน

สตวทอยในระดบบนของหวงโซอาหาร ซงพบวามความสมพนธกบสาร POPs บางชนด

- ป ค.ศ. 1995 มการรายผลของสาร POPs ตอระบบตอมไรทอในมนษยและสตวบาง

ชนด

5.2.4. บทบาทของนานาชาตในการควบคมสาร POPs - ป ค.ศ. 1995 นานาชาตไดมการประชมรวมกบ UNEP ในการประเมนผลกระทบ

ของสาร POPs 12 ชนด พบวามเหตผลเพยงพอทจาเปนตองลดการแพรกระจาย แตกยงมขอลงเล

ในเรองของการผลตและการใช

- ป ค.ศ. 1997 องคการนานาชาตวาดวยการวจยเรองมะเรง (International Agency for

Research on Cancer ; IARC) มการตพมพเอกสารเรองความเสยงในการเกดมะเรงจากการไดรบ

สาร Polychlorinated dibenzo-para-dioxins และ Polychlorinated dibenzofurans ในมนษย.

- ป ค.ศ. 1998 United Nations Economic Commission for Europe

(UNECE)ประกอบดวยประเทศในทวปยโรป รสเซย แคนาดา และสหรฐอเมรกา ไดมการลงนาม

รวมกนวาดวยการหามผลตและใชสาร POPs บางชนด - ป ค.ศ. 2001 โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต ( United Nations

Environment Programme : UNEP) รวมกบ Intergovernmental Forum of Chemical Safety (IFCS)

และประเทศตางๆ ไดจดใหมการประชมวาดวยสารมลพษทตกคางยาวนาน ณ กรงสตอกโฮลม

ราชอาณาจกรสวเดน และลงนามอนสญญาวาดวยการคมครองสขภาพอนามยของมนษยและ

สงแวดลอมจาก สารมลพษทตกคางยาวนาน สารเคม POPs 12 ชนด 5.3. การนาสาร POPs ลงสทะเล แหลงของสาร POPs ทนาลงสทะเลสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท คอ

1. Primary sources เปนทนาเอาสาร POPs ลงสทะเลโดยตรง เชน การตกลงมาจาก

บรรยากาศ การเคลอนยายผานทางแมน าตางๆ โดยเฉพาะผานพนทเกษตรกรรม น าทงจาชมชน

และโรงงานอตสาหรรมตางๆ เปนตน

2. Secondary sources ซงเกดขนในโลกตะวนตกเปนสวนใหญ ทงนเนองจากสวนทนาลงส

ทะเลทเปน Primary Sources ถกควบคมโดยกฎหมาย โดยแหลงทเปน Secondary Sources มาจาก

69

ดนตะกอนทปนเปอนสาร POPs หรอพนทในทะเลทเปนสถานททง (Dump Site) เกดการ

ปลดปลอยสาร POPs กลบสมวลนาอกครงเนองจากกจกรรมบางประการ (Skei et al., 2000)

5.3.1. การเคลอนยายทางอากาศ (Aerial Transport) สาร POPs เปนสารประเภท Lipophilic จงมความสามารถในการละลายน าได

นอย มความสามารถในการระเหยตาถงปานกลาง ดงน นโมเลกลของสารชนดนจงสามารถ

เคลอนยายไดเปนระยะทางทไกลในรปของแกส (Gaseous Phase) และเนองจากสารชนดนม

คณสมบตเปนพวก Hydrophobicity จงสามารถดดซบบนอนภาคของสารแขวนลอยในบรรยากาศ

แลวอยในรปละอองในอากาศ (Aerosol) และถกเคลอนยายโดยกระแสลมไปยงพนทตางๆ แหลง

ของการปนเปอนสารชนดนโดยทวไปจะมาจากการเกษตรกรรม จากนนกจะถกเคลอนยายทาง

อากาศซงเปนเสนทางหลกลงสทะเล สารกาจดศตรพชในกลมออรกาโนคลอรนทกชนด เมอถกใช

กมการระเหยสบรรยากาศ โดยเฉพาะในเขตรอนซงมการใชอยางกวางขวางประกอบกบสภาพ

ภมอากาศเหมาะสมตอการปลดปลอยขนสบรรยากาศ ในประเทศไนจเรย กวา 98% ของ ดดท ท

ใชในพนทเพาะปลกจะระเหยขนสบรรยากาศภายในระยะเวลา 4 ป (Clark et al., 1997) นอกจาก

ดดท แลวยงมสารในกลม “Drin” และ “Toxaphene” ทสามารถตรงแนนกบอนภาคในอากาศแลว

ถกพดพาลงสทะเลโดยกระแสลม แหลงของสาร POPs ทเคลอนยายสอากาศ ไดแก

1. การสเปรยในอากาศ (Aerial Spraying) มากกวา 50% ของสาร POPs ทถกพนสเปรยเพอ

กาจดศตรพชโดยการใชเครองบน มไดถกเปาหมายบนพนดน แตกลบไปอยในรปของละอองใน

อากาศ (Aerosols) จากนนกถกเคลอนยายไปตามทศทางของกระแสลม

2. การเพาะปลกในพนทแหงแลง (Cultivation of Arid Area) ในเขตแหงแลงทม

การเพาะปลกโดยการใชระบบชลประทาน ในชวงทดนแหงอนภาคของดนทมสาร POPs ดดซบอย

อาจถกพดโดยกระแสลมกลายเปนฝ นละอองแลวเคลอนยายไปในพนทอน

แหลงทสาคญของการปนเปอนสาร POPs ในระบบนเวศชายฝงและทะเลเปด คอการตกลง

มาจากบรรยากาศ (Atmospheric Deposition) โดยขบวนการตกลงมาจากบรรยากาศของสาร POPs

มอย 3 แบบ

1. Wet Deposition เกดขนในกรณทสาร POPs อยในรปแกส (Gas) หรอรวมในรปของ

ละอองในอากาศ (Aerosols) หรออนภาค (Particles) จากนนกถกชกนาจากบรรยากาศลงสทะเล

โดยฝนทตกลงมา

70

2. Dry Deposition เกดขนในกรณทสาร POPs ทอยในรปของละอองในอากาศ หรอ

อนภาค จากนนกถกนาลงสทะเล แตเกดขนในกรณทไมมฝนตก

3. Vapour Phase Adsorption เปนกระบวนการทสาร POPs ในรปโมเลกลของแกสลง

เกาะตดกบผวนาทะเล

จากการรายงานถงผลการศกษาในทะเลบอลตก (Baltic Sea) โดย Larsson et al., (2000)

พบวา การนาสาร PCBs ลงสทะเลในรป Wet Deposition มประมาณ 7% ในรปDry Deposition ม

ประมาณ 7% และในรป Vapour Phase Deposition มประมาณ63%. การเคลอนยายผานทาง

บรรยากาศลงสทะเลเปนแหลงทสาคญทสดในการนาสาร POPs ลงสทะเลบอลตก เชน สาร PCBs

ประมาณ 77% ถกนาลงสทะเลผานทางบรรยากาศ ขณะทการเคลอนยายผานทางแมน ามประมาณ

23%

ตารางท 5.2. แสดงการเคลอนยายสาร POPs ชนดตางๆ โดยเปรยบเทยบระหวางการ

เคลอนยายผานทางบรรยากาศ และผานทางแมนา ลงสมหาสมทร

สารประกอบ POPs ทางบรรยากาศ (ตน/ป) ทางแมนา (ตน/ป) %ทางบรรยากาศ

HCB 77.1 4 95

Dieldrin 42.9 4 91

DDT/DDE/DDD 165 4 98

Chlordane 22.1 4 85

PCBs 239 40-80 80

ทมา : Clark et al., (1997)

5.3.2. การเคลอนยายทางแมนาและการชะลางพนทเกษตรกรรม (River Input and Agricultural Run-off) 5.3.2.1. สภาพแวดลอมชายฝงทะเล (Coastal Environments) ดงทไดกลาวมาขางตนแลววาปรมาณของสาร POPs ทงหมดทถกเคลอนยายลงสทะเลโดยแมน าตางๆ มนอยเมอเปรยบเทยบ

กบการเคลอนยายผานทางอากาศ อยางไรกตามกระแสน าสามารถพดพาเอาอนภาคของ Silt

ปรมาณมากลงสทะเล หากอนภาคของ Silt เหลานมาจากพนทเกษตรกรรม กจะมสาร POPs ดดซบ

อย กอนทตะกอนเหลานจะถกเคลอนยายลงสแหลงน าชายฝงผานบรเวณเอสทร กจะมการ

71

เปลยนแปลงสภาพทางเคมและฟสกสเกดขน โดยขบวนการทเกดขน เชน การรวมตวกบสาร

Organic Polymers การจบกบพวกอนภาคของสารอนทรยทมขว (Lipophilic) อนภาคทมการ

รวมตวแลวมขนาดใหญขน (Macroagregates) กจะตกลงในบรเวณเอสทรหรอบรเวณดนดอน

สามเหลยมปากแมน า (Delta) ดงนนในบรเวณชายฝงทะเลจงเปนบรเวณทพบการสะสมของสาร

POPs ในปรมาณมาก เนองจากสาร POPs จะดดซบอยกบตะกอนไดด โดยสาร POPs เหลาน

สามารถดดซมเขาสสตวหนาดน (Bentic Fauna) หรอสามารถระเหยขนสมวลน าดานบนหากพน

แหลงนาอยในสภาวะไรออกซเจน (Clark et. al., 1997)

5.3.2.2. สภาพแวดลอมทเปนทะเลเปด (Open Sea Environments) แมวาสาร POPs จะมาจากการพดพาโดยแมน าหรอจะมาจากน าทง กมได

หมายความวาจะถกนาออกไปสทะเลเปดไดโดยตรง แตตะกอนทมการสะสมในบรเวณปากแมน า

จะตองใชระยะเวลานานกวาจะเคลอนยายสทะเลเปด ถงแมวาสาร POPs จะมคณสมบตเปน

Lipophilic แตกมบางสวนทสามารถละลายน า ในสวนนเองกจะถกเคลอนยายในรปทละลายน า

หรอรวมตวกบสารอนทรยอยในรปของคอลลอยย แลวถกเคลอนยายออกสทะเลเปด (Larsson et

al., 2000) สาร POPs มความสามารถในการละลายนาแตกตางกน โดยสวนใหญจะละลายจนถงจด

อมตวไมเกน 1 ppb แตจะละลายไดดในไขมนหรอดดซบอยกบตะกอน บรเวณผวน าทะเลจะม

แผนฟลมบางๆ (Air-Water Film Interface) ความหนาสงสดประมาณ 1 มลลเมตร มกรดไขมน

(Fatty acid) เปนองคประกอบ เนองจากสาร POPs ละลายไดดในไขมนทาใหสารดงกลาวไปสะสม

ในแผนฟลมบรเวณผวนาทะเล สงผลตอสงมชวตทอาศยบรเวณผวนาและนกทะเล

สงมชวตทลองลอยในน า (Planktonic Organisms) มบทบาทสาคญตอขบวนการ

ตกตะกอนในทะเลเปด เนองจากแพลงกตอนเปนแหลงทสาคญของตะกอนในทะเล เมอสงมชวต

ชนดนตายลงกจะตกตะกอนผานมวลน าจากเขต Euphotic Zones ลงสทะเลลก วฏจกรของสาร

POPs ในทะเลจงเรมตนขน โดยเมอตะกอนทเกดจากสงมชวตตกลงผานมวลน า มการยอยสลาย

สารอนทรยดงกลาวเกดขน สงผลใหสาร POPs ถกปลดปลอยสมวลน าอกครง กระบวนการนม

ความสาคญในบรเวณทมวลน าสมผสกบพนทะเล (Water-sediment interface) เนองจากบรเวณ

ดงกลาวมแบคทเรยหนาแนนและมการยอยสลายเกดขนมาก ตะกอนทมสาร POPs ดดซบอย ใน

บางสภาวะสามารถปลดปลอยสารชนดนกลบสมวลน าได เชน กรณทแหลงน าอยในสภาวะไร

ออกซเจน (Skei et al., 2000).

72

5.4. การเขาสสายใยอาหารของสาร POPs

สงมชวตทลองลอยในน า (Planktonic Organisms) ซงหมายถงผผลตขนตน (Primary

Producers) หรอ แพลงกตอนพช (Phytoplankton) เปนสงมชวตชนดแรกทเคลอนยายสาร POPs

เขาสระบบสายใยอาหาร จากการศกษาในปจจบนยงมแบคทเรย ทเปนเสนทางสาคญอกอนหนงท

นาสาร POPs เขาสระบบผานเสนทางหวงโซอาหารของจลชพ (Microbial Food Chain) ซงสวน

ของหวงโซอาหารของจลชพกจะมการเชอมโยงกนระหวางสงมชวตขนาดเลก (Microorganisms)

ในทะเล โดยกลมของสงมชวตขนาดเลกในทะเลเปด ประกอบดวย ไวรส แบคทเรย Flagellates

Ciliates แพลงกตอนพช และแพลงกตอนสตวขนาดเลก เปนตน โดยเฉพาะแบคทเรย ซงพบอย

อยางหนาแนน ดงนนแบคทเรยจงเปนสงมชวตทมศกยภาพในการดงเอาสาร POPs ในน าทะเลเขา

สเซลลในสดสวนทมากกวาแพลงกตอนพช (Larsson et al. , 2000)

สงมชวตในทะเลสามารถไดรบสาร POPs ได 2 ทาง คอ

1. ไดรบโดยตรงจากสงแวดลอมโดยรอบ เมอสงมชวตเหลาทไดรบสาร POPs กจะ

สะสมในเนอเยอไขมน ดงนนหากสงมชวตในทะเลชนดใดมไขมนมากโอกาสในการสะสมสาร

ชนดนกมมากเชนกน การทสงมชวตไดรบสารโดยตรงจากน าและเกบสะสมในรางกาย เรยกวา

Bioconcentration โดยขบวนการนเกดขนแตกตางกนในแตละระดบของสายใยอาหารในทะเลเปด

และมกลไกพเศษในแตละระดบ เชน ในแพลงกตอนพช การแพรของสาร POPs เขาสภายในเซลล

มากหรอนอยขนอยกบ Lipomolecules ทผนงเซลลภายนอก ในปลาทะเล การไดรบสาร POPs

โดยตรงจากน าทผานเหงอกแลวมการแพรเขาเนอเยอไขมน คา Bioconcentration Factor (BCF)

สามารถหาไดจากอตราสวนระหวางความเขมขนของสารเคมในสงมชวต กบความเขมขนของสาร

ชนดเดยวกนในสงแวดลอมโดยรอบ คา Bioconcentration Factor จะใชเฉพาะในกรณทสารเคมม

กลไกการนาเขาสรางกายโดยการแพร (Diffusion)

2. ไดรบโดยทางออมจากการเปอนในอาหาร ในกรณนจะพบความเขมสงในปลา นกทะเล

และสตวเลยงลกดวยนมในทะเล ระดบความเขมขนเพมขนตามระดบของหวงโซอาหาร เรยกวา

Biomagnification โดยจะเกดขนตามลาดบของการสะสมในสงมชวตตามระดบของหวงโซ

อาหาร หรอเรยกวา Bioaccumulation เชน ในปลาทะเล สามารถสะสมสาร POPs จากอาหารทมน

กนและจากอนภาคในนาและตะกอนทมสารเคมดดซบอย ในกรณทสารมลพษไมถกเมตาบอลซม

ในรางกายของปลา สารเคมเหลานกจะสะสมในเนอเยอไขมนและมความเขมขนเพมขนตาม

ระยะเวลา ในทางปฏบต ตวบงชถงการสะสมจากการทดลอง มกจะมความเขมขนของสาร POPs

เพมขนตามอายและเพมขนตามระดบของสายใยอาหาร องคประกอบของไขมนจะเปนกลไก

ควบคมการสะสมสาร POPs ในรางกาย (Skei et al., 2000)

73

5.5. การใชสาร POPs ในประเทศไทย ประเทศไทยมการใชสารดดท (DDT) ในโครงการกาจดไขมาเลเรย ตงแตป พ.ศ. 2493

เปนตนมา และไดนามาไดปราบศตรพชอยางแพรหลาย ปจจบนกยงมการจากดการใชสารกลมน

โดยทางราชการมนโยบายหามใชและหามนาเขายาฆาแมลงในกลมนบางชนด ไดแก พ.ศ. 2525

หามนาเขาและใชสารบเอชซ (BHC) และเอนดรน (Endrin) ป พ.ศ. 2526 หามใชดดททางดาน

การเกษตร ป พ.ศ. 2531 หามนาเขายาฆาแมลง ไดแก แฮปตาคลอ (Heptachlor) อลดรน (Aldrin)

และดลดรน (Diedrin) มาใชทางดานการเกษตร แตยงไมหามใชทางดานสาธารณสข ปจจบน

ประเทศไทยไดสงหามอนญาตขนทะเบยนสารในกลม POPs บางชนด ไดแก ดดท (DDT) บเอชซ

(BHC) เอนดรน (Andrin) และทอกซาฟน (Toxaphene)

ยาฆาแมลงในกลมนทางองคการอนามยโลกหามใชหรอหากมการใชจะตองเขมงวดทสด

ไดแก บเอชซ (BHC) ลนเดน (Lindane) ทอกซาฟน (Toxaphene) คลอเดน (Chlodane) เฮปตา

คลอร (Haptachlor) ดดท (DDT) อลดรน (Aldrin) ดลดรน (Diedrin) และ เอนดรน (Endrin) ใน

หลายประเทศมการสงหามใชมานานแลวแตกยงผลตสงออกขายตางประเทศ โดยเฉพาะประเทศ

กาลงพฒนา

5.6. การจาแนกประเภทของสาร POPs สารทนามาใชกาจดศตรพชกลม POPs ในกลมโมเลกลหนก และเปนสารทมผลกระทบ

มากกวากลมทมน าหนกโมเลกลตา ปจจบนพบมการสะสมในระบบนเวศทางทะเลและสตวทะเล

มากขน สารในกลมนสามารถจาแนกไดดงน

5.6.1. ดดท (DDT) และอนพนธ 5.6.1.1. ดดท (DDT; Dichlorodiphenyltrichloroethane) เปนสารฆาแมลงทรจกกนมา

นาน มลกษณะสาคญ คอ

- เปนพษรนแรงตอแมลง แตมพษนอยตอสตวชนดอน

- มความคงทนสง มคาครงชวต (Half-life) ในดนประมาณ 10 ป

- เปนพษอยางตอเนอง เพราะมความคงทนสง

- ราคาถก

สมยสงครามโลกครงท 2 และสงครามยโรป ไดมการนาดดท มาใชปองกนการตดเชอ

โรคไขรากสาด (Typhus) ในกลมผอพยพ ตอมาองคการอนามยโลก (WHO) ไดนามาใชกาจดยงท

เปนพาหะของโรคมาลาเรย จนกระทงมการหามนามาใชฆาแมลงชนดนตงแตป ค.ศ. 1939 แต

74

ประเทศกาลงพฒนาบางประเทศแถบแอฟรกาและตะวนออกไกล ยงมการใชดดทเพอกาจด

ศตรพชในการเกษตรและปาไม เนองจาก ดดท เปนสารกาจดศตรพช (Pesticide) ตวแรกทมการใช

กนอยางกวางขวาง จนนาไปสการปนเปอนทงในดนและนา จนกระทงปจจบน (WFPHA, 2000)

5.6.1.2. ดดอ (DDE; Dichlorodiphenyethane) เปนอนพนธของดดท เกดจากการสญ

เสยคลอรนอะตอม (Cl-) ไป 1 โมเลกล มความเปนพษนอยกวาดดท ไมนยมนามาใชฆาแมลง

สารดดททมการปนเปอนลงสทะเล กวา 80% จะสะสมอยในรป ดดอ

5.6.1.3. ดดด (DDD; Dichlorodiphenyldichloroethane) เปนอนพนธของดดท เกดจาก

การสญเสยคลอรนอะตอม (Cl-) อนพนธชนดนเปนพษกบแมลง แตมพษนอยตอปลา สตวสวน

ใหญสามารถขบสารชนดนออกไดจงมการสะสมนอย ในทางการคา ดดทจะมสวนผสมของ

อนพนธทงสองชนด

ภาพท 5.1. สตรโครงสรางทางเคมของดดท

ผลของสารดดท ตอสภาพแวดลอมในแหลงนา

ดดท มผลกระทบตอสงทชวตในแหลงน า โดยทาใหการพฒนาของระบบสบพนธ

ลมเหลว สงผลตอระบบภมคมกน มการตายของนกภายหลงการพนสารดดท เนองจากดดทมพษ

ตอระบบประสาท หากมการสะสมในรางกายกจะเปนพษตอตบ ไต และสงผลตอระบบภมคมกน

(WFPHA, 2000) จากการทดลองในหองปฏบตการ พบวา ดดท สงผลทาใหกาลงผลตเบองตน

ลดลง 50% ทระดบความเขมขน 1 ppb. ปลาทะเลจะไวตอความรสกเมอไดรบสารดดท ในปลา

กระดกแขงจะมคาระดบความเขมขนททาใหตายลงครงหนง ทระเวลา 96 ชวโมง (96 h LC50) อย

ระหวาง 0.4 - 0.89 ไมโครกรม/ลตร แตในหอยสองฝาสามารถทนตอความเปนพษสงเมอ

เปรยบเทยบกบสตวชนดอน โดยมคาระดบความเขมขนททาใหตายลงครงหนง ทระเวลา 96

ชวโมง มากกวา 10 มลลกรม/ลตร (Clark et. al., 1997)

75

ภาพท 5.2. การสะสมของดดทในระบบนเวศทางทะเล (Ingmanson and Wallace, 1995)

5.6.2. กลม Cyclodiene หรอ “Drins” ยาฆาแมลงในกลมน ไดแก อลดรน (Aldrin) ไดเอลดรน (Dialdrin) ดลดรน

(Dieldrin) แอนดรน (Endrin) แฮปตารคลอ (Haptachlor) อลดรนและไดเอลดรนเปนยาฆาแมลง

มโครงสรางคลายกน ดลดรนจะสลายตวกลายเปนไดเอลดรนอยางรวดเรวเมอเขาสสงแวดลอม

หรอรางกาย ในระหวางป พ.ศ. 2493-2513 อลดรนและไดเอลดรนเปนยาฆาแมลงทมการใชกน

อยางแพรหลายจนถงป พ.ศ. 2514 สหรฐอเมรกากประกาศหามใชสารทงสองเปนยาฆาแมลง แต

ยงใหใชกาจดปลวกได เนองจากพบวาเปนสารทาลายสงแวดลอมและมผลสบเนองทเปนอนตราย

ตอสขภาพมนษย ดงนนในป พ.ศ. 2530 กหามใชทกกรณ สารกลมนมความคงทนและความเปน

พษทงตวมนเองและอนพนธทไดจากการยอยสลาย เชน แฮปตารคลอ เมอสลายเปน Heptachlor

Epoxide จะมความเปนพษสงกวา สารฆาแมลงในกลมนนยมใชเคลอบเมลดพชเนองจากมความ

76

เปนพษและความคงทนสง มความเปนพษรนแรงตอสตวเลยงลกดวยนมและมการสะสมใน

สงมชวต (Bioaccumulation) สารในกลมนมการยกเลกการใชตงแต ป ค.ศ. 1970 ยกเวน

อตสาหกรรมบางประเภท แมวาปจจบนมการใชนอยลงแตมสารกลมนปรมาณมากกระจายลงส

สงแวดลอมและมการชะลางไปสะสมในทะเล

5.6.2.1. อลดรน และไดเอลดรน (Aldrin and Dieldrin) อลดรน และไดเอลดรน เปนชอ

สามญของสารเคมในกลม “Drins” ทรจกกนดและมการใชอยางกวางขวางในการกาจดแมลงใน

ดน (Soil Insect) ทงอลดรน และไดเอลดรนสามารถดดซบตะกอนดนแลวซมลงสแหลงน าใตดน

ไดเอลดรนสามารถคงทนอยไดในดนโดยมคาครงชวต (Half-life) ประมาณ 5 ปใน เขตอบอน

(WFPHA, 2000) แตในเขตรอนพบวามการสลายตวประมาณ 90% ภายในระยะเวลา 1 เดอน

(WHO, 1989) หากสารชนดนเขาสรางกายมนษยจะตกคางอยในรางกาย โดยมคาครงชวตใน

รางกายประมาณ 9-12 เดอน (WFPHA, 2000). แสงอาทตยและแบคทเรยเปนตวการทาใหสารเหลานเปลยนแปลงไป เชน อลดรน

เปลยนเปนไดเอลดรน ดงนนจงพบแตไดเอลดรนในสงแวดลอมเปนสวนมาก สารทงสองจบตว

แนนกบดนและระเหยสอากาศอยางชา ๆ พชไดรบอลดรนและไดเอลดรนจากดน อลดรนจะ

เปลยนเปนไดเอลดรนอยางรวดเรวเมออยในพชและสตว ไดเอลดรนสะสมอยทไขมนและออก

จากรางกายไดชามาก ไดเอลดรนมอยทกแหงในสงแวดลอมแตมปรมาณนอย เนองจากถกหาม

ใชไปแลวจงปนเปอนอยในอาหารในปรมาณตา โรงขยะจะมไดเอลดรนปรมาณสงกวาทอน.

อลดรนและไดเอลดรนมผลตอระบบประสาทสวน หากรบเขาในรางการในปรมาณสง

หากไดรบในปรมาณปานกลางเปนเวลานานกทาใหเกดอาการชกได จากการศกษาในสตวทดลอง

พบวาทาใหภมคมกนลดลง สถาบนวจยมะเรงของสหรฐอเมรกาไมจดวาอลดรนและไดเอลดรน

เปนสารกอมะเรง ไมมขอมลทชดเจนวาอลดรนและไดเอลดรนเปนสารกอมะเรงในมนษย แต

พบวาเมอใหไดเอลดรนกบหนในปรมาณสงจะทาใหเปนมะเรงทตบ จากการศกษาขอมลทพบใน

คน หากมปรมาณไดเอลดรนเกนกวา 0.20 มลลกรมในเลอด 1 ลตร (0.20 mg/L) มผลทาใหม

อาการชกและควบคมกลามเ นอไมได สานกงานคมครองสงแวดลอมสหรฐอเมรกา

(Environmental Protection Agency หรอ EPA) กาหนดวาในน าและอาหารทะเลควรมอลดรนไม

เกนกวา 74 picogram ตอลตร (pg/L - pico เทากบเศษหนงสวนลานลาน หรอเทากบ 10-12) และม

ไดเอลดรนไมเกนกวา 71 pg/L (WHO, 1992) ผลตอสภาพแวดลอมในแหลงนา

77

อลดรน และไดเอลดรน พบมผลทาใหเกดการเปลยนแปลงตอระบบเอนไซม ระบบฮอรโมน

และระบบสบพนธในปลา อลดรนพบมการสะสมเพมขนในหอยและปลา (WFPHA, 2000).

ตารางท 5.3. แสดงการสะสมของสารไดอลดรน (Dialdrin) ในสงมชวตและคา Bioaccumulation

Factor

ชนด ค ว า ม เ ข ม ข น ใ น น า

(ไมโครกรม/ลตร) ระยะเวลาทไดรบ (วน)

Bioaccumulation

Factor

Guppy

(Poecilia reticulata) 0.8, 2.3 หรอ 4.2 32 12 500

Sculpins

(Cottus perplexus) 0.017, 0.17, หรอ 0.86 32 13300

Alga

(Scenedesmus obliquus)

1, 5, หรอ 20 14 1300

Water flea

(Daphnia magna) 2.1, 4.5, หรอ 12.8 6 14 000

Common frog

(Rana temporaria) 0.8 2 387.5

ทมา : http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc91.htm

สาหรบ แอนดรน (Endrin) เปนสารกาจดหน (Rodenticide) และเปนสารกาจดแมลงใน

ไรฝาย นาขาว และไรขาวโพด แอลดรนจะเปนพษตอรนแรงตอสงมชวตในแหลงน า คอ ปลา

สตวไมมกระดกสนหลง และแพลงกตอนพช โดยมคาความเขมขนททาใหตายลงครงหนง (96-h

LC50) ตากวา 1 ไมโครกรมตอลตร ขณะทคาความเขมขนททาใหตายลงครงหนงของสารอลดรน

และไดแอลดรน ในปลา มคาอยในชวง 1.1 ถง 53 ไมโครกรมตอลตร (WHO, 1992) แอนดรน

สามารถคงทนอยไดในดนโดยมคาครงชวต (Half-life) ประมาณ 12 ปในเขตอบอน แอลดรนเมอ

เขาสรางกายจะไปสะสมในเนอเยอไขมน (Adipose Tissues) แตโดยทวไปจะสามารถเมตาบอล

ซมและขบออกจากรางไดภายใน 24 ชวโมง (WFPHA, 2000).

78

ตารางท 5.4. แสดงการสะสมของสารแอนดรน (Endrin) ในสงมชวตและคา Bioaccumulation

Factor

ชนด ค ว า ม เ ข ม ข น ใ น น า

(ไมโครกรม/ลตร)

ระยะเวลาทไดรบ

(วน)

Bioaccumulation

Factor

Clam

(Mercenaria mercenaria)

1 5 480

Mussel

(Hyridella australis) 10 24 38

Eastern oyster

(Crassostrea virginica) 0.05 7 2780

Water flea

(Daphnia magna) 1.0 1 2600

Fathead minnow

(Pimephales portals) 0.015 _ 10 000

ทมา : http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc91.htm

5.6.2.2. แฮปตารคลอ (Haptachlor) แฮปตารคลอ เปนสารกาจดปลวก (Termiticide)

และกาจดแมลง (Insecticide) โดยเคลอบเมลดพช แฮปตารคลอถกเมตาบอไลดในรางกาย

กลายเปน Heptachlor epoxide มนษยไดรบสารชนดนจากการกนอาหารทปนเปอนและการหายใจ

เอาละอองสารจากการสเปรยสารกาจดแมลง แฮปตารคลอ มความเปนพษสงในมนษยโดยมผล

ตอระบบประสาทสวนกลาง (Central Nervous System) และทาลายตบ นอกจากนยงมผลตอ

ระบบฮอรโมน Progesterone และ Oestrogen มการตรวจพบการสะสมในสตวน าหลายชนด เชน

ปลากนยง (Mosquito Fish) หอยกาบ (Soft Clam) หอยนางรม (Oyster) และปลา Fathead

Minnow. (WFPHA, 2000).

79

ดลดรน เฮปตารคลอ

ภาพท 5.2. สตรโครงสรางทางเคมของดลดรน และ เฮปตารคลอ

5.6.3. กลมคลอเดน (Chlordane)

คลอเดนเปนสารกาจดแมลง ใชกาจดมดตามสนามหญาและพนทเพาะปลก สารคลอเดน

ทคงทนในสภาพแวดลอมอยในรป Chlordane Isomers ซงม 2 รป คอ Alpha Chlodane และ

Gamma Chlordane (WHO, 1984) คลอเดนเปนสารทละลายน าไดนอยมาก แตละลายไดดในตว

ทาละลายอนทรย เปนสารกงระเหย (Semi-volatile) จงทาใหพบสารชนดนในบรรยากาศ เมอถก

เคลอนยายลงสทะเลสามารถดดซบอยกบตะกอน สามารถสะสมในไขมนของสงมชวต คลอเดน

สามารถคงทนในสภาพแวดลอมโดยคงอยในดนไดมากกวา 20 ป มกจะไดรบเขาสรางกายผาน

ทางอาหาร โดยคลอเดนทตกคางในรางกายจะถกเมตาบอไลดในเนอเยอ และสามารถถายทอดจาก

แมสลกผานทางน านมทใหลกดม คลอเดนพบวามความสมพนธกบโรคหลอดลมอกเสบ

(Bronchitis) โรคไซนส (Sinusitis) และ โรคปวดศรษะขางเดยว (Migraine) ในบานทมการใช

สารชนดนกาจดปลวก จากการศกษาบคคลททางานในโรงงานผลตคลอเดน พบวาสวนใหญจะ

เปนโรคทเกยวของกบระบบทางเดนหายใจ (WFPHA, 2000)

ผลของคลอเดนในสงแวดลอม ความเปนพษของคลอเดนในสตวน าบางชนด เชน ในปลา Fathead Minnow มคาความ

เขมขนททาใหตายลงครงหนงท 96 ชวโมง (96-h LC50) เทากบ 52 ไมโครกรมตอลตร ในปลา

Rainbow Trout มคาเทากน 7.8 ไมโครกรมตอลตร สารอาหารทปลาไดรบมผลตอความเปนพษ

ของคลอเดน (WHO, 1984) คลอเดนสามารถเคลอนยายผานทางบรรยากาศไดเปนระยะทางไกล

ซงปจจบนสามารถพบในระบบสายใยอาหารแถบอารกตก สามารถตรวจพบไดในสงมชวตทงใน

80

น าจดและในทะเล เชน ในปลา Flathead minnow สาหราย หอยฝาเดยว และปลา Sheephead

Minnow. (WFPHA, 2000) พษเฉยบพลนของคลอเดนตอสงมชวตในแหลงน ามความแตกตางกน

จากการทดลองใน Pink Shrimp พบคา LC50 ท 96 ชวโมง มคากวา 0.4 มลลกรมตอลตร มคา

Bioconcentration Factors เทากบ 37,800 สาหรบปลา Fathead Minnows และ 16,000 สาหรบปลา

Sheepshead minnow (http://www.chem.unep.ch/pops/)

ภาพท 5.3. สตรโครงสรางทางเคมของคลอเดน

81

ตารางท 5.5. แสดงการสะสมของสารคลอเดน (Chlodane) ในสงมชวตและคา Bioaccumulation

Factor

ชนด ค ว า ม เ ข ม ข น ใ น น า

(ไมโครกรม/ลตร) ระยะเวลาทไดรบ (วน)

Bioaccumulation

Factor

Bacteria

(Caulobacter vibrioides)

_ _ 53 000

Alga

(Oedogonium sp.) _ _ 49 500 - 98 386

Alga

(Ankistrodesmus amalloides)

_ _ 5560

Water flea

(Daphnia magna) 1.7 - 21.6 7 15 000 - 175 000

Oysters 10 _ 7300

ทมา : http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc91.htm

5.6.4. กลม Toxaphene Toxaphene เปนชอทางการคาของ Polychlorinated Camphenes นามาใชกาจดแมลง

ตงแตกลางป ค. ศ. 1940 มคลอรนเปนองคประกอบอยประมาณ 68% โดยน าหนก ใชในการกาจด

แมลงศตรฝายและพชผกตางๆ ปจจบนเปนสารทถกจากดในการใช มสวนผสมของ

สารประกอบมากกวา 177 ชนด การผลตสาร Toxaphene เกดขนตงแต 15-20 ปทแลว เสนทาง

การเคลอนยายสาร Toxaphene ทตกคางในดน ไดแก การระเหยสบรรยากาศ ขบวนการชะลาง

เปนตน คาครงชวต (Half-life) ของสาร Toxaphene ในดนมระยะเวลายาวนานกวา 12 ป เปนสาร

ทรจกกนดในแงการสะสมในสงมชวต (WFPHA, 2000).

82

ผลตอสภาพแวดลอมในแหลงนา สาร Toxaphene มผลตอสตวน าหลายชนด เชน ยบย งการสรางเปลอกในหอยนางรม ทา

ใหเกด Broken-Back- Syndrome ในปลา Fathead minnows ปลา Brook Trout และปลาChannel

Catfish (WHO, 1984) ในสตวเลยงลกดวยนมทอาศยในแหลงนา การไดรบสาร Toxaphene จะทา

ใหขาด Hepatic Enzymes ทใชในการเมตาบอไลดสาร Toxaphene สงผลใหสาร Toxaphene

สามารถสะสมในระดบความเขมขนทสงในเนอเยอไขมน (WFPHA, 2000).

ตารางท 5.6. แสดงการสะสมของสาร Toxaphene ในสงมชวตและคา Bioaccumulation Factor

ชนด ค ว า ม เ ข ม ข น ใ น น า

(ไมโครกรม/ลตร) ระยะเวลาทไดรบ (วน) Bioconcentration Factor

Brook Trout 0.041 – 0.5 15 4900 - 76000

Mosquito Fish 44.4 _ 4247

ทมา : http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc91.htm

ภาพท 5.4. สตรโครงสรางทางเคมของ Toxaphene

83

5.6.5 โพลคลอรเนตไบฟนล (Polychlorinated biphenyl) หรอ สาร พซบ (PCBs) สารพซบ (PCBs) หรอ โพลคลอรเนตไบฟนล (Polychlorinated biphenyls)

หมายถง กลมของสารเคมจาพวกสารอนทรยทมคลอรนเปนสวนประกอบหลก สารกลมนม

ประมาณ 209 ชนด โดยแตกตางกนทจานวนอะตอมและตาแหนงของคลอรนทเตมเขาไปในวง

แหวนของไบฟนล (Biphenyl) ซงเปนโครงสรางหลก สตรทวไปของสารพซบ คอ C6X5-C6X5

โดยตาแหนง X อาจเปนไฮโดรเจนหรอ คลอรนอะตอมกได

สารพซบ เปนสารทถกสงเคราะหขนในหองปฏบตการ ตงแตป ค.ศ. 1930 โดย

บรษท Monsanto Chemical Corporation เปนสารเคมทมคณสมบตทางกายภาพและทางเคมคลาย

กบดดท มลกษณะเปนของเหลว ละลายน าไดนอย แตละลายไดดในไขมน เปนสารททนตอ

กระบวนการออกซเดชน (Oxidation) ทนความรอน สลายตวไดยากในธรรมชาตและสงมชวต ม

ความคงสภาพสง ไมตดไฟ เปนสารทใชในโรงงานผลตอปกรณอเลกโทรนค โรงงานผลตส

พลาสตก และสารเคลอบตางๆ น ามนหลอลน ตวนาความรอนในระบบไฮโดรลก ใชในระบบ

ถายเทความรอน ใชเปนสารปองกนไฟฟารวในเครองใชไฟฟา เชน หมอแปลงไฟฟา ชอทางการ

คาของสารพซบจะแตกตางกนออกไป ขนอยกบประเทศผผลต เชน Arochlor ของ สหรฐอเมรกา,

Kanechlor ของญปน, Chlophen ของเยอรมน, และSovol ของรสเซย เปนตน

ภาพท 5.5. สตรโครงสรางทางเคมของ สาร พซบ (PCBs)

ผลตภณฑทางการคาของสาร PCBs มหลายชนด โดยมหมายเลข 4 ตว ตามหลง

ชอทางการคา หมายเลขสองตวแรกจะบอกลกษณะทางโมเลกล กลาวคอ ถาเปน 12 กหมายถง

Chlorinated Biphenyls สวนตวเลขสองตวหลงจะบอกคารอยละของน าหนกคลอรน เชน Aroclor

1242 หมายถง PCBs ทประกอบดวยคลอรน 42% สาร PCBs เปนสารทคงสภาพไดสงกวา ดดท

ทงนเนองจากระหวาง Aromatic Rings ไมมสวนประกอบของ Ethane ซงเปนตาแหนงทจะทาให

เกดการการเปลยนแปลงไดงายดงเชนใน ดดท อยางไรกตามสารชนดนสามารถสลายไดโดย

84

แบคทเรย และรงสอลตราไวโอเลต การสลายตวจะใหเกดสารหลายชนด เชน Iso-heptane และ

n-propylbenzene เปนตน

การแพรกระจายของสารพซบในสงแวดลอม เนองจากพซบเปนสารทถกสงเคราะหขน ดงนนการแพรกระจายในสงแวดลอม

จงเกดจากการกระทาของมนษย โดยเกดจากการผลตและนาไปใช สดทายจะถกปลอยออกส

สงแวดลอม และไปสะสมในตะกอนตามแหลงนาตางๆ พซบสามารถเคลอนทจากทหนงไปยงอก

ทหนงทอยไกลจากแหลงเดม หรอ จากซกโลกหนงไปยงอกซกโลกหนงไดโดยอาศย 2 ขบวนการ

คอ

1. ขบวนการ Grasshopper effect เปนกระบวนการทประกอบดวย การระเหย

(Evaporaing) และ การพดพาลงไปนอนกนทะเล (Deposit) โดยเกดขนซาๆ กนเปนวงจร

2. ขบวนการทางหวงโซอาหาร (Food chain) โดยเรมจากปลา นกกนปลา สตวเลยงลก

ดวยนม และสดทายคอ มนษย ซงอยบนยอดสดของหวงโซอาหาร

จากทง 2 กระบวนการนทาใหพซบสามารถเขาไปสะสมในรางกายมนษยและ

สตวทอาศยอยหางไกลจากแหลงผลตหรอใชพซบได ดงนนการแกใขปญหาของสารพซบใน

สงแวดลอมจงจาเปนตองอาศยความรวมมอของทกประเทศ จากการประชมของโครงการ

สงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP) ณ เมอง Montreal ป ค.ศ.1998 ไดจดใหพซบเปนสาร

หนงในสบสารทอยในกลม Peristent Organic Pollutants (POPs) ซงเปนกลมของสารทลดปรมาณ

การใชลงใหมากทสดเนองจากเปนสารมลพษในสงแวดลอมทมความเปนพษสง ประกอบกบม

ความคงทนและสลายตวไดยาก

ดวยเหตทมผลกระทบตอสงแวดลอมจงมความพยายามลดปรมาณการใชลง

ปรมาณของ PCBs ทผลตขนมาใชปละกวา 1 ลานตน ประมาณวา สาร PCBs รวไหลออกส

สงแวดลอมโลกประมาณปละกวา 75,000 ตน และเกดความยงยากตามมาจนถงปจจบน สาร

PCBs สามารถแพรกระจายสสงแวดลอมไดหลายทาง เชน ปะปนมากบน าทงหรอของเสยจาก

โรงงานอตสาหกรรม การเผาขยะมลฝายทมสารชนดนปะปนอยทาใหสาร PCBs ปลดปลอยส

บรรยากาศ ทงนเพราะสาร PCBs ถกทาลายไดยากดวยความรอน การใชสาร PCBs เปนยาปราบ

ศตรพชกเปนอกหนทางหนงทสาร PCBs ปนเปอนในสงแวดลอม เนองจากสารชนดนมจานวน

คลอรนตาจะมประสทธภาพในการเปนยาปราบศตรพชไดด อยางไรกตามเมอสารชนดน

ปนเปอนลงสสงแวดลอมแลว ทะเลจะเปนแหลงสดทายทรองรบสารเหลานเอาไว เมอสาร PCBs

เจอปนลงในแหลงน าแลวจะมโอกาศสะสมตวและเพมขยายตวตามชวภาพไปตามหวงโซอาหาร

เชนเดยวกบสารดดท

85

ภาพท 5.6. วฏจกรของสาร PCBs ในสงแวดลอม (Kennish, 1996)

มนษยเรมตระหนกถงภยอนรายแรงของสาร PCBs เปนครงแรกเมอมการตรวจพบสาร

PCBs ในปลาของทะเลบอลตกใน ค.ศ. 1966 หลงจากนนการศกษาเรองปรมาณตกคางและ

ผลกระทบตอสงแวดลอมไดกระทากนอยางแพรหลาย ผลของ PCBs ตอมนษยทเหนไดชดนน

เกดในประเทศญปน ใน ค.ศ. 1968 โดยชาวญปนประมาณ 5,000 คน ไดบรโภคนามนราขาวทเจอ

ปนโดยสาร PCBs ทรวออกจากระบบระบายความรอน ทาใหเกดเปนโรคทเรยกวา Yusho

disease โดยมอาการเปนผนทผวหนงทวตว บางรายมอาการออนเพลยและอาเจยร เหตการณ

ดงกลาวทาใหมผเสยชวต 4 คน (Clark et.al., 1997)

ความเปนพษขอสารพซบ ความเปนพษของสารพซบ ไมมแบบเฉยบพลน แตจะสะสมในรางกายทละนอย

เปนเวลานานจนเกดอาการเรอรงในทสด อาการเรมแรกของการเกดพษคอ เบออาหาร คลนไส

86

อาเจยน และแขนขาเกดอาการบวม อาการตอมาทรจกกนดและเหนไดชดคอ เกดฝและตมเลกๆ ท

ผวหนง ผวหนงและเลบคลา นอกจากนยงอาจทาลายระบบประสาท ทาใหเกดความผดปกตของ

ระบบสบพนธ และระบบภมคมกน และอาจทาใหเกดเปนมะเรง มนษยสามารถรบพซบเขาส

รางกายไดโดยการรบประทานอาหารทปนเปอนสารพซบ การซมผานผวหนงและตบ แตจะถก

รางกายเปลยนแปลงไดนอยมาก พซบถกขบออกจากรางกายไดบาง สวนมากทางอจจาระ

ปสสาวะ นอกจากนนถกขบออกไดเลกนอยทางนานม และผวหนง

ผลกระทบในแหลงนา สาร PCBs มประวตอนยาวนานในเรองของผลกระทบตอสงมชวต มรายงานถง

ผลของสาร PCBs ตอระบบสบพนธและระบบฮอรโมนตอแมวน า (Harbour Seal) ในแถบ

อารกตก ผลกระทบตอนกทะเล โดยทาใหอตราการวางไขลดลง เปลอกไขหนา และมพฒนาการ

ของตวออนผดปกตและตายภายหลงฟกออกเปนตวภายในระยะเวลาไมเกน 5 วน (WFPHA,

2000).ในแหลงน า สาร PCBs มกจะดดซบอยกบตะกอนและสารอนทรย จากการศกษาจะพบ

สะสมในตะกอนและสารแขวนลอยมากกวาละลายอยในน า แมวาสาร PCBs จะคงสภาพใน

ตะกอนไดเปนระยะเวลานาน แตกมบางสวนทสามารถปลดปลอยสมวลนาไดโดยการกระทาของ

ทงสงมชวตและสงไมมชวต ปรมาณของสาร PCBs ในตะกอนสามารถสญเสยไดทงการกระทา

โดยสงแวดลอมและสงมชวต (WHO, 1993) แมวาในหลายประเทศมการควบคมทงการใชและ

การปลอยสาร PCBs แตการปลอยสาร PCBs ในปจจบนจะจากดพนทแคบลงเมอเปรยบเทยบกบ

ในอดด มปจจยหลายประการท เ กยวของกบการสะสมในเนอเยอไขมนของสงมชวต

(Bioaccumulation) ไดแก ระยะเวลาและระดบความเขมขนทไดรบ โครงสรางทางเคมของ

สารประกอบ จากการทดลองหาคา Bioconcentration Factors ของสาร PCBs ในสตวน าหลาย

ชนด เชน ปลา กง หอยนางรม พบมคาอยในชวง 200-70000 ในทะเลเปดการสะสมสาร PCBs จะ

เพมขนตามระดบของหวงโซอาหาร

5.6.6. สารไดออกซน (Dioxins) และฟแรน (Furans) ไดออกซน เปนสารเคมสงเคราะหทมอนตรายมากทสดชนดหนง เพราะ

แบคทเรยไมสามารถยอยสลายได มอยท วไปทกแหงในสงแวดลอม โดยเกดจากการรวมตวของ

คลอรน ออกซเจน และเบนซน (Benzene) สามารถสะสมอยในเนอเยอของสงมชวต โดยจะม

ความเขมขนมากยงขนเมออยในหวงโซอาหารหลายระดบ สารไดออกซน เปนสารทมคลอรน

เปนองคประกอบอย 1-8 อะตอม แตมไอโซเมอร (Isomer) กวา 85 แบบ สาร TCDD (2,3,7,8-

tetrachlorodibenzodioxin) ถอเปนไอโซเมอรทมความเกยวของกบสงแวดลอมทางทะเลมากทสด

87

และเปนตวทมพษรายแรงทสด มลกษณะเปนของแขงซงละลายในน าได ทนตอความรอน คง

สภาพในดนและน าแตสามารถสลายตวไดอยางรวดเรวโดยแสง สวนใหญปนเปอนใน

ขบวนการผลตทเกยวเนองกบคลอรนโดยไมไดตงใจ เชน โรงเผาขยะ โรงงานผลตสารเคมกาจด

แมลงและวชพช โรงงานผลตพลาสตกพวซ (Poly-Vinyl Chloride) โรงงานฟอกยอมกระดาษ

สวนฟแรน หรอ Chlorinated dibenzofurans เปนทมโครงสรางคลายกบไดออกซน แตมปรมาณ

ไอโซเมอรสงถง 135 แบบ

สารไดออกซน มลกษณะทางเคมและกายภาพทคงท ความคงทจะเพมมากขนเมอม

จานวนของฮาโลเจนเพมขน เปนสารทไมละลายน าแตละลายในตวทาละลายอนทรยและน ามน

มความเปนพษสง กลมอตสาหกรรมทมการใชสารไดออกซนมาก ไดแก

- จากโรงงานแปรรปไมและอตสาหกรรมบาบด ทใชสาร Chlorophenols

- โรงงานยาปราบวชชพช เชน 2,4,5 T และ 2,4 D ซงเปนแหลงของไอโซเมอร

Di-CDD, Tri-CDD และ Tetra-CDD

ภาพท 5.6. สตรโครงสรางทางเคมของ สารไดออกซน

ปจจบนอตสาหกรรมทใชสารไดออกซน เหลานไดมการลดและขจดออกไปเกอบหมด

แตแหลงของไดออกซน ทสาคญทเหลออยกคอ มาจากการเผาไหมของสารอนทรย เชน น ามน

และไมตางๆ สารไดออกซน สามารถสงเคราะหไดทระดบอณหภม 200-400 oC

สารปนเปอนชอ “ไดออกซน” ทาใหมนษยตระหนกไปทวในฐานะทเปนตวกอมะเรงใน

รางกายและมอนตรายสงสดในกลมสารพษท งหมด ความรนแรงทวานไดรบการยนยนโดย

สานกงานพทกษสงแวดลอมแหงสหรฐอเมรกา (EPA-Environmental Protection Agency)

88

โทษภยของไดออกซน เปนทรจกกนมานานแลวโดยเฉพาะเมอครงสงครามเวยดนามท

สหรฐอเมรกานาสารสสม (Agent Orange) ไปโปรยในพนทปาเพอเปดสมรภมทเปนจดบอดของ

ตวเอง พลเมองเวยดนามตงแตครงนนจนถงปจจบนเจบปวยลมตายไปเปนจานวนมาก เนองจาก

ไดออกซนเปนสารทสามารถแพรกระจายอยในสงแวดลอมทวไปทาใหยากทจะหลกเลยง อยางไร

กดแหลงทพบมากทสด คอ ในไขมนสตว และไขมนปลานาจด

พษภยของไดออกซน คณะกรรมการสา นกงานอาหารและยา กระทรวงสาธารณสข อางถงขอมลของ

สานกงานพทกษสงแวดลอมแหงสหรฐอเมรกา (EPA) วา ไดออกซนเปนสารกอมะเรงชนด

เฉยบพลน (พบในสตวทดลอง) มผลทาใหเบออาหาร นาหนกลด เปนแผลในกระเพาะอาหาร ตบ

อกเสบและเสยชวต ผลใหตวออนพการ หรอผเปนแมแทงได นอกจากนยงทาใหจานวนเชออสจ

(Sperm) ลดลง สงมชวตทอาศยในแหลงน าทมการสะสมการไดออกซนมกจะเปนกลมทอย

ระดบบนของหวงโซอาหาร โดยสารชนดนจะสงผลตอระบบสบพนธและการพฒนาการของตว

ออน การเขาสระบบหวงโซอาหารของไดออกซนมาจากการตกจากบรรยากาศ

5.6.7. กลมลนเดน (Lindane; -HCH) ยาฆาแมลงกลมนไดถกนามาใชกาจดแมลงในระยะเวลาใกลเคยงกบการนาดดทมาใช

สารในกลมนสามารถระเหยและคงสภาพอยไดในสภาวะอณหภมสง จงนยมใชรมควน

(Fumigate) ผลผลตทางการเกษตรตางๆ เพอกาจดแมลง เชน กลวยไม นอกจากนยงนยมใชเคลอบ

เมลดพช ทาเนอไมปองกนมอด เปนตน เนองจากลนเดนสามารถสะสมไดในระบบหวงโซอาหาร

ดงนนจงมการจากดการใช อยางไรกตาม ยงมการใชยาฆาแมลงกลมนอยางกวางขวางในดาน

การเกษตร

5.6.8. กลม Hexachlorobenzene (HCB) สารในกลมนมการใชกนอยางแพรหลายในการอบดน (Soil fumigant) เคลอบเมลดพช

อบยงฉางปองกนเชอรา และอบเนอไม เปนสารทเปนผลพลอยได (By-product) ในการผลต จาก

การผลตสารเคมทมคลอรนเปนองคประกอบ (Chlorinated chemicals) ไดแก Carbontetrachloride,

Pentachlorophenol และ Vinyl chloride monomer สาร HCB มความสามารถในการละลายน าได

นอย ดงนนเมอมการปนเปอนลงสทะเล จงมกจะอยในรปเกาะตดอยกบอนภาคของตะกอนและม

ความคงทนสง สงมชวตในแหลงน าโดยทวไปจะสะสมสาร HCB จากน าและอาหาร ขณะท

สงมชวตหนาดนไดรบสาร HCB โดยตรงจากตะกอน การสะสมสาร HCB ในตะกอนจะมความ

89

สมพนธกบปรมาณสารอนทรยทเปนองคประกอบในตะกอน การไดรบสาร HCB จากอาหารทา

ใหสงชวตมการสะสมเพมขนตามระดบหวงโซอาหาร ซงพบไดในระบบนเวศของแหลงน า

ธรรมชาตโดยทวไป (WHO, 1997). ผลของสารา HCB ตอมนษย พบวาสาร HCB ในระดบความ

เขมขนสงจะเปนพษเฉยบพลนตอตบ เดกทารกสามารถไดรบสาร HCB จากนมแม โดยจะมผลให

การเจรญเตบโตลดลง และทาใหตอมไธรอยดโต

ภาพท 5.7. สตรโครงสรางทางเคมของ สาร Hexachlorobenzene (HCB)

5.7. ความเปนไปของสาร POPs เมอลงส ในทะเล

1. การเจอจาง (Dilution) คอการทสาร POPs ทปนเปอนในแหลงนามการเจอจางให

ความเขมขนลดลง

2. การเขมขน (Concentration) คอ การสะสมของสาร POPs ในสวนประกอบเฉพาะ

เจาะจงของระบบนเวศทาใหความเขมขนเพมขน

3. การสลายตวและการเปลยนแปลงรป (Degradation and Transformation) คอ การ

สลายตวเปนสารทมน าหนกโมเลกลตาลง หรอการเปลยนแปลงรปใหแตกตางไปจากสารเดมของ

สาร POPs ทปนเปอนในแหลงนา

สาร POPs สามารถละลายนาไดนอยมาก ความสามารถในการละลายถงจดอมตวไมเกน

1 ppb แตเปนสารทละลายในไขมนและดดซบอยกบอนภาคแขวนลอยในน าไดด บรเวณผวทะเล

ตงแตทมความหนาไมกไมครอน (m) ถง 1 มลลเมตร มกจะมสาร POPs รวมตวอยกบกรด

ไขมน (Fatty acid) การสะสมของสารชนดนบรเวณผวทะเลจะมผลกระทบอยางมากตอตงแต

สตวทอาศยอยบนผวน า (Surface-living Organism) จนถงนกทะเล สาร POPs สามารถ

แลกเปลยนกบบรรยากาศไดโดยรวมอยกบละอองน าบรเวณผวน าในทะเลทมน ามนลอยปะปนอย

90

สตวทะเลทอาศยอยบรเวณนมโอกาสสงทจะไดรบและสะสมสาร POPs เมอสงมชวตรบเขาส

รางกายแลวขบออกไดยาก และจะมการสะสมในสวนของเนอเยอไขมน (Fatty Tissue) เนองจาก

สารในกลมนละลายไดดในไขมน (Lipid Soluble) ในชวงทสตวทะเลขาดแคลนอาหาร จะมการ

ดงเอาอาหารทสะสมในรปไขมนมาใช ทาใหสาร POPs หมนเวยนในกระแสเลอดอยในระดบสง

สภาพเชนนทาใหสตวเปนอนตรายได กรณทมการปนเปอนสาร POPs จะมความเปนไดทระดบ

ความเขมขนเพมขนแบบทวคณตามลาดบขนในหวงโซอาหาร (Biomegnification) โดยมตวอยาง

การศกษาถงการสะสมในสตวทะเล กลาวคอ ในน ามดดทอย 0.005 ppb แตในแพลงกตอนสตว

พบ 0.04 ppb ในปลาทกนแพลงกตอนสตวพบ 0.23 ppb ในปลาขนาดใหญพบ 2.07 ppb และใน

นกกนปลาพบดดทสะสมสงถง 13.8 ppb สตวทะเลจะมการสะสมไดในระดบทแตกตางกน ขนย

กบชนด อาย เพศ ชวงฤดการผสมพนธ และระดบน าขนลงทมนอาศยอย เชน หอยแลงภ (Mytilus

spp) มการสะสมดดท และ PCBs ไดสงมาเมอเปรยบเทยบกบหอยชนดอน ในแมวนา (seal) เพศผ

จะมการสะสมดดท และ PCBs สงกวาเพศเมย ขณะทเพศเมยสามารถสะสม ดลดรน สงกวาเพศผ

(Clark et al., 1997)

5.8. ผลตอความเปนพษของสาร POPs ตอสงมชวตในทะเล 5.8.1. ผลกระทบททาใหสตวนาตาย (Lethal Effect) ผลกระทางดานชววทยาของสาร POPs ทปนเปอนลงสแหลงนาจะกอใหเกดผล

กระทบกบสตวน า ระดบความรนแรงขนอยกบปจจยตางๆ เชน ชนดและความเขมขน การศกษา

ความเปนพษของสาร POPs ตอพชและสตวทะเล เปนเรองกระทาไดยากในเรองของความแมนยา

เนองจากสารชนดนเปนสารทละลายในไขมน ละลายน าไดนอยมาก ดงนนอตราการไดรบสาร

จรงๆ เปนเรองยากในขณะทดสอบ นอกจากการศกษาโดยการใหสตวกนเพยงทางเดยว

นอกจากนสารททดลองจะไปสะสมในไขมนไมแสดงอาการเกดพษ อตรายจะเกดกตอเมอมการ

นาเอาสวนไขมนสะสมมาใชในกระบวนการเมตาบอลซมหรอชวงทใหอดอาหาร

สารในกลมนจะไปทาลายระบบประสาทของสตวและบางชนดอาจสงผลกระทบ

ขางเคยงตออวยวะสวนอนๆ ของรางกาย สารในกลมดดท เปนสารทมการศกษากนมาก โดยจะม

พษตอระบบประสาทโดยทาใหเกดลกษณะ “Repetative Discharge” ในแรงผลกดนของ

เสนประสาท (Nerve Impulse) ลกษณะดงกลาวคลายคลงกบลกษณะทเกดจากอาการทระดบแค

ลเซยมในเลอดตากวาปกต (Hypocalcemia) และจาการศกษาในปลาไหลพบวาดดท มผลตอการ

ดดซมของเหลวในลาไสและยบย งการรบออกซเจนของ Mitochondria

91

จากการศกษาเลยงแพลงกตอนทมสาร ดดท และ PCBs ในระดบความเขมขน 1

g/L พบมกาลงผลตเบองตนลดลงกวา 50% คา LC50 ท 96 ชวโมง ในปลากระดกแขง มคาอย

ระหวาง 0.4-89 g/L สาหรบดดท และ 0.3-34 g/L สาหรบ ดลดรน ในหอยสองฝา สตวเลยง

ลกดวยนมและนกทะเล พบมคา LC50 ท 96 ชวโมง มากกวา 10,000 g/L

5.8.2. ผลในระดบทไมทาใหตาย (Sub-lethal Effect) ผลในระดบ Sub-lethal ของสารออรกาโนคลอรน ในนกทะเลพบวาสารดดท มผล

ตอกระบวนการ Calcium Metabolism ทาใหเปลอกไขบางผดปกต และนกทะเลทไดรบสาร PCBs

จะทาใหไขมอตราการฟกตา ในสตวเลยงลกดวยนม สาร PCBs และสารออรกาโนคลอรน ชนด

มผลตอระดบฮอรโมน Oestrogens ผดปกต ทาใหสตวเพศผมการพฒนาสวนของรงไข (Ovary)

และมการตกไขได

ปจจยทมอทธพลตอความเปนพษของสาร POPs 1. ความเสถยรและคงสภาพ (Stability and Persistence) คณสมบตดงกลาวขนอย

กบโครงสรางทางเคม สาร POPs ทมความเสถยรสงกวาจะมความคงสภาพอยในสภาพแวดลอม

ไดนานและเปนอนตรายตอระบบนเวศมากกวา

2. ความสามารถในการละลายนา (Water Solubility) สาร POPs ทมความ

สามารถในการละลายน าไดสง โอกาศปนเปอนในแหลงน าไดงายและแพรกระจายไดในบรเวณ

กวาง ความเปนพษเฉยบพลนจะรนแรงกวา แตการคงสภาพในแหลงนาอยไดไมนาน

3. ศกยภาพการดดซมเขาไปในเนอเยอและการสะสมในสงมชวต (Potential for Uptake

and Bioaccumulation)

4. คณสมบตของแหลงนา

4.1 ลกษณะของแหลงนา กระแสนาและคลนลมจะทาแพรกระจายจะเกดขนรวดเรว

และเจอจางไดงาย โอกาศการเกดความเปนพษจะลดนอยลง

4.2 บรเวณของแหลงน า บรเวณพนมทเกษตรและอตสาหกรรมจะมโอกาศปนเปอน

ไดงายและเกดความเปนพษสงกวาบรเวณอนๆ

5.9. การสลายตวของสาร POPs ในทะเล สาร POPs ทปนเปอนในแหลงน าหรอเขาสรางกายของสงมชวตจะมการเปลยนรปให

แตกตางไปจากสารเดม (Transformation) การเปลยนแปลงรปของสาร POPs เกดจากการสลายตว

เปนสารทมน าหนกโมเลกลตาลง (Degradation) หรอเกดจากขบวนการสนดาป (Metabolism) ใน

รางกายของสงมชวต กลายเปนสารทเกดจากขบวนการสนดาป (Metabolite) ซงจะสามารถขบ

92

ออกนอกรางกายไดงายขน การเปลยนแปลงรปแบบของสาร POPs ทมสงมชวตเขามาเกยวของ

เรยกวา Biotransformation

การเปลยนแปลงรปของสาร POPs แบงออกได 2 ประเภท

1. การเปลยนแปลงรปทไมเกยวของกบสงมชวต (Non-biological Transformation) การ

เปลยนแปลงรปประเภทนสามารถเกดขนไดทงในน า บรรยากาศ ดน และบรเวณผวพช โดยม

ปจจยทสาคญ คอ อากาศ แสง และตวรดวซ (Reducing Agent) การเปลยนแปลงรปโดยทวๆ ไปม

ผลกอใหเกดการทาลายความเปนพษ (Detoxification) ของสาร POPs อยางไรกตาม สารทเกดจาก

การเปลยนแปลงรป (Transformation Products) ในบางกรณอาจจะมผลกระทบทเปนอนตรายตอ

สงมชวตคงเดมหรดมากกวาสาร POPs นนๆ กได การเปลยนแปลงรปของสาร POPs ทไม

เกยวของกบสงมชวตมขบวนการทสาคญคอ

1.1 ขบวนการทางฟสกส-เคม (Physico-chemical Processes) ขบวนการทสาคญคอ การ

สลายตวเนองจากแสง (Photo Degradation) โดยมรงสอลตราไวโอเลตเปนปจจยทสาคญตอการ

เปลยนแปลงรป การสลายตวจะเกดขนหลงจากมการดดกลนแสง (Absorption) เขาไป ขบวนการ

เปลยนแปลงรปจะเปนไปตามกฏของโฟโตเคม (Law of Photo-chemistry) อตราการเปลยนแปลง

รปขนอยชนดของสาร POPs

1.2 ขบวนการทางเคม (Chemical Modification) คดการเปลยนแปลงรปทเกดจากปฏกรยา

ทางเคม ปฏกรยาทสาคญ คอ ออกซเดชน (Oxidation) ไฮโดรไลซส (Hydrolysis) รดกชน

(Reduction) Nucleophilic Displacement และ High Energy Induced Decomposition

2. การเปลยนแปลงรปทเกดจากสงมชวต (Biological Transformation) การสนดาปของสาร

POPs สามารถเกดขนในรางกายของสงมชวต ทงสตวชนตาโดยเฉพาะแบคทเรย สตวน าทมและ

ไมมกระดกสนหลง และสตวชนสงอนๆ รวมทงมนษยดวย การเปลยนแปลงรปของสาร POPs ใน

รางกายของสตวน าม 2 ขบวนการทสาคญ

2.1. ขบวนการออกซเดชน (Oxidation) เปนขบวนการทสาคญมากของการ

สนดาปในรางกายของสงมชวตและในระบบเอนไซมของเซลล (Cellular Enzyme System)

ขบวนการดงกลาวอาจทาใหความเปนพษของสาร POPs ตกคางในรางกาย หรออาจจะขบถายออก

นอกรางกายเรวขน โดยการเปลยนแปลงรปของสาร POPs ไปเปนรปทสามารถละลายน าไดดขน

อยางไรกตาม สาร POPs อาจจะเปลยนแปลงรปไปเปนอนพนธทมความเปนพษมากขนกได

ขบวนการออกซเดชนทสาคญม 3 ประเภท คอ

- Hepatic Microsomal Oxidation คอ ปฏกรยาออกซเดชนทเกดขนในไมโครโซม

(Microsome) ของตบ โดยม mfo (Mixed Function Oxidase) เปนเอนไซมทจาเปนในปฏกรยา

93

ดงกลาว ปจจยทมอทธพลตอปฏกรยาประเภทน คอ เพศ อาย การเจรญวย ระยะการสบพนธ

อาหาร และสขภาพ

- Extrahepatic Metabolism คอ ปฏกรยาออกซเดชนทเกดขนในไมโครโซมของ

เนอเยอตางๆ นอกเหนอจากตบ เชน การเกดปฏกรยาในไมโครโซมของสมอง เปนตน การ

เกดปฏกรยานมเอนไซมทเกยวของคอ Cytochrome P450 ซงเปนเอนไซมทพบโดยทวไปในสตว

เลยงลกดวยนม นก สตวเลอยคลาน สตวครงบกครงนา ปลา แมลง แบคทเรย และพชชนสง

- Non-microsomal Oxidation คอ ปฏกรยาออกซเดชนทเกดขนนอกไมโครโซมของเซลล

โดยมเอนไซมทเกยวของคอ NADPH หรอ NADH-Dependent Dehydrogenases

2.2. ขบวนการไฮโดรไลซสของเอสเตอร (Hydrolysis of Esters) สาร POPs

หลายชนดเปนสารพวกเอสเตอรหรอใกลเคยงกบเอสเตอรซงสามารถสลายไดโดยเอนไซม

Esterases ทอยในรางกายของสตว ขบวนการไฮโดรไลซสของสาร POPs นอาจมเอนไซมชนด

เดยวหรอหลายชนดมาเกยวของ ขนอยกบชนดของสตวและประเภทของเนอเยอ

5.10. แนวทางการปองกนและแกไขการปนเปอนสาร POPs ในทะเล 5.10.1. ควรมการควบคมการใชสาร POPs ในงานสาธารณะสข เชน ดดท อยางเขมงวด

ไมใหมการนามาใชตามบานเรอนหรอการเกษตร หรอใชดวยความระมดระวงเมอจาเปน เพอ

ไมใหเกดผลกระทบตอสงแวดลอมและควรมการตรวจสอบในสงแวดลอมทกๆ ป

5.10.2 กระทรวงสาธารณสข ควรมนโยบายลดปรมาณการใชสาร POPs ลง และควรม

การศกษาวจยหาสารชนดอนมไมเปนอนตรายมาทดแทน

5.10.3 หนวยงานทเกยวของ เชน กองควบคมพชและวสดการเกษตร ควรมการตรวจสอบ

สารฆาแมลงทหามใชแลว ซงอาจแฝงมากบสารเคมปองกนและกาจดศตรพชชนดอน และออก

กฎหมายหาม

5.10.4 ควรมการพฒนาใหมการใชประโยชนทดนอยางถกหลกการ เชน การปลกปาทด

แทนทถกทาลายในพนทตนน า มมาตรการปองกนการพงทลายของดน ปลกพชคลมดน เพอ

ปองกนการเคลอนยายยาปราบศตรพชทตดมากบดนและการไหลบาของน าไมใหแพรกระจายลง

สแหลงนาและทะเล

5.10.5 ควรมการเผยแพรความรเกยวกบการใชสาร POPs แกเกษตรกรและประชาชน

อยางทวถงเกยวกบพษภย วธการใชและผลกระทบตอสงแวดลอม

5.10.6 ควรสนบสนนใหมการวจยสารปองกนกาจดศตรพชตามธรรมชาตมาใช

94

5.11. อนสญญากรงสตอกโฮลมวาดวยสารมลพษทตกคางยาวนาน (Conference of Plenipotentiaries on the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants) ป ค.ศ. 2001 โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต ( United Nations Environment

Programme : UNEP) รวมกบ Intergovernmental Forum of Chemical Safety (IFCS) ไดจดใหม

การประชมคณะกรรมการเจรจาระหวางรฐบาลเพอรางกลไกทางกฎหมายระหวางประเทศวาดวย

การดา เนนการระหวางประเทศเ กยวกบสารมลพษทตกคางยาวนาน (Intergovernmental

Negotiating Committee for an International Legally Binding Instrument for Implementing

International Action on Certain Persistent Organic Pollutants : INC/POPs) เพอลดความเสยงตอ

สขภาพอนามยของมนษยและ สงแวดลอมจากสารมลพษทตกคางยาวนาน ในหลกเกณฑสาคญ

ของอนสญญา และไดจดใหมการประชมผมอานาจเตมวาดวยอนสญญากรงสตอกโฮลมวาดวย

สารมลพษทตกคางยาวนาน ณ กรงสตอกโฮลม ราชอาณาจกรสวเดน เพอเปดโอกาสใหประเทศ

ตางๆ รวมลงนาม ขณะนมประเทศทรวมลงนามแลว 131 ประเทศ จดมงหมายของอนสญญาฯ

คอ เพอคมครองสขภาพอนามยของมนษยและสงแวดลอมจาก สารมลพษทตกคางยาวนาน

สารเคม POPs เบองตน 12 ชนดคอ อลดรน (Aldrin); คลอเดน (Chlordane); ดดท (DDT); ดลดรน

(Dieldrin); เอนดรน (Endrin); เฮปตะคลอร (Heptachlor); เอชซบ (Hexachlorobenzene); ไมเรกซ

(Mirex); ทอกซาฟน (Toxaphene); พซบ (Polychlorinated Biphenyls : PCBs); ไดออกซน

(Polychlorinated dibenzo-p-dioxins : PCDDs) และฟวแรน (Polychlorinated dibenzofurans :

PCDFs

พนธกรณสาคญทตองปฏบตหลงจากทอนสญญา POPs มผลบงคบใชแลว สรปไดดงน◌◌

1. ใชมาตรการทางกฎหมายและการบรหารในการหามผลตและใชสาร POPs 9 ชนดแรก

2. นาเขา/สงออกสาร POPs ไดกเฉพาะตามวตถประสงคทอนญาต

3. จดทาแผนปฏบตการในการลดหรอเลกการปลอยสาร POPs จากกระบวนการผลตภายใน 2 ป

หลงจากอนสญญา POPs บงคบใช

4. สงเสรมการใชสารทดแทน แนวปฏบตทางดานสงแวดลอม และเทคนคทดทสด

5. คลงสนคาทมสาร POPs ตองไดรบการดแลไมใหสงผลตอสขภาพมนษยและตอสงแวดลอม

รวมทงตองดแลจดการของเสยทเกดจากสาร POPs

6. กาหนดแผนและปฏบตตามแผนเพออนวตตามอนสญญา POPs และสงรายงานให ทประชม

ภาค (COP) ภายใน 2 ป หลงจากอนสญญา POPs มผลบงคบใช

95

7. ระดบผบรหารและผกาหนดนโยบายมความเขาใจเรอง POPs

8. ใหขอมลเกยวกบ POPs แกสาธารณชน รวมท งกาหนดแผนและแนวปฏบตในการ

ประชาสมพนธใหสตร เดก และผดอยโอกาสทางการศกษาทราบเรอง POPs และภยอนตราย

ตอสขภาพและสงแวดลอม

9. สนบสนนใหมทาการวจยเรองผลกระทบตางๆ จากสาร POPs ทงในระดบชาตและระหวาง

ประเทศ

10. ตงศนยประสานงานระดบชาตเพอทาหนาทในการแลกเปลยนขอมลและหนาทอนๆ

ประโยชนทประเทศไทยจะไดรบจากการเขาเปนภาคและดาเนนตามอนสญญาฯ 1. ปกปองสขภาพอนามยของมนษยรวมถงสขภาพของผบรโภค คนงาน สตร เดกและ

ผดอยโอกาสทางการศกษา และสงแวดลอมของประเทศจากสารมลพษทตกคางยาวนาน

2. การนาเขา การสงออกสารเคมอนตรายและสารมลพษทตกคางยาวนานจะไดมการ ควบคม

ดาเนนการอยางเปนระบบและเขมงวด และกอใหเกดผลดตอการควบคมสารเคมอนตรายและ การ

บรหารจดการสารเคมในประเทศ

3.ปองกนการนาเขาและสงออกสารเคมอนตรายและสารมลพษทตกคางยาวนานอยางผดกฎหมาย

ระหวางชาต

4.การปกปองมใหมการลกลอบทงสารเคมอนตรายและสารมลพษทตกคางยาวนานเขามาใน

ประเทศ

5. ไดรบการคมครองและความชวยเหลอทงทางดานวชาการและดานการเงนจาก กองทน

สงแวดลอมโลกและองคการระหวางประเทศทงทเปนขอตกลงทวภาคและพหภาค อาท UNEP,

GEF, UNIDO, UNDP, DANCED และ World Bank เพอการอนวตอนสญญาฯ

6. ไดรบความชวยเหลอทางดานวชาการและเทคโนโลยตางๆ จากประเทศภาคทพฒนาแลวเพอ

ปองกนและแกไขปญหาจากสารเคมอนตรายและสารมลพษทตกคางยาวนานใหเปนระบบครบ

วงจร ซงทาใหสภาพแวดลอมของประเทศดขน

7. เพอแสดงบทบาทของประเทศในการดาเนนการตามพนธกรณจากการประชมสหประชาชาตวา

ดวยสงแวดลอมและการพฒนา (United Nations Conference on Environment and Development :

UNCED) ในการแกไขปญหาสงแวดลอมโลก โดยเฉพาะอยางยงการใหความรวมมอระหวาง

ประเทศภายใตแผนปฏบตการ 21 (Agenda 21) ในสวนทเกยวของกบสารเคมตามแผนปฏบตการ

บทท 19 (Chapter 19)

96

8. สงเสรมใหมการจดทาทาเนยบการปลดปลอยสารมลพษทตกคางยาวนานเพอใชประกอบการ

กาหนดแนวทาง หรอมาตรการในการลด ปองกน และแกไขปญหาสารมลพษทตกคางยาวนาน

9. สงเสรมใหมการถายทอดเทคโนโลยเพอพฒนาโครงสรางพนฐาน เสรมสรางสมรรถนะ และ

ขดความสามารถในการจดการดานสารเคมตลอดวงจรของสารเคม

10. พฒนาภาคอตสาหกรรมในการสงเสรมความปลอดภยจากสารเคมอนตรายและพยายาม

คนควาวจยสารทดแทนทมความปลอดภยมากกวา เพอสรางศกยภาพในการแขงขนทางการคาและ

การลงทน (ขอมลเพมเตมศกษาไดจาก http://www.pcd.go.th/info_serv/haz_pops.htm )

97

บทท 6 โลหะหนก

โลหะหนก (Heavy Metal) ถอเปนธาตโลหะปรมาณนอย เปนสารมลพษทไมสามารถ

ยอยสลายไดโดยแบคทเรย ถอเปนสารมลพษประเภท Conservative อกชนดหนง สงมชวตใน

ทะเลไมวาจะเปนพชหรอสตวมขดจากดในการรบเอาโลหะหนก และหากไดรบในปรมาณมาก ก

จะสะสมในรางกาย (Bioaccumulation) โลหะหนก บางชนดมการสะสมเพมขนตามลาดบขนใน

ระบบหวงโซอาหาร

6.1. แหลงของโลหะหนก ทปลอยลงสทะเล 6.1.1. จากบรรยากาศ (Atmospheric Inputs) เปนแหลงของธาตโลหะปรมาณนอยจากธรรมชาตทสาคญทถกปลอยลงสทะเล พวกโลหะทถกปลอยขนสบรรยากาศ ไมวาจากการเผา

ไหมของเครองยนต หรอภเขาไฟระเบด สามารถทาปฏกรยาหรอมขบวนการควบแนนกอนตกลง

สทะเล โดยอาจจะตกลงมาทงในรปของอนภาคขนาดเลก (Particles) หรอตกลงมาพรอมกบฝน

(Precipitation) นอกจากนโลหะบางชนดทปลอยขนสบรรยากาศในรปแกส (Gases) หรอละออง

(Aerosols) เชน ซลเนยม (Selenium) ปรอท (Mercury) และโบรอน (Boron) ธาตเหลานจะใช

ระยะเวลาหนงอยในบรรยากาศกอนทจะตกลงสทะเล ระยะเวลาทอยในบรรยากาศขนอยกบ

ปฏกรยาทเกดขน เชน ตะกว ใชระยะเวลาประมาณ 5 วน

6.1.2 จากแมนาลงสทะเล (River Input) การเคลอนยายธาตโลหะลงสทะเลจาก

ขบวนการชะลางแลวไหลลงแมน า กอนทกระแสน าจะพดพาลงสทะเล เปนแหลงทสาคญอก

แหลงหนงในการนาเอาธาตโลหะลงสทะเล ปรมาณทจะถกพดพาออกสทะเลจะขนอยกบพนทท

แมน าไหลผาน ในการเคลอนยายธาตโลหะลงสทะเลผานทางแมนา สวนหนงของโลหะจะดดซบ

กบอนภาคของสารแขวนลอยและตกตะกอนในบรเวณปากแมนา

6.1.3. จากแหลงอน ๆ (Other Sources) ไดการปลอยจากโรงงานอตสาหกรรม หรอการ

นาเอาธาตโลหะไปทงในทะเลโดยตรง

6.2. ปรอท (Mercury) ปรอทเปนโลหะสขาว เปนของเหลวทอณหภมปกต สามารถระเหยกลายเปนไอได

ประโยชนของปรอท ไดแก ใชในการทาเครองมอวทยาศาสตร เชน เทอรโมมเตอร บารอมเตอร

ปมดดอากาศ และเครองมอทใชวดความดนโลหต ใชในอตสาหกรรมไฟฟา เชน สวตชอตโนมต

98

สาหรบตเยนและไฟฟากระแสตรง ซลไฟดของปรอทใชทาสแดงในอตสาหกรรมเครองเคลอบ

ดนเผา ออกไซดของปรอทใชในการทาส เพอปองกนมใหแตกและลอกงาย สาหรบนาไปใชทาใต

ทองเรอ

6.2.1. แหลงของสารปรอททปลอยลงสทะเล 6.2.1.1. โดยธรรมชาต (Natural Inputs) ไดแก กระบวนการชะลางและกดกรอนหน

ทมสารปรอทเปนองคประกอบ การแยกตวของเปลอกโลกและภเขาไฟระเบด ปรมาณของสาร

ปรอททเกดขนจากกระบวนการขางตน มประมาณ 25,000 ถง 125,000 ตน/ป (IPCS/WHO, 1989)

นอกจากนยงเกดจากไฟปา และกระบวนการทางชววทยา (Biological Formation)

6.2.1.2. จากกจกรรมของมนษย (Human Activity) กจกรรมตางๆ ของมนษยเปน

ตวการสาคญทปลอยสารปรอทลงสทะเล อยางไรกตามปรมาณสารปรอททเกดจากกจกรรมของ

มนษยยงมปรมาณนอยเมอเทยบกบปรมาณสารปรอททเกดจากธรรมชาต กจกรรมของมนษยท

สงผลตอการปลอยสารปรอทลงสทะเลและชาย ฝง ไดแก โรงงานผลต Acetaldehyde

อตสาหกรรม การสกดทองคาและเงน การเผาไหมซากดกดาบรรพ นามนเชอเพลง การปลอย

ของเสยจากชมชน อาคารบานเรอนตางๆ และการถลงแร ซงมปรมาณ 1000-6000 ตน/ป เปนตน

6.2.2. พฤตกรรมของสารปรอทในแหลงนา บรรยากาศถอเปนเสนทางหลกสาหรบการกระจายของสารปรอทบนผวโลก และ

เปนเสนทางสาคญในการเคลอนยายสารปรอทลงสมหาสมทร (Vandal et al., 1993). สารปรอท

ในรปของกาซในบรรยากาศมคา Residence Time ประมาณ 1 ป สารปรอทสามารถละลายไดดใน

แหลงน าทมออกซเจนแลวฟอรมเปนสารประกอบ Mercury (II) hydroxide ในน าจด และ

สารประกอบ Mercury (II) chloride ในน าทะเล โดยปกตสารปรอทในน าจะสญเสยโดยการดด

ซบกบตะกอน สารปรอทในรปนสามารถเปลยนไปอยในรปทเปนพษ คอ รป Methylmercury

ผานกระบวนการ Biomethylation โดยแบคทเรย (Skei, 1978) และมสภาพแวดลอม เชน

ออกซเจน pH และ อออนซลไฟด เปนปจจยสนบสนน (Magos, 1990)

แพลงกตอนสตว สตวหนาดน และปลา สามารถไดรบสารปรอท ทงในรปสารปรอท

อนทรย และอนนทรย จากน าทะเล ทงแพลงกตอนสตวและสตวหนาดน สามารถสะสมสาร

ปรอทในรปปรอทอนนทรยไดอยางรวดเรวเมอเปรยบเทยบกบปรอทอนทรย สวนในแพลงกตอน

พชทไดรบสารปรอทอนนทรยจะขบออกไดรวดเรว โดยกระบวนการ Passive Diffusion

ในสตวทกนปลาทะเลเปนอาหาร เชน นกทะเล และสตวเลยงลกดวยนมในทะเล สามารถ

สะสมสารปรอทอนทรยในเนอเยอในระดบความเขมขนทมากกวาในปลาทะเล โดยสตวทะเลท

หาอาหารในบรเวณใกลฝงมโอกาศทจะสะสมสารปรอทไดมากกวาพวกทหาอาหารในทะเลเปด

99

ในนกทะเล พบอนตรายทเกดขนนอยกรณทระดบความเขมขนของสารปรอทในสวนของตบ และ

ขน มคาเพมขน ทงนเนองมการสะสมธาตซลเนยม ซงเปนธาตทลดความเปนพษของทเกดจาก

สารปรอท (GESAMP, 1990)

6.2.3. วฏจกร และการเคลอนยายสารปรอท ม 2 วฎจกร ทเกยวของกบการเคลอนยายและการกระจายของสารปรอท

(IPCS/WHO, 1989).

1. Global Mercury Cycle เปนวฎจกรทเกยวของกบการหมนเวยนของสาร

ปรอทในบรรยากาศทมาจากการระเหยบนพนแผนดนลงไปสมหาสมทร อยางไรกตาม การ

เพมขนความเขมขนของสารปรอทในวฏจกรนวดไดคอนขางยากทงนเนองจากปรมาณสารปรอท

ทงหมดทมอยในมหาสมทรมอยในปรมาณมาก (ประมาณ 70 ลานตน) สารปรอทในทะเลท

ไดรบมาจากบรรยากาศและการเคลอนยายผานทางแมนาสายตางๆ จากการประเมนพบวาปรมาณ

สารปรอทกวา 11,100 ตน/ป ถกเคลอนยายลงสบรเวณเอสทร และกวา 46,000 ตน/ป ถก

เคลอนยายลงสทะเลผานทางเสนทางดงกลาว โดยเฉพาะจากบรรยากาศถอเปนเสนทางสาคญ ดง

แสดงในตารางท 6.1

ตารางท 6.1. เสนทางการเคลอนยายสารปรอทลงสมหาสมทร

เสนทางการเคลอนยาย เอสทร

(Magos, 1990)

นาทะเล

(WHO, 1976)

ผานทางบรรยากาศ

กจกรรมทางธรรมชาต

กจกรรมโดยมนษย

6,000 ตน/ป

3,500 ตน/ป

25,000 ตน/ป

16,000 ตน/ป

ผานทางแมนา 1,600 ตน/ป 5,000 ตน/ป

มขบวนการทางธรรมชาต 2 ประเภท ททาใหบรรยากาศเปนเสนทางทสาคญในการเคลอนยายสาร

ปรอทลงสทะเล กลาวคอ ขบวนการระเหย (Volatilzation) จากพนดน และการปลดปลอยสาร

ปรอทจากการระเบดของภเขาไฟในสภาวะทมอณหภมสง อกขบวนการหนงกคอ กระบวนการร

ดกชน (Reduction) ทเกดขนในดนจากกระบวนการทางเคม หรอกจกรรมของพวกจลชพ (WHO,

1976).

2. Local Mercury Cycle เปนวฏจกรทสาคญในการเคลอนยายสารปรอทระดบหวงโซ

100

อาหารในเแหลงน า ผานทางกระบวนการ Methylation ของสารปรอทอนนทรยในตะกอน

สงมชวตในแหลงน าสามารถสะสมสารปรอทในรป Methylmercury แมวามนมใชเปนรปทถก

ปลอยลงสแหลงน าโดยตรง กลาวคอ สารปรอททถกปลอยลงสแหลงน ามกจะอยในรปธาตปรอท

(Elemental Mercury) หรอ Mercury (II) chloride และสารประกอบไฮดรอกไซด (Hydroxide

Complexes) สารปรอทเหลานกจะไปดดซบบนสารแขวนลอยและตะกอน ภายในระยะทางอน

สนจากบรเวณทปลอยหรอจากแหลงกาเนดของสารปรอทอนนทรย สารปรอทในตะกอนเหลาน

สามารถเปลยนไปอยในรป Methylate Forms โดยแบคทเรย ในสภาพแหลงน าโดยทวไป สาร

Dimethylmercury สามารถระเหยได แตในสภาพเปนกรด สาร Dimethylmercury บางสวน

สามารถเปลยนไปอยในรป Monomethylmercury ion ซงสามารถคงสภาพอยในน าและระเหยได

นอย สารปรอทในรปของ Monomethylmercury ion สามารถสะสมในสงมชวตไดโดยตรง ใน

ปลากนเนอสามารถไดรบสาร Methylmercury ทงจากนาและจากหวงโซอาหาร

สารปรอทอนนทรยมความสามารถละลายน าไดนอยมาก มกจะอยในรปสารประกอบ

หรอดดซบอยกบอนภาคสารแขวนลอยและตกตะกอนสะสมอยพนทองทะเล. มขบวนการหลาย

อยางททาใหสารปรอทสามารถดดซบอยกบตะกอน เชน ขบวนการ Cationic Sorption

กระบวนการ Irreversible Sorption โดยสารประเภทซลไฟด กรด Humic และสารประกอบของ

กรด Fulvic รวมถงขบวนการดดซบโดยอนภาคของแรดนเหนยว (Clays) หรอรวมอยกบ

สารประกอบ Organo-metallic โดยพนธะโควาเลนท (Covalent) ลกษณะการดดซบทเกดขนอยาง

แขงแรงแสดงใหเหนถงโอกาศทสารปรอทในตะกอนจะละลายออกมาอยในน ามนอยมาก

ขบวนการ Methylation ทเกดขน จะเปนกระบวนการทเปลยนคณลกษณะของสารปรอท โดยจะ

มความสามารถละลายน าไดนอยลง ขณะเดยวกนกละลายในไขมนไดมากขน ดงนนแทนทสาร

ปรอท อนนทรยจะดดซบอยกบตะกอน กลบมความสามารถในการเคลอนยายเขาสวสดทมไขมน

เปนองคประกอบ โดยเฉพาะสงมชวตทอาศยในนา

101

6.2.4. การสะสมของสารปรอทในสงมชวตในทะเล

สารปรอทในสาหรายและสตวไมมกระดกสนหลงในทะเล รปแบบของสารปรอทอนทรย จะมความเปนพษนอยกวาในรปปรอทอนนทรย พษของ

สารปรอทตอสาหรายทะเลขนอยกบรปฟอรม ปรอททอยในแพลงกตอนพชจะเปนปรอท อนนทรย

แพลงกตอนพชไมสามารถเปลยนรปปรอทอนนทรย ใหเปนปรอทอนทรยได แตแพลงกตอนพช

สามารถดงปรอทในนาเขามาสะสมไวภายในเซลล หรอบรเวณผนงเซลลไดโดยตรง ความเขมขน

สะสม (Concentration Factor) ของสารปรอทในแพลงกตอนพชจะแปรผนอยในชวง 200 ถง

หลายพนเทา ทงนขนอยกบรปฟอรมของสารปรอท (เปยมศกด, 2543) สวนสตวไมมกระดกสน

หลงและหอยทะเลสองฝา จะมความสามารถในการดดซมสารปรอท ไดอยางรวดเรว ดงนนหอย

สองฝา เปนตวบงชสภาวะแวดลอมไดด เนองจากหอยกนอาหารโดยการกรอง จงมโอกาสทจะ

สะสมสารปรอทไดมาก

ภาพท 6.1. วฏจกรของสารปรอทในระบบนเวศแหลงนา

ทมา : http://sofia.usgs.gov/publications/fs/166-96/fig1.html

102

สารปรอทในปลาทะเล ในปลาทะเลสวนใหญ จะมสารปรอทเปนองคประกอบอยในกลามเนอประมาณ 150

ไมโครกรม/กโลกรม (0.15 ppm) ในปลา Cod (Gadus morhua) บรเวณทะเลเหนอ มการสะสม

ของสารปรอทอย 0.15-0.20 ppm สวนในกรนแลนดมการสะสมของสารปรอทอยเพยง 0.01-

0.04 ppm ในฉลามซงอาศยอยบรเวณชายฝงฟลอรดา พบมสารปรอทสะสมอยในตวถง 2.57

ppm ในปลาทะเลมากกวา 33% มการสะสมสารปรอทเกนกวาระดบทมนษยควรบรโภค คอ 1

ไมโครกรมตอกรม (Clark et.al, 1997) ในปลาทะเลบางชนด เชน ปลาโอ (Thunnus spp), ปลา

Swordfish (Xiphias glacdius) ปลา Marlin (Makaira indica) ทอาศยอยในธรรมชาตจะมระดบ

ความเขมขนของปรอทสงกวาปลาชนดอน ในปลาทะเลกนเนอซงถอเปนผบรโภคสดทายในทะเล

ปลากลมนจะมระดบของปรอทสงเนองจากกระบวนการ Bioaccumulation. ปลาทะเลทวายน าอย

ตลอดเวลา มอตราเมตาบอลซมสงและจะเปดปากตลอดเวลาเพอรบออกซเจนจากน าทไหลผาน

เหงอก ลกษณะเชนนทาใหไดรบสารปรอทในรป Methyl Mercury เขาสรางกายเชนกนและม

การสะสมเพมขนตามอาย โดยปลาทะเลทมอายมากจะมการสะสมสารปรอทสงกวาอายนอย

ปลาสามารถรบสารปรอทไดโดยตรงจากอาหารทกนและจากน า อตราการสะสมของ

สารปรอทกจะขนกบรปของสารปรอท และปจจยแวดลอมอน ๆ เชน อณหภมและความเคม เมอ

อณหภมของน าสงขน ปลาจะมการสะสมของสารปรอทสงขน ความเคมของน ากมอทธพลตอ

อตราการสะสม ของสารปรอทในรางกายปลา ปลาน าจดจะสะสมเรวกวาปลาน ากรอย สวนปลา

ทะเลทมความเคมปกต (ประมาณ 30 ppt) จะมอตราการสะสมของสารปรอทภายในตวไดเรวกวา

ปลาในน ากรอย เนองจากปลาทะเลจะตองดมน าทะเล เพอปรบระดบความเขมขนภายในตว

(Osmoregulation) จงมโอกาสทจะรบสารปรอทจากน าโดยตรง ผลทจะเกดขนตอสตวน าเมอ

ไดรบปรอท มดวยกนหลายประการไดแก ผลตอการเจรญเตบโต การสบพนธ ขบวนการทาง

สรระวทยา พฤตกรรม การกนอาหาร วงจรชวต การอพยพยายถน และพนธกรรม เปนตน

สารปรอทในนกทะเล นกทะเลมโอกาศไดรบสารปรอทเขาสรางกายสงกวานกโดยทวไปโดยทไมเปนอนตราย

โดยจะพบสารปรอทสะสมอยสงในสวนของตบ ในนก Albatrosses (Diomedea cxulans และ

Phoebetria fusca) บนเกาะ Gough ทางตอนใตของมหาสมทรแอตแลนตก มการสะสมของ

ปรอทในเนอเยอสงถง 274 ไมโครกรม กวา 50% ของสารปรอทในรางกายของนกทะเลจะนาไป

สรางขนทมลกษณะแขง (Feather) นอกจากนขนออน (Plumage) กมการสะสมของปรอทอยสง

เชนกน ดงนนการผลดเปลยนขนและมขนใหมขนทดแทนเปนกระบวนการอยางหนง ในการนา

ขบเอาสารปรอทออกนอกรางกาย การศกษาถงการสะสมของสารปรอทในสวนทเปนขนออนของ

103

นกทะเลจะสามารถใชเปนดชนบงชการเกดมลพษจากสารปรอทได การสะสมธาตซลเนยม

(Selenium) ในรางการของนกทะเล จะชวยในการตอตานการเกดพษจากการสะสมสารปรอทได

ในไขของนกทะเลกมการสะสมของสารปรอทเชนกน พบไดในไขของนก Mallart (Anas platyrhynchos) ไขมการสะสมของสารปรอทถง 6-9 ไมโครกรม แตไมมผลกระทบแตอยางใด

(Clark et al., 1997)

สารปรอทในสตวเลยงลกดวยนมในทะเล สตวเลยงลกดวยนมในทะเลจะมการสะสมสารปรอทสง เนองจากอาหารทกนเขาไปสตว

เลยงลกดวยนมในทะเล เชน แมวน า (Seal) สงหโตทะเล (Sealion) และปลาโลมา (Dophin) จะม

การสะสมเอาธาตซลเนยม ไวตามเนอเยอในรางกายและรวมกบสารปรอทในรปตาง ๆ เชน ใน

ปลาโลมา จะพบ Mercury selenide ในสวนเนอเยอเกยวพน (Connective Tissue) ของตบ ซง

สารประกอบชนดนจะชวยลดความเปนพษ (Detoxifying) ของสารปรอทในรป Methyl mercury

ทไดรบจากอาหาร

สารปรอทในมนษย มนษยทไดรบสารปรอทในรปของปรอทอนนทรย (Inorganic Mercury) สามารถขบออก

จากรางกายไดงาย ในขณะทปรอทอนทรย (Organic Mercury) และ Methyl mercury จะขบออก

ไดยากเมอรางกายไดรบและกจะมการสะสม การสะสมในรางกายเปนระยะเวลานานกจะทาให

เปนอนตรายได โดยสารปรอท ทสะสมในเลอดสามารถซมผานผนงหลอดเลอดในสมองเขาส

สวนทเปนเนอเยอของระบบประสาท (Nervous Tissue) และทาลายเนอเยอระบบประสาท หรอท

เรยกวาโรคมนามาตะ (Minamata Disease) ทเกดในประเทศญปน จากการสงเกตเหนความ

ผดปกตของสตวบรเวณนน คอ ปลาวายน าแบบนอนหงายทองขนและวายน าชาลงจนสามารถจบ

ไดดวยมอเปลา นกทะเลวายน าจะบนดงหวตกทะเล แมวซงเปนสตวเลยงในบานกมอาการเซ

นาลายไหล ชก และตายในเวลาตอมา ดงนนจงสนนษฐานกนวาโรคนนาจะเกดจากสารเคม ท

สะสมอยในสตวทะเล และเมอคนรบประทานอาหารทะเลเขาไป กจะสงผลกบรางกาย หลงจาก

ไดมการทดลองกบสตวและคน ผลทไดสามารถสรปไดตามทสนนษฐานไว ในเวลาตอมาไดมการ

นาดนจากบรเวณททงน าเสยของโรงงานมาตรวจ พบวามสารปรอทอยเปนจานวนมาก ซงตรงกบ

การตรวจพบสารปรอทในอวยวะสวนตางๆ ของผปวยทตายจงสามารถสรปไดวา โรคมนามาตะ

เกดจากผปวยไดรบสารปรอทอนทรยทเกดจากโรงงานปลอยน าเสยทมสารปรอทปนเปอนดงท

กลาวมา โรคนไมสามารถรกษาใหหายขาดได เนองจากสารปรอทไดเขาทาลายระบบประสาท

และสมอง นอกจากนยงมผลตอทารกทอยในครรภมารดา กลาวคอ มารดาทรบประทานอาหาร

ทะเลทปนเปอนสารปรอทเขาไปแลว สารปรอทจะผานไปทางรกเขาสสมองเดก ทาใหเดกทเกด

104

มามอาการพการทางสมองตงแตเกด เดกจะมอาการปญญาออน ทงนความสญเสยอยางมหาศาลท

เกดขน เพราะการพฒนาประเทศไดมงเนนการขยายตวทางเศรษฐกจ โดยไมคานงถงสงแวดลอม

ทาใหไมเพยงสญเสยชวตมนษยแตยงทาลายสงแวดลอมดวย ภายหลงจากการเกดโรคดงกลาว ทา

ใหทวโลกมความสนใจในการทจะกาหนดเกณฑมาตรฐานเพอลดความเสยงจากการเกดพษจาก

สารปรอททปนเปอนอยในอาหารทะเล โดยองคการอนามยโลก (World Health Organization ;

WHO) ไดกาหนดเกณฑการบรโภคอาหารทปนเปอนสารปรอท ไมควรเกน 0.2 มลลกรม/

สปดาห ของสารปรอทในรป Methyl mercury และไมเกน 0.5 มลลกรม/สปดาห ในรปสาร

ปรอททงหมด (Total Mercury) หลายประเทศกาหนดระดบของสารปรอททงหมด อยระหวาง

0.5-1.00 ppm. ของน าหนกสด โดยเกณฑระดบทสง (1.00 ppm) มกจะใชเปนเกณฑกาหนด

สาหรบปลาทะเลบางชนดทมการสะสมสารปรอทสง เชน ปลาฉลาม และปลาทนา เปนตน

6.3. แคดเมยม (Cadmium) แคดเมยม เปนโลหะหนก มสขาว ฟา วาว มลกษณะเนอออน สามารถบดโคงงอไดและถก

ตดไดงายดวยมด มกอยในรปแทง แผน เสนลวด หรดเปนผงเมดเลกๆ ในอากาศทมความชนแค

ดเมยม จะถกออกซไดซชาๆ เปนแคดเมยมออกไซด ในธรรมชาตแคดเมยมมกจะอยรวมกบ

กามะถนในรปแคดเมยมซลไฟด และ มกปนอยในสนแรสงกะส ตะกว หรอทองแดง ฉะนนใน

การทาเหมองสงกะส จะไดแคดเมยมซงเปน ผลพลอยได(By product) มการนาโลหะแคดเมยมมา

ใชในวสดแผนเปนสวนผสมของอลลอยดใชในการทานเกลแคดเมยม แบตเตอร เปนสารคงตวใน

โพลไวนลคลอไรด ใชทาสในพลาสตกและแกว เปนสวนผสมของอมาลกม (Amalgam) ทใชใน

รานทนตกรรม ผลตภณฑทมแคดเมยมเปนสวนประกอบถาใหความรอนเกนจดหลอมเหลว (321

องศาเซลเซยส) จะเกดควนของแคดเมยม (Cadmium Fumes) การนาเอาแคดเมยมมาใชทาใหมการ

ปนเปอนของแคดเมยมในสงแวดลอม ทงในอากาศ น า ดน รวมทงในอาหาร เมอมมากๆ จะเกด

การสะสม โดยเฉพาะมนษยหรอสตว ถามการสะสมของแคดเมยมในรางกายมากอาจกอใหเกด

พษได 6.3.1. แหลงแคดเมยมทปลอยลงทะเล แคดเมยมสามารถพบโดยทวไปในธรรมชาต อยรวมอยกบธาตสงกะส (Zine) ตะกว

(Lead) และ คอบเปอรซลไฟด (Copper sulphite) ในชนเปลอกโลกมแคดเมยมเปนองคประกอบ

อยประมาณ 0.2 ppm. ในหนอคน (Igneous Rocks) พบแคดเมยมอยในระดบตา (<0.001-1.6

ppm) แตในหนตะกอน (Sedimentary Rocks) พบแคดเมยมอยในระดบทสงเนองจากหนตะกอนม

องคประกอบของสารอนทรย กอนแร แมงกานส (Manganese Nodule) และ แรฟอสฟอไรด

105

(Phosphorite) แคดเมยมจะพบมากในวสดทมสารอนทรยเปนองคอยสง เชน ถานหน พบแคด

เมยม 0.01 - 22 ppm และนามนดบ พบแคดเมยม 0.01 - 16 ppm (Fergusson, 1990)

แหลงสาคญของการเตมแคดเมยมลงสทะเล ไดแก จากขบวนการแยกตวของเปลอกโลก

ใตทะเล และจากโรงงานอตสาหกรรมตางๆ แตละปไดมการนาเอาแคดเมยมมาใชใน

อตสาหกรรมตางๆ กวา 19,500 ตน แหลงแคดเมยม ทปลอยลงสทะเลจะอยในรปแบบตาง ๆ

ไดแก

- ฝ น ละออง และ นาทง จากการทาเหมองแรตะกวและสงกะส หรอจากโรงงานผลตแค

ดเมยมโดยตรง

- น าทงจากอตสาหกรรมการผลตแผงวงจรไฟฟา ซงมแคดเมยมเปนองคประกอบอย

ประมาณ 100-500 ppm.

- ฝ น ละออง และ นาทง จากโรงงานถลงโลหะและโรงงานถลงเหลก

- จากขบวนการผลตสงกะสทไมเปนสนม โดยมการเคลอบดวยโลหะทมแค

ดเมยมเปนองคประกอบอยประมาณ 0.2% การกดกรอนของโลหะเหลานหลงการใชประมาณ 4-

12 ป จะเปนการเพมแคดเมยมลงสสงแวดลอม

- จากการสกกรอนของยางรถยนตและจกรยานยนต ซงมแคดเ มยมเปน

องคประกอบอยประมาณ 20-90 ppm.

- จากการผลตปยฟอสเฟต โดยหนฟอสเฟตทใชเปนวตถดบจะมแคดเมยมเปน

องคประกอบอยประมาณ 100 ppm.

- จากการเผาไหมของถานหน โดยในถานหนมแคดเมยมเปนองคประกอบอย 0.25-5.00

ppm. ดงนนการเผาไหมถานหนเปนการปลอยแคดเมยมสบรรยากาศ

- จากนาทงตามอาคารบานเรอนตางๆ มแคดเมยม เปนองคประกอบอยสงถง 30 ppm.

ปรมาณของแคดเมยมทปลอยลงสทะเล จากการประเมนมสงถง 8,000 ตน/ป และกวาครง

ของจานวนน เกดจากกจกรรมของมนษย และในประมาณทงหมดนกวา 2,900 ตน จะตกตะกอน

และรวมอยกบตะกอนพนทะเล (Sediment) ในบรเวณไหลทวป (Clarke et al. 1997)

6.3.2. พฤตกรรมของธาตแคดเมยมในแหลงนา พฤตกรรมของธาตแคดเมยมในสงแวดลอมจะมลกษณะคลายกบธาตสงกะส แคดเมยม

สามารถรวมตวกบอออนชนดอนแลวอยในรปของสารประกอบ ซงมอย 4 ชนดหลก คอ แค

ดเมยมฮาไลด (Cadmium halide) แคดเมยมซลไฟด (Cadmium sulphide) แคดเมยมออกไซด

(Cadmium oxide) และ สารประกอบออรกาโนแคดเมยม (Organocadmium compound) รปแบบ

106

ของแตละชนดจะขนอยกบพเอช (pH) รปแบบของแคดเมยมยงสามารถพบในรปของ

สารประกอบอน ไดแก CdO, CdS, Cd(OH)2, CdCO3, และ CdSiO3 แตมความสามารถละลายน า

ไดนอย ในน าทะเลทระดบความเคม 10-35 ppt แคดเมยมจะอยในรปของสารประกอบเชงซอน

แคดเมยมคลอไรด (Cadmium chloride complex).

1. แคดเมยมฮาไลด (Cadmium halide) มอย 4 ชนดทรจกกนด แตในรปแคดเมยมคลอไรด

(Cadmium Chloride ; CdCl2) เปนรปแบบทสาคญในสงแวดลอม รปแบบทพบมากในน าทะเล

คอ CdCl+, CdCl2 และ CdCl3-, และประมาณ 2.5% ของแคดเมยมทงหมดจะพบในรปของอออน

แคดเมยมอสระ (Free cadmium ion ; Cd2+) (Fergusson, 1990) อยางไรกตาม รปแบบของแคด

เมยมฮาไลด จะสามารถละลายไดในนาและเกดเปน Complex Ions

2. แคดเมยมซลไฟด (Cadmium sulphide) สารประกอบแคดเมยมในรปนเกดขนโดยการ

ผานไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) ลงในสารละลายแคดเมยม (Cd(II)) อออนของ Cd2+ และ S2-

สามารถรวมตวไดเปนอยางด ทงนเนองจากเปนอออนแบบมขว สารประกอบทเกดขนสามารถ

ละลายน าไดนอยมาก แคดเมยมซลไฟดมกจะเปนรปแบบทคอนขางคงทและมกพบใน

สภาพแวดลอมแบบรดกชน

3. แคดเมยมออกไซด (Cadmium oxide) รปแบบของแคดเมยมออกไซด เกดขนจากปฏกรยา

ออกซเดชนธาตแคดเมยม ทสมผสกบอากาศเปนเวลานาน โดยสของออกไซดทเกดขนอาจมส

แตกตางกน จากสเขยว สเหลอง สแดง บางครงอาจมสดา โครงสรางของแคดเมยมออกไซด ม

ลกษณะคลายกบ โซเดยมคลอไรด สามารถเปลยนแปลงรปไดเมอถกความรอน เนองการสญเสย

ออกซเจน แคดเมยมออกไซดละลายในกรด แตละลายไดนอยในน าและในสภาพเปนดาง

(Fergusson, 1990)

4. สารประกอบออรกาโนแคดเมยม (Organocadmium Compound) สารประกอบดงกลาว

สามารถไดจากการเตรยม Grignard reagent ในสภาพทเหมาะสม เชน การตม Dimethylcadmium

ท 105.7C และ Diethylcadmium ท 64C ภายใตความดน 19 มลลเมตร-ปรอท สารประกอบ

ดงกลาวสามารถสลายตวไดในแหลงนา

การเปลยนแปลงรปแบบของอนนทรยแคดเมยม ในน าทะเลจะสงผลตอความสามารถใน

การละลาย สาร Chelate ประเภทสารอนทรย เชน Humus สามารถปลดปลอยพนธะ สงผลใหแค

ดเมยมสามารถละลาย และสลายตวไดในน าทะเล ในของแขงทเปนองคประกอบในน าทง

(Sewage Sludge) แคดเมยมสามารถรวมตวกบคารบอเนต ซลไฟด และสารประกอบอนทรย

สารประกอบออรกาโนแคดเมยม (Organocadmium compound) เชน Metallothioneins สามารถ

สลายตวโดยขบวนการทางชววทยาและปลดปลอยแคดเมยมไดหากแหลงน าอยในสภาพม

107

ออกซเจน หรอในตะกอนทอยในสภาะไรออกซเจน สารประกอบ Cadmium carbonate และ

Cadmium sulphides สามารถคงสภาพไดนานในตะกอน

6.3.3. พฤตกรรมของแคดเมยมในทะเล แคดเมยมอออนและสารประกอบแคดเมยมหลายรปแบบ (Form) สามารถพบไดในน า

ทะเล อนนทรยแคดเมยมในน ามลกษณะคลายกบธาตตะกว รปแบบของแคดเมยมอสระมกจะพบ

ในน าทะเลทมคา pH คอนขางตา (<7 ถง 8). และถอเปนรปแบบทสาคญในน าทะเล ในน าทะเลท

มระดบของคลอไรดอออน 0.54 โมล/ลตร แคดเมยมสามารถรวมตวกบคลอไรด ไดสารประกอบ

Cadmium-Chloro เชน CdCl2, CdCl3+ และ CdCl- ซงเปนรปแบบสาคญในน าทะเลทระดบ pH 7

ถง 9. สารประกอบ Cadmium-chloro คอนขางจะมสภาพคงททงนเกดจากความแขงแรงของ

พนธะ (Bond) ทเกดขนระหวางแคดเมยมกบคลอไรด (Cd-Cl bond)

แคดเมยมในรป Hydrated Cd2+ มกพบในสภาพออกซเดชน โดยเฉพาะในสภาพแวดลอม

โดยทวไปในแหลงน าจดและน าทมระดบความเคมตา แตในสภาพรดกชน และมซลเฟอรปรากฏ

รวมอยดวย แคดเมยมอาจอยในรป CdHS- (Fergusson, 1990).

แคดเมยมคารบอเนต (CdCO3) เปนรปแบบทพบนอยในน าทะเล ขนอยกบ pH และอลคา

ลนตของน า คาดวาทระดบ pH และอลคาลนตสงจะพบแคดเมยมคารบอเนตมากขน ใน

สภาพแวดลอมทมการปนเปอน อาจพบแคดเมยมในรป CdSO4 และ Cd-organic ligand

complexes นอกจากนแคดเมยมสามารถรวมตวกบสารอนทรยในรปแบบตาง ๆ เชน Amino

acids, Carboxylic acids และ Polysaccharides เปนตน สดสวนของแคดเมยมในรป Cadmium-

organic complexes จะมประมาณ 10 ถง 80% ของปรมาณแคดเมยมทงหมดในนาทะเล

รปแบบของแคดเมยมบรเวณผวน าจะมการเปลยนแปลงอยเสมอ เนองจากแคดเมยมอย

ในรปของ Cd2+ (2+ oxidation state) ปฏกรยาออกซเดชนและรดกชนจะมอทธพลคอนขางนอยตอ

รปแบบของแคดเมยมทละลายในน า การดดซบอยกบอนภาคของแรดนเนยว (Clay) และเหลก

ออกไซด (Iron oxide) จะมบทบาทสาคญในปฏกรยารดกชนธาตแคดเมยมในน า อยางไรกตาม

แคด เมยมไมสามารถกเปลยนรปไดโดยพวกจลชพ หรอทเรยกวา Methylation เหมอนกบธาต

ปรอท ดงทไดกลาวมาขางตน (U.S. EPA, 1991)

ความเขมขนของแคดเมยมในตะกอนบรเวณพนทะเล จะมความผนแปรขนอยกบสภาพ

ทางภมศาสตร ทงนขนอยกบวาตะกอนนนมาจากทะเลลก หรอมาจากชายฝงทะเล ความเขมขน

ของแคดเมยมในตะกอนตามแนวชายฝงจะมคาสงเนองจากอยใกลแหลงมลพษทมาจากพนดน

บรเวณทมคาความเขมขนสงมกจะพบในบรเวณใกลเคยงกบแหลงทปลอย

108

การกระจายของแคดเมยมในทะเลระดบผวน าและระดบลกจะมความแตกตางกน ใน

ระดบผวน า แคดเมยมจะมความเขมขนลดลง เนองจากสงมชวตนาเขาสรางกาย นอกจากนแค

ดเมยมยงสามารถดดซมเขาสสงมชวต สวนในระดบน าลกมการตกตะกอนของซากอนทรยสาร

นาไปสการลดลงของออกซเจน บางพนทมการเกดภาวะน าผด (Upwelling) ทาใหอตราความ

เขมขนของแคดเมยมในระดบลกมคาสงกวาระดบผวน า ในน าทะเลชวงระดบความเคม 10-35

ppt. แคดเมยมจะอยในรปสารประกอบเชงซอนแคคเมยมคลอไรด (Cadmium chloride complex)

แคดเมยมสามารถเคลอนยายลงสแหลงน าทงในสภาพเปยกและแหง โดยแหลงของแค

ดเมยมทเคลอนยายลงสแหลงน ามอยหลายแหลงดวยกนดงทไดกลาวมาขางตน แคดเมยมจาก

อากาศทตกลงสชายฝงและในทะเลมกจะอยในรปของอนภาค (Particle form) ในอากาศ หรอ

ละลายอยในน าฝนและในหมะ โดยจะพบความเขมขนทสงในอากาศบรเวณแหลงโรงงาน

อตสาหกรรม โรงงานถลงเหลก การขนสงทางอากาศกเปนอกเสนทางหนงในการนาแคดเมยมลง

สน าทะเลบรเวณทอยหางจากชายฝง การเคลอนยายแคดเมยมจากแหลงน าจดลงสทะเลจะมทงใน

รปสารละลายและสารแขวนลอย ซงตะกอนในแมน าจะเปนตวสะทอนถงกจกรรมบนพนดนใน

บรเวณใกลเคยง 6.3.4. แคดเมยมในสงมชวตในทะเล แคดเมยมเปนธาตโลหะทไมจาเปนสาหรบสงมชวตในทะเลและพบวามการ

สะสมนอยมากในระบบหวงโซอาหาร จากการศกษาผลของแคดเมยมในแพลงกตอนพชพบวา ท

ระดบความเขมขนของแคดเมยมสงถง 100 ppm จะเพมการสงเคราะหแสงและการเจรญเตบโต

ของแพลงกตอนพช จากการศกษาในแพลงกตอนสตวพวก Euphausid (Maganyctiphanes norvegica)โดยใหกนแพลงกตอนพชทมระดบความเขมขนของแคดเมยม 2.1 ppm แตจากการ

ตรวจวดในมลทขบถาย (Fecal Pellets) พบมความเขมขนของแคดเมยมสงถง 9.6 ppm. (นาหนก

แหง) ขณะทเหลอในเซลลของตวมนเองมเพยง 0.7 ppm เทานน (Clark et al., 1997) ในสตว

ทะเลทมววฒนาการสงขน เชน สตวเลยงลกดวยนมในทะเล จะมระดบของแคดเมยมสะสมอยต า

โดยพบมการสะสมเพมเลกนอยในสวนของไต (Kidney) แตสตวทะเลเหลานสามารถสรางสาร

Metallothionein ทสามารถลดความเปนพษของแคดเมยมทสะสมได ในแพลงกตอนสตวทอาศย

บรเวณผวนา พบมระดบความเขมขนของแคดเมยมสง สงผลใหสตวทะเลทอาศยอยบรเวณผวนาม

ระดบความเขมขนของแคดเมยมในรางกายสงตามไปดวย เนองจากสตวทะเลเหลานกนพวกแพลง

ตอนสตวตามผวน าเปนอาหารนนเอง สตวในกลมของหอยทะเล พบมการสะสมแคดเมยมอยสง

โดยเฉเพาะพวกทกนอาหารโดยการกรอง (Filter Feeding)

109

6.3.5. ผลกระทบตอมนษย อนตรายทเกดจากแคดเมยมจากการบนทก พบครงแรกในประเทศญปน เรยกวา

โรคอไต-อไต (Itai-Itai) ลกษณะอาการของโรคจะปวดกระดกและสวนขอตอตางๆ ของรางกาย

เนองจากการไดรบแคดเมยมทปนเปอนจากโรงงานถลงแรสงกะส ในปจจบนอาการทแสดงออก

จากการไดรบแคดเมยมมลกษณะคลายกบการขาดสารอาหาร (Malnutrition) และขาดวตามน

(Vitamin Deficiency) การไดรบแคดเมยมทละนอยเปนเวลานาน ทาใหเกดการสะสมแคดเมยมใน

ไต อาจจะทาใหเปนโรคไตได จากการทดลองในสตวโดยการใหแคดเมยมทางน าและอาหาร

พบวาความดนเลอดสงขน, เหลกในเลอดตา, เปนโรคตบ, ประสาทและสมองเสยหาย เชอวาแค

ดเมยมมสวนทาใหเปนมะเรง โดยจากการทดลองในสตวพบวา สตวทไดรบแคดเมยมจากการ

หายใจจะเปนมะเรงปอดแนนอน แตในมนษยยงไมทราบแนนอนวา ถาสมผสแคดเมยมทาง

ผวหนง หรอรบแคดเมยมโดยทางน าและอาหารแลว แคดเมยมจะทาใหเปนมะเรงไดหรอไม แค

ดเมยมและสารประกอบแคดเมยม เปนรายชอของสารทตองหาม เชนเดยวกบ สารปรอท ตาม

ขอตกลงนานาชาตไมอนญาตใหปลอยแคดเมยมลงสทะเล

6.4. ตะกว (Lead) ตะกวเปนโลหะออน สเทาเงนหรอแกมน าเงน พบไดทวไปทงในดน หน น า พช และ

อากาศ โดยเฉลยในหนจะมตะกวอย 13 มลลกรมตอหน 1 กโลกรม (13 ppm) เชน ในหนอคนพบ

ประมาณ 10 – 20 ppm ในหนตะกอนพบประมาณ 10 - 70 ppm แรทมตะกวผสมอย ไดแก แรกาล

นา (Galena, Pbs) แรเซอรสไซท (Cerrussite, PbCO3) แรอะไนลไซท (Anylesite, PbSO4) พบ

ปรมาณตะกวประมาณ 5 - 25 มลลกรม ตอดน 1 กโลกรม (5-25 ppm) ในน าทะเลพบตะกวนอย

กวาน าจด โดยพบ 0.08 - 0.04 ppm ในอากาศบรเวณหางไกลชมชนพบประมาณ 0.0006

ไมโครกรม ตออากาศ 1 ลกบาศกเมตร แตบรเวณชมชนพบมากถง 0.001 ไมโครกรมตออากาศ 1

ลกบาศกเมตร ประเทศทผลตตะกวทสาคญไดแก สหรฐอเมรกา รสเซย ออสเตรเลย แคนาดา

สวนในประเทศไทยพบไดเลกนอยบรเวณจงหวดกาญจนบร

ในบรรดาโลหะในโลก ตะกว เปนโลหะทมนษยสนใจ เรองความเปนพษมากทสด

เนองจากการใชประโยชนอยางมากมาย โดยเฉพาะในอตสาหกรรม แบตเตอรรถยนตและเรอดา

น า ใชตะกวเกอบรอยละ 50 ของผลตผลตะกวทงหมด และยงใชในรปตะกวอนทรย (Alkyl lead)

เปนสารเคมทใช เตมในน ามนเบนซน ใชในอตสาหกรรมส เชน สแดง ของตะกวออกไซด (Red

lead) สเหลอง จากตะกวโครเมต (Lead chromate) สขาว จากตะกวคารบอเนต (Lead carbonate)

และ ตะกวซลเฟต (Lead sulfate) เปนตน

110

6.4.1. แหลงของตะกวทปลอยลงทะเล 6.4.1.1. แหลงธรรมชาต ตะกวในธรรมชาตมอยหลายรปแบบ ทพบกน

โดยทวไป คอ Galena (lead sulfide) ตะกวในรปนมองคประกอบของสงกะส ทองแดง เหลก และ

แคดเมยม ผสมอยดวยแตมในปรมาณนอย รปแบบของตะกวอยางอน ไดแก Anglesite (Lead

sulphate), Cerussite (Lead carbonate) และ Plattnerite (lead [IV] oxide) โอกาสพบตะกวท

เปนอออนอสระในธรรมชาตมนอยมาก ความเขมขนเฉลยของตะกวในชนเปลอกโลกมประมาณ

1.6 g Pb ตอดน 100 กโลกรม จะเหนไดวามปรมาณนอยมาก (Pain, 1995)

ขบวนการสลายตวของหนโดยธรรมชาตเปนแหลงของตะกวจากธรรมชาตท

สาคญ จากการประมาณปรมาณตะกวทมาจากธรรมชาตมถง 24.5 x 103 ตน/ป ในจานวนนกวา

65% มาจากกระบวนการชะลางกดกรอนของหนในธรรมชาต (Clark et al, 1997)

6.4.1.2. จากการกระทาของมนษย ตะกวทเกดขนจากการกระทาของมนษย เชน

การทาเหมองแร โรงงานถลงแรตะกวหรอแรชนดอน ตะกวในรป Tetraalkyl lead มการนามาใช

เตมในน ามนเชอเพลงเพอปองกนการนอคของเครองยนต ตงแตป ค.ศ. 1923 การเผาไหมของ

เครองยนตจากการจดระเบดทาใหตะกวในรป Tetraalkyl lead กลายตะกวอนนทรยและถกปลอย

สบรรยากาศ ปละกวา450,000 ตน การเผาไหมจากโรงงานอตสาหกรรม เปนแหลงทสาคญอก

แหลงหนงในการปลอยการตะกวออกสสงแวดลอม บรรยากาศเปนแหลงรองรบสารตะกวทถก

ปลดปลอยออกมา จากนนกจะเคลอนยายไปยงแหลงอน เชน ดน และ นา

ปรมาณตะกวรวมทนามาใชในแตละปมประมาณ 43 ลานตน โดยสวนใหญจะ

อยในรปโลหะทาแผนแบตเตอร สารตะกวทสญเสยและปลอยลงสสงแวดลอมจะอยในรป

สารประกอบตะกว (Lead Compound) ตะกวทมาจากธรรมชาตมเพยงประมาณ 25,000 ตน/ป

เทาน น การปลอยตะกวลงสทะเลโดยมนษย มจานวนเพมมากขนหลงจากมการปฏวต

อตสาหกรรม (Industrial Revolution) แตปจจบนไดหนมาใชสารชนดอนทดแทนเพอเตมใน

นามนเพอลดปญหาทเกดขน สารชนดนคอ เมธล เทอรเทยร บวทล อเธอร (Methyl t-Butyl Ether

: MTBE) ไดจากการผสมสารเคมเขาดวยกน เชน ผสม Isobutylene กบ Methanol เรมมการใชงาน

ในครสตทศวรรศท 1980 สาหรบทดแทนสารตะกวในน ามนเบนซนเพอชวยใหการเผาไหมดขน

อยางไรกตามสารชนดนยงไมยนยนถงผลกระทบทางสงแวดลอมทจะเกดขน ทงนเนองจากสาร

ดงกลาวมคณสมบตระเหยเปนไอไดงายและรวดเรว ละลายน าไดเลกนอยและซมลงยงชนน าใต

ดน และอยในน าใตดนไดเปนเวลานาน สามารถเกาะอยกบอนภาคในน าได ซงจะกลายเปน

ตะกอนในทสด แตไมพบการสะสมของ MTBE ในพชและสตวอยางมนยสาคญ

111

6.4.2. พฤตกรรมของตะกวในแหลงนา ตะกวโดยทวไปจะอยในรป oxidation states มประจ +2 และ +4 ตะกวในรป

ประจ +4 จะเปลยนรปไดงาย สวนในรป +2 มกจะมความคงทภายใตสภาพแวดลอมโดยทวไป

ตะกวมทงในรปตะกวอนทรย (Organic Form) และอนนทรย (Inorganic Form) สารประกอบ

ตะกว อนนทรยจะมความสามารถในการละลายน าไดนอย แตสามารถละลายไดดเมอไดรบ

ความรอน และละลายไดดในกรดอนทรย เชน กรดไนตรก

การกระจายของตะกวในทะเลขนอยกบรปแบบทางเคม (Chemical Form)

ลกษณะทางภมศาสตร คณสมบตของน าทะเล เชน pH ความกระดาง อณหภม และความเคม

ของน าทะเล ตะกวมคาครงชวต (Half-life) ทสน มความสามารถในเปลยนแปลงโดยการดดซบ

(Adsorption) การปลดปลอย (Desorption) การตกตะกอน (Precipitation) การละลาย

(Dissolution) รวมทงปฏกรยารดกชนโดยสงมชวต ทสามารถลดความความเขมขนของตะกวใน

น าทะเลได ในตะกอนเปนแหลงทสะสมตะกวทสาคญในทะเล โดยตะกวสามารถรวมตวกบ

Ferromanganese oxide ในบรเวณเอสทรและในมหาสมทร ภายใตสภาวะไรออกซเจน

ตะกวสามารถรวมตวกบอออนบางชนด เชน Cl-, SO42- และ CO3

- เปน

สารประกอบเชงซอน รปแบบของตะกวมความซบซอน โดยคาดตะกวในรป PbOH+, PbCl+,

PbSO4 และ PbCO3 เปนรปทพบกนโดยทวไป แตในสภาพความเคมสง ตะกวจะอยในรป PbCO3

และ PbCl+ (Sadiq, 1992).

6.4.3. ผลกระทบตอสงมชวตในทะเล ตะกวทเปนองคประกอบอยในทะเล โดยปกตจะไมเปนพษเมอเปรยบเทยบกบ

โลหะชนดอน จากการศกษาพบวาทความเขมขนของตะกวสงถง 0.8 ppm. ในรป Lead nitrate

สามารถเพมการเจรญเตบโตของแพลงคตอนพชได ทงนเนองจากอทธพลของธาตอาหารในรปไน

เตรท ทเปนองคประกอบอยนนเอง (Clark et al., 1997) จากการศกษาผลตอการสะสมตะกวใน

สาหรายสเขยวแกมน าเงน Aphanothece halophytica พบวาสาหรายตวนสามารถสะสมตะกวใน

อตราทเรวมาก การสะสมจะอมตวท 90 ไมโครกรมตอ 1 มลลกรมน าหนกแหงสาหราย ภายใน

1 ชวโมง ทจดอมตวน ตะกวทถกสะสมไวสามารถใช EDTA ดดซบออกมา แสดงใหเหนวาการ

สะสมตะกวของสาหราย เกดขนทผวเซลลเปนสวนใหญ สาหรายจะมความสามารถในการสะสม

ตะกวลดลงเมออายมากขน

หอยแมลงภ (Mytilus spp) มกลไกการลดความเปนพษ (Detoxifying Mechanism) ทเกด

จากตะกว โดยการเกบสะสมตะกวในรป Granule ในสวนของ Digestive Gland จากเหตผล

112

ดงกลาว จงมการใชหอยแมลงภเปนตวตรวจสอบการเกดปญหามลพษทเกดขนจากตะกว

โดยทวไปหอยจะมตะกวสะสมอยในประมาณตากวา 1 ppm (นาหนกเปยก)

ปลาทะเลจะมการสะสมตะกวในปรมาณนอย โดยปกตจะอยในชวง 0.05-0.15 ppm

(นาหนกเปยก) มการศกษาในแมวน าทกนปลาเปนอาหารไมพบการสะสมของตะกวในรางกาย

ในนกทะเล พบระดบสารตะกวมากกวา 100 ppm. (นาหนกแหง) อยในรป Trialkyl lead ในสวน

ของตบ นกทะเลทมระดบของ Trialkyl lead สะสมในตบเพยง 0.5 ppm. จะทาใหเกดพษโดยทาให

ระบบประสาทกลามเนอไมทางาน และตายในทสด ปจจบนความสนใจในเรองการศกษาการ

ปนเปอนสารตะกวในทะเลและผลกระทบ ยงมการศกษากนนอย

6.4.4. ผลตอสขภาพของมนษย ตะกวเขาสรางกายได ทางปากโดยรบประทานอาหาร และ น าดมทปนเปอน

ตะกว ทางการหายใจ โดยเฉพาะจากไอเสยรถยนต สวนการดดซมทางผวหนง สวนมากเกดกบ

บคคลทมอาชพ เกยวของกบตะกวเปนสวนใหญ โดยตะกวอนทรย ถกดดซมเขาผวหนงไดด เคยม

การสารวจดน และฝ นบรเวณรมถนน ทเปนชมชนหนาแนน พบวามปรมาณตะกวสงถง 7,500

ppm ขณะทคาเฉลยของผวดนโลกเพยง 5-25 ppm พษเรอรงของตะกว จะคอยๆแสดงอาการ

ออกมา ภายหลงจากไดรบสารตะกวทละนอย เขาสของเหลว ในรางกาย และ คอยๆสะสม ใน

รางกาย จนถงระยะเวลาหนง อาจนานเปนป จงแสดงอาการ สวนมาก เกดกบบคคลทมอาชพท

สมผสกบตะกว ตะกวเมอเขาสรางกาย ไมวาทางใด จะถกดดซมเขาสระบบไหลเวยนโลหต ไปจบ

กบเมดเลอดแดง แทนทเหลก (Fe+2) ซงเปนโลหะทจาเปน ในการสรางเมดเลอดแดง ทาใหเกด

อาการโลหตจาง (Anaemia) และมผลให ปรมาณเหลกในนาเหลอง เพมขนผดปกต ตะกวบางสวน

ไปสะสมในกระดก ตะกว (Pb+2) จะเขาไปแทนท แคลเซยม (Ca+2) ซงเปนโลหะ ทจาเปนในการ

สรางกระดก และฟน ทาใหมอาการปวดตามขอ กระดกผ และหกงาย ถาไปสะสมทรากฟน ทาให

เหนสมวง หรอสดาบรเวณเหงอก บางครงเรยกวา เสนตะกว (Lead line) ฟนหลดไดงาย มผวจย

พบวาตะกว สามารถเกาะกบกระดกในรางกาย ไดนานถง 32 ป และยงสะสมในไขมน ระบบ

ประสาท สมอง ระบบนาเหลอง ตบ และไต

6.5. ทองแดง (Copper)

ทองแดงพบโดยทวไปในหนและแรบนพนโลก มคาความเขมขนประมาณ 4.5 g/g

ของนาหนกแหง ในดนมคาความเขมขนอยในชวง 2 - 100 g/g ของน าหนกแหง แรทองแดง ม

ชอเรยก เชน Cuprite, Malachite, Azunite, Chalcopyrite และ Bornite ในแรทองแดงมซลไฟด

(Sulfide) ประกอบอยประมาณ 75%

113

6.5.1. แหลงทองแดงทลงสทะเล ทองแดงทลงสสงแวดลอมจากกระบวนการทางธรรมชาตโดยขบวนการชะลาง

(Weathering Process) และจากกจกรรมของมนษย ปรมาณทองแดงทปลอยลงสสงแวดลอมในแต

ละปประมาณ 200,000 ถง 373,000 ตน ทงหมดนประมาณ 40-70% มาจากกระบวนการชะลาง

ตามธรรมชาต ดงแสดงในตารางท 6.2.

ตารางท 6.2. ปรมาณของทองแดงทปลอยลงสสภาพแวดลอม

แหลง ปรมาณทปลอย (ตน/ป)

ขบวนการชะลางตามธรรมชาต

ขบวนการผลตแรทองแดง

ขบวนการผลตเหลกและเหลกกลา

การเผาไหม

นาทง

สญเสยขณะใช

80,000 - 250,000

37,000

10,500

300 - 12,000

42,000

31,000

ปรมาณทงหมด 200,000 - 373,000

ทมา : Demayo and Taylor, (1981)

แหลงของทองแดงทมาจากกจกรรมของมนษย ไดแก การกดกรอนทองเหลองและทอ

ทองแดงโดยน ากรด น าทงจากโรงงานอตสาหกรรม และการใชสารประกอบทองแดง เชน

Copper sulphate เปนสารกาจดพชน า (Aquatic Algicide) ทองแดงทมาจากแหลงอตสาหกรรม

เชน โรงงานถลงแรทองแดง โรงงานผลตลวดทองแดง แผงวงจรไฟฟา โรงงานผลตเหลกและ

เหลกกลา และ การเผาไหมของถานหน เปนตน คามาตรฐานขององคประกอบของทองแดงทเปน

องคประกอบในนาทงจากโรงงานอตสาหกรรมในประเทศอาเซยน ดงแสดงในตารางท 6.3

114

ตารางท 6.3. คามาตรฐานขององคประกอบของทองแดงทเปนองคประกอบในน าทงจากโรงงาน

อตสาหกรรมในประเทศอาเซยน

ประเทศ ชนดของนาทง คามาตรฐาน (mg/L) เอกสารอางอง อนโดนเซย Waste water effluent 1 - 5 BAPEDAL, 1990

มาเลเซย Industrial and

domestic effluents

0.2 (Standard A)

1.0 (Standard B)

DOE, 1979

ประเทศไทย Industrial effluents 1.0 PCD, 1994

สงคโปร Trade effluents 1.0 (water course)

0.5 mg/L (controlled water course)

-

6.5.2. พฤตกรรมของทองแดงในแหลงนา ความเขมขนของทองแดงในรปของสารประกอบและสารประกอบเชงซอนในน า

ขนอยกบปจจยทางเคม เชน pH อณหภม ความเคม ความเขมขนของซลไฟดและสาร Organic

Ligands เชน Humic acid, Fulvic acids และผงซกฟอก (Detergent)

ทองแดงในรป Copper (I) ion หรอ Cu+ มกอยในสภาวะไมคงทในสภาพธรรมชาต

โดยทวไป (pH 6-8 และน ามออกซเจน) โดยมกจะถกออกซไดซไปอยในรป copper (II) ทองแดง

ในรป Copper (II) จะสามารถละลายไดในน าทม pH ตา สารประกอบ Copper (II) chloride,

Copper (II) nitrate และ Copper (II) sulphate สามารถละลายไดดในน า ทองแดงในรป Copper

(II) ion มปฏกรยาทรนแรงกบสารอนทรยและสารอนนทรยบางชนดทเปนองคประกอบอยในน า

ตามธรรมชาต เชน Carbonate, Phosphate, Amino acids และ Humic acids เกดเปนสารประกอบ

เชงซอนแลวตกตะกอน หรอดดซบอยกบสารแขวนลอย อยางไรกตามสารประกอบดงกลาว

สามารถละลายไดหากแหลงน ามสภาวะ pH ตา ดงทไดกลาวขางตน สดสวนของทองแดงท

รวมอยกบสารแขวนลอยแลวเคลอนยายผานทางแมน ามคาประมาณ 20-90% (Han and Hung,

1990; Ho et al.,1993).

แบคทเรยสามารถปลดปลอยทองแดงไดในกรณททองแดงมการรวมตวกบ

สารอนทรย ทองแดงเมอมการเคลอนยายลงสบรเวณเอสทร และในทะเลซงมคา Ionic Strength

มากกวาในนาจด ทาใหทองแดงสามารถรวมตวกบคอลลอยด (Colloids) และสารแขวนลอยในน า

สวนทองแดงทยงเหลออยสามารถรวมตวกบของแขง (Solid) ในบรเวณทมการผสมผสานของ

115

มวลนาและตกตะกอนในบรเวณเอสทร ดงนนบรเวณเอสทรเปนแหลงทสาคญทสะสมทองแดงท

ถกเคลอนยายผานทางแมนาตางๆ ในรป Particulate Form

พษของทองแดงตอสงมชวตในน าขนอยกบ Free Copper (II) Ion และสารประกอบ

เชงซอน ไฮดรอกซ (Hydroxy- complexes) อยางไรกตามสดสวนของ Free copper (II) ion ม

คาตา อาจมคานอยกวา 1% ในแหลงน าประเภท Eutrophic water ซงทองแดงมกอยในรป

สารประกอบเชงซอนมากกวา สารประกอบเชงซอนของทองแดงกบสารอนทรยและสารอนนท

รยทตกตะกอนจะมความเปนพษนอยเมอเทยบกบ Free copper (II) ion

6.5.3. ทองแดงในสงมชวตในทะเล ทองแดงถอเปนธาตทมความจาเปนสาหรบสตวทะเล โดยพบระดบความเขมขน

ทสงในกลม Dacapods, Crustaceans, Gastropod และ Cephalopods. โดยเปนองคประกอบอยใน

Respiratory Pigment ทเรยกวา Haemocyanin โดยทองแดงสวนเกนหรอมมากเกนไปจะมการ

สะสมในสวนของตบ ในปลาหมกพบทองแดงในสวนของตบสงถง 4,800 ppm ในสวนของ

Hepatopancreas ของกงมงกรพบสงถง 2,000 ppm ในหอยนางรมพบทองแดงอยสงในสวนของ

Leucocytes และเมดเลอด (Blood Cell) โดยพบสงถง 20,000 ppm

ในแพลงกตอน ปลาทะเล และหอยทะเล ในพนททมการปนเปอนของทองแดง

เมอเปรยบเทยบกบพนททไมมการปนเปอน พบไมมการสะสมในหวงโซอาหาร และในปลากน

เนอซงผบรโภคสงสดในระบบหวงโซอาหารไมพบการสะสมของทองแดงแตอยางใด

ในพวก Polycheate ความเขมขนของทองแดงในเซลลจะสมพนธกบความ

เขมขนในตะกอน (Sediment) โดยจะพบทองแดงสะสมในสวนของ Epidermal Cell ตวออนของ

หอยสองฝาจะไว (Sensitive) ตอสารทองแดง และตายไดหากมระดบความเขมขนสง

พวกหอยสองฝาทเลยงในน าทมการปนเปอนทองแดง กจะมการสะสมและถา

หากมการสะสมอยมากกจะทาใหเนอมลกษณะเปนสเขยว โดยคา Concentration factor ทใช

สาหรบหอยนางรมมคา 7,500 มนษยมความเสยงจากการไดรบทองแดงโดยการบรโภคอาหาร

ทะเล โดยมกาหนดคาความเขมขนทอนตราย (Lethal Dose) ประมาณ 100 มลลกรม อยางไรกตาม

ระดบความเขมขนของทองแดงเพยง 5.0-7.5 ppm ในอาหารกสามารถทาใหรสชาตของอาหารไม

นารบประทาน 6.6. ดบก (Tin) ดบกมการใชเปนวสดโครงสรางและสารเคมเพอจดประสงคหลายอยาง ดบกในรปของ

Methyltin compounds จากมาจากธรรมชาต สวนในรปของ Tributytin (TBT) มาจากกจกรรม

ของมนษย (Tong et al., 1996) ในแตละป ปรมาณดบกกวา 91 ตน ในรป Triorganotin biocides

116

ถกปลอยลงสสงแวดลอม สารประกอบ Organotin มคณสมบตฆาเชอราและและแบคทเรยไดด

เชน Tributyltin oxide มการใชอยางกวางขวางในองคประกอบของสทาไม สทาเรอ และในระบบ

หลอเยน สารประกอบ Tributyltin fluoride ใชกาจดสงมชวต (Biocide) จงนยมใชเปน

องคประกอบของสทาบาน สารประกอบ Tributyltin chloride ใชกาจดแบคทเรย (Bactericide)

และเชอรา (Fungicide) ในโรงงานฟอกหนงและเปนสวนประกอบในสทาไม สารประกอบ

Tributyltin maleate และ Tributyltin methacrylate ใชกาจดแบคทเรยและเชอราในโรงงานทอผา

(Moore et al., 1992) สาร Tributyltin (TBT) นยมใชเปนองคประกอบในสทาเรอเดนทะเลเพอ

ปองกนสงมชวตทมาเกาะทองเรอ เชน เพรยง (Barnacle) และหอยสองฝาบางชนด ปจจบน สาร

TBT มการประกาศหามใชในประเทศพฒนาแลว ประเทศสหรฐอเมรกา แคนาดา ออสเตรเลย

และฮองกง ไมอนญาตใหใชสทาเรอทมองคประกอบของ TBT ทาเรอทมขนาดความยาวนอยกวา

25 เมตร ยกเวนเรอททาดวยอลมเนยม (Evans et al., 1995) อยางไรกตาม เรอทมความยาวลาเรอ

มากกวา 25 เมตร ยงเปนตวการสาคญในการปลอยสาร TBT ลงสทะเล โดยเฉพาะบรเวณ

ทาเรอขนสงตาง ๆ สารประกอบ Organotin มการใชในการกาจดหอย (Molluscicide) ในบอเลยง

สตวน า การจากดการใชสาร TBT สาหรบทาเรอยงมไดดาเนนการในบางประเทศในแถบเอเซย

ตะวนออกเฉยงใต แตอนตรายจากการใชสารชนดนไดรบความสนใจมากขนในปจจบน

6.6.1 พฤตกรรมของสาร Tributyltin (TBT) ในสงแวดลอม สาร Tributyltin (TBT) เปนสาร Organotin compound ซงประกอบดวย Butyltin

รวมตวกบอออนลบ (Anions) ไดแก Chloride, Fluoride, Oxide, Hydroxide, Carboxylate หรอ

Thiolate คณสมบตทางกายภาพและทางเคมของสาร Organotins มความแตกตางกน โดยใน

โครงสรางทางเคมประกอบดวยพนธะโควาเลนท (Covalent) ระหวางคารบอน กบ ดบก (Sn-C)

อยางนอย 1 พนธะ มสตรโดยทวไป คอ RnSnX4-n (n = 1 - 4; R = alkyl หรอ aryl group; X = H,

หรอ halogen) การทในโครงสรางประกอบดวย aryl หรอ alkyl group จะทาใหสารประกอบ

ดงกลาวมความเปนพษตอสงมชวตมากขน สารประกอบ Organotins สามารถแบงออกไดเปน

Monoorganotin, Diorganotin, Triorganotin และ Tetraorganotin ขนอยกบจานวนของ Organic

group (n) ทเปนองคประกอบอย โดยกลมทม Organic groups เทากบ 3 จะมความเปนพษสงสด

ดงนนสารประกอบ Triorganotin โดยเฉพาะในรป Trimethyltin, Tributyltin และ Triphenyltin จง

มการศกษาถงความเปนพษตอสภาพแวดลอมมากเปนกรณพเศษ

โดยทวไปสารประกอบ Organotin สามารถละลายไดในชวง 5 – 50 มลลกรม/

ลตร สารประกอบ Organotin ทมน าหนกโมเลกลมากและมจานวน Organic group เกาะอยมากจะ

มความสามารถละลายนาไดนอยลง ในน าทะเลซงมคลอไรด (Chloride) เปนองคประกอบอย ทา

117

ใหการละลายไดของ TBT และ สารประกอบ Triphenyltin compounds นอยลง ทงนเนองจากสาร

Organotin สามารถรวมกบคลอไรด กลายเปน Organotin chloride สาร Organotins ทใชกน

ในทางการคามกจะเปนประเภททละลายนาไดนอย แตสามารถคงสภาพอยในตะกอนไดยาวนาน

สาร TBT สามารถปนเปอนลงสสงแวดลอมในทะเลไดเนองจากการหลดลอก

ของสทใชทาลาเรอ ทงในรปทละลายน าและรปทรวมตวกบตะกอนทมขนาดอนภาคเลกกวา 0.2

m ทระดบ pH 8 สารประกอบ TBT ในสภาวะสมดลย สามารถพบได 3 รปแบบ คอ TBT-

chloride, TBT-hydroxide และ TBT-carbonate แตทระดบ pH ตากวา 7 สารประกอบ TBT จะอย

ในรป Tributyltin chloride และ Aquo complex (TBTOH2+) สวนทระดบ pH 10 ในสภาวะ

สมดลย สามารถพบ TBT ในรป TBT-hydroxide และ TBT-carbonate (Laughlin et al., 1986)

การสลายตวของสารประกอบ Organotin จะเปนไปในลกษณะการสญเสย alkyl หรอ aryl groups

ทเปนองคประกอบอย ดงแสดงในกระบวนการดานลาง:

R4Sn R3SnX R2SnX2 RSnX3 SnX4

มหลายกระบวนการทสามารถทาลาย Sn-C bond เชน รงสอลตราไวโอเลต รงส

แกมมา ขบวนการทางชวภาพและเคม เปนตน ขบวนการระเหยของสารประกอบ Organotins ทง

ในรป Monoorganotin, Diorganotin และTriorganotin จะเกดขนไดนอยมาก ทงนเนองจาก

สารประกอบเหลานดดซบและตรงแนนอยกบอนภาคของสารแขวนลอยและตะกอน การบวนการ

ดดซบสาร Organotin กบอนภาคของสารแขวนลอย เปนกระบวนการทสาคญในการลดสาร

Organotin ในนา ขบวนการสลายโดยพวกจลชพ เปนขบวนการสาคญในการสลายสาร Organotin

ในสงแวดลอมเชนกน โดยเรยกขบวนการสลาย TBT โดยสงมชวตวา Debutylation โดย

ขบวนการนจะลดจานวน Organic group จาก Tributyltin เปน Dibutyltin และ Monobutyltin

ตามลาดบ จนกลายเปนดบกอนนทรย (Inorganic Tin) ในทสด ปจจยทางดานสภาพแวดลอม เชน

อณหภม ปรมาณออกซเจนทละลายน า และชนดของจลชพ มบทบาทสาคญในการสลาย

สารประกอบ TBT โดยกระบวนการ Debutylation ในแหลงน าชายฝงและในทะเล จะมคาครง

ชวต (Half-life) อยประมาณ 5 ถง 20 วน

6.6.2. ผลของสาร TBT ตอสงมชวตในทะเล TBT เปนสารทมพษรนแรงและเปนอนตรายตอสงมชวตในทะเล โดยเฉพาะ

กลม Planktonic Organism พบมความเขมขนสงในบรเวณทาเรอตางๆ สาร TBT มผลตอการ

เกดขนมาทดแทน (Recruitment) ของหอยสองฝาบางชนด เชน หอยเชลลและหอยนางรม

118

เนองจากเปนอนตรายสงตอตวออนของลกหอยแมจะมระดบความเขนขนทตา ผลในระดบ Sub-

lethal สารTBT จะมผลกระทบมากกบการทาฟารมเลยงหอย โดยระดบสาร TBT ทต ากวา 0.01

g/l สามารถลดการเจรญเตบโต ทาใหหอยมลกษณะเปลอกหนาแตมเนอนอย ไมเปนทตองการ

ของตลาด

นอกจากน TBT มผลตอการพฒนาสวนของอวยวะสบพนธของพวก Gastropod หรอท

เรยกวา Imposex ซงเกยวของกบการเปลยนแปลงการทางานของระบบฮอรโมน ทาใหระบบการ

สบพนธลมเหลว ในอปกรณประมงหลายชนด เชน อวนจะมการเคลอบ organotin เพอปองกน

ปญหา การเกาะของสงสกปรกตางๆ สาร Organotin จะไมสลายโดยความรอนขณะปรงอาหาร

อยางไรกตาม TBT สามารถเปลยนรปในนาทะเลไปอยในรปไมเปนอนตรายภายใน 1-2 สปดาห

ตารางท 6.4. ความเขมขนของสาร TBT ในตะกอนตามสถานทตางๆ ในประเทศไทย

สถานท ความเขมขน

(นาโนกรม/กรม นาหนกแหง

เอกสารอางอง

แหลงเพาะเลยงสตวน าชายฝง 4 - 81 Kan-Atireklap et al., (1997) ทาเรอประมง 9 - 880 ทาเรอนอกชายฝง 36 - 4,500

6.7. สารหน (Arsenic) สารหนเปนธาตกงโลหะ พบไดทวไปในสวนประกอบของหน ถานหนและดน ในสมย

โบราณสารหนเปนทรจกกนในชอ Orpiment โดยพวกกรก และโรมนเปนผเรมเรยกวาสารหน

(Arsenic) คนจนใชสารหนเปนสวนประกอบของยาสมนไพรหลายชนดเมอประมาณกวา 2-3 พน

ปมาแลว สารหน (Arsenic) เปนสารกอมะเรงโดยทมน าหนกอะตอม 74.9216 โดยพบสารหนได

2 แบบคอ สารหนอนทรย(Organic) และสารหนอนนทรย (Inorganic) สารหนอนทรยเปนพษ

นอยกวาสารหนอนนทรย สารหนเกดขนไดเองทงตามธรรมชาต และดวยฝมอมนษย ใน

ธรรมชาต การชะลางของหนและแรทมสารหนเปนองคประกอบ เชน อารซโนไพไรท (FeAsS)

ทาใหพบสารหนทวไปในสงแวดลอม โดยเฉพาะในดน พบไดตงแต 0.1 - 40 มลลกรม/กโลกรม

กจกรรมการดาเนนชวตของมนษย ทาใหสารหนในสงแวดลอมเพมปรมาณขน เชน การทาเหมอง

แร การถลงโลหะ การใชปยและยาฆาแมลงในการเกษตร อารเซนคไตรออกไซด (Arsenic

119

trioxide) ถกนามาใชทางการคาและการเกษตรทวโลกประมาณปละ 50,000 ตน โดยใชเปน

วตถดบของยากาจดศตรพช ยาฆาแมลง ยาฆาวชพช น ายาถนอมเนอไม บางครงผสมในอาหาร

สตว ในยาคนและยาสตว รวมทงใชผสมโลหะทาอปกรณอเลกโทรนคส การปนเปอนสารหนใน

ทะเลสวนใหญจะมาจากธรรมชาต โดยเฉพาะในบรเวณทมการทาเหมองแร Metalliferous

6.6.1. แหลงของสารหนทปนเปอนในทะเล

ในชนของเปลอกโลกพบความเขมขนของสารหนประมาณ 1.5 - 2.0 มลลกรม/

กโลกรม โดยสารหนทพบในธรรมชาตรวมอยกบดนดวยพนธะทแขงแรง โดยเฉพาะในบรเวณท

มแรดนเหนยวและสารอนทรยเปนองคประกอบอยมาก (IPCS/WHO, 1992) สารหนถกนาลงส

สงแวดลอมโดยขบวนการทางธรรมชาตมประมาณ 45,000 ตน/ป และเกดจากกจกรรมของมนษย

มประมาณ 28,000 ตน/ป (Neff, 1997) สารหนในรปของ Arsenic (III) oxide เปนรปแบบทใชใน

ขบวนการผลตสารกาจดแมลง (Insecticide) วชพช (Herbicide) เชอรา (Fungicide) สาหราย

(Algicide) ผลตภณฑยา (Pharmaceutical Products) (IPCS/WHO, 1992) กจกรรมทปลอยลงส

สงแวดลอม ไดแก การผลตและอบแรซลไฟด การเผาไหมของน ามนเชอเพลง น าทงจากการทา

เหมองแร และ การชะลางผวดน เปนตน ปรมาณสารหนถกนาลงสทะเลผานทางบรรยากาศจะม

ปรมาณนอยเมอเปรยบเทยบกบการนาลงสทะเลผานทางแมนา ดงแสดงในตารางท 6.5

ตารางท 6.5.ปรมาณของสารหนทถกนาลงสแหลงนาชายฝง

จากบรรยากาศ โดยธรรมชาต 7,800 ตน/ป

โดยกจกรรมของมนษย 18,800 ตน/ป

จากแมนา 88,000 ตน/ป

ทมา : Magos (1990)

6.6.2. พฤตกรรมของสารหนในสงแวดลอม สารหนมทงแบบอนทรยและอนนทรย แตรปแบบทสาคญและมผลกระทบมาก

ตอสงมชวต คอ รปสารหนอนนทรยแบบ Trivalent (As III) และ Pentavalent (As V) สารหนม

ความซบซอนในวฏจกรชวธรณเคมในทะเล และมความเปนพษตอสตวทะเลรวมถงอตรายถง

ผบรโภคขนสดทาย คอ มนษย ในแหลงน า สารหนสามารถอยในรปสารประกอบทมความคงท

ซงม Oxidation State 4 รปแบบ คอ +5, +3, 0, และ –3 ภายใตสภาพรดอกทแตกตางกน (Soto et

120

al., 1993; Neff, 1997) สารหนในแหลงน าธรรมชาตจะพบอยในรป Arsenate (As V) (Madsen,

1992; Soto et al., 1993) มปรมาณนอยทพบในรป Arsenite (As III) และรป Methylated arsenical

ในสภาพทมออกซเจน และ pH ตา สารหนในรป Arsenate (As V) จะถกรดวไปอยรป Arsenite

(As III) ซงมความเปนพษทสงกวา (Madsen, 1992) สารหนในรป Arsenite (III) สามารถถก

ออกซไดซ ไปอยในรป Arsenate (V) ไดโดยแบคทเรย ถาหากในนาทะเลอยในสภาวะมออกซเจน

หรอเปลยนกลบไปอยในรป Arsenite (III) เรยกกระบวนนวา Biomethylation (Magos, 1990).

รปสารหนอนทรย (Organic forms) ในทะเลพบได 2 รปแบบ คอ Methylarsonic acid (MMA)

และDimethylarsinic acid (DMA) (Neff, 1997)

บรรยากาศเปนแหลงหนงในการเคลอนยายสารหนลงสมหาสมทร ทงในรปอนภาค

(Particulate Phase) และรปทละลาย (Dissolved Phase) ในบรเวณชายฝงและเอสทร สารหนจะ

เคลอนยายลงมาในรปองคประกอบของอนภาค โดยขบวนการกดกรอนแร Arsenopyrites และ

สารหนในรป Arsenate และ Arsenite ทเปนองคประกอบอยในตะกอน ในทะเลเปด สารหนจะ

พบในรปทละลาย (Dissolved form) เปนสวนใหญ การกระจายของสารหนในทะเลมความ

แปรปรวนคอนขางนอย การเคลอนยายสารหนในรปแบบตางๆ โดยสงมชวตอาจทาใหมผลตอ

การกระจายของสารหนในบางพนท

6.6.3. ผลของสารหนตอสงมชวต ในสาหรายทะเล มองคประกอบของสารหนอยในรป Carbohydrate compound ใน

สงมชวตในทะเล เชน สาหรายทะเล กง ป และปลา มการสะสมสารหน แตการสะสมไมเพมขน

ผานทางระบบของหวงโซอาหาร พษของสารหนจะขนอยกบรปแบบ (Forms) โดยสารหนทอย

ในรป Trivalent จะมความเปนพษสงกวารป Pentavalent ในสตวทะเลจะมสารหนเปน

องคประกอบอยในรป Arsenobutaine ซงเปนรป Pentavalent ซงไมเปนอนตราย ความเปนพษ

ของ สารหนอนนทรย ในรป Arsenic trioxide ทมตอมนษยเปนทรจกกนด โดยมคา Lethal Dose

อยระหวาง 50-300 มลลกรม การสดเอาสารหนอนนทรย สามารถทาใหเกดมะเรงในระบบ

ทางเดนหายใจ การดมน าทมสารหนเปนองคประกอบอยอาจทาใหเกดมะเรงในถงน าด ตบ ไต

และผวหนง ได

6.7. เงน (Silver) เงน ไดมการนามาใชในการทาอปกรณถายรป ขดลวดกงตวนา แบตเตอร เหรยญกษาปณ

อปกรณอเลกโทรนค และเปนตวเรงปฏกรกยา (Catalyst) เปนตน การปนเปอนเงน จะมาจากการ

ทาเหมองแร การถลงแร และจากน าทงตางๆ ทปลอยลงสน าทะเล ในน าทะเลจะมเงนเปน

121

องคประกอบอยต ามาก คอ 0.1-0.3 นาโนกรม/ลตร เงนทเปนองคประกอบอยในตะกอนจะอยใน

สภาวะออกซไดซ

เงนพบมการสะสมในสงมชวตในทะเลบางชนด (Bioaccumulation) เชน แพลงกตอนพช

สาหรายทะเล และหอยนางรม ขณะเดยวกนกพบในระดบความเขมขนตาในกลามเนอปลาทะเล

กง ปลาหมก และหอยฝาเดยว ในตะกอนบรเวณปากแมน าพบมคาทสง และมการสะสม ในสตว

หลายชนด ระดบความเขมขนของเงน 1-14 g/l พบเปนอนตรายตอตวออนของหอยสองฝา

แมวาเงนจะมความเปนพษสงแตยงไมปรากฎการเกดความเปนพษจากการปนเปอนในทตาง ๆ

นอกจากนยงไมมเกณฑทใชกาหนดคามาตรฐานในอาหารทะเล ทไมเปนอนตราย

6.8. เหลก (Iron) เหลก เปนโลหะทไมคอยสรางปญหาจากการปนเปอนลงสทะเล แหลงของเหลกทเตมลง

สทะเล จะการนาตะกอนทลกษณะสแดง (Red Mud) ทไดจากการนาสาร Titanium dioxide ไปทง

ทะเล ซงสาร Titanium dioxide เปนสารทนามาใชผสมส ทดแทน Lead oxide เพอลดปญหา

อนตรายจากตะกวทจะเกดขนกบมนษย

การนาเอาตะกอนทมองคประกอบของเหลกไปทงทะเล จะสงผลตอสงมชวตในทะเลได

โดยเฉพาะพวกสตวหนาดน (Benthose) เหลกทตกตะกอนในรปของ Hydrate oxide หรอ ตะกอน

ของเหลกในรป Iron oxide สามารถเกาะตดกบไขปลาและตวออนสงผลตอการฟกและการพฒนา

ของตวออน ในหอยแมลงภ (Mytilus edulis) ทไดรบสารประกอบของเหลกจะมผลทาใหสญเสย

น าหนก มอตราการตายสง มการขบขเทยม (Pseudofaeces) มากผดปกต นอกจากนสารประกอบ

ของเหลกในรป Iron hydroxide มผลทาใหสเปอมร (Sperm) รวมตวกนเปนกลมและลดอตราการ

ผสมตดของไขกบนาเชอ (Fertilization)

6.9. นเกล (Nickel) นเกล เปนโลหะหนก (Heavy Metal) ทสาคญทมการสะสมในตะกอน โดยเฉพาะใน

บรเวณปากแมน าในเขตพนทอตสาหกรรม นเกลใชในอตสาหกรรมโลหะตางๆ เชน ใชผสม

อปกรณอเลกโทรนค แบตตอร และเปนตวเรงปฏกรยาตาง ๆ

นามนเชอเพลงมนเกลเปนองคประกอบอยสง ดงนนการเผาไหมน ามนเชอเพลงเปนการ

เพมนเกลสบรรยากาศ อยางไรกตามแหลงทเตมนเกลลงสทะเลทสาคญกคอจากแมน า และน าทง

จากชมชนตางๆ ในนาทะเลโดยทวไปจะมนเกล เปนองคประกอบอยประมาณ 0.2 g/l

122

ความเปนพษของนเกล ขนอยกบระดบความเคมและอออนชนดอนทเปนองคประกอบ

ในน าทะเล แตนเกลเปนโลหะทเปนพษปานกลาง เมอเทยบกบโลหะชนดอน ๆ เชน ปรอท

ตะกว และแคดเมยม ไมปรากฎความเขมขนทสงหรอมการสะสมในสงมชวตตางๆ ในทะเล

(Non-bioaccummulation)

123

บทท 7 สารโพลไซคลก อะโรมาตก ไฮโดรคารบอน

(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, PAHs)

สารประกอบ PAHs เปนสารประกอบอนทรยคารบอนทพบโดยทวไปในสภาพแวดลอมทาง

ทะเลและบรเวณชายฝง สารประกอบ PAHs เปนสารมลพษทสะสมในสงแวดลอมทไดรบความสนใจ

ในการศกษามากขนเนองจากเปนสารทสามารถทกอใหเกดมะเรง (Carcinogen) สามารถเหนยวนาให

เกดการเปลยนแปลงสารพนธกรรมนาไปสการกลายพนธ (Mutagen) นอกจากนสามารถกอใหเกดการ

ผดปกตของตวออน (Teratogenic) ในสตวน าและมนษยได สารประกอบ PAHs จะรจกกนดในชอสาร

Polynuclear Aromatic Hydrocarbon หรอ Polycyclic Organic Matter สารประกอบชนดนสามารถ

สะสมในสงมชวตในทะเล โดยไดรบจากแหลงน าเสยทมาจากโรงงานอตสาหกรรมและน าทงจาก

ชมชนตางๆ (Cocchieri et. al., 1990) ระดบของสารประกอบ PAHs จะพบมความเขมขนสงในบรเวณ

แหลงน ากรอยและแหลงน าชายฝงทมประชากรอาศยอยหนาแนน (den Besten et. al., 1992) แมวา

สารประกอบชนดนสามารถสงผลกระทบตอสงมชวตดงทไดกลาวมาขางตน แตความรทเกยวของกบ

ขบวนการทางฟสกส เคม และชวภาพ ของสารชนดนในสภาพแวดลอมจรงๆ ยงมการศกษากนนอยมาก

โดยการศกษาทกระทาอยในปจจบนจะเนนถงความเปนไปในสภาพแวดลอมและสงมชวตในทะเลเปน

สวนใหญ

7.1. แหลงของสารประกอบ PAHs สารประกอบ PAHs ทปลอยลงสสงแวดลอมในทะเลและชายฝง แหลงใหญจะมาจากกจกรรม

ของมนษย แมวาสารชนดนในธรรมชาตสามารถสงเคราะหไดจากแบคทเรย พช และรา หรอไดจาก

ขบวนการแปรสภาพทางธรรมชาต เชน การสลายตวของถานหนและน ามน การเกดไฟปา เกดจากรอย

รวของพนโลกใตทะเลและภเขาไฟระเบด เปนตน ในขบวนการเกดน ามนดบจากการทบถมของ

สารอนทรยภายใตสภาวะระดบอณหภมตาถงปานกลางจะมองคประกอบของสารประกอบ PAHs

เกดขนเปนปรมาณมาก โดยน ามนดบมสารประกอบ PAHs อยประมาณ 0.2-7% อยางไรกตาม การ

ปนเปอนของสารชนดนในทะเลกมาจากกจกรรมของมนษยเปนสาคญ โดยเฉพาะน าทงจากชมชนและ

โรงงานอตสาหกรรม คราบนามน การผลตแอสฟลส (Asphalt) ขบวนการสลายสารอนทรยคารบอนใน

124

สภาพทมอณหภมสง (Pyrolysis) เชน การเผาไหมของน ามนเชอเพลง ซงสารประกอบ PAHs ทปลอย

ลงสสงแวดลอมและมาจากกระบวนการผลต การขนสง และการใชน ามนของมนษย จะมมากกวาสวน

ทมาจากธรรมชาต นอกจากนยงมกจกรรมอกหลายอยางทมสวนสนบสนนการสงเคราะหสารประกอบ

PAHs เชน การสบบหร การเผาถานหน รวมทงการกลนน ามน สารประกอบชนดนเหลานสามารถ

เคลอนยายลงสแหลงน าในลกษณะละอองอากาศ (Aerosols) อนภาคของแขงขนาดเลก (Small

perticles) หรอละอองไอนา (Vapour)

ทงในบรรยากาศและแหลงน า สารประกอบ PAHs จะดดซบ (Adsorption) ตดแนนอยกบ

อนภาคสารแขวนลอย เนองจากสารประเภทนเปนสารทมขวแบบ Hydrophobic มความสามารถในการ

ละลายน าไดนอย มการระเหยตา และมโครงสรางเปนวงแหวนอะโรมาตก (Aromatic Ring) ดงนนเมอ

สารชนดนปนเปอนลงไปในแหลงน ากจะดดซบอยกบสารแขวนลอยและตะกอนพนทะเล (Kennish,

1992) ขบวนการโฟโตเคม (Photochemical) และออกซเดชนโดยสงมชวต (Biological Oxidation) จะม

ผลนอยมากตอการสลายตวของสารประกอบ PAHs ทสะสมในตะกอนพนทะเลเมอเปรยบเทยบกบ

สวนทอยในนา สงผลทาใหสารประกอบ PAHs คงทนและสะสมเพมสงขนในตะกอนพนทะเล ดงนน

ตะกอนบรเวณชายฝงและในทะเลจะเปนแหลงสะสมของสารประกอบ PAHs ทสาคญและสงผล

ตอเนองตอการสะสมในสงมชวตดวย ความเขมขนของสารประกอบ PAHs ทพบในสงมชวตในน า

พบมความแปรปรวนสง จากรายงานพบมคาอยในชวง 0.01 ถงมากกวา 5000 ไมโครกรมตอน าหนก

แหง 1 กโลกรม ความเขมขนจะพบมคาสงในสงมชวตทอาศยอยในทะเลบรเวณทมการปลอย

สารประกอบไฮโดรคารบอนอยางตอเนอง (Kennish, 1996)

125

ตารางท 7.1. แหลงของสารประกอบ PAHs ในบรรยากาศและระบบนเวศแหลงนา

แหลง ปรมาณ (ตน/ป)

บรรยากาศ

- การเผาปา 19,513

- การเผาทเกยวของกบการเกษตรกรรม 13,009

- การเผาขยะ 4,769

- กระบวนการทางอตสาหกรรม 1,045

- เครองจกรกล 45

ระบบนเวศแหลงนา

- คราบนามน 170,000

- ตกจากบรรยากาศ 50,000

- นาทง 4,400

- การชะลางผวดน 2,940

- การสงเคราะหโดยสงมชวต 2,700

ทมา : Kennish (1996)

7.2. โครงสรางทางเคมของสารประกอบ PAHs สารประกอบ PAHs เปนกลมของสารทมองคประกอบของไฮโดรเจน (H) คารบอน (C) มาเรยง

ตวเปนวงแหวนอะโรมาตก (Aromatic Ring) ตงแต 2 วงหรอมากกวา มการเรยงตวในลกษณะเสนตรง

เปนมม เหลยม หรอเปนกลม (Cluster) โดยสารประกอบ PAHs ทพบ มวงแหวนอะโรมาตก ตงแต 2 วง

รวมกน คอ Naphthalene (C10H8) ไปจนถงมวงแหวนอะโรมาตก 7 วงรวมกน คอ Coronene (C24H12)

โดยสารประกอบ PAHs ทมวงแหวนอะโรมาตก 2 วง ไดแก Biphenyl naphthalene, 1-

methynaphthalene, 2-methynaphthalene, 2,6 dimethynaphthalene, และ Acenaphthalene, ทมวง

แหวนอะโรมาตก 3 วง ไดแก Fluorene, Phenanthrene, 1-methylphenanthrene และ Anthracene ทม

วงแหวนอะโรมาตก 4 วง ไดแก Fluoranthene, Pyrene และ Benz(a)anthracene และทมวงแหวนอะโร

มาตก 5 วง ไดแก Chrysene, Benzo(a) pyrene, Benzo(e) pyrene, Perylene และ Dibenz(a,h)anthracene

สารประกอบ PAHs ทมน าหนกโมเลกลตา (Low-molecular Weight) ซงจะประกอบดวยวงแหวนอะโร

126

มาตก 2-3 วง พบมความเปนพษเฉยบพลนสง แตไมเปนสารกอมะเรง ขณะทสารประกอบ PAHs ทม

น าหนกโมเลกลสง (High-molecular Weight) มกจะเปนพษคอนขางตาแตมศกยภาพในการเปนสารกอ

มะเรง ซงจะประกอบดวยวงแหวนอะโรมาตก 4-6 วง (Kennish, 1996)

ภาพท 7.1. สตรโครงสรางทางเคมของสารประกอบ PAHs ชนดตางๆ (Kennish, 1996)

127

7.3. การเปลยนแปลงรปของสารประกอบ PAHs (Transformation of PAHs) ขบวนการโฟโตออกซเดชน (Photooxidation) เคมออกซเดชน (Chemical Oxidation) และ

ขบวนการเมตาบอลซมในสงมชวต (Biological Metabolism) เปนขบวนสาคญในการเปลยนแปลงรป

(Transformation) และสลายตว (Degradation) ในบรเวณแหลงน ากรอยและในทะเล โดยขบวนการโฟ

โตออกซเดชน จะเปนขบวนการสาคญในการสลายตวของสารประกอบ PAHs ในน าทะเล ในบรเวณ

ผวน านอกจากจะเกดปฏกรยาดงกลาวแลว ยงเกดปฏกรยาเคม (Chemical Reaction) ทสามารถลดความ

เขมขนของสาร PAHs ไดเชนกน เชน ปฏกรยาระหวางสารประกอบ PAHs กบ โอโซน (Ozone) ทาให

เกดสาร Aromatic aldehydes, Carboxylic acid และสาร Guinones เปนตน การทาปฏกรยากบคลอรน

สามารถกาจดสารประกอบ PAHs ในนาได

แบคทเรย รา และสตวน า เปนตวการในการเปลยนแปลงรปโดยสงมชวต (Biological

Transformation) ขบวนการสลายตวของสารประกอบ PAHs โดยจลนทรยจะเกดในสภาพทมออกซเจน

(Aerobic Condition) สาหรบในสตวน า การสลายสารประกอบ PAHs โดยขบวนการเมตาบอลซม จะม

ความสามารถทแตกตางกน ขนอยกบการพฒนาของระบบเอนไซม Mixed Function Oxidase (MFO) ท

มชอ Cytochrome P-450 ซงเปนตวการสาคญในการลดความเปนพษของสารประกอบ PAHs

7.4. การเคลอนสารประกอบ PAHs ในทะเลและชายฝง การเคลอนยายสารประกอบ PAHs ลงสสงแวดลอมในบรเวณชายฝงและทะเล จะมาจาก

บรรยากาศ การปลอยของเสยจากโรงงานอตสาหกรรมและชมชน การชะลางจากแผนดน และจากคราบ

นามน เปนตน นอกจากนยงสามารถเกดจากการสงเคราะหโดยสงมชวตในแหลงนาเอง ซงมกจะพบใน

ตะกอนพนทะเลในสภาพไรออกซเจน แตปรมาณทเกดขนในทะเลโดยขบวนการสงเคราะหจาก

สงมชวตยงมไดมการศกษา เสนทางหลกในการนาเอาสารประกอบ PAHs ลงสทะเลจะมาจากการ

ตกตะกอนจากบรรยากาศ โดยจะอยในรปละอองจากการเผาไหมและละอองในอากาศ (Aerosols) และ

ถกนาสมหาสมทรโดยปะปนมากบน าฝน นอกจากนมวลของอากาศทพดผานโรงงานอตสาหกรรม

มกจะมสารประกอบ PAHs เปนองคประกอบอยประมาณ 20-30 นาโนกรม/ลกบาศกเมตร อยางไรก

ตาม ขบวนการสลายตวทางเคม ขบวนการโฟโตออกซเดชน และอตราการตกตะกอนของอนภาคใน

บรรยากาศ จะเปนตวควบคมคา Residence Time ของสารประกอบ PAHs ทอยในบรรยากาศ

สวนเสนทางการนาสารประกอบ PAHs ลงสแหลงน าชายฝงและทะเลผานทางชะลางจาก

พนดน จะมหลายทางดวยกน เชน จากการปลอยน ามนหลอลนหรอน ามนเครอง จากการชะลางแอส

128

ฟลสทใชทาถนนตางๆ น าทงจากโรงกลนน ามน โรงงานพลาสตก รวมทงอตสาหกรรมอนๆ ทมสาร

PAHs เปนองคประกอบ นอกจากน นาทงจากชมชนทปราศจากการบาบด กเปนอกเสนทางหนงในการ

นาเอาสารประกอบ PAHs ลงสแหลงน าชายฝง เมอสารประกอบ PAHs เหลานเคลอนยายลงสทะเลก

จะดดซบอยกบอนภาคของตะกอนและจะสะสมในตะกอนพนทะเล

7.4.1. สารประกอบ PAHs ในนา ดงทไดกลาวมาขางตนแลววาสารประกอบ PAHs ทลงสทะเลจะดดซบอยกบอนภาค

ของสารแขวนลอยและตกตะกอนลงสพนทะเลเปนสวนใหญ ความเขมขนของสารประกอบ PAHs ใน

น าทะเลจะมคาตากวา 0.1 ไมโครกรม/ลตร ระดบความเขมขนในน าทะเลจะลดลงตามระยะทางจาก

แหลงทมการปลอยลงทะเล

ระดบความเขมขนของสารประกอบ PAHs ในน าจะมคาตาเมอเปรยบเทยบกบใน

สงมชวตและในตะกอน อยางไรกตามสารละลายและคอลลอยดบางชนด เชน Humic acid และ Fulvic

acid ในน าทะเลสามารถทาใหสารประกอบ PAHs ละลายได การละลายไดขนอยกบจานวนของ วง

แหวนอะโรมาตก และน าหนกโมเลกล โดยกลมทมจานวนวงแหวนอะโรมาตก เพมขน ความสามารถ

ในการละลายกจะลดลง เชน การละลายของ Naphthalene ซงมจานวนวงแหวนอะโรมาตก 2 วง สามา

ถละลายได 30 ppm. ขณะทสารประกอบ PAHs ทมวงแหวนอะโรมาตก 5 วง สามารถละลายไดอย

ในชวง 0.5-5.0 ppb เทานนเอง

7.4.2. สารประกอบ PAHs ในตะกอน ความเขมขนของสารประกอบ PAHs ในตะกอนพนทะเลจะมคาสงมากกวาในน าทะเล

ประมาณ 1,000 เทา และมความคงทนตอการสลายตว ดงนนจงสามารถนามาใชเปนคาดชนการนาเอา

สารชนดนลงสทะเล สารประกอบ PAHs ทละลายน าสวนใหญเปนประเภทน าหนกโมเลกลตา ดงนน

จงสลายตวไดอยางรวดเรวโดยขบวนการโฟโตออกซเดชน ซงจะเกดขนอยางรวดเรวในสภาพทมแสง

อณหภม และออกซเจนมคาสง (Kennish, 1992) อยางไรกตาม ในตะกอนนนการสลายตวโดย

ขบวนการขางตนมนอยมาก และความเปนพษจะมคาสงหากในตะกอนมสภาพไรออกซเจน ระดบความ

เขมขนของสารประกอบ PAHs ในตะกอนจะมความแตกตางกนในแตละแหง ในพนททไดรบอทธพล

จากน าทงของโรงงานอตสาหกรรมมกจะมความเขมขนสง โดยอาจมความเขมขนสงกวา 100 ppm.

การศกษาปรมาณความเขมขนของสารประกอบ PAHs ในตะกอนมการกระทากนอยางกวางขวางใน

สหรฐอเมรกา ยโรป และออสเตรเลย แตในแถบเอเชยจากรายงานยงมการศกษากนนอยมาก

129

7.4.3. สารประกอบ PAHs ในสงมชวต องคประกอบของสาร PAHs ในสตวทะเล ขนอยกบปจจยเบองตน คอ การผนแปร

ความเขมขนในสภาพแวดลอม ระดบความเขนขนทเปนองคประกอบในสงมชวต และความสามารถ

ของสงมชวตในการเมตาบอลซม เนองจากสารประกอบ PAHs จะสะสมอยมากในตะกอนพนทองน า

ดงนนสตวทอาศยตามหนาดนจะไดรบสารชนดนตลอดเวลาโดยเฉพาะพนททไดรบสารพษชนดน

อยางไรกตาม การทสารประกอบ PAHs ดดซบอยกบอนภาคของตะกอนสามารถจากดปรมาณการ

สะสมในสงมชวตในทะเลและลดศกยภาพทจะทาใหเกดความเปนพษ ในชวง 10 กวาปทผานมา ไดม

การตรวจวดความเขมขนในสงมชวต เชน ในหอยสองฝา เนองจากเปนสงมชวตทอยกบทและมการ

สะสมของสารประกอบ PAHs ไดอยางรวดเรว ขณะทความสามารถในการเมตาบอลซมมนอย โดย

ขอมลทมอยจะเปนสารประกอบ PAHs ประเภทมวงแหวนอะโรมาตก 5 วง คอ Benzo(a)pyrene (den

Besten et. al., 1992; Kennish, 1992) อยางไรกตามสารประกอบ PAHs ชนดนยงพบในระดบความ

เขมขนทตาในสตวทะเล

พวกแบคทเรย และเชอราสามารถออกซไดซสารประกอบ PAHs เปนสาร

Dihydrodiols และ Catechols จากนนสารเหลานจากถกออกซไดซตอไปกลายเปนคารบอนไดออกไซด

และน า เชอราสามารถเมตาบอไลซสารประกอบ PAHs โดยเอนไซม Cytochrome P-450 ในกลมของ

เอนไซม Mixed Function Oxidase (MFO) เหมอนกบในสตวเลยงลกดวยนม ในสตวทะเลทไมม

กระดกสนหลงจะมระดบการทางานของเอนไซม MFO แตกตางกน เชน ในกลม Annelids และ

Arthopods จะมเอนไซม MFO ทางานไดอยในสวนของตบ เหงอก และไต (Stegeman, 1992) ปจจย

ภายในทมอทธพลตอการทางานของเอนไซม MFO ในการเมตาบอไลซสารประกอบ PAHs ไดแก อาย

เพศ ความสมบรณของรางกาย ชวงระยะเวลาในการลอกคราบ (พวก Arthopods) ของสตวทะเล สวน

ปจจยภายนอกทมอทธพล ไดแก อณหภม ฤดกาล เปนตน ในสตวทะเลประเภทหอยสองฝาพบมการ

สะสมสารประกอบ PAHs ทสงเมอเปรยบเทยบกบปลาทะเล ทงนเนองจากปลาทะเลสามารถเมตา

บอไลซสารประกอบ PAHs ไดรวดเรวจงทาใหระดบความเขมขนในกลามเนอมนอย การสะสม

สารประกอบ PAHs นาหนกโมเลกลสงซงเปนสารกอมะเรง จะมมากกวาการสะสมสารประกอบ PAHs

ประเภทนาหนกโมเลกลตา

ความเปนพษเฉยบพลนของสารประกอบ PAHs ทมน าหนกโมเลกลตาจะเพมขนตาม

น าหนกโมเลกล ขณะทกลมทมน าหนกโมเลกลสงจะมพษเฉยบพลนนอย เนองจากมความสามารถใน

การละลายน าไดนอยและมความเขมขนตา อยางไรกตาม แมจะมความเขมขนตา แตมความสามารถทา

130

ใหเกดพษในลกษณะไมทาใหสตวน าตาย (Sub-lethal) เชน ยบย งการเจรญเตบโต ทาใหการพฒนาของ

เชลลผดปกต ทาใหเกดโรคเรอรง (Chronic Disease) ทาลายระบบสบพนธ ความเปนพษเฉยบพลนของ

สารประกอบ PAHs จะอยในชวง 0.2-10 ppm. สวนระดบความเขมขนททาใหเกดผลในลกษณะเรอรง

จะอยในชวงระดบความเขมขน 5-100 ppb. (Kennish, 1996)

131

บทท 8 สารกมมนตรงส

8.1. ความหมายของคาทเกยวของ กมมนตรงส (Radioactivity) คอ ธาตและไอโซโทปบางสวนทสามารถเปลยนแปลง

ตวเองเปนธาต หรอ ไอโซโทปอน ซงการเปลยนแปลงนจะมการปลดปลอย หรอ สงรงสออกมา

ดวย ปรากฏการณนไดพบครงแรกโดย เมอป พ.ศ. 2439 ตอมาไดมการพสจนทราบวา รงสแผ

ออกมาจากขบวนการสลายตวของธาต หรอไอโซโทป อะตอมของธาตกมมนตรงส

ประกอบดวยนวเคลยส (Nucleus) ภายในนวเคลยสประกอบดวยนวครออนส (Nucleons) โดย

สวนของนวครออนส ประกอบดวย 2 สวน คอ โปรตอน (Protons) ทมประจบวก และสวนของ

นวตรอน (Neutrons) โดยสวนของโปรตอน และนวตรอน จะอยรวมกนโดย พลงงานนวเคลยร

(Powerful Nuclear Forces) รอบ ๆ นวเคลยสจะลอมรอบดวยอเลกตรอน (Electrons) ซงเปน

ประจลบ โดยประจลบของอเลกตรอนจะมคาเทากบประจบวกในสวนของ โปรตอน

รงส (Radiation) คอ พลงงานทแผออกมา จากตนกาเนดในรปของคลนแมเหลกไฟฟา

ไดแก คลนวทย ไมโครเวฟ แสงสวาง รงสเอกซ และรงสคอสมก เปนตน หรอ ในลกษณะของ

อนภาคทมความเรวสง เชน แอลฟา และ เบตา เปนตน รงสเกดขนไดทงจากธรรมชาตและการ

กระทาของมนษย โดยรงสจากธรรมชาต ไดแก รงสคอสมกทแผกระจายอยท วจกวาล สวน

แหลงกาเนดรงสทมาจากการกระทาของมนษย ไดแก จากการเดนเครองปฏกรณปรมาณ การ

ระเบดของระเบดนวเคลยร รวมทงการผลตสารกมมนตรงสจาก ปฏกรยานวเคลยรตางๆ

สารกมมนตรงส หรอสารรงส (Radioactive Material) คอ สารทองคประกอบสวน

หนงม ลกษณะเปนไอโซโทปทมโครงสรางปรมาณไมคงตว (Unstable isotope) และจะสลายตว

โดย การปลดปลอยพลงงานสวนเกนออกมาในรปของรงสอลฟา รงสเบตา รงสแกมมา หรอรงส

เอกซ รปใดรปหนง หรอมากกวาหนงรปพรอมๆกน ไอโซโทปทมคณสมบตดงกลาวน เรยกวา

ไอโซโทป กมมนตรงส หรอ ไอโซโทปรงส ( Radioisotope) คณสมบตทสาคญอกประการหนง

ของไอโซโทปรงส คออตราการสลายตวดวยคาคงตวทเรยกวา”ครงชวต(Half life)” ซงหมายถง

ระยะเวลาทไอโซโทปจานวนหนง จะสลายตวลดลงเหลอ เพยงครงหนงของจานวนเดม

132

ภาพท 8.1. แสดงผลทไดรบจากปฏกรยาของสารกมมนตรงส

ทมา : http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/radioactivity.html

ปฏกรยาทางเคมหรอกระบวนการทางฟสกส กจะทาใหอะตอมมการสญเสยหรอไดรบ

อเลกตรอน สารกมมนตรงสชนดเดยวกนมจานวนของโปรตอนเทากน แตมจานวนของ

นวตรอนตางกน เรยกวา ไอโซโทป (Isotopes) เชน คารบอนในธรรมชาตกวา 99% จะ

ประกอบดวย 6 โปรตอน และ 6 นวตรอน รวมเปน 12 นวครออนส เรยกวา คารบอน 12

(Carbon-12) มเพยง 1% ทม 7 นวตรอน หรอเรยกวา คารบอน13 (Carbon-13)

โปตสเซยม ประกอบดวย 19 โปรตอน ในนวเคลยส และโดยทวไปม 20 นวตรอน เรยก

โปตสเซยม-39, และถาม 21 นวตรอน เรยก โปตสเซยม-40 การเปลยนแปลงอตราสวนระหวาง

โปรตอนและนวตรอนทาใหเกดการแพรอนภาครงสออกมา กมมนตรงสสวนใหญเกดจากการ

สลายตวของไอโซโทปรงส หรอ นวไคลดรงส (Radioisotope or Radionuclide) ทมนวเคลยสใน

สภาพไมคงท และมการแพรรงส (Radiation) ออกมา และมการสรางนวไคลดลก (Daughter

Nuclides) เกดขน โดยรงสทแพรออกมาจากสารกมมนตรงสจะอยในรปของอนภาค (Particles)

เชน อนภาคอลฟา เบตา และนวตรอน หรอ Electromagnetic Wave เชน รงสแกมมา และรงส

เอกซ ทงอนภาคและรงสทเกดขนจะประกอบดวยทงประจบวกและประจลบ มพลงงานทะล

ทะลวงสงตางๆ ได ดงนนการแตกตวของรงสสามารถทาลายเนอเยอสงมชวตและเปนอนตราย

ตอสงมชวตอยางยง

133

8.2. ประเภทของรงสทปลอยออกมาจากสารกมมนตรงส ธาตกมมนตรงสจะปลอยรงสออกมา 3 ชนดหลก คอ

1. รงสแอลฟา (Alpha Radiation, ) คอ รงสทเปนอนภาค (Particle) ทมประจไฟฟา

บวกเปนนวเคลยสของ ฮเลยม (Helium) ประกอบดวย 2 โปรตอน + 2 นวตรอน แตไมม

อเลกตรอนอยในวงขางนอก เมออนภาคแอลฟาออนกาลงลงกจะดงดดอเลกตรอนเขามา และ

กลายเปนอะตอมของ ฮเลยม ไป อนภาครงสแมจะเกดขนอยชา ๆ แตสามารถผานและทาลาย

เนอเยอสงมชวตได องคประกอบทเปนประจบวกมมวลมากและมการแตกตวเมอผานเนอเยอ

แตมอานาจในการทะลทะลวงตา

การสลายตวใหรงสแอลฟา 90Th 232----->88Ra 228 + 2 4

2. รงสเบตา (Beta Radiation, ) คอ อนภาครงสทมทงประจบวกและประจลบ โดย

ประจบวกเรยกวา Positron ประจลบเรยกวา Negatron สวนของ Negatron จะมความถในการ

แพรอนภาครงสมากกวาสวนของ Positron รงสเบตามความเรวเกอบเทาความเรวแสงแตมขนาด

เลกกวาอนภาครงสแอลฟา รงสเบตามอานาจในการทะลทะลวงสงกวารงสแอลฟา สามารถ

ทะลผานน าทลกประมาณ 1 นว รงสเบตา () เปนอนภาคทมมวลและคาประจไฟฟาเทากบ

อเลคตรอน ในแตละอนภาคมประจไฟฟาหนงหนวย

การสลายตวใหรงสเบตา 79Au 198----->80Hg 198 + -1 07N 13----->6C 13 + +1 0

3. รงสแกมมา (Gramma Radiation, ) คอ รงสทเปนคลนแมเหลกไฟฟา (Electron

Magnetic Radiation) ทแผออกมาจากนวเคลยส มความถอยในชวงประมาณ 1018 ถง 1021 Hz

และมพลงงานและอานาจทะลทะลวงสงมาก มความเรวเทากบความเรวแสง มคณสมบต

เชนเดยวกนกบรงสเอกซทสามารถทะลผานรางกายได

การสลายตวใหรงสแกมมา 27Co 60----->-1 0 + 28Ni 60----->28Ni60 +

134

8.3. หนวยของรงสและกมมนตรงส

หนวย คอ ชอเฉพาะทกาหนดขนเพอใชบอกขนาดและปรมาณของสงตางๆ หนวยของ

รงสและกมมนตรงส มดงตอไปน

ตารางท 8.1. หนวยของรงสและกมมนตรงส

ปรมาณ หนวยเดม หนวยใหม (SI unit)

กมมนตรงส (Radioactivity) คร (Ci) เบคเคอเรล (Bq)

รงสทถกดดกลน (Absorbed dose) แรด (Rad) เกรย (Gy)

รงสททาใหอากาศแตกตว (Exposure) เรนทเกน (R) คลอมบตอกโลกรม (C/kg)

รงสสมมล (Dose Equivalent) เรม (Rem) ซเวรต (Sv)

ทมา : http://www.egat.or.th/me/nuc/Knowledge/unit.html

จากการกาหนดหนวยของปรมาณตางๆดงกลาวมาในขางตน การวดรงสเพอกาหนด

ปรมาณซงเปนทยอมรบ และเปรยบเทยบผลกนได โดยอาศย การวดคาพนฐานตามคาจากด

ความของแตละหนวย เชน

1. ปรมาณกมมนตรงส (Radioactivity) การเปลยนแปลงทางนวเคลยร ยงผลใหเกดการ

แผรงส หรอมอนภาคทมพลงงานเกดขน ไอโซโทปรงสหรอนวไคลดรงส จงเปนแหลงกาเนด

รงสชนดหนงในหลายชนด การวดจานวนไอโซโทปรงส หรอนวไคลดรงส ไมอาจทาไดโดย

การชงน าหนก หรอ ตวง วดได เพราะไอโซโทปรงสจะปนอยกบไอโซโทปอนๆเสมอ แมแต

เมอทาการแยกใหบรสทธแลว เมอเวลาผานไปการเปลยนแปลงดงกลาว กจะทาใหเกด ธาตใหม

ขนปะปน ดงนนปรมาณกมมนตรงสในขณะใดขณะหนงจงวดไดโดยวดรงสทเกดขน ในขณะ

นน ซงเปนผลของการเปลยนแปลงทางนวเคลยรทเกดขน หนวยของปรมาณกมมนตรงส เดม

อาศยการเกดการเปลยนแปลงทางนวเคลยร ของธาตเรเดยมหนก 1 กรม ซงเทากบ 3.7x1010

Disintegration Per Second และ เรยกวา 1 คร (Ci) ตอมาใช SI unit แตใหใชชอเฉพาะวา เบค

เคอเรล (Bq) ดงนน

1 Ci = 3.7x1010Bq

135

ปรมาณกมมนตรงสจะมผลเมอเขาสรางกาย เพราะรงสทเกดขนจะถกดดกลนในอวยวะ

และเนอเยอของรางกายมากทสด โดยเฉพาะเมอการ เปลยนแปลงทางนวเคลยรนนใหอนภาค

แอลฟา หรอ เบตา เพราะอนภาคท งสองเปนอนภาคทมพสยตา แนนอนวาจะตองถายทอด

พลงงานทงหมด ใหอวยวะ และ เนอเยอในรางกาย ทาใหเกดอนตรายมากทสด

2. ปรมาณรงสทถกดดกลน (Absorbed Dose)

ผลของรงสตอวตถตางๆบางอยางทสามารถสงเกตเหนได เชน การทแกวหรอพลาสตก

เปลยนสเมอนาไปฉายรงส เปนเพราะเนอแกว ดดกลน พลงงานของรงสเขาไว เนองจากรงสแต

ละชนดมความสามารถทะลผานวตถไดไมเทากน และถายเทพลงงานใหกบวตถแตละ ชนดได

ไมเทากน ดงนน ผลของรงสตอวตถ จงแปรผนตามปรมาณพลงงานรงสทวตถนนดดกลนไว

ตวอยาง เชนรงสแอลฟาและรงสเบตา จะถายเทพลงงานทงหมดใหกบ วตถ ในระยะทางจากผว

เพยงเลกนอยเทานน โปรตอนพลงงานตาๆ กเชนกน ผลกคอจะทาใหเกดรอยไหมทผวหนง ถา

เปนโปรตอนพลงงานสงหรอนวตรอน พลงงานบางสวนอาจทะลออกไปจากวตถ บางสวนของ

พลงงาน ถกดดกลนไว หนวยของ Absorbed Dose เดมใช rad (Radiation Absorbed Dose) ใน

ปจจบนหนวย SI unit โดยใชชอเฉพาะวา เกรย (Gy)

1 Gy = 100 rads

3. ปรมาณรงสททาใหอากาศแตกตว (Exposure)

เปนปรมาณรงสทไมเกยวของโดยตรงกบผลของรงส เพยงแตวดวามการแตกตวของ

อากาศมากนอยเพยงใด การวดปรมาณรงสททาใหอากาศแตกตว เปนทนยมเพราะเปนวธทม

ความไวสง และสามารถวดคาไดถกตองมากดวยเทคนคในปจจบน หนวยเดมของปรมาณรงสท

ทาใหอากาศแตกตว คอ เรนเกนท (R) ปจจบนหนวย SI ใชเปนคลอมบตอกโลกรม (C/kg) โดย

ท

1 เรนทเกน = 2.58x10-4คลอมบตอกโลกรม

4. ปรมาณรงสสมมล (Dose Equivalent)

เปนหนวยทนาเอาผลทางชววทยาของรงสเขามาเกยวของดวยโดยอาศยคา Absorbed

Dose เฉลยทว กลม ของเนอเยอ หรออวยวะรวมกบ Radiation Weighting Factor (WR) ตามชนด

136

และพลงงานของรงส ในการหาคา Dose Equivalent (HT) ของกลม เนอเยอ และอวยวะตางๆ ดง

สตรตอไปน

HT = SRWRxDTxR

ในปจจบนหนวยปรมาณรงสสมมล ใน SI unit ใชวา ซเวรต (Sv) และมคาเทากบ

Absorbed Dose (Gy) x WR ดงนน

1 ซเวรต (Sv) = 1 Gy ของอนภาค = 0.1 Gy ของอนภาค α

5. คาครงชวต (Half – life) เปนการลดลงของปฏกรยาของธาตกมมนตรงสตาม

ระยะเวลา เชน เรเดยม-226 มคาคาครงชวต 1,602 ป ปฏกรยาของสารกมมนตรงสจะม

ความสมพนธในทศทางตรงขามกบคาครงชวต โดยกลมทมคาครงชวตสงมคาปฏกรยาตา

8.4. ประเภทของสารกมมนตรงสในทะเล สารกมมนตรงสในทะเลแบงออกไดเปน 3 ประเภท

1. นวไคลกมมนตรงสในธรรมชาตทมอายยนยาว

นวไคลกมมนตรงสในทะเลมากกวา 90% จะเปนประเภทน ไดแก โปแตสเซยม-40 ซง

มครงชวต (Half life) ถง 1.27 x 1010 ป โปแตสเซยม-40 นมอย 0.0118% ของโปแตสเซยมใน

ธรรมชาต จะสลายตวได 2 วธพรอมกน วธแรกคอ ปลอยรงสเบตา และอกวธหนงคอจบ

อเลกตรอนใน K-orbital ไดนวไคลดถาวร คอ อารกอน-40 และแคลเซยม-40 ตามลาดบ ไมถง

1% ของกมมนตรงสในทะเลไดจากรบเดยม-87 ซงมครงชวต 4.7 x 1010 ป และมอย 27.9% ของ

รบเดยมในธรรมชาต ในทางสมทรศาสตรธาตกมมนตรงสในกลมนทสาคญ ไดแก ยเรเนยม

ทอเรยม แอคทโน-ยเรเนยม

2. นวไคลกมมนตรงสจากรงสคอสมค

เมออนภาครงสคอสมคเขาสบรรยากาศของโลก จะชนกบโมเลกลของอากาศ ทาให

โมเลกลเหลานแตกออกเปนนวเคลยสทเสถยรบางและไมเสถยรบาง เกดนวไคลดใหม บางตว

จบกบนวตรอน นวไคลดชนดใหมเหลานกจะคอยๆ กระจายออกสบรรยากาศเบองลาง ลงส

มหาสมทรและสพนดน นวไคลดกมมนตรงสทเกดขนดวยวธนมครงชวตตงแตเศษสวนของ

วนาทไปจนถง 106 ป พบนวไคลดประเภทนไมตากวา 20 ชนด แตมปรมาณความเขมขนของ

137

นวไคลดแตละตวตามาก นวไคลดประเภทนไดแก คารบอน-14 ไฮโดรเจน-3 ซลคอน-32 และ

เบรลเลยม-7 เปนตน

3. นวไคลดทมนษยสรางขน

มนวไคลดกมมนตรงสจานวนมากทกาเนดจากระเบดนวเคลยรหรอจาก

โรงงานทใชเชอเพลงจากพลงงานนวเคลยร นวไคลดในกลมนมมากกวา 200 ชนด ตงแต

น าหนกอะตอม 30 ไปจนถงน าหนกอะตอม 66 ในไมกสปดาหหลงจากการระเบด นวไคลด

สวนใหญจะเปน แบเรยม-140 (12.8 วน) ไอโอดน-131 (8.05 วน) หลงจากนน 1 ป 75% ของแอ

คตวต (Activity) จะไดจาก ซเซยม-144 และไอโซโทปลก (Daughter isotope) ของมน จากนน

อก 20 ป 90% ของแอคตวต จะเปน สตรอเทยม-90 (28 ป) ซเซยม-137 (30 ป) และไอโซโทป

ลก

นอกจากนวไคลดทเปนผลตผลโดยตรงจากระเบดนวเคลยรแลว การระเบดยง

ทาใหเกดนวไคลดกมมนตรงสอกหลายตว เชน พวกทเกดจากการจบกบนวตรอนของดน น า

อากาศ มนวไคลดตวสาคญๆ ไดแก ไฮโดรเจน-3 คารบอน-14 โปแตสเซยม-32 ซลเนยม-35

โครเมยม-51 แมงกานส-54 เหลก-55 เหลก-59 โคบอลท-58 และ สงกะส-65

นวไคลดท งสามประเภทน มกจะพบในทะเลและในสงมชวตในทะเล ถา

ชวงเวลาครงชวตของมนยาวนานพอกจะพบสะสมอยในตะกอนดวย

8.5. แหลงของสารกมมนตรงสในทะเล 8.5.1. จากธรรมชาต กมมนตรงสเปนปรากฎการณธรรมชาตอยางหนง เกดจากรงสคอสมก (Cosmic Ray)

ทาปฏกรยากบสสารทอยในชนบรรยากาศและบนผวโลก เรยกวา Cosmogenic Radionuclides

แตจะคงอยไดเพยงไมกนาท กมมนตรงสในทะเลสวนใหญจะมาจากธรรมชาตทสาคญคอ

โปแตสเซยม-40 ซงเปนกมมนตรงสทมาจากการสลายของยเรเนยม ทอเรยม และ ไตรเทยม ท

ทาปฏกรยากบรงสคอสมก บรเวณผวหนาทะเลจะมรงสคอสมกมคาประมาณ 4 x 10-8 Sv/hr

และลดลงเหลอประมาณ 4 x 10-9 Sv/hr ทระดบความลก 20 เมตร และจะพบนอยมากทระดบ

ความลกมากกวา 100 เมตร นอกจากนยงมกมมนตรงสทสรางขนตงแตมการกาเนดโลก 5รยกวา

Primordial Radionuclides ไดแก โปแตสเซยม-40 ยเรเนยม-238 และ ทอเรยม-232 ทงหมดมคา

ครงชวต (Half life) มากกวา 109 ป โดยพวก Primordial Radionuclides ทมกพบโดยทวไปใน

นาและดนตะกอนบรเวณเอสทรและมหาสมทร โดยเฉพาะ โปแตสเซยม-40 พบมากทสด

138

กมมนตรงสทเปนพวก Heavy Radionuclides จะมความสามารถในการละลาย

(Solubility) ไดนอย คารวมของกมมนตรงสในผวน าทะเล มคาประมาณ 12.6 Bq/L กมมนตรงส

ในทะเลสวนใหญจะเกาะตด (Adsorbed) อยกบอนภาคตาง ๆ และสะสมอยในสวนของตะกอน

ทองทะเล ในตะกอนทมขนาดเลกจะมพนทผวมาก จงมความสามารถในการดดซบสาร

กมมนตรงส ไดมากกวาตะกอนหยาบ โดยทวไปน าทะเลจะมสารกมมนตรงสประมาณ 12.6

Bq/L ทรายทะเลม 200-400 Bq/kg และตะกอน 700-1000 Bq/kg 8.5.2. จากมนษย เปนการเตมสารกมมนตรงสลงสทะเลจากฝมอมนษย เ รมขนในชวงปลายของ

สงครามโลกครงท 2 โดยการใชระเบดปรมาณ หลงจากนนประเทศมหาอานาจหลายประเทศได

มการทดลองอาวธนวเคลยรใตทะเล (Weapons Testing) การระเบดเปนการปลอยพลงงาน

มหาศาลออกมาอยางรวดเรว การระเบดของระเบดปรมาณ จะทาใหเกดแรงดนหรอแรง

กระเทอน 50% พลงงานความรอน 35% กมมนตรงส 5% แรกมมนตรงส(ฝ น) 10%

การทดลองอาวธนวเคลยรทประกอบดวย ยเรเนยม และ พลโตเนยม การระเบดจะทาให

เกดไอโซโทป (Isotopes) และผลผลตจากการเกดปฏกรยา (Fission products) กวา 200 ชนด ซง

จะกระจายขนสบรรยากาศในรปฝ นละออง (Dust) กอนทจะตกลงพนดนและทะเล ไอโซโทป

รงส (Radioisotopes) ทสาคญ ไดแก สตรอเทยม– 90 และ ซเซยม-137 ทคาครงชวตประมาณ 30

ป และ พลโตเนยม-239 ม ครงชวต 24,400 ป

เตาปฏกรณปรมาณ (Nuclear Reactor) ทถกสรางขนบนโลกอกนบรอยแหงกเปน

ตนเหตทสาคญในการปลอยกมมนตรงสสสงแวดลอม เตาปฏกรณปรมาณดงกลาวใชใน

วตถประสงคตางๆ กน ไดแก การวจย การผลตกระแสไฟฟา เชอเพลงปรมาณ เปนตน เตา

ปฏกรณเหลานถาควบคมไมดพอกอาจเกดอบตเหตและมผลทาใหมการรวไหลของกมมนตรงส

ลงสสงแวดลอมได

8.6. กากกมมนตรงส (Radioactive Waste) กากกมมนตรงส คอ ของเสย ไมวาในรปของๆแขง ของเหลว หรอ กาซทประกอบ หรอ

ปนเปอน ดวยสารกมมนตรงส ใน ระดบความแรงรงสสงกวาเกณฑกาหนดวา เปนอนตราย และ

วสดนนๆไมเปน ประโยชนอกตอไปแลว เมอไดชอวา กาก กมมนตรงส กาก หรอ ของเสย

เหลานนจะตองไดรบการบาบด และ จดการอยางมระบบ และผานการตรวจสอบ อยางเครงครด

ประเภทของกากกมมนตรงสนน สามารถแบงตามระดบความเขมขนของกมมนตภาพรงสออก

ไดเปน 6 ประเภท

139

1. กากกมมนตรงสทมชวต (High-level Wastes) กากกมมนตรงสชนดนเปนวสดสารอง

ไวใชในเตาปฏกรณนวเคลยร หรอเปนกากกมมนตรงสหลงการเกดปฏกรยา (Fission Products)

ทปราศจากการแยกในขบวนการฟอกกากนวเคลยร (Reprocessing) ของเสยประเภทนไมมการ

ทงลงสทะเล แตกสามารถลงสทะเลไดเชนกน เชน การจมของเรอดาน าพลงงานนวเคลยร หรอ

เครองบนบรรทกขปนาวธเกดอบตเหตตกลงสทะเล พวกกากกมมนตรงสทมชวตประกอบดวย

ไตรเทยม มากกวา 37,000 TBq มการแพรออกมาของรงสอลฟาและเบตามากกวา 37 TBq

นอกจากนยงม สตรอเทยม-90 และ ซเซยม-137 ทมการแพรรงสออกมามากกวา 3.7 TBq มคา

ครงชวตมากกวา 50 ป กากกมมนตรงสประเภทนจะตองมมาตรการและอปกรณจดเกบอยางด

เพอปองกนมใหมการปนเปอนลงสทะเล

2. กากกมมนตรงสทเกดจากขบวนการฟอกหรอปรงแตงกากนวเคลยร (Transuranic

Wastes) กากกมมนตรงสประเภทนภายหลงการฟอกกจะนาไปใชเปนเชอเพลงในเตาปฏกรณ

นวเคลยรหรอใชในการผลตอาวธนวเคลยร โดยการกมมนตรงสประเภทนจะประกอบดวยสาร

กมมนตรงสในระดบตา แตจะประกอบดวยธาตทมอายยนยาวทอยเหนอธาตยเรเนยมในตาราง

ธาต มองคประกอบหลกคอ พลโตเนยม ซงจะมองคประกอบมากกวา 370 Bq/g

3. กากกมมนตรงสทไมมชวต (Low-level Wastes) กากกมมนตรงสประเภทนมระดบ

ของกมมนตรงสตากวา 370 Bq/g แมวาการกมมนตรงสประเภทนจะมความรนแรงของรงสตา

และตองการอปกรณการเกบทไมยงยากเหมอนกากกมมนตรงสประเภทอนทไดกลาวมา แตกยง

มศกยภาพในการกอใหเกดอนตรายจากนวไคลดรงสทเปนองคประกอบอย จงจาเปนตองมการ

จดการโดยการกาจดกากกมมนตรงสประเภทน ปจจบนใชวธการนาไปฝงดน

4. กากกมมนตรงสทตกคางจากการทาเหมองแรและการบดแรยเรเนยม (Uranium

Mine and Mill Tailing) กากกมมนตรงสประเภทนมอนตรายสง เนองจากมสวนของสาร

กมมนตรงสทมชวตเปนองคประกอบอย แตมในระดบตา การฝงกลบสารเหลานจะสามารถ

ปองกนการกระจายโดยลมและการชะลางได

5. กากของสารกมมนตรงสจากเตาปฏกรณนวเคลยร (Decontamination and

Decommissioning Wastes ) เปนกากของสารกมมนตรงสทตองมการจดการกาจดเชนเดยวกบ

กากกมมนตรงสประเภทมชวตและไมมชวต กากกมมนตรงสประเภทนคาดวาอาจจะเปนตวการ

ทาใหเกดการเพมปรมาณของกากกมมนตรงสในทะเลในอนาคต

6. การกมมนตรงสทปลอยขนสบรรยากาศ (Gaseous Effluents) เปนของเสยเกดจากกจ

กรรมตางๆ ทใชกมมนตรงสเปนแหลงพลงงานแลวมการปลอยขนสบรรยากาศ

140

8.7. หลกการจดการกากกมมนตรงส

การกาจดกากกมมนตรงส มไดหมายถงการทาลายสารกมมนตรงส ใหหมดสนไป ทงน

เพราะวธการทางเคม-ฟสกสโดยทวไป ไมสามารถทาลายสารกมมนตรงสได จะมเพยงวธทาง

นวเคลยร ซงยงยากและสนเปลอง ขบวนการสลายตวตามธรรมชาตของสารกมมนตรงสเทานน

ทจะแปรสภาพความเปนกมมนตภาพรงสของสารได การจดการกากกมมนตรงสจงเปนการ

ดาเนนการใดๆ เพอปองกนการแพรกระจายของกากกมมนตรงสในสภาวะแวดลอมเกดการ

ปนเปอนดวยสารกมมนตรงส ซงอาจกอใหเกดผลกระทบตอสงแวดลอม วธการทใชปฏบตตอ

กากฯ เหลานนมมากมายหลายวธตามลกษณะคณภาพและปรมาณของกากฯเหลานน แตโดย

สวนรวมแลว การกาจดกากฯ ทกๆวธจะมหลกการรวมกน 3 ประการ

1. การทาใหเขมขน แลวเกบรวบรวม ( Concentrate and Contain )

2. การทาใหเจอจาง แลวระบายทง ( Dilute and Disperse )

3. การเกบทอดระยะเวลา และปลอยใหสารกมมนตรงสสลายตวไปเอง ( Delay and

Decay )

8.7.1. การกาจดกากกมมนตรงสทเปนของเหลว

กากของเหลวระดบรงสสง(104 – 106 Ci/m3) กากกมมนตรงสชดนสวนใหญเปน

สารละลายของปฏกรยานวเคลยร (Fission Products) จากโรงงานคนสภาพเชอเพลงนวเคลยร

และมระดบรงสสง การบาบดกากนมกใชวธการตมระเหย(Evaporation) แลวเกบไวในภาชนะท

คงทน รอจนสารรงสบางสวนสลายตวลงบาง แลวจงนาไปทาเปนผลตภณฑของแขง เชน โดย

วธผนกใหเปนแกว (Vitrification ) ตอไป กากของเหลวระดบรงสตาและปานกลาง(10-6 – 1

Ci/m3) ตามปกตกากของเหลวกมมนตรงสมกจะอยในรปสารละลายของน า การดาเนนการ

กาจดกากของเหลวกมมนตรงสนน จะเรมดวยการรวบรวมกากของเหลวไวจนกระทงมปรมาณ

มากพอ ซงจะไดประโยชน คอ เปนการทอดระยะเวลาใหสารกมมนตรงสทมอายสนๆ สลายตว

หมดไป และเปนการประหยดคาใชจาย วธดาเนนการกาจดกากของเหลวมหลายวธ เชน การ

ตกตะกอนเคม เปนวธทใชสารเคมผสมลงในของเหลว ทาใหสารกมมนตรงสเกดการ

ตกตะกอนรวมกบสารเคมนน และสารละลายในสวนทเหลอหลงจากเกดการตกตะกอน จะถก

ระบายทงตอไป ผลจากวธทางเคม คอการเกดสารประกอบทไมละลายน า ซงมกเปนเกลอ

Hydroxide carbonate หรอ Phosphate ขนกบ วธการ และสารเคมทใชงาน การตมระเหย

(Evaporation) เปนวธทใชความรอนในการตมระเหยนาทง โดยเฉพาะอยางยงพวกทมระดบรงส

ปานกลาง การตมระเหยน จะไดผลเปนกากกมมนตรงสทเขมขนในรปตะกอน หรอของเหลว

141

ขนๆ (Concentrated Residue) การดดจบดวยสารแลกเปลยนไอออน (Ion Exchange) เนองจาก

สารกมมนตรงสในกากของเหลวฯ จะอยในรปอนมลของธาตดวย ดงนนจงสามารถใชวธ

แลกเปลยนไอออนในการขจดกากของเหลวฯ ไดโดยใหกากของเหลวไหลผานคอลมนของสาร

แลกเปลยนไอออนซงอาจเปนสารสงเคราะห เชน Ion Exchange Resin หรอสารทกาเนดจาก

ธรรมชาต เชน ถาน เกลอ ซโอไลต และ ดนเหนยวตางๆ สารกมมนตรงสจะถกดดจบไวในสาร

แลกเปลยนไอออน และสารละลายทผานออกไปสามารถละลายทงได

8.7.2. การกาจดกากกมมนตรงสทเปนของแขง

กากกมมนตรงสทเปนของแขงและมระดบรงสสง ไดจากโรงงานคนสภาพเชอเพลง

นวเคลยร (Nuclear Fuel Reprocessing Plant) ลกษณะของกาก คอ ออกไซดของธาตตางๆ การ

บาบดจะกระทาโดยแปรสภาพของกากใหเปนวสดทคงทนตอปฏกรยาเคม เชน แกว หรอ

เซรามค กากของแขงทแปรสภาพแลว เรยกวา ผลตภณฑกาก (Waste Product) จะถกบรรจลง

ในภาชนะทเหมาะสม และเกบไวรอการทงกากโดยถาวรตอไป กากกมมนตรงสระดบรงสตา

และปานกลาง กากของแขงในกลมน ประกอบดวย กากตะกอนเขมขน ( Residue) จากการตม

ระเหยกากของเหลว จากขบวนการตกตะกอนเคมของกากของเหลว หรอ จากสารแลกเปลยน

ไอออนทใชแลว กากตะกอนเหลานมกจะมความชนปะปนอยดวยและยงไมคงทนตอสภาวะ

แวดลอมดงนนจะตองมการแปรสภาพ เปนผลตภณฑกากทเหมาะสมเชนกน การแปรสภาพกาก

ดงกลาวน อาจกระทาไดโดยวธผนกกากในซเมนต (Cementation) หรอวธผนกการในยางมะ

ตอย (Bituminization) กากของแขงทไดจะเกบรวบรวมไวและนาไปแปรสภาพใหเหมาะสม

เพอนาไปเกบหรอทงลงสสงแวดลอมตามธรรมชาต โดยไมกอใหเกดมลภาวะทางรงสตอ

สงแวดลอม

8.7.3. การกาจดกากกมมนตรงสชนดทเปนไอหรอกาซ

กากกมมนตรงสทอยในสถานะของกาซนนมอย 2 ลกษณะไดแก กาซกมมนตภาพรงส

(Radioactive Gas) เชน ไอโอดน อารกอน และ ซนอน เปนตน หรอ ไอสาร หรอ ฝ นละอองท

ปนเปอนดวยสารกมมนตรงส ( Aerosols) การบาบดกากชนดน กระทาไดโดยวธกรองกาก ใน

อากาศดวยระบบกรองพเศษ ซงมกจะประกอบดวย Activated Charcoal เปนตวดดจบสาร

กมมนตรงส และมอปกรณกรองมลสาร แขวนลอย ทมขนาด เลกๆไดด เมอกาจดกากโดยการ

กรองแลว เครองกรองจะถกทงเปนกากของแขงตอไป การบาบดกากชนดทเปนกาซ

กมมนตรงสนนจาเปนตองอาศยกรรมวธเฉพาะ เชน เทคนคการดดจบ (Adsorption Technique)

142

ไดแก การดดจบกาซกมมนตรงสดวยสารตวกลางทเหมาะสม เชน Activated Carbon หรอ

Porous Matter ทเคลอบหรอจมดวยเกลอของเงน (Silver Nitrate Impregnated) ในกรณของ I2

การสกดแยก (Extraction) เชน การสกดแยกดวยวธกลนเยน (Cryogenic Distillation) ซงกระทา

ไดโดยการลดอณหภมของกาซใหเยนจดจนกลายเปนของเหลว แลวปลอยใหอณหภมสงขนท

ละนอย กาซแตละชนดทมจดเดอดแตกตางกนกจะระเหยออกมา ณ ทอณหภมตางกน

ตวอยางเชน นออน มจดเดอด = -111.9oC เปนตน การแพร (Diffusion) เปนการสกดแยกกาซ

อกแบบหนงโดยอาศยหลกการทวากาซแตละชนดม อตราการแพร (Rate of Diffusion) ใน

ตวกลางตางๆไมเทากน ดงนนจงสามารถแยกจากกนไดหลงจากการกรองหรอสกดแยกกาซ

ดวยวธตางๆดงกลาวแลว ชดเครองกรอง กจะเปนทสะสมของสารกมมนตรงส และจะตองนาไป

บาบดเปนกากของแขงตอไป สวนกาซทสกดแยกเอาไว กบรรจใสทอ หรอถงกาซเพอนาไปทง

โดยถาวรตอไป

8.8. การเกบรกษาและทงกากโดยถาวร

กากกมมนตรงสทแปรสภาพแลว สามารถนาไปทงโดยถาวรได ซงมวธทงหลายวธ เชน

การเกบฝงลงใตดนตนๆ การเกบฝงในเหมองแรรางใตดนและการเกบทงลงในมหาสมทร เปน

ตน การทงกากแบบฝงดน สามารถกระทาได 2 วธ การทงกากแบบฝงดน(Shallow Land Burial)

เปนวธการทใชกบ กากกมมนตรงสของแขง ทมความแรงรงสตา และมครงชวตของ สาร

กมมนตรงสสน (ไมเกน 30 ป) ทฝงกากแบบนอาจเปนหลมดนหรอเปนบอทมโครงสราง

แขงแรง การทงกากแบบฝงดนลก (Deep Underground Disposal) เปนการทงกากทเหมาะสม

สาหรบกากกมมนตรงสทมครงชวตยาว และมระดบความแรงรงสสง และตองการแยกกากจาก

มนษยและสงแวดลอมทเกยวของกบประชาชนใหมากทสด การทงกากแบบทงทะเล การทง

กากแบบนอาจกระทาไดโดยการทงผลตภณฑกากทผนกสนทแลวลงสทองทะเลโดยตรง หรอ

โดยวธฝงกากใตดนใตทองทะเลลกแตจะตองปฏบตตามกฏเกณฑขอตกลงนานาชาตวาดวย การ

ทงกากสารอนตรายลงสทองทะเล(The London Dumping Convention) ปจจบนนประเทศตางๆ

ทวโลกพยายามละเวนการทงกากวธน การทงและทาลายกากโดยถาวรวธอนๆ ยงมวธทาลาย

กากอกหลายวธทมการพจารณาวาอาจจะนามาใชปฏบตได ตวอยางเชนการฝงกากลงในน าแขง

(Disposal into Ice Sheet) การทาลายกากโดยวธนวเคลยร(Nuclear Transmutation) และการทง

กากออกไปสอวกาศ(Disposal into Space) เปนตน อยางไรกตามเทคนคการทงกากดวยวธ

ดงกลาวยงมไดนามาใชปฏบตในปจจบน

143

8.9. พฤตกรรมของธาตกมมนตรงสในทะเล ความซบซอนจากการกระทาของปจจยรวมกนระหวางปจจยทางดานกายภาพ เคม และ

ทางดานชวภาพ มผลตอพฤตกรรมการกระจาย การเจอจางหรอเพมความเขมขนของธาต

กมมนตรงสในทะเล พฤตกรรมาทางดานเคมของนวไคลดมลกษณะเหมอนกบธาตทอยในคาบ

เดยวกนของตารางธาต ไดแก นวไคลดของ แคลเซยม45 สตรอเทยม-90 แบเรยม-140 เรเดยม-

226 มพฤตกรรมคลายธาตแคลเซยม ขณะท โปแตสเซยม-40 รบเดยม-86 และ ซเซยม-137 ม

พฤตกรรมเชนเดยวกบธาตโปแตสเซยม นวไคลดบางชนดพบมความเขมขนสงในอวยวะ

บางสวนของสตวทะเล เชน สตรอเทยม-90 พบมความเขมขนสงในสวนของเปลอก กระดก และ

สวนโครงสรางภายนอก (Exoskeletons) ซเซยม-137 พบมความเขมขนสงในสวน Soft Tissue

ของรางกาย

เนองจากนวไคลดรงส ทปนเปอนลงสทะเลและชายฝงมาจากน าทง การกระจายจะม

ระดบความเขมขนลดลงตามระยะทางจากแหลงทปลอย พฤตกรรมการกระจายจะมลกษณะ

คลายกบสารมลพษหลายประเภททปนเปอนลงสทะเล กลาวคอ บางสวนจะดดซบอยกบอนภาค

ของตะกอนในทะเลและจะมการแลกเปลยนเพอรกษาสมดลยอยตลอดเวลา เชนเดยวกบการ

แลกเปลยนอออนของแรธาต แลวจะตกตะกอนลงสพนทะเล ดงนนพนทะเลจงเปนแหลงรวม

เอานวไคลดรงสชนดตางๆ ความสามารถในการดดซบอยกบตะกอนจะมความสมพนธกบ

ลกษณะของ นวไคลดรงส และพนทผวของตะกอน ปฏกรยาทเกดขนระหวางนวไคลดรงส

กบอนภาคตางๆ ในบรเวณเอสทรและในทะเลเปด สามารถอธบายในรปการแลกเปลยนอออนอ

ยางงายๆหรอสมดลยในการดดซบ (Adsorption Equilibrium)

ตะกอนพนทะเลมบทบาทสาคญในการนาเอาสารกมมนตรงสทมการปนเปอนเขาส

ระบบสงมชวต โดยนวไคลดรงสทสะสมในตะกอนตามพนทะเลและดดซบอยกบสารอนทรย

จะถกกนโดยพวกสตวประเภทกรองสารอนทรย(Detritus Feeder) แลวหมนเวยนเขาสระบบ

สงมชวตในทะเล การยอยสลายซากสารอนทรยทดดซบนวไคลดของธาตกมมนตรงสโดยจล

ชพเปนพฤตกรรมอกอยางในการปลดปลอยนวไคลดไปสะสมในตะกอนและในน าทอยระหวาง

ชองวางของตะกอน (Interstitial Water) การรบกวนของสตวทอาศยตามหนาดนและการ

หมนเวยนของกระแสน าในชวงการเกดพายเปนขบวนการเคลอนยายอยางหนงและยงสงผลให

นวไคลดกลบเขามาในระบบหวงโซอาหาร

สงมชวตในทะเลนอกจากจะไดรบนวไคลดจากตะกอนทสะสมตามพนทะเลแลว ยง

ไดรบนวไคลดทอยในน าทะเลและจากการกนสงมชวตชนดอนๆ ในระบบหวงโซอาหาร

144

สาหรายทะเลและพชน าชนดตางๆ จะไดรบนวไคลดจากน าทะเลผานทางเนอเยอบผว

(Epidermal Tissue) จากผลผลตเบองตนนกจะมการสะสมเพมขนตามระดบในระบบหวงโซ

อาหาร จนถงผบรโภคขนสดทาย การสะสมเอานวไคลดของสงมชวตในทะเลจะเหนไดชดเจน

ในบรเวณทมการทดลองอาวธนวเคลยรและโรงงานผลตการแสไฟฟาทใชพลงงานนวเคลยร

ตวอยางการไหลเวยนของซเซยม-137 ในระบบนเวศนทางทะเล โดยนวไคลดรงส ชนด

นจะเคลอนยายจากน าลงสตะกอน บางสวนของ ซเซยม-137 จะสะสมอยในพชทอยตามพน

ทะเล แพลงกตอนพช แลวกมการเคลอนยายเขาสระบบหวงโซอาหาร โดยพวกสงมชวตทกน

พช (herbivorous) จากนนกเขาสผบรโภคขนตน (Primary Consumer) คอ ปลาขนาดเลกและ

สตวไมมกระดกสนหลงทกนสตวเปนอาหาร สดทายกเคลอนยายเขาสผบรโภคขนทสอง

(Secondary Consumer) คอปลาขนาดใหญ โดยคา Concentration Factor ของ ซเซยม-137 ม

คาเฉลยเทากบ 10, 10, 50 และ 30 สาหรบสาหรายทะเล หอย กงป และ ปลาทะเล ตามลาดบ

สงมชวตขนาดเลก เชน แพลงกตอนพชและแพลงกตอนสตว มพนทผวตอปรมาตรมาก

ทาใหการสะสมนวไคลดรงสไดรวดเรวกวาสตวทะเลทมขนาดใหญ อยางไรกตามสตวทะเล

ขนาดใหญไมสามารถควบคมระดบความเขมขนในรางกายได สตวทะเลหลายชนดสามารถรบ

เอาสารนวไคลดรงสไดในระดบความเขมขนใกลเคยงกบระดบความเขมขนในน าทะเล การ

สะสมนวไคลดรงสในสงมชวตบรเวณเอสทรและในทะเลจะพบความเขมขนสงในบรเวณ

โรงงานผลตเชอเพลงนวเคลยรและอตสาหกรรมการผลตอาวธนวเคลยร อยางไรกตาม จากการ

ประเมนในระดบหวงโซอาหาร พบมการสะสมในระดบความเขมขนทตา ไมบงชถงการสะสม

ในขนสงของหวงโซอาหาร ยกเวนเพยง ซเซยม-137 ทมกพบมการสะสมในปลา

8.10. ผลของสารกมมนตรงสในระบบหวงโซอาหาร สารกมมนตรงสเมอปนเปอนลงสสงแวดลอมแลวจะเกดผลกระทบตอสงมชวตตางๆ

สงมชวตสามารถรบสารกมมนตรงสเขาสรางกายได 2 ทาง คอ ไดรบโดยตรงจากการหายใจและ

ทางผวหนง และไดรบจากการกนอาหารทมสารกมมนตภาพรงสเขาไป สารกมมนตภาพบาง

ชนดทมองคประกอบและมคณสมบตทางเคมคลายสารทมองคประกอบสาคญในรางกายของ

สงมชวต อาจมการเพมขยายทางชวภาพ (Biological Magnification) ไปตามลาดบขนของหวง

โซอาหาร อยางไรกตามจากการประมาณคาการรบเอาสารกมมนตรงสจากธรรมชาตของ

สงมชวตในทะเลมคาตากวา 5 mGy/ป

145

- สาหรายมความสามารถจะสะสมสารกมมนตรงสในระดบความเขมขนทสง แตกไม

เปนอนตราย

- กลมกงและป (Crustaceans) มความสามารถในการดดซม (Assimilate) สาร

กมมนตรงส ไดนอยมาก พบมสดสวนทขบออกอยในสวนของสงขบถาย (Faeces) สง

- ปลาทอาศยตามพนทะเล (Bottom-living Fish) สามารถทนตอระดบความเขมขนของ

สารกมมนตภาพรงสไดสงกวาพวก ปลาทอาศยตามผวน า (Pelagic Fish) เนองจากมการเกาะตด

ของสารกมมนตภาพรงสในตะกอนทสะสมอยตามพนทะเล จงทาใหปลาทอาศยตามพนทะเล

สามารถทนไดในระดบความเขมขนทสง

8.11. ผลกระทบของสารกมมนตรงสตอสงชวตในทะเลและบรเวณชายฝง ผลของสารกมมนตรงสตอสงมชวตขนอยกบปรมาณทไดรบ ประเภทของรงส และ

ระยะเวลาทไดรบ (Exposure Period) ผลกระทบอาจแสดงออกมาในรปของการเปลยนแปลง

ทางพนธกรรม (Genetic Change) ทางสรระ (Physiological Change) การเจรญเตบโตและการ

พฒนาผดปกต (Aberrant Growth and Development) กอใหเกดโรคมะเรง (Cancer Induction)

และตายในทสด โดยการกอใหเกดการเปลยนแปลงของสารพนธกรรมในเซลล เปนสงทมการ

วตกกนมาก เนองจากจะนาไปสการกลายพนธ(Mutation) มการศกษาถงผลกระทบของสาร

กมมนตรงสตอสตวทะเล ไดแก ในปลา Chinook Salmon ทเลยงในโรงเพาะฟก ทมระดบ

ความเขมขนของสารกมมนตภาพรงส 5-200 mGy/day แลวปลอยลงทะเล ไขและลกปลาทได

จากแมปลาเหลานพบวามลกษณะผดปกตเปนจานวนมาก สตวทะเลหลายชนดทไดรบรงสใน

ปรมาณมากจะตายในทสด อยางไรกตาม ในสภาพธรรมชาตเนองจะมการไดรบรงสในระดบตา

จงกอใหเกดอนตรายแบบเรอรง และไมทาใหสตวน าตาย (Sub-lethal) การไดรบมทงในลกษณะ

กนเขาไป หรอไดรบจากภายนอก ซงการไดรบในลกษณะ Chronic Exposure ทาใหสตวน าไม

ถงตากหากมการสรางเนอเยอมาทดแทน การไดรบรงสยาวนานแตมระดบความเขมขนตากวา

10 mGy จะไมสงผลกระทบตอประชากรสตวทะเล อตราการไดรบรงสทกอใหเกดผลใน

ลกษณะเฉยบพลนตอสตวในบรเวณชายฝงและในทะเลจะมความแตกตางกนในแตละกลม เชน

หอยทะเล มคาความเปนพษเฉยบพลนประมาณ 100-1000 Gy ปลาทะเล มคาอยระหวาง 10-50

Gy และสตวเลยงลกดวยนมในทะเล มคาอยระหวาง 2-13 Gy

146

8.12. ผลตอมนษย มนษยสามารถไดรบสารกมมนตรงสจากหลายๆ แหลง ทงจากธรรมชาตและสรางขน

เอง มนษยไดรบสารกมมนตรงสจากทะเลผานทางการบรโภคอาหารทะเล ผลกระทบของสาร

กมมนตภาพรงสมทงทางรางกาย (Somatic Effects) เชน โรคมะเรงในเมดเลอดขาว

(Leukaemia) และโรคมะเรงชนดตางๆ และผลทางพนธกรรม (Genetic Effect) ซงจะทาใหเกด

ความผดปกตใน รนถดไป

ในสงแวดลอมในทะเล มสารกมมนตรงสหลายชนดทเกยวของกบสงมชวตทสาคญ

และสมควรไดรบการพจารณาเปนพเศษมอย 2 ชนด คอ

1. ซเซยม-137 กมมนตรงสชนดนมครงชวต 33 ป สลายตวโดยปลอยรงสแกมมา ออก

มา ซเซยม-137 มคณสมบตคลายกบธาตโปแตสเซยม ฉะนน เมอเขาสรางกายกจะไปอยในเซลล

ของสงมชวตตาแหนงเดยวกบโปแตสเซยมหรอเปนการแทนทโปแตสเซยมนนเอง ซงมกจะพบ

อยตามกลามเนอทวรางกาย และการท ซเซยม-137 ปลอยรงสแกมมาอนรนแรงออกมากจะทา

อนตรายไดตลอดทวรางกาย

2. สตรอเทยม-90 กมมนตรงสชนดนมความสาคญยงกวากมมนตภาพรงสใดๆ ในเรอง

ฝ นกมมนตภาพทตกลงมายงพนโลก เพราะเหตทมปรมาณมาก (ประมาณ 5.8% ของผลผลตจาก

ปฏกรยา) และมครงชวตถง 20 ป ฉะนน จงสามารถทาอนตรายอยไดนาน ธาตสตรอเทยมม

คณสมบตทางเคมคลายกบธาตแคลเซยม ซงเปนธาตทจาเปนตอสงมชวตทงพชและสตว เมอสต

รอเทยมเขาไปในรางกายแลว กจะไปทาหนาทเหมอนแคลเซยม คอเขาไปอยตามกระดกและไม

ยอมออกไปจากรางกายงายๆ ถงแมวา สตรอเทยม-90 จะปลอยรงสเบตา แตถาปรมาณมากพอก

จะกอเกดอนตรายเมออยในกระดกและฝงอยในบรเวณนนเปนเวลาหลายป จากการทดลองกบ

สตวเชอวา สตรอเทยม-90 สามารถทาใหเกดโรคมะเรงในเมดเลอด

โดยทวไปมกเขาใจผดๆ วา ถาพบสารกมมนตรงสในทะเลกแสดงวาเปนภาวะมลพษ

แตในความเปนจรงแลวในธรรมชาตกมสารกมมนตรงสอยในทะเล การศกษานวไคลด

กมมนตรงสในมหาสมทรนามาใชในการหาอายของตะกอนในทะเลและตดตามรอยการ

หมนเวยนของน าในมหาสมทร ยงกวานนพฒนาการของการศกษาดานนยงไดรบการสงเสรม

โดยทางออมจากการทดลองระเบดนวเคลยร และการใชพลงงานนวเคลยรในการผลตไฟฟา ทา

ใหมสารกมมนตรงสถกปลอยออกสสงแวดลอมในทะเล สงเหลานเปนตวเพมนวไคล

กมมนตรงสใหแกแหลงนาจงใชเปนตวตามรอยมวลนาไดดวย

147

บทท 9 การขดลอกทะเลและบรเวณชายฝง

9.1. ความหมายของการขดลอก (Dredging) การขดลอก (Dredging) ตามทนยามทใหไวโดย The International Association of Ports

and Harbors ค.ศ 1991 หมายถงการขดดนและหนทเกดใตน าหรอทมอยใตทะเล ประกอบดวย

ขบวนการสาคญ คอ การขด (Excavation) การขนสง (Transports) และตามดวยการทง (Disposal)

หรอการนาวสดทไดจากการขดลอกมาใชประโยชนตอไป (ปยรตน, 2543)

ตราบใดทยงมการขนสงทางน า การกอสรางทาเรอ ทาเทยบเรอ เขอนกนคลน การขดลอก

จะยงเปนสงจาเปนตอไป การขดลอกเปนการขดทกระทาใตน าไมสามารถมองเหนไดจงจาเปนตอง

มการศกษาและทาความเขาใจในกรรมวธการขดลอก การขดลอกเปนกจกรรมทสาคญอยางมากตอ

การวางแผนการพฒนาการขนสงทางน าและมบทบาทสาคญท งทางดานสงแวดลอมและดาน

เศรษฐศาสตรของประเทศตาง ๆ ทวโลก ประโยชนทไดจากการขดลอกมหลายประการ ไดแก

1. พฒนารองน าทางเดนเรอ (Navigation) โดยการบารงรกษา การปรบปรงรองน าทาง

เดนเรอ ทาเรอ แมน า ลาคลอง เพอใชในการกอสรางทาเรอ หรอแองจอดเรอและอานวยความ

สะดวกอน ๆ เพอการเดนเรอ

2. การควบคมน าทวม (Flood Control) การรกษาระดบน าในแมน าใหมความลกมากขน

หรอกาหนดแนวใหมของเสนทางนา หรอควบคมดวยโครงสรางเขอน อาคารกนนา

3. การกอสรางและการถมท (Construction and Reclamation) โดยใชวสดทไดจากการขด

ลอก เชน ทราย กรวด เปลอกหอย ดนตะกอน สามารถนาไปใชในการถมทเพอการกอสรางได

4. การทาเหมองแร (Mining) เพอการขดแร แยกแร เพชร โลหะมคา ปยจากดนตะกอนหรอ

วสดทไดจากการขดลอก

5. การฟนฟหรอถมทชายหาด (Beach Nourishment) โดยการนาเอาวสดจากการขดลอกมา

ถมชายหาดทถกกดเซาะหรอการสรางหาดทรายเทยม

6. เปนการเพมธาตอาหารในทะเลทาใหมกาลงผลตมากขนและมการหมนเวยนธาตอาหาร

ไดดขน

8. เปนการสรางทอยอาศยแหลงใหมใหกบสงมชวตพนทองทะเล โดยเฉพาะสตวจาพวก

หอย

9. เพอทาการยายวสดทมมลสารหรอสารพษปะปนอย เชน โลหะหนก สารประกอบ

POPs ปโตรเลยม และสารพษอน ๆ

148

10. ประโยชนอน ๆ ไดแก การขดลอกเพอวางแนวทอใตน า และปรบปรงคณภาพน า

เปนตน ทงนกรรมวธในการขดลอกจะตองมการศกษาถงผลกระทบตอสงแวดลอมดวย

งานขดลอกเปนเทคโนโลยทมความสาคญ โดยเฉพาะการพฒนารองน าทางเดนเรอ

(Navigation) ซงการขดลอกแตละครงจะมตะกอนปรมาณมาก แตตะกอนเหลานกสามารถนามาใช

ประโยชนได อยางไรกตามในตะกอนดนมการปนเปอนของสารพษ เชน โลหะหนก สารประกอบ

POPs ปโตรเลยมไฮโดรคารบอน สารโพลไซคลกอะโรมาตกไฮโดรคารบอน (Polycyclic Aromatic

Hydrocabon, PAH) ดงนน จงตองมการควบคมและเขมงวดเพอปองกนผลกระทบตอสงมชวตและ

สงแวดลอมในทะเล ปจจบนไดมการสารวจเกยวกบผลกระทบจากการขดลอกทงในทะเลและ

บรเวณปากแมนา ซงจะศกษาดานการทาลายทอยอาศย คณภาพนาในบรเวณนน และผลโดยตรง

ตอสงมชวตในทะเลโดยเฉพาะสตวหนาดน การขดลอกและตะกอนทไดจากกจกรรมนมผล

โดยตรงตอชมชนของสงมชวต (Biotic Communities) โดยเฉพาะทาลายแหลงทอยอาศยของสตว

น า (Kennish , 1996 ) การกลบคนสสภาพเดมของสตวบรเวณพนทองทะเลภายหลงการขดลอกจะ

เปนไปอยางชา ๆ และใชระยะเวลานาน ขนอยกบ ลกษณะของตะกอนพนทองทะเล การไหลเวยน

ของนา ลกษณะของสงมชวตทอาศยอยบรเวณนน การเพมความเขมงวดเกยวกบการทงตะกอนใน

ทะเล โดยจะมการจดการกบตะกอนเพอความปลอดภยของสงมชวตในทะเลและมนษย โดยการ

กาหนดพนทในการทงตะกอนใหแคบลงและลดความเขมขนของสารพษในตะกอนกอนทาการทง (

Clark.et al ,1997 )

การศกษาผลกระทบของการขดลอกในทะเลนบวาเปนสงสาคญ โดยเฉพาะอยางยง การ

จดการเกยวกบวสดทไดจากการขดลอก (Dredged Material) และบรเวณทนาไปทง (Dumping Site)

ซงอาจจะเปนในทะเลลก บนแผนดน หรอบรเวณชายฝง จดทงตะกอนเหลานจาเปนอยางยงท

จะตองมการพจารณาตรวจสอบเพอประเมนผลกระทบสงแวดลอมและปองกนความเสยหายทจะ

เกดขนกบทรพยากรธรรมชาตของประเทศและทรพยสนของสงคม โดยสวนรวม เชน ปะการง

ปาชายเลน แหลงเพาะพนธสตวน าและสภาพชายฝงทะเล

9.2. สาเหตทตองมการขดลอก 1. รองนาตนเขน (Waterway Shallow) รองนาธรรมชาตเปนปรากฏการณทเกดขน

ตามลกษณะของสภาพภมศาสตรและอทกศาสตรของพนทนน ๆ มนษยไดใชประโยชนจากรอง

น าตามธรรมชาตเพอการเดนทาง และขนสงทางน าระหวางชมชนหรอระหวางแหลงอาหารกบ

ชมชน รองนาบางแหงมขอจากดบางประการทาใหการเดนทางการขนสงลาชาเสยเวลาเนองจากตน

เขนเปนบางชวง โดยเฉพาะอยางยงบรเวณปากแมนาสทะเล หรอทเรยกวาสนดอนปากแมน า ( Bar

Adder ) อนเนองมาจากการสะสมของตะกอนทพดพา ทาใหตองมการขดลอกรองน า เพอใหได

ความกวางและลกตามขนาดทตองการ

149

2. การคดแยกตะกอน (Sediment Extraction) การคดแยก กรวด ทรายมแนวโนมในการทาเพม

สงขน ไมวาจะนาไปถมทะเลใหเปนพนดน นามาใชเพอสกดแรตางๆ ทะเล โดยเฉพาะในแถบ

เอเชยตะวนออกเฉยงใต มการทาเหมองแรดบกในเขตน าตนชายฝงเปนจานวนมาก เนองจากดบก

เปนแรทมราคาแพงและพบมาก นอกจากนยงใชในการกอสรางอาคารตางๆ การแยกตะกอนใน

ทะเล การขดทะเลเพอคดแยกกรวด ทราย ทาได 2 แบบ คอ การดดเอากรวดทรายขนเรอขณะเรอ

จอด เรยกวา Anchor dredging และการดดเอากรวดทรายขนเรอขณะเรอวง เรยกวา Trailer dredging

กระบวนการดดกรวด ทราย ดงกลาว จะมสวนของน าทมองคประกอบของโคลน และตะกอน

ละเอยด (Silt) ถกปลอยไหลเวยนกลบลงสทะเล ทาใหเกดความขนและมการตกตะกอนกลบสพน

ทองทะเล

ภาพท 9.1. การขดทะเลเพอคดแยกกรวด ทราย (Clark et. al., 1997)

150

9.3. ประเภทของการขดลอก (Type of Dredging) การขดลอกโดยทวไปสามารถแบงออกเปน 2 ประเภทดวยกนคอ

1 . การขดลอกโดยใชระบบเครองยนต ( Mechanical Devices ) ระบบนจะมการดด

ตะกอนทบรเวณพนทองทะเลแลวนาไปทงในสถานททงหรออาจมถงเกบ แบงออกไดหลาย

ประเภท ไดแก

1.1 Dipper Dredge เครองขดประเภทนประกอบดวยอปกรณตกดนโดยมเครอง

บงคบอยบนเรอ โดยทวไปใชตกเศษหนและกอนกรวด ตกไดครงละประมาณ 10 ลกบาศกเมตรตอ

รอบ มทอเสนผาศนยกลางขนาดใหญเปนตวชวยในการทรงตวของเรอขณะขดลอก มทอขนาดใหญ

3 ทอ เอาไวใชในการขนยายตะกอนระหวางการขดลอก ตะกอนทไดจะอยภายใน Dipper Boom

เครองมอประเภทนจะใชขดลอกในทมระดบนาตนกวา 20 เมตร

ภาพท 9.2. แสดงการขดลอกแบบ Dipper Dredge

1.2 Bucket Dredge ใชสาหรบโครงการขดลอกทมขนาดเลก เรอตองจอดสนท

และมสายสมอเปนตวทาใหเรอทรงตวอยไดขณะทางาน ใชเครนบนเรอเปนตวเคลอนยายถงตก

ปากถงตกมหลายรปแบบ เชน แบบ Clamshell, Orange Peel และ Dragline

151

ภาพท 9.3. แสดงการขดลอกแบบ Bucket Dredge

1.2. Ladder Dredge : เครองมอประเภทนมสายโซยาวตดทถงตก(Bucket Amounts ท

อยบนเรอ มสายเคเบลชวยรกษาการทรงตวของเรอขณะทางาน ความจของถงตกประมาณ 1-2

ลกบาศกเมตร มรางรองรบตะกอนจากการขดและปลอยออกทางทอ เครองมอชนดนทางานไดท

ระดบนาลกไมเกน 30 เมตร

ภาพท 9.4. แสดงการขดลอกแบบ Ladder Dredge

152

2 . การขดลอกโดยใชระบบไฮดรอลก (Hydraulic Devices ) ระบบการขดลอกแบบน

ลาดบแรกจะทาใหตะกอนรวนซยโดยการปน (Agitation) โดยใชแรงดนนา หลงจากนนตะกอนจะ

ฟ งกระจายขนมา จากนนจะสบไปทงหรอสบเกบไวบนเรอแลวนาไปทงในททจดไว แบงออกได

หลายประเภท ไดแก

2.1 Agitation Dredge เปนการขดลอกทใชมานานกวา 2000 ปแลว เปน

เครองมอทมความเกาแกมาก เปนการรวมเอาทงระบบ Mechanical และ Hydraulic เขาดวยกน

โดยเครองขดประเภทนประกอบดวยตวคราด (Drag) ใชคราดไปตามพนทะเล โดยมกระแสน าเปน

ตวพดพาเอาตะกอนออกไปจากบรเวณทขดลอก

2.2 Hopper Dredge เครองขดลอกประเภทนจะใชขดลอกในบรเวณทมน าลก

มากกวา 30 เมตร โดยตะกอนทไดจากการขดจะไมถกปลอยเหมอนวธอนๆ แตจะเกบไวในถงเกบ

(Hopper) เพอนาไปทงในสถานททจดไวตอไป โดยถงเกบจะมความจมากกวา 10,000 ลกบาศก

เมตร

ภาพท 9.5. แสดงการขดลอกแบบ Hopper Dredge

2.3. Hydraulic Pipeline Dredge ปจจบนจะนยมใชประเภทนมาก เพราะวา

สามารถดดตะกอนไดถง 2 ใน 3 ของตะกอนทงหมด ทาใหเสรจเรว สามารถขดไดตงแตตะกอน

ละเอยดไปจนถงหนทมความแขงแรงมาก สามารถใชทระดบความลกมากกวา 20 เมตร เครองมอ

ประเภทนเปนทนยมในการขดลอกบรเวณชายฝง มหวตดดนตะกอนแลวดดผานทอไปทงในท

สาหรบทงทอยไกลออกไป

153

ภาพท 9.6. แสดงการขดลอกแบบ Hydraulic Dredge

9.4. การจดการกบตะกอนทไดจากการขดลอก ตะกอนทอยในแมน า ทาเรอ บรเวณอาวหรอปากแมน าจะมการปนเปอนของสารเคมอยาง

ทไดกลาวไวขางตน ดงนนการจดการเกยวกบตะกอนหลงการขดลอกจงเปนสงจาเปนและม

ความสาคญ วสดทไดจากการขดลอกสวนใหญจะอยในรปของสารอนทรยและดนเหนยว ใน

สารอนทรยจะมธาตเหลกและแมงกานสอยสง ปฏกรยาออกซเดชน-รดกชน พเอช ความเคม เปน

ปจจยทมอทธพลตอการปนเปอนของสารพษในตะกอน ท งนขนอยกบปรมาณและชนดของ

ตะกอนดวย (Segar, 1997) ซงจะสะสมในระบบหวงโซอาหารตอไป โดยเฉพาะในบรเวณทม

ความอดมสมบรณ ในบรเวณทมการทงตะกอนใตน าจะมการสะสมของสารพษ และธาตอาหารจะ

สงผลกระทบทางดานกายภาพมากกวาดานธรณเคมของพนทองทะเล อยางไรกตามบรเวณททง

ตะกอนในทะเลมแนวโนมไมเพยงพอกบตะกอนทตองการจะทงจงตองมการทงตะกอนบนแผนดน

การทงตะกอนบนแผนดนโดยทวไปแลวจะทงบรเวณใกลชายฝง (Coastal Marshes) และพนทชม

นา (Wetland) ซงบรเวณนจะเปนแหลงฟกไข แหลงอนบาลของสงมชวตในทะเล และเปนบรเวณท

มกาลงผลตสง โดยเฉพาะบรเวณปากแมน า การทงกากตะกอนสงผลทาใหมการปลดปลอย

องคประกอบทางเคมเกดขน อนจะทาใหเกดปญหาตามมา อยางไรกตามการทงกากตะกอนบรเวณ

แผนดนกยงคงมอย การนาของเสยไปทงบนบกเปนการเพมอตรายในการทาใหโลหะเปนพษทอย

ในตะกอนทขดลอกไปละลายกลบออกมาอก เมอตะกอนนนสมผสกบอากาศ และกระจาย

กลบคนสทะเลดวยกระบวนการชะลาง (Run Off)

การทงกากตะกอนบรเวณทะเลเปด ( Open Water) กเปนอกทางเลอกในการจดการกบกาก

ตะกอนทไดจากการขดลอก สามารถแบงออกเปน 2 วธไดแก

154

1. Retentive site เปนการนาไปทงในบรเวณทมการเคลอนทของมวลน านอย (Low–

energy Hydrodynamic ) ไมคอยมคลน ทาใหตะกอนยงคงอยในบรเวณดงกลาว สามารถปองกน

การเคลอนทของตะกอนและการปนเปอนในมวลน าได เพอทาใหมประสทธภาพมากขนควรทา

การกลบทบตะกอนอกทหนง การทบถมของกากตะกอนททงลงไปในบรเวณนจะมการกลบทบ

ดวย Silt, Clay และ Sand อกชนหนง เพอปองกนการแพรกระจายของสารพษทอยในตะกอนเขา

มาปนเปอนในมวลนา และแพรเขาสสงมชวตในทสด การกลบทบกากตะกอนสวนใหญจะใช Silt

และ Clay มากกวาใช Sand

2. Despersive site เปนการนาไปทงในบรเวณทมการเคลอนทของมวลน าอยางรนแรง

(High - energy Hydrodynamic) มคลนแรง โดยทตะกอนจะถกเจอจางและพดพาออกไปในบรเวณ

กวางทาใหความเขมขนลดลงเรอย ๆ แตกยงมปจจยอนอกทเกยวของ โดยเฉพาะปรมาณของ

ตะกอนททงลงไป วธทใชในการจดการ ความลกและลกษณะของพนทองทะเล

9.5. ผลกระทบจากการขดลอก ผลกระทบโดยตรงจากการขดลอกรองน ากคอการทาลายแหลงอาศยของสตวหนาดน โดย

ตะกอนจากพนทะเลมการฟ งกระจายขณะขด บางสวนของสตวหนาดนถกขดไปพรอมกบดน

ตะกอนทาใหเกดการตาย และตองใชเวลามากกวา 1 ป ในการคนสภาพความอดมสมบรณกลบมา

เหมอนเดม ขนอยกบสภาพทางภมศาสตร องคประกอบของตะกอน และประเภทของสงมชวต

นอกจากผลกระทบตอสตวหนาดนแลว การขดลอกยงทาใหเกดความขนของน าและเพมความ

เขมขนของสารพษบางชนด โดยความขนจะสงผลตอกาลงผลตเบองตนในทะเล แตผลกระทบ

เชนนจะเกดเพยงชวงระยะเวลาหนงเทานน ในกรณทมการปลดปลอยธาตอาหารจากตะกอนขณะ

ทาการขดลอกจะมผลตอกาลงผลตเบองตนเชนกน โดยจะสงผลตอคณภาพน า เชน เพมคาพเอช

ออกซเจน และคาบโอด ในทะเล

ตะกอนพนทองทะเลบรเวณทาเรอและรองน าทใชเดนเรอทอยใกลแหลงชมชนและแหลง

อตสาหกรรม มกจะมการปนเปอนโลหะหนก ยาฆาแมลงกลมออรกาโนคลอรน สารปโตรเลยม

ไฮโดรคารบอน รวมถงสารประกอบเคมอยางอน การขดลอกทะเลในบรเวณนจะทาใหมการปลอย

สารพษเหลานกลบสมวลนา อยางไรกตาม ในบางพนทความเขมขนของสารมลพษเหลานอาจลดลง

ทงนเนองจากเกดการดดซบกบตะกอนทฟ งกระจายจากการขดลอก

การเพมขนของสารปนเปอนปรมาณนอย ไดแก PCBs, ดดท และสารไฮโดรคารบอน ม

ผลกระทบตอสงมชวตนอยกวาการเปลยนแปลงคาปฎกรยารดอก (Redox Potential) และพเอช ซง

การเปลยนแปลงคาปฎกรยารดอก และพเอช สามารถสงผลตอพฤตกรรมทางดานเคมของโลหะใน

ตะกอน ผลกระทบตอสงมชวตหนาดนจะเกดขนถาหากมการทงตะกอนประเภททรายลงบนพน

ทะเลทมลกษณะเปนโคลน หรอการนาตะกอนทเปนโคลนไปทงในพนทะเลทเปนทราย ซงการ

155

เปลยนแปลงประเภทของตะกอนจะมผลตอชมชนของสตวหนาดน ซงจะกระทบตอความหนาแนน

ของประชากรและความหลากหลาย

การขดลอกทาใหตะกอนลอยตวขนมาและกระจดกระจายไปในระบบนเวศน ตวอยางเชน

แนวปะการงอาจสงผลใหแนวปะการงถกทาลายอยางถาวร กรณนจะไมเกดขนบอยนก เพราะจาก

การทดสอบปรากฏวา มแนวปะการงหลายแหงบรเวณทมการขดลอกแทบไมไดถกทาลายเลย การ

ขดลอกเพอคดแยกตะกอน (Sediment Extraction ) จะมสวนของนาทมองคประกอบของโคลนและ

ตะกอนละเอยด (Silt) ถกปลอยใหไหลเวยนกลบสทะเล ทาใหเกดความขนและตกตะกอนกลบส

ทองทะเล ผลกระทบจากกระบวนการดงกลาวทาใหเกดการสญเสยแหลงอนบาลและแหลงวางไข

ของปลาทะเลหลายชนด และกระบวนการตกตะกอนมผลตอกลม Benthic Algae กลมของสตวท

อาศยตามพนทองทะเล ( Benthic Fauna)

ในบางกรณการเพมธาตอาหารบรเวณพนทองทะเล ในระหวางการขดลอกนนสามารถเพม

ผลผลตเบองตนได แตกระบวนการนตองอยในสภาวะทแสงสองถง (Eutrophic Condition ) และ

ความเขมขนของ ไนโตรเจนและ ฟอสฟอรส อยในระดบทสง

การขดลอกเพอการทาเหมองแร ( Marine Mining ) กากตะกอนจากการทาเหมองแร

(Mine Tailing) ปรมาณมากไดถกปลอยลงสสงแวดลอมเมอปลอยลงสทะเลเปดและมกระแสน าพด

ตะกอนออกสมหาสมทร ผลกระทบตอระบบนเวศนในมหาสมทรจะนอยกวาบรเวณชายฝง หรอ

อาวปด เพราะมหาสมทรมมวลน ามหาศาลและกระแสน าชวยพดพาทาใหเจอจางลง การทงกาก

ตะกอนบนแผนดนจะมผลกระทบมากกวาในทะเลเปด เพราะสารพษทมาจากการทงกากตะกอน

สามารถแพรเขาส แมน า ลาธาร หรอน าใตดน เนองจาก การเคลอนทของกากตะกอนในดนไดรบ

การสนบสนนจากการกดเซาะทาใหสารพษแพรกระจายไดเรว ชนดของสงมชวตทอาศยอยใน

บรเวณนน และพชสมารถดดซบไดโดยตรง อยางไรกตามสามารถสรปผลกระทบทเกดจากการขด

ลอกและกากตะกอนไดดงน

1. เปลยนแปลงสภาพพนทองทะเลทมอยในธรรมชาต ซงทาใหเกดการเปลยนแปลงทอย

อาศยของสตวบรเวณทองทะเล

2. ทาลายปะการงเนองจากการถบถมของตะกอนและเพมความขนของนา

3. การกระจดกระจายและการตกของตะกอน ประกอบไปดวยวตถอนตราย ซงจะสงผลตอ

การลดปรมาณออกซเจน ทมอยในนาและแสงแดดสองผานไดนอย ปกคลมสงมชวตทอยใตทะเล

4. พนทชายฝงทะเลเปลยนแปลงไป หาดทรายถกกดเซาะ เรงการตกตะกอนใหเรวขน เกด

สนทรายในทะเลทาใหตนเขน

5. สญเสยสงมชวตใตทองทะเล เชน หอย อาหารสตวน า การสญเสยศกยภาพในดาน

ความสมพนธของสงมชวตทางนา

156

6. เปลยนทศทางการไหลของน า การทะลกเขามาของน าเคม น าบนพนดนจะถกเรงให

ไหลลงสปากแมนา

7. ทาใหมจานวนชนดของสตว และความหลากหลายทางชวภาพลดลง

157

บทท 10 ปญหาขยะในทะเล และบรเวณชายฝง

10.1. ความหมายของขยะในทะเล (Marine litter) ขยะในทะเล หมายถง วตถทปรากฏในทะเลหรอสภาพแวดลอมชายฝงทมไดเกดจากธรรมชาต

ทงทอยบนผวน า ในน า พนทองทะเล รวมทงบรเวณชายฝง เปนวตถทมนษยสรางขนและใชประโยชน

การนาขยะลงสสภาพแวดลอมในทะเลและชายฝงมทงแบบจงใจทจะทงลงสทะเลโดยตรงและแบบไมจง

ใจ ไดแก การพดพาโดยกระแสน าและกระแสลม ขยะในทะเลมกจะเปนวตถทคงทนตอการสลายตว เชน

พลาสตก โฟม โลหะ ขวดแกว รวมทงซากวตถตางๆ เชน ซากเรอ วสดทใชในการทาการประมง เปนตน

ขยะในทะเลสามารถพบไดโดยทวไป และมการกระจายอยในทะเลทวโลก

ขยะทสรางปญหามากเมอทงลงทะเลกคอซากพลาสตก เนองจากยอยสลายไดยาก แหลงของขยะ

ททงลงทะเลจะพบมากในแนวเสนทางเดนเรอและแหลงทาการประมง ปรมาณขยะกวา 2 กโลกรมตอคน

ตอวน ถกทงลงสทะเลในแนวเสนทางเดนเรอแถบทะเลแครรบเบยน และในแตละปมพลาสตกกวา 6.5

ลานตนททงจากเรอลงสทะเล สวนใหญจะทงภายในระยะ 400 กโลเมตรจากชายฝง โดยขยะทพบลอยอย

ตามผวนาทะเล กวา 90% เปนพลาสตก และมากกวา 70% ของขยะทถกนาลงสทะเลจะจมลงลงสพนทอง

ทะเล ซงจะพบไดโดยทวไปในมหาสมทรทงในเขตนาตนและนาลก

10.2. แหลงทมาของขยะในทะเล แหลงของขยะในทะเลสามารถจาแนกตามแหลงทมาได 2 ประเภท

10.2.1. ขยะทเกดขนในมหาสมทร (Ocean-based sources) ประกอบดวย ก. จากเรอขนสงสนคา เรอโดยสาร และเรอสาราญ (Merchant shipping, ferries and

cruise liners) เรอเหลาจะมขยะและของเสยชนดตางๆ ไดแก ของเสยจากหองครว วสดทใชในการขนสง

สนคา ขยะจากหองเครองยนตร วสดใชหอหมสนคา เชน เชอก พลาสตก และกลองใสวสด นอกจากนยง

มภาชนะทใชบรรจน ามน ผงซกฟอก สาเหตทขยะเหลามการทงลงสทะเลเนองจากภาชนะทใชจดเกบม

ไมเพยงพอ มการทงลงสทะเลโดยปราศจากความรบผดชอบ รวมถงการรวงลงสทะเลเนองจากอบตเหต

และขาดความระมดระวง

ข. จากเรอประมง (Fishing vessels) เชน อวนจบสตวน า เชอก ลงปลา อปกรณดกจบป

และกง ถงมอยาง ขยะทเกดจากบนเรอ ภาชนะบรรจนามนและผงซกฟอก เปนตน ขยะเหลามการทงลงส

ทะเลเนองจากภาชนะทใชจดเกบมไมเพยงพอ รวมทงมการทงลงสทะเลทงจงใจและไมจงใจ

158

ค. จากเรอเพอการทหารและการวจย (Military fleets and research vessel) ชนดของขยะ

สวนใหญคลายกบขยะทเกดขนจากเรออนๆ ดงทไดกลาวมาขางตน ในสวนของเรอรบเพอการทหาร

บางครงมการทงวสดทเกยวของอาวธยทธโธปกรณตางๆ ลงสทะเล

ง. แทงขดเจาะแกสและน ามน (Offshore gas and oil platforms) ขยะทเกดจากแทงขด

เจาะแกสและนามน ไดแก ทอขดเจาะและวสดทใชดแลรกษาทอ หมวกเกา ถงมอ กลองเกบอปกรณเกาๆ

ภาชนะบรรจน ามนและผงซกฟอก ขยะทเกดขนในสานกงาน โดยขยะเหลานสวนใหญมการทงลงสทะเล

ดวยความจวใจ

จ. จากฟารมเลยงปลาในทะเล (Fish farming installations) เชน อวนทประกอบเปน

กระชง วสดทใชในการสรางฟารม และถงอาหารสตวน า เปนตน

10.2.2. ขยะทเกดขนบนแผนดน (Land-based sources) จากนนกมการเคลอนยายลงส

มหาสมทร ขยะเหลามหลายประเภท ไดแก

ก. จากระบบการทงขยะของชมชนบรเวณชายฝง (Municipal landfills located on the

coast) ขยะทเปนของแขงจากอาคารบานเรอนหรอจากแหลงอนจะมการรวบรวมไวในสถานทจดทงขยะ

บรเวณชายฝง ขยะเหลานสามารถเคลอนยายโดยกระแสลมพดหรอฝนตกทาใหเกดการชะลางโดย

กระแสน าลงสทะเล ระบบการทงขยะเหลานเปนสถานททถกกฏหมายแตมการจดการทไมด ทาให

กระแสลมและกระแสนาสามารถพดไปลงไปสทะเลไดโดยตรง

ข. จากการพดพาโดยแมน า (Riverine transport) ขยะทเปนของแขงจากอาคารบานเรอนหรอจากแหลงอนจะมการรวบรวมไวในสถานทจดทงขยะบรเวณใกลรมฝงแมน า ขยะเหลานสามารถถก

ชะลางลงแมนาไดโดยเฉพาะในชวงนาขนหรอฝนตกหนก นอกจากนในชวงกระแสลมแรงหรอเกดพายก

สามารถพดลงสแมน า เชนกน สถานทเกบขยะเหลานเปนสถานททถกกฏหมายแตมการจดการทไมด จง

ทาใหเกดปญหา

ค. จากการปลอยนาทงจากชมชนทปราศจากการบด (Discharge of untreated municipal

sewage) ตามเมองและชมชนทอยตามชายฝงทะเลมกจะมกฏหมายบงคบในเรองระบบบาบดน าเสยกอน

ปลอยลงสทะเล แตบางครงกมการยกเวนในเมองหรอชมชนตามชายฝงทะเลบางพนท สงผลทาใหน าทง

ทปราศจากการบาบดหรอมการบาบดทไมสมบรณจากเมองหรอชมชนเหลานมการปลอยลงสแมน าหรอ

ทะเลโดยตรง ในบางพนทมการรวมเอาระบบนาทงกบทอนาทงทมาจากหองนาหองสวมเขาดวยกน ทาให

ของเสยทเปนขยะจากหองสขา (Sewage-related waste) ทประกอบไปดวยอจจาระ ผาอนามย สาล ผาออม

ถงยางอนามย รวมถงสงตางๆ ทใชในหองนาและหองสวม ปะปนลงสแมนาและทะเล

ง. กากของเสยและน าทงทปราศจากการบาบดจากโรงงานอตสาหกรรม (Industrial

waste and untreated industrial waste water) เมดพลาสตก (Plastic pellets) ทใชเปนวตถดบในโรงงานผลต

159

พลาสตกทพบโดยทวไปในทะเลทกวนนมาจากโรงงานอตสาหกรรมและจากการขนสงทางทะเล เมด

พลาสตกขนาดเลกมเสนผาศนยกลางไมกมลลเมตรสามารถปรากฏในทะเลทงโดยการทงแบบจงใจและ

เกดจากอบตเหต หรอมาจากการปลอยน าทงทปราศจากการบาบดจากโรงงานอตสาหกรรม ขยะอนๆ ท

เกดจากโรงงานอตสาหกรรมและมการทงในบรเวณกาจดขยะแลวมการปนเปอนลงสทะเล ไดแก เศษวสด

จากกระบวนการผลต วสดทใชในการบรรจหบหอ และผลผลตทไมไดมาตรฐาน เปนตน

จ. จากการทองเทยวและการพกผอนชายทะเล (Coastal tourism and recreation)

นกทองเทยวจานวนไมนอยทมาเทยวพกผอนหยอนใจบรเวณชายทะเลแลวทงขยะเอาไวโดยปราศจาก

ความรบผดชอบ ไมวาจะเปนถงพลาสตก กระปองเครองดม ของเลน และกอนบหร ลงสชายหาด

หลงจากนน กระแสลมและกระแสนากพดหอบลงสทะเล อนเปนปญหาทเกดขนโดยทวไปในทกพนท

10.3. ประเภทของขยะในทะเล 10.3.1. จาแนกตามพษภยทเกดขนกบสงมชวตในทะเลและสงแวดลอม ม 2 ประเภท คอ

ก. ขยะทวไป (General Waste) หมายถง ขยะมลฝอยทมอนตรายนอย ไดแก พวกเศษ

อาหาร เศษกระดาษ เศษผา เศษหญาและใบไม กระปองและภาชนะบรรจตางๆ เปนตน

ข. ขยะอนตราย (Hazardous Waste) เปนขยะทมภยตอสตวทะเล มนษย และสงแวดลอม

เชน เศษอวน ถานไฟฉาย แบตเตอร พลาสตก เศษแกว สาลและผาพนแผลทมเชอโรค เปนตน

10.3.2. จาแนกตามลกษณะของขยะ

ก. ขยะเปยกหรอขยะสด (Garbage) มความชนปนอยมากกวารอยละ 50 สวนใหญ ไดแก

เศษอาหาร เศษเนอ เศษผก จากบนเรอในทะเลและจากชมชนบานเรอนทอยตามชายฝงทะเล รวมทงซากพช

และสตวทยงไมเนาเปอย ขยะประเภทนจะทาใหเกดกลนเนาเหมนเนองจากแบคทเรยยอยสลายอนทรยสาร

นอกจากนยงเปนแหลงเพาะเชอโรคโดยตดไปกบแมลง และสตวอนทมาตอมหรอกนเปนอาหาร

ข. ขยะแหง (Rubbish) คอ สงเหลอใชทมความชนอยนอยจงไมกอใหเกดกลนเหมน เชน เศษ

อวนเกา เศษผา กระดาษ หญา ใบไม กงไมแหง เศษโลหะ เศษแกว และ พลาสตก เปนตน

160

ตารางท 1 แสดงประเภทขยะทพบในทะเล และชายฝง

แหลงทมา ตวอยางขยะทพบ จากผมาเยอนหาด /นกทองเทยว ถงขนม ภาชนะใสอาหาร กนบหร เศษเหลอของขวดพลาสตก

หนงสอพมพ ขวดแกว ถงพลาสตก

เครองมอทางการประมง ทน กบดกป กบดกกงมงกร ถงมอ สายเบด และตาขายทใชตก

ปลา ลกนาหนกลอย เชอก

มากบเรอบรรทกสนคา ลงบรรจของ กระปอง ผลตภณฑทางอตสาหกรรมตาง ๆ

หลอดไฟ ถงผกตาขาย แกลลอนนามน ขวดพลาสตก

อน ๆ กระดาษแขง Fiberglass กระปองส ยางรถยนต เครองเคลอบ

ดนเผา

พลาสตก เปนขยะทคงทนตอการสลายตวในทะเล การใชพลาสตกและวสดสงเคราะหมปรมาณ

เพมขนในชวง 30 ปทผานมา แนวโนมดงกลาวสะทอนใหเหนถงปรมาณขยะในทะเลซงมพลาสตกเปน

องคประกอบอยถง 60-80% ในหลายพนทอาจมพลาสตกเปนองคประกอบอยสงถง 90-95% ของปรมาณ

ขยะทงหมด แหลงใหญของขยะทเปนพลาสตกนมาจากการใชบนพนดน เนองจากพลาสตกมน าหนกเบา

และลอยนา ทาใหสามารถเคลอนยายในทะเลไดโดยกระแสน าและกระแสลมไปกอใหเกดปญหามลภาวะ

ในพนททอยหางไกลได พลาสตกมการสลายตวชามากทาใหเกดอนตรายตอสงมชวตในทะเล เชน นก

ทะเล เตาทะเล ปลา แมวน า ปลาวาฬ พยน สงโตทะเล รวมถงสงมชวตชนดอนๆ ในทะเล อนตรายท

เกดขนมทงสตวทะเลกนเขาไปแลวสงผลกระทบตอระบบยอยอาหาร (Ingestion system) และการเขาไป

ตดพนกบรางกาย (Entanglement) จากการวจยของนกวทยาศาสตรชาวญปน พบวา พลาสตกเปนขยะใน

ทะเลทพบมากทสด และเปนแหลงของสารพษตางๆ เนองจากพลาสตกสามารถดดซบเอาสารพษจากน า

ทะเลเอาไว โดยสารพษทพบมากเปนพเศษในขยะพลาสตก ไดแก สาร Polychlorinated biphenyl (PCBs)

สาร Dichlorodiphenyethane (DDE) สาร Nonylphenols (NP) เมดพลาสตกกวา 70% ถกกนโดยนกทะเล

(Seabirds) สตวชนสงในระบบสายใยอาหารจะพบเมดพลาสตกในระดบความเขมขนทสงในกระเพาะ

อาหารภายหลงจากการลาเหยอ โดยสารพษทสะสมในพลาสตกกจะไปสะสมในสตวและพบมการสะสม

เพมขนตามระดบของหวงโซอาหาร (Bioaccumulation)

ขยะในทะเลโดยเฉพาะกลมของขยะทผลตจากวสดทคงทนตอการสลายตว (Persistent materials)

เชน พลาสตก แกว และโลหะ สามารถลอยอยบนผวน าและมการเคลอนยายเปนระยะทางทไกล บางครง

161

สามารถพบไดในพนทหางไกลและเปนบรเวณทไมใชเสนทางเดนเรอ ทงนเนองจากการเคลอนยายโดย

กระแสนา (Transportation by currents)

ตารางท 2. แสดงระยะเวลาการยอยสลายขยะประเภทตาง ๆ ทพบในทะเล และชายฝง

ขยะ ระยะเวลาการยอยสลาย ผาฝาย 1-5 เดอน

เชอก 3-14 ป

ไม 13 ป

กระปองอลมเนยม 200-300 ป

ขวดพลาสตก 450 ป

โฟม 500 ป

ขวดแกว ไมสามารถยอยสลายได

ทมา : http://:www.pcd.go.th/information/savesarth/marine.html

ภาพท 1 ประเภทของขยะในทะเล และขยะชายฝงทพบ

162

10.4. สาเหตททาใหเกดการแพรกระจายของขยะในทะเลและขยะชายฝง 10.4.1. ลมและพาย

เนองจากกระแสลมหรอพายเปนตวการทาใหเกดการแพรกระจายของขยะอยางรวดเรว

และไมสามารถทจะควบคมได ลมอาจพดพาขยะจากบนฝงทหางไกลมายงชายฝงทใกลทะเล และพดลงส

ทะเลในทสด การแพรกระจายของขยะในทะเล และชายฝงเนองจากลม หรอพาย มการควบคมไดยากมาก

เพราะขยะสวนใหญจะถกพดมาจากฝงทหางไกลออกไปไมรตนกาเนดทแนชด

ภาพท 2. การแพรกระจายของขยะชายฝง เนองจากการกระทาของลมฟาอากาศ

10.4.2. คลน

เปนตวการสาคญในการนาพาขยะจากในทะเลขนสชายฝง หรอเกาะทหางไกลออกไป

เนองจากลมทพดพาขยะลงสทะเล หรอจากการทงลงทะเลโดยเรอทองเทยว เรอโดยสาร หรอเรอประมง

เมอขยะอยในทะเลกจะถกกระแสคลนพดพาจากชายฝงหนงไปยงอกชายฝงหนงได บางครงคลนกทาให

ขยะบางสวนจมลงสพนทองทะเลกลายเปนสงโสโครกทอยตามพนทองทะเล สงผลตอสตวหนาดนท

อาศยอยในบรเวณนน และอาจทาลายระบบนเวศตาง ๆ ใตทองทะเลอกดวย

10.4.3. ฝน การชะลางของฝนทตกลงมาทาใหเกดการนาพาขยะลงไปในทะเล การเกดน าทวม หรอ

การเกดนาหลาก จะทาใหเกดการพดพาเอาขยะทอยในแหลงนาลงสทะเลได

163

10.5. ผลกระทบของขยะในทะเล 10.5.1. ผลกระทบโดยตรงของขยะตอสงมชวตในทะเล

ก. ไปผกมดตดกบรางกายของสตวทะเล (Entanglement) ในแตละปมสตวทะเลจานวน

ไมนอยทวายน าเขาไปตดกบเศษขยะ เชน เศษอวน ทาใหถกผกมดจนไมสามารถวายน าไดและจมน าตาย

ในทสด และมสตวทะเลบางชนดวายน าไปตดกบขยะ เชน กระปอง ขวด และลอบดกสตวน าททงไว

แลวออกมาไมไดจนตายในทสด เหตการณเหลานเกดขนอาจเปนอบตเหตหรอเกดจากพฤตกรรมปกตของ

สตวทอยากรอยากเหน ขยะทตดพนกบสตวน าบางชนดอาจไมถงตายแตอาจสงผลตอการเจรญเตบโต

บางครงมการตดตรงอยกบรางกายของสตวทะเลจนมการสรางเนอเยอมาปกคลม สตวทะเลหลายชนดม

การใชขยะในทะเลเปนทกาบงและใชเปนวสดสรางรง

ข. ผลตอการยอยอาหาร (Ingestion) เมอสตวทะเลมการกนเอาขยะบางชนดเขาไป

เนองจากเขาใจวาเปนอาหาร สงผลทาใหขาดสารอาหาร ทงนเนองจากขยะเหลานไปทาใหระบบการยอย

อาหารผดปกตการกนขยะบางชนดลงไปทาใหยอยยากทาใหเกดการสะสมในกระเพาะอาหารจนทาให

สตวรสกวาอมอยตลอดเวลาและไมอยากหาอาหารอกจนทาใหขาดสารอาหารในทสด การกนวตถทม

ลกษณะแหลมคมสามารถเปนอนตรายตอระบบทางเดนอาหารของสตวได ขยะบางชนดเมอกนเขาอาจ

ไปตดคางในหลอดอาหารทาใหระบบการหายใจขดของและตายในทสด ในสตวทะเลบางชนด เชน เตา

ทะเล กนเอาถงพลาสตกเขาไปเนองจากเขาใจวาเปนแมงกะพรนเนองจากมลกษณะใสเหมอนกน

เชนเดยวกบนกทะเลทเกดเมดพลาสตกเขาไปโดยทเขาใจวาเปนไขปลาหรอตวออนของป เปนตน

10.5.2. ผลกระทบโดยทางออมของขยะในทะเล ก. ปกคลมพนทองทะเล (Smothering of the seabed) ขยะในพบในทะเลสามารถทาลาย

แหลงทอยอาศยของสงมชวตทอาศยบรเวณพนทะเลอนเปนแหลงวางไขของสตวน า รวมทงสงผลกระทบ

ตอขบวนการทางชวภาพบรเวณพนทองทะเล แผนพลาสตกทปกคลมตามพนทะเลเปนตวขดขวางการ

แลกเปลยนออกซเจนระหวางน ากบตะกอนสงผลกระทบตอสตวทอาศยตามพนทองทะเล (Bottom-living

animals) หากขยะเหลานมการปกคลมพนทะเลในระดบน าตนกจะขดขวางแสงทจะสองลงไปถงสาหราย

หรอพชน าทขนอยตามพนทะเล (Bottom algae and plants) นอกจากนขยะทฝงอยตามพนทะเลยงสง

กระทบตอสตวทอาศยอยตามหนาดน

ข. สะสมและกระจายสารพษ (Accumulation and dispersion of toxic substances) ขยะ

ในทะเลทเปนเมดพลาสตกเปนแหลงสะสมของสารพษบางชนด นกทะเลและสตวทอยในระดบบนของ

สายใยอาหาร จะพบความเขมขนของเมดพลาสตกสงในกระพาะอาหารภายหลงจากการกนนกและปลาท

มขนาดเลก ขยะเหลานสามารถปลอยสารพษ เชน สารประกอบอนทรยทมพษตกคางยาวนาน (Persistent

164

organic compounds) และโลหะ (Metals) ลงสตะกอนและน า สารพษเหลานสามารถดดซบกบสาหราย

ขนาดเลก (Micro-algae) และแพลงกตอนสตว (Zooplankton) สงผลใหมการสะสมสารเหลานเพมขนตาม

ระดบของหวงโซอาหารในทะเล นกวทยาศาสตรไดมการศกษาปรมาณพลาสตกในกระแสน าตอนกลาง

มหาสมทรแปซฟก (Central Pacific gyre) พบมสดสวนของพลาสตกจานวน 6 ปอนดตอปรมาณแพลงก

ตอน 1 ปอนด ในบรเวณผวน าทะเล เมดพลาสตกประเภททมเรซนเปนองคประกอบ (Plastic resin

pellets) สามารถดดซบสารพษจากน าทะเลได เมดพลาสตกชนดนพบกระจายอยทวไปในมหาสมทร ม

ขนาดเสนผาศนยกลางประมาณ 0.1-0.5 เซนตเมตร บางครงนกทะเลและสตวทะเลสามารถยอยเมด

พลาสตกดงกลาวไดแตกสงผลกระทบตอสงมชวตทเกยวของ มการศกษาโดยการเกบตวอยางเมดพลาสตก

จากบรเวณชายฝงของประเทศญปน พบมองคประกอบของสาร Polychlorinated biphenyl (PCBs) สาร

Dichlorodiphenyethane (DDE) สาร Nonylphenols (NP) ในเมดพลาสตกประเภท Polypropylene (PP)

resin pellets โดยมคาความเขมขนของสาร PCBs 4-117 ng/g สาร DDE 0.16-3.1 ng/g และสาร NP 0.13-

16 ng/g ความเขมขนดงกลาวพบวามคาทสงเมอเปรยบเทยบกบระดบความเขมขนในสารแขวนลอยและ

ตะกอนพนทองน าทเกบมาจากพนทเดยวกน จากการทดลองในทะเลโดยการใชเมดพลาสตกทบรสทธ

ทดสอบการดดซบสารพษบางชนดในทะเล พบวาอตราการดดซบสาร PCBs และ DDE มคาเพมขนตลอด

ระยะเวลาการทดลอง ซงเปนการบงชไดวาแหลงของสาร PCBs และ DDE ในสภาพปกตในทะเลสามารถ

ดดซมผานผวของเมดพลาสตกและมการสะสมได แหลงใหญของสาร Nonylphenols (NP) ทตรวจพบใน

เมดพลาสตกทมเรซนเปนองคประกอบมาจากสารทใชเตมในองคประกอบของพลาสตกและสารทเกดจาก

การสลายตวของพลาสตก นกวจยชาวองกฤษไดทาการวจยถงการปนเปอนเศษพลาสตกขนาดเลก

(Microscopic plastic fragments) ทพบโดยทวไปในมหาสมทรและตามชายฝงทะเล นอกจากนยงพบเศษ

พลาสตกขนาดใหญมการกระจายอยโดยทวไป แนวโนมของการทงขยะชนดนพบวาเพมขนทกป เศษ

พลาสตกเหลานยงสามารถปลอยสารพษทเปนองคประกอบสงผลกระทบตอสภาพแวดลอมในทะเล กอน

บหร (Cigarette butts) ททงตามชายหาดสามารถปลอยสารพษและเปนอนตรายตอสตวขนาดเลกในทะเล

สตวทะเลบางชนดกนกอนบหรเขาไปโดยเขาใจวาเปนอาหาร

ค. การเคลอนยายสงมชวตชนดใหมไปยงพนททไมเคยม (Transfer of invasive (alien)

species) ขยะในทะเลสามารถเคลอนยายสงมชวตทอาศยเกาะตด (Epiphytic organisms) จากพนทหนง

ไปยงอกพนทหนงทไมพบสงมชวตชนดนกอนโดยการเกาะตดกบขยะทลอยน า สงมชวตเหลาน เชน กง

ป สาหราย แบคทเรย และรา เปนตน สงมชวตสามารถเกาะตดไปกบขยะทเปนพลาสตกจากเขตอารกตก

ไปยงเขตศนยสตรได

ง. รบกวนพนทชายหาดจากเครองมอทาความสะอาด (Disturbance from mechanical

beach cleaning) เครองทาความสะอาดและเกบขยะตามชายหาด ไมวาจะเปนรถบรรทกและเครองมอ

165

สามารถรบกวนตอสตวบางชนดทอาศยและใชประโยชนจากพนทชายหาด เชน ทาลายบรเวณแหลงทเตา

ทะเลวางไข เครองมอทาความสะอาดชายหาด อาจสงผลกระทบตอสตวทอาศยตามชายหาดและเปน

องคประกอบสาคญของสายใยอาหารบรเวณชายหาด

10.5.3. ผลกระทบทางเศรษฐกจและมนษย ก. ทาลายเรอประมงและเครองมอประมง ขยะในทะเลกอใหเกดปญหาและความ

เสยหายทงกบเรอประมงและเครองมอประมง ทาใหตองเสยคาใชจายในการซอมแซมเรอและเครองมอ

ประมงทเสยหายอนเนองมาจากขยะ เศษอวนเกาททงในทะเลสามารกอใหเกดความเสยหายกบเรอประมง

เชน ตดพนกบใบจกร เสมอเรอ เพลาขบเรอ เปนตน นอกจากนเศษพลาสตกและถงพลาสตกสามารถเขา

ไปอดตนทางน าเขาของระบบหลอเยนของเครองจกรบนเรอ ความเสยหายทเกดขนจากขยะยงสงผลโดย

ออมตออตสาหกรรมประมงโดยอาจทาใหตนทนการผลตสงขน จากการศกษาในประเทศญปน พบวา

ตองเสยคาใชจายปละประมาณ 50 ลานเหรยญสหรฐ ในการซอมแซมเรอประมงทเกดความเสยหายจาก

ขยะในทะเล

ข. เพมความเสยงดานความปลอดภยทางทะเล หากขยะในทะเล เชน อวนเกา หรอเชอก

ตดพนเขากบใบพดของเรออาจทาใหเครองยนตเรอเสยหายหรอทาใหการรวของทองเรอได อนจะสงผล

ตอความปลอดภยของลกเรอ ขยะทเขาไปตดกบอปกรณบงคบทศทางเรอทาใหไมสามารถบงคบทศทาง

ไดสงผลใหเรอประสบอบตเหตได ขยะในทะเลสงผลกระทบตอเรอดาน า(Submarine) โดยจะไปขดขวาง

การเดนเรอและการขนสผวน า ในบางครงนกประดาน าตองเสยชวตเนองจากเขาไปตดกบเศษอวนหรอ

เชอกททงไวในทะเล

ค. ทาลายระบบหลอเยนของเครองกาเนดกระแสไฟฟา ขยะในทะเลสามารถตดเขาไป

กบน าทสบไปใชในระบบหลอเยนของเครองผลตกระแสไฟฟาตามบรเวณชายฝงทะเล ทาใหไปอดตน

ระบบหลอเยนกอใหเกดความเสยหายและตองเสยคาใชจายในการซอมแซมและตองเสยคาใชจายในการ

ตดตงตะแกรงปองกนขยะทจะตดไปกบนา

ง. ปนเปอนชายหาดและเสยคาใชจายในการทาความสะอาด ในแตละปตองเสยคาใชจาย

จานวนมากในการกาจดขยะในทะเลและพดมาตดตามชายหาด จากรายงานในประเทศองกฤษ พบวา

คาใชจายในการจดเกบขยะในทง 56 เมองทอยตามชายฝงทะเล มคาใชจายปละประมาณ 2.9 ลานปอนด

จ. ปนเปอนบรเวณทาเรอพาณชยและทาเรอทองเทยว เสยงบประมาณในการทาความ

สะอาด ขยะทลองลายในทะเลและถกกระแสน าพดเขามาตดกบบรเวณทาเรอพาณชยและทาเรอทองเทยว

ทาใหสญเสยทศนยภาพและเสยงบประมาณในการทาความสะอาด

166

ฉ. เปนอนตรายตอสขภาพของมนษย ขยะในทะเลบางประเภทเปนอนตรายตอผคนท

เดนเลนบรเวณชายทะเล เชน เศษแกวและเศษโลหะทแหลมคมและเปนสนม นอกจากนขยะทเปนของเสย

บางประเภทจากชมชนอาจปนเปอนเชอโรคและสามารถตดตอมาสมนษยได

ช. เปนอนตรายตอสตวทหากนในแถบชายฝง ในบางครงขยะในทะเลทตดอยตาม

ชายหาด เชน พลาสตก อาจถกกระแสลมพดไปตดอยตามทงหญาหรอฟารมเลยงสตวทอยบรเวณใกลเคยง

เมอสตวกนเขาไปกจะเปนอนตรายตอระบบการยอยอาหาร

10.6. สตวทเสยงตอการเกดอตรายจากขยะในทะเล 10.6.1. สตวเลยงลกดวยนมในทะเล (Marine mammals) ไดแก แมวน า สงโตทะเล ปลาวาฬ

พยน และปลาโลมา จากสตวเลยงลกดวยนมในทะเลกวา 115 ชนด มถง 49 ชนดทพบวาเคยเปนไดรบ

ผลกระทบจากขยะในทะเลทงอนตรายในลกษณะทตดพนลาตวคลายเปนกบดกและอตรายจากการกนเขา

ไป โดยเฉพาะ แมวนา สงโตทะเล ปลาโลมา ทเปนอนตรายจากขยะอนเนองมาจากความอยากรอยากเหน

ของมน บอยครงทปลาวาฬ และปลาโลมา เขาไปตดกบอวนเกาททงไวในทะเล สตวเลยงลกดวยนมใน

ทะเลมกจะไมกนขยะในทะเล ซงแตกตางจากนกทะเล

10.6.2. เตาทะเล (Sea turtles) มเตาทะเลจานวนมากทเขาไปตดกบเศษอวนเกาและเชอกททงเปนขยะในทะเล ในบางครงเตาทะเลกนถงพลาสตกเนองจากเขาใจวาเปนแมงกะพรน (Jelly fish) ซงเปน

อาหารทเตาชอบ ทาใหถงพลาสตกทกนเขาไปไมสามารถยอยไดและไปขดขวางระบบยอยอาหารทาให

เตาขาดสารอาหาร บางครงเตาทะเลกนเอาชนสวนของโฟม สายเชอก และเศษซากพลาสตก ทมสาหราย

ขนปกคลมจนเขาใจวาเปนอาหาร จนสงผลกระทบตอระบบยอยอาหาร

10.6.3. นกทะเล (Sea birds) บอยครงทนกทะเลเคราะหรายไปตดกบเศษอวนเกา นกทะเล

จานวนไมนอยทถกมดตดกบเศษพลาสตกในทะเลทมลกษณะคลายบวง นกทะเลทวโลกมกวา 312 ชนด

ในจานวนนกวา 111 ชนดทกนพลาสตกเขาไปแลวกอใหเกดปญหาในระบบยอยอาหารโดยเฉพาะอยางยง

นกทะเลทอาศยในแถบละตจดสงหรอแถบทางตอนเหนอ เชน แถบอะลาสกา จะพบปญหามากกวาแถบ

ทางตอนใต จากการศกษาในนกทะเลแถบอะลาสกา พบวามเมดพลาสตกเปนองคประกอบถง 70% ใน

ระบบยอยอาหาร

10.6.4. ปลาและกงทะเล (Fish and crustaceans) บอยครงทกงมงกรและปทะเลเขาไปตดกบเศษอวนเกาททงไวในทะเล มการศกษาในมหาสมทรแปซฟก โดยใชอวนตาขายความยาว 1,500 เมตร ลอยใน

มหาสมทรเปนระยะทางกวา 60 ไมล ใชระยะเวลา 1 เดอน พบวา มสตวทะเลตางๆ เขาไปตดประกอบดวย

นกทะเล 99 ตว ปลาฉลาม 2 ตว ปลาแซลมอล 75 ตว เปนตน สตวทะเลเหลานเขาไปหาอาหารและหลบ

ภย จนกระทงตดเขากบอวนในทสด

167

10.6.5. ปะการง (Corals) เศษพลาสตก เศษเครองมอประมงและคราดสตวหนาดน ททงอยตาม

พนทะเลและปกคลมตามแนวปะการง จะเปนอนตรายตอปะการง

ภาพท 3. แสดงภาพสตวทไดรบผลกระทบจากขยะชายฝง และขยะในทะเล

10.7. แนวทางการปองกนปญหาขยะในทะเลและบรเวณชายฝง แนวทางในการลดและปองกนปญหาขยะในทะเลเปนเรองทเกยวของกบทกคนทใชประโยชนทก

ประเภทจากทะเล การจดการของเสยทดตองเรมตนจากการปองกนการทงในสถานททไมควรทง เปน

การปองกนไมใหขยะหรอของเสยกอใหเกดปญหาตงแตตน ขนตอนตอไปกตองจดการกบขยะททง โดย

สถานททงตองมการแยกขยะ ขยะบางชนดอาจนามาใชใหมได สวนชนดทนามาใชใหมไมไดกตองมการ

จดการอยางเหมาะสมเพอไมใหเกดผลกระทบตอสงแวดลอมและสขอนามยของมนษย การจดการกบขยะ

และของเสยทเกดขนบนพนดนถอเปนหลกการเบองตนของการปองกนปญหาขยะในทะเล โดยตองเนน

และสนบสนนใหชมชนทอยตามชายฝงทะเลมระบบการจดเกบและจดการกบขยะ รวมถงระบบบาบดน า

ทง นอกจากนยงตองใหการศกษา ขอมล และการปฏบต ทเกยวของกบขอดและขอเสยของการจดการ

ของเสยและขยะทเกดขนในทะเล การใหการศกษาและปฏบตมความจาเปนสาหรบเจาของเรอ ลกเรอ ผ

ทใชทาเรอ ชาวประมง รวมถงประชาชนทเกยวของ ใหทกคนมความรบผดชอบในการปองกนมลพษทาง

ทะเล นอกจากนยงตองใหการศกษาถงแหลงและผลกระทบของขยะในทะเลรวมถงแนวทางในการลด

ปญหาดงกลาวดวย หากสามารถสรางจตสานกใหทกคนทใชประโยชนจากทะเลมความรสกเปนเจาของ

รจกอนรกษและเขาใจถงพษภยทจะเกดขนแลว การใชประโยชนจากทะเลกจะมความยงยน แนวทาง

ปองกนและแกไขปญหาขยะในทะเลและขยะชายฝงสามารถสรปเปนขอๆ ไดดงน

168

1. จดทาแผนการจดการ แนวทางและมาตราการการจดการขยะมลฝอย และสงปฏกลเพอให

ความชวยเหลอดานวชาการแกหนวยงานตางๆในชมชน ทองถนและเขตควบคมมลพษ นอกจากน

หนวยงานทเกยวของกบการควบคมมลพษจะทาการสารวจขอมลดานการจดการขยะมลฝอยและสงปฏกล

ของชมชน เพอจดทาแผนปฏบตการขยะมลฝอยชมชนของประเทศ และพฒนาระบบการบาบดน าเสยจาก

ขยะมลฝอยแบบประหยดพนท และคาใชจาย

2. ประชาสมพนธใหความรและจตสานกดานการอนรกษแกประชาชนโดยทางภาครฐและเอกชน

ควรจดทาเอกสารเผยแพร และกจกรรมตาง ๆ เพอสงเสรมใหประชาชนตระหนกในคณคาของทรพยากร

ทางทะเล และใหความรวมมอในการปองกนและแกไขปญหาสงแวดลอมทางทะเล

3. จดใหมการนาเรอกาจดขยะเดนทะเลเพอเกบขยะ

4. จดใหมโครงการอาสาสมครและการทาความสะอาดบรเวณชายฝงและใตทะเล

5. การกาหนดกฎหมายวาดวยการทงขยะบรเวณชายฝงอยางจรงจงและเรงรด

6. เจาหนาททองถนควรมมาตราการทเหมาะสมในการดแลทด คอการใหรานอาหารหรอรานคา

และธรกจอนๆรบผดชอบขยะทลกคาทง รวมถงใหมภาชนะรองรบใหเพยงพอตอการทงขยะของลกคาท

ใชบรการ การรบผดชอบขยะในครวเรอนของตนเอง

7. นาขยะทใชแลวกลบมาใชใหม เชน พวกกระปองเครองดม หรอถงพลาสตกทมหหว เปนการ

ชวยใหขยะทถกทงมจานวนลดลง

8. ขยะทนากลบมาใชใหมไมไดควรทาจากวสดทยอยสลายไดงาย

10.8. ตวอยางของการจดการขยะในทะเลและบรเวณชายฝงทควรกระทา เรอบรรทกสนคา แทนขดเจาะนามนกลางทะเล และผใชประโยชนจากทะเล ตองชวยกนในการ

ลดการสรางขยะและของเสยบนเรอและแทนขดเจาะทอยในทะเล ตองมแผนในการจดการของเสยท

เกดขนบนเรอและแทนขดเจาะขนาดใหญ รวมทงตองมการเตรยมการในการจดการของเสยไวลวงหนา

สาหรบเรอขนาดเลกและผใชประโยชนจากทะเล ของเสยควรมการจดเกบบนเรอและนามาทงในสถานท

ทงทอยบนฝง พนทสาหรบจดเกบทงบนเรอและสถานททงทเตรยมไวตามทาเรอตางๆ กตองมเพยงพอ

การออกกฏและขอบงคบตางๆ ไมวาจะเปนระดบภมภาคและระดบโลกตามทาเรอตางๆ ตองมความ

สอดคลองกนเพอใหทาเรอตางๆ เหลานมระบบรองรบของเสยจากเรออยางพอเพยงและมคาใชจายท

เหมาะสม

เรอประมง ตองพยายามชวยกนลดการสรางของเสยบนเรอ มภาชนะจดเกบทเพยงพอกอนทจะ

มาถงฝง เครองมอประมง เชน อวน ควรจะมการทาเครองหมายหากมการสญหายในทะเลกจะสามารถ

ตดตามหาไดงาย เครองมอประมงทชารดตองนามาทงในสถานททงบนฝง ไมทงลงทะเล

169

สถานทจดเกบขยะทระบบบาบดนาทง ชมชนและเทศบาลตามชายฝงทะเลและอยตดแมน า

จะตองมสถานทจะเกบขยะและระบบบาบดนาทงอยางเพยงพอ เพอปองกนการทงลงสทะเลและแมนา

อาคารบานเรอน ตองไมปลอยของเสยทเกดจากหองสขา รวมทงตองมระบบจดเกบทเหมาะสม

ผมาเทยวชายหาดและพกแรมชายทะเล ชายหาดทมนกทองเทยวมาเทยวและพกแรมควรจะมการจดถงขยะหรอสถานททงใหเหมาะสม ผมาเทยวและพกแรมกตองมจตสานกเชนกนไมควรทงสงใดๆ

เอาไว ยกเวนรอยเทา

170

บทท 11 นาระบายความรอน

โรงไฟฟาพลงไอน าสามารถผลตกระแสไฟฟาไดโดยพลงงานความรอนทถกนาไปตมน า

ใหเดอดและนาไอน าเดอดไปหมนกงหนผลตกระแสไฟฟาแจกจายไปตามทตาง ๆ ไอน ารอนเมอ

ผานกงหนแลวจะมอณหภมและความดนลดลง เพราะพลงงานสวนหนงถกใชไปในการหมน

กงหน ไอนาทผานกงหนแลวจะกลนตวเปนนาเมอผานหนวยควบแนน (Condenser) แลวนาทไดนก

จะนากลบมาตมอกทเพอนาไอน าไปใชในการหมนกงหนใหม ดงน น ในขณะทโรงไฟฟา

เดนเครองผลตกระแสไฟฟาจงตองมน าระบายความรอนผานหนวยควบแนนอยตลอดเวลา หรอ

เรยกวาระบบหลอเยน โดยนาจากระบบหลอเยนจะมอณหภมสงกวาปกต 15 องศาเซลเซยส

ภาพท 11.1. ระบบการทางานของโรงงานผลตกระแสไฟฟาพลงงานความรอน

ทมา : http://www.fi.edu/guide/hughes/powerplants.html

171

11.1. นาระบายความรอน (Cooling water) แหลงของน าระบายความรอนมอยหลายแหลงดวยกน เชน จากโรงไฟฟาพลงไอน าและจาก

โรงงานอตสาหกรรมบางประเภท อยางไรกตามเมอเปรยบเทยบดแลวจะพบวา โรงงานไฟฟาพลง

ไอน า เปนแหลงใหญทสดททงน าระบายความรอนลงสแหลงน า โรงไฟฟาพลงไอน ามอย 2

ประเภทใหญ ๆ เมอจาแนกตามเชอเพลงทใช คอ ประเภทใชเชอเพลงฟอสซล (Fossil fuel) และ

ประเภทใชเชอเพลงปรมาณ โรงไฟฟาประเภทใชเชอเพลงจาพวกฟอสซล ไดแก ถานหนและน ามน

ปโตรเลยม ในอนาคตโรงไฟฟาประเภทนจะมจานวนลดลง ทงนเปนเพราะเชอเพลงฟอสซลใน

ธรรมชาตมปรมาณนอยลงแตราคากลบแพงขน ในทางกลบกนโรงไฟฟาทใชเชอเพลงปรมาณจะ

เพมในอตราทสงขน ทงนเปนเพราะเชอเพลงปรมาณนนยงมอยอกมากในธรรมชาต

โรงงานผลตกระแสไฟฟาขนาดใหญทมกาลงผลตมากกวา 500 MW มกจะตงอยในบรเวณ

เอสทรหรอชายฝงทะเล เนองจากมความตองการน าทะเลมาใชในระบบหลอเยน กวา 60% ของ

ความรอนทเกดขนจากโรงงาน จะถกปลอยลงสสงแวดลอมผานทางระบบหลอเยน โดยโรงงาน

ไฟฟาพลงงานนวเคลยรขนาด 1,000 MW ตองการน าผานระบบหลอเยน 3-5 พนลานลตรตอวน

โดยนาทผานจากระบบหลอเยนจะมอณหภมสงกวาปกตประมาณ 15 องศาเซลเซยส

11.2. ผลกระทบจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา (Effect of Electric Generating Station) การปลอยน าทมความรอนสงลงสทะเลยอมสงผลกระทบตอกลมสงมชวต โดยผลกระทบ

แบบเฉยบพลนมกจะพบในบรเวณทปลอย สวนในบรเวณทหางไกลออกไป อาจมผลในระดบไม

ทาใหสตวน าตาย (Sub-lethal) โดยเฉพาะบรเวณทมอณหภมเพมขน 1-2 องศาเซลเซยส โดยการ

เปลยนแปลงในเรองขององคประกอบ ความหลากหลาย ความหนาแนน และกาลงผลตเบองตน

มกจะสงเกตเหนไดชดในบรเวณใกลทอน าทงจากระบบหลอเยน การตอบสนองทางดานสรรวทยา

และพฤตกรรมจากอณหภมของนาทเพมสงขน ไดแก

1. การเปลยนแปลงอตราเมตาบอลซม อนจะนาไปสการเจรญเตบโตลดลง

2. การปรบตวดานพฤตกรรมเพอหลกเลยงหรอปะทะกบมวลของนาทมความรอนเพมสงขน

นอกเหนอจากความรอนทปลอยลงสบรเวณเอสทรและแหลงน าชายฝง ยงมผลกระทบจาก

การปลอยสารเคม ผลกระทบจากแผนตะแกรงทใชดกสงมชวตไมใหผานตวควบแนน (Kennish,

1992) โดยสารเคมทมผลกระทบจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา คอ คลอรน ทใชปองกนและลดสง

สกปรกทเกดจากแบคทเรยหรอสตวชนดอนในทอระบบหลอเยน สารเคมทปลอยออกมาจะทาให

สตวน าตาย จงตองมการควบคมการใชอยางใกลชด ในโรงงานผลตกระแสไฟฟาพลงงานนวเคลยร

มกจะมสารกมมนตรงสในระดบตา ปนเปอนมากบน าทงลงสแหลงน า แตมคาทตาเกนกวาทจะเปน

อนตรายตอสงมชวตหรอมนษย

172

11.2.1. ผลจากการปลอยนาทงอณหภมสง (Thermal discharge) การเพมอณหภมของน าเปนผลกระทบเบองตนจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา เนองจากม

ผลกระทบตอสงมชวต ไมวาจะเปนการสงเคราะหแสง (Photosynthesis) การหายใจ (Respiration)

การทางานของเอนไซม (Enzyme activity) การกนอาหาร (Feeding) การสบพนธ (Reproduction)

เปนตน โดยการเพมอณหภมมผลตออตราเมตาบอลซมเพมสงขน ขณะทปรมาณออกซเจนกลบลด

ตาลง ตวอยางเชน ทอณหภม 5 องศาเซลเซยส จดอมตวของออกซเจนในน า คอ 12.8 ppm แต

อณหภม 20 องศาเซลเซยส จดอมตวของออกซเจนในน า คอ 9.2 ppm และลดลงมาเหลอ 7.1 ppm

ทอณหภม 35 องศาเซลเซยส คาเหลานวดจากน าทคอนขางบรสทธ แตหากในธรรมชาตจรง ๆ

แลว ปรมาณออกซเจนจะมคานอยกวาคาเหลานมาก ขณะทความตองการออกซเจนของสงมชวต

เพมสงขนเมออณหภมเพมสงขน แตการละลายไดของออกซเจนกลบลดตาลง สภาพเชนนอาจทา

ใหสตวน าตายอยางรวดเรว สวนพวกทไมตายทนท กสามารถทาใหเกดโรคไดงายเนองจาก

ความเครยด ในพชและสตวทตายจะสะสมตามพนทะเลและมอตราการยอยสลายทสง สงผลให

แหลงนาอยในสภาพไรออกซเจนได ซงเปนการทาลายประชาคมสตวหนาดน

นาจากระบบหลอเยน ยงสงผลตอคณสมบตของน าในแหลงน า ไดแก ความหนาแนน แรง

ตงผว ความหนด และการละลายของกาซไนโตรเจน ซงทงหมดจะมคาลดลงเมออณหภมของน า

เพมขน การเปลยนแปลงความหนาแนนสงผลตอการแบงชนของน า (Water stratification) และมวล

ของนาในบรเวณใกลเคยง นาทมคาความหนดตาสงผลใหอตราการตกตะกอนเพมขน

การเพมอณหภมของนาประกอบกบมสารเคมปะปนกบน าทปลอยจากระบบหลอเยนทาให

กาลงผลตเบองตนลดลง ลกษณะเชนนสามารถทาใหกลมของสาหรายสเขยวแกมน าเงน (Blue

green algae) เจรญขนมาทดแทนกลมของไดอะตอม (Diatom) สาหรายสเขยว (Green algae)

ลกษณะเชนนสามารถเกดขนไดถาอณหภมของน าเพมขนจาก 10 องศาเซลเซยส เปน 38 องศา

เซลเซยส การเพมอณหภมของน าในระดบหนงอาจทาใหแพลงกตอนพชชนดใดชนดหนงมการ

เจรญเตบโตและแพรพนธ ไดดกวาอกชนดหนงซงเคยมประชากรหนาแนนในชวงทอณหภมยงไม

เปลยนแปลง หากแพลงกตอนชนดนไมไดเปนอาหารของสตวน ากจะมผลทาใหกาลงผลตของสตว

น าในบรเวณนนลดลง เปนขอเสยหายทางดานเศรษฐกจการประมงอกประการหนง

แมวาการเพมอณหภมในจดทปลอยน าทงอาจไมทาใหสตวน าตาย แตอาจสงผลกระทบตอ

สตวน าทางดานอนๆ ไดแก การสบพนธ การฟกออกเปนตวลดลง การพฒนาของตวออนชาลง การ

เปลยนแปลงอตราการหายใจ เปนตน นอกจากน การเพมอณหภมของน าอาจสงผลตอกลไกการ

ทางานในรางกายสตวน าชนสง ไดแก การทางานของกลามเนอ การเปลยนแปลงของโปรตนใน

เซลล การเพมขนของกรดแลกตกในเลอด การลดตาลงของออกซเจนเนองจากการเพมขนของ

กจกรรมการหายใจ อยางไรกตาม อตรายทเกดขนขางตนสามารถเกดขนไดนอยหากสตวน ามการ

ปรบตวจากการเปลยนแปลงทเกดขน (Acclimation)

173

โดยปกตแลวสงมชวตทอยในเขตอบอนมความทนทานตอการเปลยนแปลงของอณหภมได

มากกวาสงมชวตในเขตรอน ท งน เปนเพราะอณหภมของน าในเขตอบอนน นมพสยการ

เปลยนแปลงอณหภมสงกวา เชน อณหภมในรอบปจะเปลยนแปลงอยในพสย 7-27 องศาเซลเซยส

(45-80 องศาฟาเรนไฮด สาหรบน าในเขตรอนนนอณหภมเปลยนแปลงอยในพสย 25-33 องศา

เซลเซยส (77-90 องศาฟาเรนไฮด) ดงนนน าในเขตรอนนนมอณหภมอยใกลขดอนตรายมาก การ

เตมความรอนเพยงเลกนอยกอาจทาใหอณหภมสงขนถงขดอนตรายได

การปลอยน าทงทมความรอนสงลงสแมน าหรอบรเวณเอสทรทมลกษณะปด (Enclosed

estuaries) มกจะสงผลตอการเปลยนแปลงตอกาลงผลตปฐมภมและทตยภม อตราการหายใจ

องคประกอบของชนด มวลชวภาพ และกลไลของธาตอาหาร (Nutrient dynamic) ในบรเวณ

ใกลเคยง สตวทอาศยบรเวณนตองปรบสภาพทงทางดานกายภาพ เคม สรระ และพฤตกรรม เพอทน

ตอการเปลยนแปลง

11.2.2. ผลกระทบจากสารไบโอไซด (Biocides) คลอรนเปนสารทใชควบคมสงมชวตทมาเกาะตด (Biofouling) ในระบบหลอเยน

ของโรงงานผลตกระแสไฟฟา เนองจากอาจมสงมชวตทงขนาดเลกและขนาดใหญไปเกาะอยตาม

ผนงของทอระบบหลอเยน ทาใหลดประสทธภาพในการหลอเยนและทาใหการไหลของเกดความ

ฝดและเกดสนมกดกรอน ดงนน การใชคลอรนสามารถขจดแบคทเรย หรอสงมชวตทมาเกาะตด

ชนดอนๆ ทสงผลกระทบตอระบบหลอเยน แมคลอรนสามารถกาจดแบคทเรยไดอยางม

ประสทธภาพ แตกไมสามารถกาจดพวกสงมชวตขนาดใหญทมาเกาะตด (Macrofouling) บางชนด

ได เชน หอยสองฝาบางชนด เนองจากหอยสองฝาสามารถปดเปลอกไดเมอมการใชคลอรน

สงมชวตทมใชเปาหมายสามารถไดรบผลกระทบจากการใชคลอรน โดยเฉพาะสงมชวตท

ถกสบเขาไปกบน าในระบบหลอเยน ไมวาจะเปนแพลงกตอนพช แพลงกตอนสตว ปลาตางๆ เปน

ตน รปแบบของคลอรนทใชมกจะอยในรปของเหลว คลอรนกาซ หรอรปไฮโปคลอไรด

(Hypochlorite) มการควบคมระดบความเขมขนทปลอยออกมาใหอยในระดบตา โดย U.S.

Environmental Protection Agency (EPA) กาหนดระดบของคลอรนตกดางในน าทงตองมคาไมเกน

0.2 มลลกรม/ลตร และปลอยไดไมเกน 2 ชวโมงตอวน

ผลจากการใชคลอรนอกอยางหนงกคอคลอรนตกคางในรปสารประกอบคลอรามน

(Chloramine) ซงเปนอนตรายตอสตวน าทรนแรง แตยงไมมการศกษาถงความเปนพษและความ

เปนไปในสภาะแวดลอมในทะเลและเอสทร สาหรบความเปนพษของคลอรนตอสตวทะเล ไดม

การศกษาในหองปฏบตการ โดยมคาความเปนพษเฉยบพลน (Acute toxicity) อยในชวง 0.15

มลลกรม/ลตร ทระยะเวลาสมผส 1 นาท และ 0.02 มลลกรม/ลตร ทระยะเวลาสมผส 100 นาท

สวนความเปนพษเรอรง (Chronic toxicity) จะพบในระดบความเขมขนทตา โดยมผลกระทบ

ทางดานสรระ ชวเคม และพฤตกรรม เปนตน

174

11.3. ตวอยางผลกระทบของนาระบายความรอนจากโรงงานผลตกระแสไฟฟาในประเทศไทย ผลกระทบของนาระบายความรอนทมตอแหลงนาในประเทศไทยนน สวนใหญเกดจากน า

ระบายความรอนของโรงไฟฟาพลงไอน าซงมอยหลายแหงดวยกน แตทมการศกษาผลกระทบโดย

ละเอยดมอยสองแหง คอ โรงไฟฟาขนอม และโรงไฟฟาบางปะกง

11.3.1 โรงไฟฟาพลงไอนาขนอม อยท อาเภอขนอม จงหวดนครศรธรรมราช มกาลงผลต

กระแสไฟฟา 75,000 กโลวตต ในระหวางเดนเครองนนโรงไฟฟาตองการน าระบายความรอนวน

ละ 244,800 ลบ.ม และระบายลงสฝงทะเลดานอาวไทย นาระบายความรอนทผานเครองควบแนน

จะมอณหภมอยระหวาง 36.5-44 องศาเซลเซยส หรอมอณหภมสงกวาปกตอย 6.5-11.0 องศา

เซลเซยส ผลกระทบจากน าระบายความรอนสามารถสรปเปนลกษณะใหญไดสองประการ

ประการแรกเปนผลกระทบทเกดขนภายในโรงไฟฟา กลาวคอ น าทถกสบเขาไประบายความรอน

นนจะมแพลงกตอนสตว ไดแก ลกปลา ไขปลา ลกป ลกกง และลกหอย ตดเขาไปดวย แพลงกตอน

สตวเหลานจะตายทนทเมอน าผานระบบควบแนน ทงนเพราะอณหภมจะสงขนทนทประมาณ 10

องศาเซลเซยส เหนออณหภมปกต ผลกระทบประการทสองเกดขนในบรเวณทน าระบายความรอน

ถกระบายทงลงสบรเวณชายฝงทะเล ซงรศมโดยรอบ 10 เมตร มอณหภมสงมากกวาระดบปกต

ประมาณ 5-8 องศาเซลเซยส การเปลยนแปลงอณหภมในระดบนทาใหสตวน าหลายชนดตาย จาก

การประเมนราคาจะไดมลคาสตวน าทสญเสยไปกบน าระบายความรอนจากโรงไฟฟาแหงนปละ

ประมาณ 175.8 ลานบาท

11.3.2 โรงไฟฟาบางปะกง เปนโรงไฟฟาทสรางขนเหนอปากแมน าบางปะกงขนมา

ประมาณ 10 กโลเมตร อยในเขตอาเภอบางปะกง จงหวดฉะเชงเทรา มกาลงผลตกระแสไฟฟา

ประมาณ 1,820 เมกกะวตต ขณะเดนเครองตองใชน าเพอระบายความรอนวนละประมาณ

1,088,640 ลบ.ม การประเมนผลกระทบทเกดขนจากการใชน าระบายความรอนสรปเปนลกษณะ

ใหญไดสองประการเชนเดยวกบโรงไฟฟาขนอม คอ สงมชวตขนาดเลกทถกดดตดไปกบน าระบาย

ความรอนจะถกทาลาย การประเมนขนตนเมอคดมลคาความเสยหาย ปรากฏวามคาเฉลยปละกวา

518.8 ลานบาท สวนผลกระทบประการทสอง คอ การปลอยน าระบายความรอนทมอณหภมสงกวา

ปกต 7 องศาเซลเซยส กลบลงสแมน าทาใหเกดการเปลยนแปลงตอระบบนเวศนของแมน า และ

สงแวดลอมทผดปกตเกดขนยอมสงผลกระทบตอผลผลตทางการประมงโดยรวมของแมนา

จะเหนไดวาโรงไฟฟาพลงไอน าทงสองแหงสามารถทาใหเกดตอสงแวดลอมของแหลงน า

ไดดงทไดกลาวมา การพจารณาหาแนวทางในการลดและปองกนความเสยหายอนเกดจาก

ผลกระทบดงกลาว ซงอาจทาไดหลายวธ ไดแก

1. การเปลยนระบบระบายนาจากระบบเปด มาเปนระบบปด ซงสามารถลดปญหาการ

ดดตดสงมชวตขนาดเลกเขาไปกบนาระบายความรอน

175

2. ถาไมสามารถเปลยนแปลงระบบระบายความรอนไดกควรมการปรบปรงวธการสบ

นาระบายความรอนเขา โดยการเพมขยายพนทหนาตดของทางน าเขาและลดขนาดของตะแกรงใหม

ชองตาถลง ทงนเพอลดครวมเรวของกระแสน าในบรเวณนลงทาใหปลาสามารถวาน าหนได

สาหรบการปลอยน าระบายความรอนทงลงสแหลงน า ถามการระบายทงหลายจดและระบายทงใน

สวนทลก กอาจทาใหน าระบายความรอนสามารถผสมกลมกลนกบนาในธรรมชาต และลดอณหภม

ไดเรวขนทาใหมผลกระทบตอสงแวดลอมนอยลง (เปยมศกด, 2543)

176

บทท 12 กฎหมายวาดวยการปองกนและรกษาสภาพแวดลอมในทะเลและชายฝง

ปญหาความเสอมโทรมของสภาพแวดลอมในทะเลและชายฝงเปนปญหาทเกดขนมานาน

แลวแตไมคอยไดรบความสนใจ ทงทปญหาสภาพแวดลอมทางทะเลเกดขนอยางตอเนองและสง

ผลกระทบตอสงมชวตและทรพยากรธรรมชาตในทะเล ดงนนหากมนษยมงทจะแสวงหาประโยชน

จากทะเลเพยงดานเดยวโดยไมมการกาหนดมาตรการในการควบคมและปองกนปญหาตอ

สภาพแวดลอมในทะเลและชายฝงอยางจรงจง กอาจทาใหแหลงทรพยากรธรรมชาตทมนษยเชอวา

สามารถนามาใชไดอยางไมมวนหมดน กลบเปนแหลงทไมมทรพยากรใหมนษยตกตวงผลประโยชน

อกตอไปได จงจาเปนอยางยงทจะตองมการกาหนดมาตรการทางกฏหมายไมวาจะเปนกฏหมาย

ภายในหรอกฏหมายระหวางประเทศทไดมการบญญตขนมาเพอใชในการปองกนและแกไขมลภาวะ

ในทะเลและชายฝง

ปจจบน กฎหมายวาดวยการปองกนและรกษาสภาพแวดลอมในทะเลและชายฝงนนมอย

มากมาย ดงจะเหนไดจากการทมอนสญญาหลายฉบบซงเกดจากความรวมมอระหวางประเทศ เพอ

กาหนดมาตรการในการปองกนและแกไขมลภาวะทางทะเลอนเนองมาจากหลายสาเหตดวยกน เชน

ปญหาน ามนทเกดจากการถกปลอยทงลงทะเลตามปกตวสยของการเดนเรอ และเกดจากอบตเหต

ของเรอเดนทะเลทมปรากฏบอยครง รวมถงสาเหตอนๆทไดมการบญญตไวในอนสญญากรงเจนวา

ค.ศ.1958 แมจะยงไมมการกาหนดกฏเกณฑของกฏหมายระหวางประเทศทสามารถใชในการ

ปองกนและแกไขมลภาวะตางๆในทะเลไดโดยทวไปในชวงระยะเวลานกตาม แตกแสดงใหเหนวา

สงคมระหวางประเทศไดใหความสนใจตอปญหามลภาวะในทะเลมากกวาเดม และเปนจดเรมของ

การนาไปสการสนบสนนและรวมมอกนมากขน จนกระทงปญหาดงกลาวไดรบการยอมรบและ

บญญตไวในเปนสวนหนงของอนสญญาสหประชาชาตวาดวยกฏหมายทะเล ค.ศ.1982

12.1. ววฒนาการของกฎหมายทะเล กฎหมายทะเล ในภาษาองกฤษเรยกวา “ Law of the Sea” สวนภาษาฝรงเศสเรยกวา “Droit

de la Mer” แตเดมไดรวมอยกบ “Maritime Law” หรอ “Droit Maritime” นนเอง กฎหมายทะเลเปน

กฏหมายทวาดวยการเดนเรอในทะเลอนรวมถงกฏหมายระหวางประเทศในสวนทเกยวของกบ

อานาจอธปไตยของรฐและความสมพนธระหวางรฐทางทะเล และรวมถงกฏหมายแพงและพานชย

ในสาขากฏหมายเอกชนซงเทากบรวมกฏหมายทะเลเขาไวดวย เพอความสะดวกในการศกษาและ

การบงคบใช ภายหลงไดมการแยกกฎหมายทะเลออกจาก Maritime Law

177

กฏหมายทะเลนนเปนบทบญญตซงสวนใหญเกดจากขนบธรรมเนยมประเพณของรฐชายฝง

ตางๆโดยยอมรบนบถอและปฏบตสบทอดกนมาแตโบราณ ฉะนนจงกลาวไดวา “ กฎหมายทะเล

เปนหลกธรรมทเกยวกบเสรภาพแหงทะเล” ทรฐตางๆตองเคารพและยอมรบวาเปนขอผกพนทพง

ปฏบตตอกนและพรอมทจะปฏบตตอไป กฎหมายทะเลเรมเปดใชครงแรกในสมยโรมนตงแต

ศตวรรษท 2 โดยนกกฎหมายชอ มาเซยอานส ไดบนทกไวในประมวลกฎหมายจสตเนยน ซงระบวา

“ทะเลและชายฝงของทะเลเปนของสวนรวมสาหรบมนษยทกคน” นบเปนการเรมตนสราง

หลกเกณฑเกยวกบการใชทะเลของมนษยขนเปนครงแรกและกลายเปนหลกเสรภาพทางทะเล ใน

เวลาตอมานนเอง และเมอมนษยเรมรจกทะเลและใชประโยชนจากทะเลในการคมนาคมและการ

ประมงจงมความคดทจะครอบครองทะเลขน และในทสดความพยายามครอบครองทะเลของรฐ

ชายฝงและหลกเสรภาพแหงทองทะเลกไดบรรลถงการประนประนอมกน กลายเปนอนสญญาวา

ดวยกฎหมายทะเล 2 ฉบบ คอ

1. อนสญญากรงเจนวา ค.ศ.1958 (มผลบงคบใชกบประเทศไทยตงแต วนท 1 สงหาคม

พ.ศ.2511 เปนตนมาจนถงปจจบน)

2. อนสญญาสหประชาชาตวาดวยกฎหมายทะเล ค.ศ.1982

กฏหมายทะเลนนเปนกฏหมายทมเอกลกษณอยประการหนงซงไมเคยเปลยนแปลงไมวา

กาลเวลาจะผานไปหรอมกฏเกณฑใหมๆเกดขนมากตามท นนคอ การเปนศนยกลางของการแขงขน

กนระหวางผลประโยชนสวนตวของรฐแตละรฐและผลประโยชนสวนรวมเพอมวลมนษย (มลลกา

,2545)

12.2. มาตรการทบญญตไวในอนสญญากรงเจนวา 1958 มาตรา 5 วรรค 7 ของอนสญญาวาดวย “ไหลทวป” กาหนดใหรฐชายฝงมพนธะทจะตอง

ดาเนนการมาตรการทเหมาะสมทงปวงในเขตปลอดภยเพอการคมครองทรพยากรมชวตในทะเลให

พนจากสงทเปนอนตราย คาวา “เขตปลอดภย (Safety Zone)” เปนเขตทรฐชายฝงกาหนดขนรอบๆ

สงทตดตงหรออปกรณบนไหลทวปของตน สรางขนเพอวตถประสงคในการสารวจและแสวงหา

ทรพยากรของไหลทวป เขตนมความกวาง 500 เมตรโดยรอบสงทตดตงหรออปกรณของรฐชายฝง

ตามอนสญญาเจนวานจะใหอานาจแกรฐชายฝงในการกาหนดมาตรการตางๆ ตามเหนสมควรเพอ

ปองกนความเสยหายทอาจเกดขนตอสภาพแวดลอมทางทะเลและจากเรอเดนทะเลตางๆ

มาตรา 24 ของอนสญญาวาดวย “ทะเลหลวง” กาหนดใหรฐทกรฐมอานาจทจะวาง

ขอบงคบเพอปองกนการทาใหน าทะเลโสโครกโดยการถายเทน ามนจากเรอหรอทอเรอหรอเปนผล

จากการแสวงหาประโยชนและการสารวจพนดนทองทะเลหรอดนใตพนดนทองทะเล

178

มาตรา 25 วรรค 2 ของอนสญญาวาดวย “ทะเลหลวง” กาหนดใหรฐทงปวงดาเนนการเพอ

ความรวมมอกบองคการระหวางประเทศทเกยวของในการใชมาตราการสาหรบปองกนการทาใหน า

ทะเลหรอหวงอากาศเบองบนโสโครก อนเปนผลจากกจกรรมซงใชวสดกมมนตภาพรงสหรอสงท

เปนอนตรายอยางอน

12.3. มาตรการตามอนสญญาสหประชาชาตวาดวยกฎหมายทะเล ค.ศ. 1982 (The United Nations

Convention on the Law of the Sea, 1982)

อนสญญาฉบบนไดกาหนดกฎเกณฑและขอบงคบตางๆอนเกยวกบการปองกนและรกษา

สภาพแวดลอมทางทะเลไวเปนสวนหนงโดยเฉพาะในภาค 12 วาดวยการคมครองและรกษา

สภาพแวดลอมทางทะเล (Part XII: Protection and Preservation of the Marine Environment) ตงแต

มาตรา 192-237 กลาวคอ

ภาค 12 การคมครองและการรกษาสงแวดลอมทางทะเล

ตอนท 1 บทบญญตทวไป ขอ 192 พนธกรณทวไป

รฐมพนธกรณทจะตองคมครองและรกษาสงแวดลอมทางทะเล

ขอ 193 สทธอธปไตยของรฐทจะแสวงประโยชนจากทรพยากรธรรมชาตของตน รฐมสทธอธปไตยทจะแสวงประโยชนจากทรพยากรธรรมชาตของตน ตามนโยบายดาน

สงแวดลอม และตามหนาททจะตองคมครองและรกษาสงแวดลอมทางทะเล

ขอ 194 มาตรการเพอปองกน ลด และควบคมภาวะมลพษของสงแวดลอมทางทะเล 1. ใหรฐไมวาโดยลาพงหรอรวมกนตามทเหมาะสม ใชมาตรการทงปวงทสอดคลองกบ

อนสญญาน ซงจาเปนเพอ ปองกน ลด และควบคมภาวะมลพษของสงแวดลอมทางทะเลไมวาจาก

แหลงทมาใด โดยใชวธการปฏบตไดทดทสด ซงมอยและตามขดความสามารถของตนเพอความมง

ประสงคน และใหรฐเหลานนเพยรพยายามประสานนโยบาย ของตนในเรองน

2. ใหรฐใชมาตรการทงปวงทจาเปนเพอประกนวากจกรรมภายใตเขตอานาจหรอการ

ควบคมของตน จะตองกระทาในลกษณะทจะไมกอใหเกดความเสยหายโดยภาวะมลพษแกรฐอน

และสงแวดลอมของรฐเหลานน และภาวะมลพษทเกดจากอบตการณหรอกจกรรมภายใตเขตอานาจ

หรอการควบคมไมแพรกระจาย ออกนอกบรเวณ ทรฐเหลานนใชสทธอธปไตยตามอนสญญาน

179

3. มาตรการทดาเนนการตามภาคนจะใชกบแหลง ทมาทงปวงของภาวะมลพษของ

สงแวดลอมทางทะเล มาตรการเหลาน นอกจากประการอนแลว ใหรวมถงมาตรการทมงจะลดให

เหลอนอยทสดเทาทจะเปนไปไดในเรอง

(ก) การปลอยสารทมพษ เปนอนตราย หรอใหโทษ โดยเฉพาะอยางยงสารซงคงอยไดนาน

จากแหลงทมาบนบก จากหรอผานบรรยากาศหรอโดยการทงเท

(ข) ภาวะมลพษจากเรอ โดยเฉพาะอยางยง มาตรการเพอปองกนอบตเหตและเพอใชกบ

ภาวะฉกเฉน เพอใหมความปลอดภยของการปฏบตการทางทะเลเพอปองกนการปลอยทงทงโดย

เจตนาและไมเจตนา และเพอควบคมการออกแบบ การตอเรอ อปกรณ การปฏบตการ และการจด

บคลากรของเรอ

(ค) ภาวะมลพษจากสงตดตงและกลอปกรณทใชในการสารวจหรอการแสวงประโยชนจาก

ทรพยากรธรรมชาต จากพนดนทองทะเลและดนใตผวดน โดยเฉพาะอยางยง มาตรการเพอปองกน

อบตเหต และเพอใชกบภาวะฉกเฉน เพอใหมความปลอดภยของการปฏบตการทางทะเล และเพอ

ควบคมการออกแบบ การสราง อปกรณ การปฏบตการ และการจดบคลากรของสงตดตง หรอกล

อปกรณเชนวา

(ง) ภาวะมลพษจากสงตดตงหรอกลอปกรณอน ๆ ทปฏบตการในสงแวดลอมทางทะเล

โดยเฉพาะอยางยง มาตรการเพอปองกนอบตเหต และเพอใชกบภาวะฉกเฉน เพอใหมความปลอดภย

ของการปฏบตการทางทะเล และเพอควบคมการออกแบบ การสราง อปกรณ การปฏบตการ และการ

จดบคลากรของสงตดตงหรอกลอปกรณเชนวา

4. ในการใชมาตรการเพอปองกน ลด หรอควบคมภาวะมลพษของสงแวดลอมทางทะเลให

รฐงดเวนจาก การสอดแทรก โดยปราศจากเหตอนสมควรในกจกรรมทรฐอนดาเนนการในการใช

สทธ และการปฏบตหนาท ของตนโดยสอดคลองกบอนสญญาน

5. มาตรการทใชตามภาคนใหรวมถงมาตรการทจาเปนเพอคมครองและรกษาระบบทาง

นเวศวทยา ทหายากหรอถกทาลายไดงาย รวมทงทอยอาศยของชนดพนธและสงมชวตทางทะเลอน

ๆ ทใกลจะสญพนธ ทถกคกคามหรอทอยในอนตราย

ตอนท 5 หลกเกณฑระหวางประเทศและกฎหมายภายใน เพอปองกน ลด และควบคมภาวะมลพษของสงแวดลอมทางทะเล ขอ 210 ภาวะมลพษจากการทงเท

1. ใหรฐออกกฎหมายและขอบงคบเพอปองกน ลด และควบคมภาวะมลพษของสงแวดลอม

ทางทะเลจากการทงเท

2. ใหรฐใชมาตรการอน ๆ เทาทจาเปนเพอปองกน ลด และควบคมภาวะมลพษเชนวานน

180

3. กฎหมาย ขอบงคบ และมาตรการเชนวานน จะตองประกนวาจะไมมการทงเทโดยไมได

รบอนญาต จากเจาหนาทผมอานาจของรฐ

4. โดยการดาเนนการโดยเฉพาะอยางยงผานองคการระหวางประเทศทมอานาจหรอการ

ประชมทางทต ใหรฐเพยรพยายามกาหนดหลกเกณฑ มาตรฐาน และแนวปฏบตและวธดาเนนการท

ไดรบการเสนอแนะ ในระดบโลกและภมภาคเพอปองกน ลด และควบคมภาวะมลพษเชนวานน

หลกเกณฑ มาตรฐาน และแนวปฏบตและวธดาเนนการทไดรบการเสนอแนะเชนวานนตองมการ

ตรวจสอบซาเทาทจาเปน

5. การทงเทภายในทะเลอาณาเขตและเขตเศรษฐกจจาเพาะหรอบนไหลทวปจะกระทามได

หากไมไดรบความเหนชอบ ลวงหนาอยางชดแจงจากรฐชายฝงซงมสทธอนญาต ออกขอบงคบ และ

ควบคมการทงเทดงกลาว หลงจากไดพจารณา ในเรอง นนตามควรกบรฐอน ๆ ซงโดยเหตผลดาน

ทตงทางภมศาสตรอาจไดรบความกระทบกระเทอนจากการนน

6. กฎหมาย ขอบงคบ และมาตรการในประเทศตองมผลบงคบในการปองกน ลด และ

ควบคมภาวะมลพษเชนวานน ไมนอยไปกวาหลกเกณฑและมาตรฐานระดบโลก

ตอนท 6 การบงคบใชกฎหมาย ขอ 216 การบงคบใชกฎหมายในสวนทเกยวกบภาวะมลพษจากการทงเท

1. กฎหมายและขอบงคบทออกตามอนสญญาน และหลกเกณฑ และมาตรฐานระหวาง

ประเทศทใชบงคบ ซงกาหนดขนผานองคการระหวางประเทศทมอานาจหรอการประชมทางทตเพอ

การปองกน การลด และการควบคมภาวะมลพษของสงแวดลอมทางทะเลจากการทงเท ใหบงคบใช

โดย

(ก) รฐชายฝงเกยวกบการทงเทภายในทะเลอาณาเขตหรอเขตเศรษฐกจจาเพาะหรอบนไหล

ทวปของตน

(ข) รฐเจาของธงเกยวกบเรอทชกธงของตน หรอเรอ หรออากาศยานทจดทะเบยนกบตน

(ค) รฐใด ๆ เกยวกบการกระทาการบรรทกของเสยหรอสสารอนทเกดขนภายในอาณาเขต

หรอททาจอดเรอนอกฝงของตน

2. รฐไมจาตองดาเนนคดโดยอาศยอานาจตามความในขอน เมอรฐอนไดดาเนนคดแลวตาม

ขอน

ตอนท 7 มาตรการปองกน ขอ 223 มาตรการ เพออานวยความสะดวกแกการดาเนนคด

181

ในการดาเนนคดตามภาคน ใหรฐดาเนนมาตรการตาง ๆ เพออานวยความสะดวกในการ

สบพยานและการรบฟง พยานหลกฐานทเจาหนาทของอกรฐหนงหรอองคการระหวางประเทศทม

อานาจสงให และใหอานวยความสะดวก ในการเขาฟงการดาเนนคดเชนวานนของผแทนทางการ

ขององคการระหวางประเทศทมอานาจ รฐเจาของธง และรฐทไดรบความกระทบกระเทอนจากภาวะ

มลพษ ซงเกดจากการละเมดใหผแทนทางการทเขาฟงการดาเนนคดดงกลาว มสทธและหนาทเชนท

อาจบญญตไวตามกฎหมายและขอบงคบภายในหรอกฎหมายระหวางประเทศ

ขอ 224

การใชอานาจบงคบใชกฎหมาย

อานาจบงคบใชกฎหมายตอเรอตางชาตภายใตภาคน จะใชไดกแตโดยเจาพนกงานหรอโดย

เรอรบ อากาศยานทหาร หรอเรอ หรออากาศยานอน ทมเครองหมายชดแจงและบงชดวาใชในงาน

ของรฐบาล และไดรบมอบอานาจเพอการนน

12.4. มาตรการตามอนสญญาอนๆทเกยวกบการปองกนและรกษาสภาพแวดลอมในทะเล ไดมการรวบรวมมาตรการตามวถทางระหวางประเทศตางๆซงเกดจากการตกลงรวมกนของ

สงคมระหวางประเทศในรปของอนสญญาเพอกาหนดกฏเกณฑตางๆโดยมวตถประสงคเพอแกไข

สถานการณอนเนองมาจากมลภาวะในทะเล โดยเฉพาะอยางยงสาเหตจากน ามนทมผลสบ

เนองมาจากการเดนเรอทางทะเล (สมชย,2545)

12.4.1. อนสญญาวาดวยการปองกนการปฏบตการปลอยนามนทงลงทะเล ก. อนสญญาวาดวยการปองกนมลภาวะทางทะเลทเกดจากนามน ค.ศ. 1954 และ

แกไขเพมเตม ค.ศ. 1962 (The International Convention for the Prevention of Pollution of the Sea by Oil 1954/62) นบเปนมาตรการแรกทเกดจากการรวมมอกนระหวางประเทศ เพอจดมงหมาย

ในการปองกนสภาพแวดลอมทางทะเล ในอนสญญานไดมอบหมายให องคการกจการทางทะเล

ระหวางประเทศ (International Maritime Organization ; IMO) มหนาทควบคมและดแลใหเรอตางๆ

ปฏบตตามกฏเกณฑแหงอนสญญาฉบบน กลาวคอ กาหนดใหม “เขตหวงหาม” (Prohibited Zone)

โดยเปนบรเวณทะเลทมระยะหางจากฝงอยางนอยทสด 50 ไมล ในเขตนหามเรอบรรทกนามนปลอย

น ามนหรอสวนผสมตางๆ ทมน ามนเจอปนลงสทะเล เวนแตจะมขอยกเวนระบไวชดแจง หากเรอ

ตางๆ มการฝาฝนกฏเกณฑตามทกาหนดไว จะตองรบโทษตามกฏหมายของประเทศทเรอนนไดจด

ทะเบยนไว และอตราโทษทจะกาหนดแกเรอทกระทาการฝาฝนขณะอยนอกอาณาเขตของรฐใดๆ

นน จะตองไมนอยกวาโทษทกาหนดไวในกรณทเรอกระทาการฝาฝนในทะเลอาณาเขตของรฐท

เกยวของ นอกจากนอนสญญาไดกาหนดใหเรอตางๆ ทอยภายในอาณาเขตอานาจรฐ จะตอง

182

ดาเนนการทเหมาะสมเพอปองกนน ามนประเภทตางๆ ทใชในการปฏบตการตามปกตของการ

เดนเรอ กอนทจะทงนามนเหลานลงสทะเล จะตองผานกระบวนการแยกนามนออกจากนาเสยกอน

ตอมาไดมการแกไขเพมเตมอนสญญาฉบบป ค.ศ. 1954/62 เมอป ค.ศ. 1969 และ 1971

สาระสาคญในการแกไขอนสญญา พอจะสรปไดดงน

(1) จากดปรมาณน ามน ซงเรอบรรทกน ามนอาจจะปลอยทงไดใหอยในอตรา 1 ใน

15,000 ของปรมาตรทงหมดของเรอเทาทจะบรรทกได

(2) จากดอตราของการปลอยนามนทงไดสงสดไมเกน 60 ลตรตอหนงไมลของการ

เดนทางของเรอ

(3) หามมใหมการปลอยนามนทกชนดทงลงสทะเลไมวาในกรณใดจากหองบรรทก

นามนของเรอภายในเขต 50 ไมลของแผนดนทอยใกลทสด

ข. อนสญญาวาดวยการปองกนมลพษทเกดจากเรอ ค.ศ. 1973 (The International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973) อนสญญาฉบบนถกสรางขน

เพราะเหตทมลพษอนเกดจากการเดนเรอบรรทกน ามนทมมากขนตลอดเวลานนเอง ในอนสญญา

ฉบบนไดกาหนดมาตรการตางๆ ในการขจดความสกปรกของทะเล พนดนและอากาศทมสาเหตมา

จากเรอสนคา เรอเดนทะเล หรอการใชอปกรณตางๆในสภาพแวดลอมของทะเลใหมประสทธภาพ

ยงขน โดยมาตรการตามอนสญญา ค.ศ. 1973 จะครอบคลมถงเรอทกชนดไมวาจะเปนเรอบรรทก

นามนหรอสารอตรายตางๆ รวมทงเรอทกอใหเกดขยะและสงโสโครกตางๆ ดวย

12.4.2. อนสญญาปองกนอบตเหตทจะกอใหเกดนามนหกจากเรอลงสทะเล อนสญญาทเกยวของกบเรองนมอยหลายฉบบ ไดแก

2.1 อนสญญาระหวางประเทศวาดวยการชวยเหลอผประสบภยทางทะเล ค.ศ. 1974

(The International Convention on Safety of Lift at Sea, 1974)

2.2 กฎขอบงคบระหวางประเทศวาดวยการปองกนเรอชนกนในทะเล ค.ศ. 1972

(The International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)

2.3 อนสญญาระหวางประเทศวาดวยเรอบรรทกสนคา ค.ศ. 1966 (The

International Convention on Load Lines, 1966)

12.4.3. อนสญญาวาดวยการเกดมลพษจากนามนในทะเลหลวง ( The Convention Relating to the High Sea in Cases of Oil Pollution Casualties) อนสญญาฉบบนเกดขนจากแรงผลกดนของสงคมระหวางประเทศเนองมาจากการเกดอบตเหตของเรอ Torrey Canyon ในป ค.ศ.

1967 โดยอนสญญานมจดประสงคใหรฐชายฝงสามารถกาหนดมาตรการตางๆ เพอปองกนชายฝง

และรกษาผลประโยชนของตนเองอนเนองมาจากน ามนอนมสาเหตมาจากอบตในบรเวณทะเลซงอย

183

นอกอาณาเขตของตน ทงนจะตองปรกษากบรฐอนๆ ทเกยวของและผเชยวชาญจากองคการกจการ

ทางทะเลระหวางประเทศ (IMO)

14.4.4. อนสญญาวาดวยการรบผดชอบคาเสยหายสาหรบความเสยหายอนเนองมาจากมลภาวะจากนามน ภายหลงจากกรณการเกดอบตเหตของเรอ Torrey Canyon สงคมระหวาง

ประเทศไดเหนความสาคญของการกาหนดมาตรการในการปองกนอบตเหตอนกอใหเกดผลกระทบ

ตอสภาพแวดลอมในทะเลและใหความสนใจกบการกาหนดมาตรการทางกฏหมายทจะใหม

ผรบผดชอบและชดใชคาเสยหายจากการกอใหเกดมลภาวะทางทะเลจากน ามน จงไดมการประชม

และกาหนดอนสญญาทเกยวของกบเรองดงกลาวขน ไดแก

ก. อนสญญาวาดวยการรบผดทางแพงเกยวกบความเสยหายอนเนองมาจากมลพษเกดจากนามน (The International Convention on Civil Liability for Oil Pollution Damage) ซงไดกาหนดวาเจาของเรอน ามนททาการขนสงจะตองรบผดชอบในความเสยหายทเกดจากมลภาวะ

จากน ามน เวนแตจะพสจนไดวาน ามนทไหลออกไปนนมสาเหตมาจากทระบไวในบทยกเวน ไดแก

การสงครามและการกระทาอนเปนปรปกษ ภยพบตธรรมชาต ฯลฯ

ข. อนสญญาวาดวยการกอตงกองทนระหวางประเทศวาดวยการชดใชคาเสยหายอนเนองมาจากมลพษทเกดจากนามน ค.ศ. 1971 (The Convention on the Establishment of an International Fund Compensation for Oil Pollution Damage, 1971) เพอชวยเหลอผประสบความเสยหายจากมลภาวะอนสบเนองมาจากน ามนแตไดรบการชดใชคาเสยหายไมเพยงพอกบความ

เสยหายทเกดขน หรอไมไดรบการชดใชคาเสยหายซงอาจเปนกรณตามขอยกเวนทเจาของเรอไมตอง

รบผดชอบตอความเสยหายทเกดขน รวมทงบรรเทาภาระของเจาของเรอในการชดใชคาเสยหายท

มากเกนกวาทไดกาหนดไว

นอกจากอนสญญาระหวางประเทศขางตนทกลาวมาแลว ยงมอนสญญาททาขนระหวาง

ภมภาคเดยวกน เชน

1. อนสญญาปองกนสภาพแวดลอมของกลมประเทศในทะเลเหนอ ค.ศ. 1974 (The Nordic

Environmental Protection Convention of 1974)

2. อนสญญากรงปารสวาดวยการปองกนมลพษทมาจากแผนดน (The Paris Convention on

the of Land –Based Sources of Pollution)

3. อนสญญาวาการปองกนสภาพแวดลอมทางทะเลในทะเลบอลตก ค.ศ. 1974 (The

Convention on the Protection of the Marine Environment of the Baltic Area of 1974)

4. อนสญญาวาดวยการอนรกษบรเวณทะเลเมดเตอรเรเนยน (The Convention for

Preserving the Mediterranean Sea Area)

184

5. อนสญญาเพอคมครองและการพฒนาสภาพสงแวดลอมทางทะเลของภมภาคคารบเบยน

(Convention for the Protection and Development of the Marine Environment of the Wider

Caribbean Region)

6. อนสญญาเพอคมครอง การจดการ และการพฒนาสภาพแวดลอมทางทะเลและชายฝงของ

พนทในภมภาคแอฟรกาตะวนออก (Convention for the Protection, Management and Development

of Marine and Coastal Environment of the Eastern African Region)

7. อนสญญาเพอคมครองทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอมของภมภาคแปซฟกใต

(Convention for the Protection of Natural Resources and Environment of South Pacific Region)

12.5. กฎหมายของประเทศไทยทเกยวของกบการปองกนและแกไขมลพษทางทะเลและชายฝง

พระราชบญญตการชลประทานหลวง พ.ศ. 2485 มารตรา 28 วรรคสอง หามมใหมการปลอยน าซงทาใหเกดเปนพษแกธรรมชาต หรอ

สารเคมเปนพษในทางน า บคคลใดฝาฝน ตองวางโทษจาคกไมเกนสองป หรอปรบไมเกนหนงแสน

บาท หรอทงจาทงปรบ

พระราชบญญตกรมประมง พ.ศ. 2490 มารตรา 19 หามมใหผใด เท ทง ระบาย หรอทาใหวตถมพษตามทรฐมนตรประกาศ

กาหนดในราชกจจานเบกษาไปในทจบสตวน า หรอกระทาการใดๆ อนทาใหสตวน ามนเมา หรอเท

ทง ระบายหรอทาใหสงใดลงไปในทจบสตวน าในลกษณะทเปนอนตรายตอสตวน า หรอทาใหทจบ

สตวน าเกดมลพษ เวนแตเปนการทดลองเพอประโยชนทางวทยาศาสตร และไดรบอนญาตจาก

พนกงานเจาหนาท บคคลใดฝาฝน ตองวางโทษจาคกตงแตหกเดอนถงหาป และปรบตงแตหาหมน

บาทถงหนงแสนบาท และตองชดใชเงนคาใชจายทกรมเจาทาตองเสยในการขจดสงเหลานนดวย

พระราชบญญตโรงงานอตสาหกรรม พ.ศ. 2535 มาตรา 8 (5) กาหนดใหโรงงานทกจาพวกตองกาหนดมาตรฐานและวธการปลอยของเสย

มลพษ หรอสงใดๆ ทมผลกระทบตอสงแวดลอมซงเกดขนจากการประกอบกจการโรงงาน ผใดฝาฝน

หรอไมปฏบตตาม ตองระวางโทษปรบไมเกนสองแสนบาท

185

พระราชบญญตสงเสรมและรกษาคณภาพสงแวดลอมแหงชาต พ.ศ. 2535 มาตรา 78 การเกบรวบรวม การขนสงและการจดการดวยประการใดๆเพอบาบดและขจด

ขยะมลฝอยและของเสยอนทอยในสภาพเปนของแขง การปองกนและควบคมมลพษทเกดจากหรอม

ทมาจากการทาเหมองแรทงบนบกและในทะเล การปองกนและควบคมมลพษทเกดจากหรอมทมา

จากการสารวจและขดเจาะน ามนกาซธรรมชาตและสารไฮโดรคารบอนทกชนดทงบนบกและใน

ทะเลหรอการปองกนและควบคมมลพษทเกดจากหรอมทมาจากการปลอยทงน ามนและการทงเท

ของเสยและวตถอนๆจากเรอเดนทะเล เรอบรรทกน ามนและเรอประเภทอนใหเปนไปตามกฎหมาย

วาดวยการนน

พระราชบญญตการเดนเรอในนานนาไทย (ฉบบท 14 ) พ.ศ. 2535 มาตรา 119 หามมใหผใดเท ทงหน กรวด ทราย ดน โคลน อบเฉา สงของหรอสงปฏกล

ใดๆ รวมทงน ามนและเคมภณฑลงในแมน า ลาคลอง บง อางเกบน า ทะเลสาป ทประชาชนใช

ประโยชนรวมกนหรอทะเลภายในนานน าไทยอนจะเปนเหตใหเกดการตนเขนตกตะกอน หรอ

สกปรก นอกจากจะไดรบอนญาตจากเจาทา ผใดฝาฝนตองถกลงโทษจาคกไมเกนหกเดอน หรอปรบ

ไมเกนหนงหมนบาท และตองชดใชคาใชจายทกรมเจาทาตองเสยในการขจดสงเหลานนดวย

มาตรา 120 ใหกรมเจาทามหนาทดแล รกษา และขดลอกรองน า ทางเรอเดน แมน า ลาคลอง

และทะเลภายในนานนาไทย

หามมใหผใดขดลอกแกไขเปลยนแปลงรองน า ทางเรอเดน แมน า ลาคลอง และทะเลภายใน

นานน าไทย เวนแตจะไดรบอนญาตจากกรมเจาทาผใดฝาฝนตองระวางโทษปรบไมเกนสองพนบาท

และเจาทามอานาจสงใหหยดกระทาการดงกลาว (สธร ,2532 )

186

เอกสารอางอง กรมควบคมมลพษ. 2538. เกณฑระดบคณภาพนามาตรฐานในประเทศไทย กองการจดการคณภาพนา

กรมควบคมมลพษ กระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลย และสงแวดลอม. 175 น.

กรมควบคมมลพษ. 2545. การจดการและแกไขปญหาการเพาะเลยงสตวน าชายฝง. กรมควบคมมลพษ.

กระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลยและสงแวดลอม. 31 น.

เกรยงศกด อดมสนโรจน. 2542. การบาบดนาเสย. หจก. สยามสเตชนเนอรซพพลายส. 442 น. ไทยถาวร เลศวทยาประสทธ. 2536. ผลกระทบของนาเปลยนสและการจดการปญหานาเปลยนส.

ศนยพฒนาประมงทะเลอาวไทยตอนบน. กองประมงทะเล. กรมประมง. กระทรวงเกษตร และสหกรณ. น 159-166.

ปยรตน ปตวฒนกล. 2543. การขดลอกทะเล. วารสารกรทเจาทา. กนยายน-ธนวาคม 2543. น. 33-38.

เปยมศกด เมนะเศวต. 2543. แหลงนากบปญหามลพษ. สานกพมพจฬาลงกรณมหาวทยาลย. 288 น. มนวด หงสพฤกษ. 2532. สมทรศาสตรเคม. สานกพมพจฬาลงกรณมหาวทยาลย 329 น. มลลกา พนจจนทร. 2545. กฎหมายระหวางประเทศวาดวยทะเล. สานกพมพมหาวทยาลยราม คาแหง. กรงเทพฯ. 168 น. สมชย ศรสมบณเวช. 2545. กฎหมายระหวางประเทศวาดวยทะเล. สานกพมพมหาวทยาลย รามคาแหง. กรงเทพฯ 447 น. สธร ราชรจทอง. 2532. พระราชบญญตเรอไทยและการเดนเรอในนานนาไทย. สานกงานฝาย ฝกอบรม ศนยพฒนาการประมงแหงเอเชยตะวนออกเฉยงใต. 83น. Alloway, B. J. and D. C. Ayres. 1993. Chemical : principles of environmental pollution. BLACKIE

ACADEMIC & PROFESSIONAL. London. 291 p. BAPEDAL. 1990. Effluent quality standards for existing operations. Decree of the State Minister for Population and Environment No. KEP-03/MENKLH/II/1991. BAPEDAL (Environmental Impact Management Agency) and EMDI (Environmental Management Development Indonesia), Jakarta, Indonesia. Boonchalermkit, S., S. Srilachai and P. Wongpan. 1999. Distribution of trace metal in green mussels

(Perna viridis) from Thailand coastal waters. Proc. 4th ASEAN-Canada Cooperation Programme on Marine Science (ACCPMS-II), Langawi, Malaysia, October 26-30, 1998. p. 297-305.

187

Castro, P and M. E. Huber. 1992. Marine biology. Wn.C. Brawn Pubishers. USA. 592 p. Clark, R. B., C. Frid, and M. Attrill. 1997. Marine pollution. CLARENDON PRESS. OXFORD.

161 p. Cocchieri, R.A., A. Arnese and A. M. Minicucci. 1990. Polycyclic aromatic hydrocarbon in marine organisms from Italian central Mediterranean coasts. Mar. Pollut. Bull., 21 : 15-21. Corredor, O. E., J. M. Morell. And C. D. Castillo. 1990. Persistence of spilled crude oil in a tropical

intertidal environment. Mar. Pollut. Bull. 21 (8) 385-388. Davis, R. A. 1991. Oceanography. Wn.C. Brawn Pubishers. USA. 443 p. De Besten, P. J., S.C.M. O’Hara. and J. M. Teal. 1992. Further characterization of benzo (a) pyrene

metabolism in the sea star, Asterias rubens L., Mar. Environ. Res. 34 : 309-314. Demayo, A. and M.C. Taylor. 1981. Guidelines for surface water quality. Volume 1: Inorganic chemical substances - copper. Inland Waters Directorate, Environment Canada, Ottawa, Canada. DOE (Department of Environment). 1979. Environmental Quality Act 1974. Environmental Quality (Sewage and Industrial Effluents) Regulations 1979. p. 56 - 76. Elmgren, R. 2001: Understanding human impact on the Baltic ecosystem: changing view in recent

decades. Ambio, 30 : 222–231. Evans, S.M., T. Leksono and P.D. McKinnell. 1995. Tributyltin pollution: a diminishing problem

following legislation limiting the use of TBT-based anti-fouling paints. Mar. Pollut. Bull. 30:14-21.

Fergusson, J.E. 1990. The heavy elements - chemistry, environmental impact and health effects. Pergamon Press, Oxford. 614 p. Frankel, E. G. 1995. Ocean environmental management : A primer on the role of the ocean and how

to maintain their contributions to life on earth. Prentice Hall, Inc. A Simon & Schuster Company, Englewood Cliffs, New Jersey. USA, 381 p.

Garrison, T. 1995. Oceanography : an invitation to marine science. Wadsworth Publishing Company. USA. 576 p.

GESAMP (IMO/FAO/UNESCO/WMO/WHO/IAEA/UN/UNEP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollution). 1990. The state of the marine environment. Reports and Studies No. 115. 111 p.

188

Gray, J.S. 1992. Eutrophication in the sea. pp. 3-15. In G. Colombo, I. Frerrari, V.U. Ceccherelli and R. Rossi. (Eds.). Marine Eutrophication and Population Dynamics. Olsen & Olsen, Fredensborg, Denmark.

Han, B.C. and T.C. Hung. 1990. Green oysters caused by copper pollution on the Taiwan coast. Environ. Pollut. 65:347-362. Hattori, Y., A. Kobayashi, K. Nonaka, A. Sugimae and M. Nakamoto. 1988. Degradation of

tributyltin and dibutyltin compounds in environmental waters. Water Sci. Technol. 20:71-76. Ho, C.Y., N.M. Tahir and S.L. Tong. 1993. Distributions and transport of Ba, Mn, Nu and Ni in Klang River and coastal waters. Presented at the 5th Asian Chemical Congress, Kuala Lumpur, Malaysia. 8 - 11 November. Hodson, P.V. 1988. The effect of metal metabolism on uptake, disposition and toxicity in fish. Aquat. Toxicol. 11:3-18. Ingmanson D. E. and W. J. Waliace. 1994. Oceanography An Introduction. Wadsworth Publishing

Company and An International Thomson Publishing Company. USA. 495 p. IPCS/WHO (International Programme on Chemical Safety/World Health Organization). 1989. Environmental Health Criteria 86. Mercury - Environmental Aspects. 115 p. IPCS/WHO (International Programme on Chemical Safety / World Health Organization). 1992.

Inorganic arsenic compounds other than arsine. Health and Safety Guide No. 70. 31 p. Kan-Atireklap, S., S. Tanabe and J. Sanguansin. 1997. Contamination by butyltin compounds in

sediments from Thailand. Mar. Pollut. Bull. 34:894-899. Kennish, M. J. 1992. Ecology of estuarines : Anthropogenic effects. CRC Press. London, 365 p. Kennish, M. J. 1994. Practical handbook of marine science. CRC Press. London, 565 p. Kennish, M. J. 1997. Practical handbook of estuarine and marine pollution. CRC Press. London,

524 p. Larsson, P., A. Andersson, D. Bromam, J. Nordback, and E. Lundberg. 2000. Persistent organic

pollutants (POPs) in the pelagic systems. Ambio. 29: 234-253. Laughlin Jr., R.B., H.E. Guard and W.M. Coleman. 1986. Tributyltin in seawater : speciation and

octanol-water partition coefficient. Environ. Sci. Technol. 20:201-204. Lipnick, R.L., J.L.M. Hermens, K.C. Jones, and D. C. G. Muir. 2000. Persistent, bioaccumulative,

and toxic chemicals I, Fate and exposure. American Chemical Society, Washington, DC.

189

Lipnick, R.L., B. Jansson, D. Mackay, and M. Petreas. 2000. Persistent, bioaccumulative, and toxic chemicals II, Assessment and new chemicals. American Chemical Society, Washington, DC.

Magos, L. 1990. Marine health hazards of anthropogenic and natural origin. pp. 447-507. In UNEP: Technical annexes to the report on the state of the marine environment. UNEP Regional Seas Reports and Studies No. 114/2.

Madsen, K.N. 1992. Effects of arsenic on survival and metabolism of Crangon crangon. Mar. Biol. 113:37-44.

Maguire, R.J. and R.J. Tkacz. 1985. Degradation of tri-n-butyltin in the surface microlayer of natural waters. Water Pollut. Res. J. Can. 22:227-233.

Moore, D.R.J., D.G. Noble, S.L. Walker, D.M. Trotter, M.P. Wong and R.C. Pierce. 1992. Canadian water quality guidelines for organotins. Ecosystem Sciences and Evaluation Directorate, Environment Canada, Ottawa, Ontario. 145 p.

Neff, J.M. 1997. Review: ecotoxicology of arsenic in the marine environment. Environ. Toxicol. Chem. 16:917-927.

Nixon, S.W. 1995: Coastal marine eutrophication: A definition, social causes, and future concerns. Ophe. 41: 199–219.

OSPAR. 2001. Meeting of the Eutrophication Commitee (EUC). Current status of elaborated ecological quality objectives for the Greater North Sea with regard to nutrients and eutrophication effects (EcoQOs–eutro). Berlin: 26–30 November 2001.

Pain, D.J. 1995. Lead in the environment. pp. 356-391. In Hoffman, D.J., B.A. Rattner, G.A. Barton and J. Cairns (eds.). Handbook of Ecotoxicology. Lewis Publishers, CRC Press, Inc., Boca Raton, FL. 755 p.

PCD (Pollution Control Department). 1994. Laws and standards on pollution control in Thailand. 3rd edition. Pollution Control Department, Ministry of Science Technology and Environment, Bangkok, Thailand. September 1994. 119 p. Richardson, K. and B.B. Jørgensen, B.B. 1996: Eutrophication in coastal marine ecosystems.

Coastal and Estuarine Studies, 52. American Geophysical Union. Washington D.C. Sadiq, M. 1992. Lead in the marine environment. Marcel Dekker Inc. New York. 355 p. Segar, D. A. 1998. Introduction to ocean science. Wadsworth Publishing Company. USA. 497 p. Skei, J. M., Larsson, P., Rosemberg, R., Jonsson, P., Olson, M., Broman, D. 2000. Eutrophication

and contaminants in aquatic ecosystems. Ambio Vol.29.

190

Soto, E.G., D.P. Rodriguez, E.A. Rodriguez, P.L. Mahia, E. Fernandez, and A.C. Zubieta. 1993. Inorganic As (III) and As (V) quantification in marine organisms. Mar. Pollut. Bull. 26:335-338.

Stegeman, J.J. 1992. Nomenclature for hydrocarbon-inducible cytochrome P450 in fish. Mar. Environ. Res., 34 : 133-139.

Sumich, J. L. 1992. An introduction to the biology of marine life. Wn.C. Brawn Pubishers. USA. 449 p.

Teal, L. M., J. W. Farrington, K. A. Burns, J. J. Stegeman, B. W.Tripp, B. Woodin and C. Phinney. 1992. The West Falmouth oil spill after 20 years : Fate of fuel oil compounds and effects on animals. Mar. Pollut. Bull.. 24 (12) 607-614.

Thurman, H. V. 1997. Introduction oceanography. Prentice-Hall, Inc Simon of Schuster/A Viacom Company, New Jersey. USA. 544 p.

Tong, S.L., F.Y. Pang, S.M. Phang and H.C. Lai. 1996. Tributyltin distribution in the coastal environment of Peninsular Malaysia. Environ. Pollut. 91:209-216.

U.S. EPA. 1991. Pollutants of concern in Puget Sound. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Puget Sound, Region 10, Seattle, Washington. Utoomprurkporn, W., M. Hungspreugs, S. Ratanachongkiat and A. Snidvongs. 1999.

Biogeochemical implications of dissolved trace metal concentration and distribution in the South China Sea. Area I: Gulf of Thailand and East Coast of Peninsular Malaysia. Proc. 1st Technical Seminar on Marine Fishery Resources Survey in the South China Sea. 24-26 November 1997. 86-99.

Vandal, G.M., W.F. Fitzgerald, C.F. Boutron, and J-P. Candelone. 1993. Variations in mercury deposition to Antarctica over the past 34,000 years. Nature 362 :621-623. WFPHA. 2000. Persistent organic pollutants and human health. World Federation of Public Health

Associations Washington WHO (World Health Organization). 1976. Environmental Health Criteria 1. Mercury. World Health Organization. 131 p. WHO (World Health Organization). 1984. Environmental Health Criteria 34. Chlordane. World Health Organization. 93 p. WHO (World Health Organization). 1989. Environmental Health Criteria 91. Aldrin and Diedrin. World Health Organization. 121 p.

191

WHO (World Health Organization). 1992. Environmental Health Criteria 130. Endrin. World Health Organization. 111 p. WHO (World Health Organization). 1993. Environmental Health Criteria 140. Polychlorinated biphenyls and Teraphenyls. World Health Organization. 112 p. WHO (World Health Organization). 1997. Environmental Health Criteria 195. Hexachlorobenzene. World Health Organization. 134 p.

192

เอกสารอางองทางอนเตอรเนต (Internet References)

1. กฏหมายทเกยวของกบทะเลไทย

http://www.marinepcd.org./laws/law.html 12 ธนวาคม 2547

2. ขยะในทะเล

http://www.pcd.go.th/information/savesarth/marine.html 17 กรกฎาคม 2547

3. พ.ร.บ. กฏหมายและมาตรฐาน ทเกยวกบการควบคมมลพษ

http://www.pcd.go.th/info_serv/regulation.html 12 ธนวาคม 2547

4. หนวยวดทางรงส http://www.egat.or.th/me/nuc/Knowledge/unit.html 2 มกราคม 2548

5. อนสญญากรงสตอกโฮลมวาดวยสารมลพษทตกคางยาวนาน http://www.pcd.go.th/info_serv/haz_pops.htm 12 ธนวาคม 2547

6. เกลดความรมลพษทางทะเล http://www.pcd.go.th/info_serv/water_marine.html 12 ธนวาคม 2547

7. Beachwatch http://www.adoptabeach.org.uk/GetInvolved/beachwatch2003.html# 12 ธนวาคม 2547

8. Coastal Eutrophication http://www2.dmu.dk/1_Viden/2_Miljoe-tilstand/3_vand/4_eutrophication

12 กรกฎาคม 2547

9. COASTAL POPULATION AND LITTER http://www.cleanbeaches.org/bluewave/paper.cfm 12 ธนวาคม 2547

193

10. Energy Generation http://www.fi.edu/guide/hughes/powerplants.html 12 ธนวาคม 2547

11. INTERNATIONAL PROGRAMME ON CHEMICAL SAFETY http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc91.htm 24 กรกฎาคม 2547

12. INTERNATIONAL TANKER OWNERS POLLUTION FEDERATION LIMITED http://www.itopf.com 12 ธนวาคม 2547

13. LITTER/MARINE DEBRIS http://www.coastalguide.org/erscc/index.html 12 ธนวาคม 2547

14. Marine Debris Abatement http://www.epa.gov/owow/oceans/debris 12 ธนวาคม 2547

15. Oil Pollution of the Sea http://www.offshore-environment.com/oilpollution.html 7 กรกฎาคม 2547

16. Persistent Organic Pollutants http://www.chem.unep.ch/pops/default.html 12 ธนวาคม 2547

17. Radioactivity http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/radioactivity.html 22 ธนวาคม 2547

18. Schematic representation of the mercury geochemical cycle and the pathways of mercury through the food chain http://sofia.usgs.gov/publications/fs/166-96/fig1.html 2 มกราคม 2548

19. The Harmful Algae http://www.whoi.edu/redtide/ 12 พฤศจกายน 2547

20. 20 Hazardous Substances from the CERCLA Priority List of Hazardous Substances for 2003 http://www.atsdr.cdc.gov/cxcx3.html 9 กรกฎาคม 2547

194

21. What Are POPs http://pops.gpa.unep.org 19 กรกฎาคม 2547

22. World Oil Pollution: Causes, Prevention and Clean-Up http://oceanlink.island.net/oceanmatters/oil%20pollution.html 12 ธนวาคม 2547

วชา จลชววทยาสงแวดลอม

เรยบเรยงโดย ดร.ฌานกา แซแง ชกลน

สาขาสงแวดลอม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยการประมง

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย วทยาเขตตรง

คานา เอกสารประกอบการสอนรายวชา 06-411-306 จลชววทยาสงแวดลอม เปนวชาชพเลอก ในหลกสตรวทยาศาสตรบณฑต สาขาสงแวดลอม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยการประมง มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย โดยแบงเนอหาออกเปน 5 หนวยเรยน ไดแก แนวคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยวและสาหราย ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอมและการแกไขสภาวะแวดลอมโดยจลนทรย ในการเรยบเรยงเอกสารเลมน ผเรยบเรยงไดอาศยการรวบรวมคนควาจากหนงสอ ตารา นตยสาร วารสาร เอกสารตาง ๆ ของผ ทรงคณวฒ หลายทาน ดงปรากฏนามอยในเอกสารอางอง จงขอขอบคณทกทานไวเปนอยางสง ณ โอกาสน ขอขอบพระคณพอ แม พนองสามและลกทคอยใหกาลงใจ หวงวา เอกสารประกอบการสอนเลมน จะชวยอานวยประโยชนตอการเรยน การสอนวชา จลชววทยาสงแวดลอม ตามสมควร หากมขอบกพรองประการใดกรณาเสนอคาแนะนา เพอผเรยบเรยงจะไดนาไปปรบปรงแกไขในโอกาสตอไป ดร.ฌานกา แซแง ชกลน พฤษภาคม 2557

สารบาญ

หนา คานา ……………………………………………………………………. (1) สารบาญ ……………………………………………………………………. (2) สารบาญภาพ ……………………………………………………………………. (5) สารบาญตาราง …………………………………………………………………... (6) หนวยท 1 แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม……………………... 1

1.1 ความหมายและขอบขายของจลชววทยาสงแวดลอม……………….... 1

1.2 ความสาคญและการใชประโยชนของจลนทรยในสงแวดลอม……… 1

1.2.1ประโยชนของจลนทรยในสงแวดลอม……………………… 1

1.2.2 โทษของจลนทรยในสงแวดลอม…………………………… 2

1.3 จลนทรยในสงแวดลอม……………………………………………… 3

1.3.1 แบคทเรย……………………………………………………. 3

1.3.2 ฟงใจ………………………………………………………… 7

1.3.3 สาหราย (Algae)…………………………………………….. 9

1.3.4 โปรโตซว (Protozoa)……………………………………….. 10

หนวยท 2 อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย…………… 12

2.1 อนกรมวธานของแบคทเรย…………………………………………... 12

2.2 อนกรมวธานของรา………………………………………………….. 31

2.3 อนกรมวธานสตวเซลเดยว…………………………………………… 34

2.3.1 อนกรมวธานของยสต…………………………………….. 34

2.3.2 อนกรมวธานของโพรโทซว……………………………… 35

2.4 อนกรมวธานของสาหราย…………………………………………… 37

หนวยท 3 ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม……………………………. 42

3.1 ความสมพนธของจลนทรยในดน…………………………………… 42

3.1.1 รปแบบความสมพนธของจลนทรยในดน………………... 42

3.1.2 จลนทรยทมอยในดน…………………………………….. 43

3.1.3 ปจจยทมผลตอจลนทรยในดน……………………………. 45

(3) สารบาญ

หนา 3.1.4 วฏจกรของสารเนองจากจลนทรยในดน………………….. 45

3.2 ความสมพนธของจลนทรยในนา……………………………………. 49

3.2.1 สภาพแวดลอมทมผลตอจลนทรยในแหลงนา……………. 49

3.2.2 จลนทรยในแหลงนา……………………………………… 50

3.2.3 การแพรกระจายของจลนทรยในแหลงนา………………... 51

3.3 ความสมพนธของจลนทรยในอากาศ………………………………... 51

3.3.1 ประเภทของชวอนภาคมลสาร……………………………. 52

3.3.2 แหลงกาเนดของชวอนภาคมลสาร………………………… 52

3.3.3 การแพรกระจายของจลนทรยในอากาศ…………………… 53

3.3.4 ผลกระทบของชวอนภาคมลสาร………………………….. 53

3.3.5 สารพษในอากาศ (Airborne Toxin)……………………… 54

3.3.6 เชอโรคในอากาศ………………………………………….. 54

3.3.7 การควบคมจลนทรยกอโรคในอากาศ…………………….. 56

หนวยท 4 ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม………………………….. 57

4.1 การประยกตใชจลนทรยในงานดานสงแวดลอม……………………... 57

4.1.1 การใชจลนทรยบงชคณภาพนา…………………………… 57

4.1.2 การประยกตใชจลนทรยในกระบวนการบาบดนาเสย…….. 57

4.2 จลนทรยกบสารอนทรยมลพษ……………………………………….. 61

4.2.1 ความหมายและลกษณะของสารอนทรยมลพษ…………… 61

4.2.2 ความสมพนธระหวางโครงสราง สภาพสารพษ

และการยอยสลายสารปนเปอน……………………………. 62

4.2.3 การยอยสลายสารมลพษอนทรยโดยจลนทรยแบบใช

หรอไมใชออกซเจน………………………………………... 63

4.2.4 ปจจยทางสงแวดลอมทมผลตอการยอยสลาย………………. 64

4.2.5 ชนดของจลนทรยทมความสามารถในการยอยสลายสารมลพษ 65

4.3 จลนทรยกบโลหะมลพษ……………………………………………… 67

4.3.1 โลหะและแหลงทมาของโลหะ…………………………….. 68

4.3.2 ความเปนพษของโลหะตอจลนทรย……………………….. 68

สารบาญ (4)

หนา 4.3.3 กลไกของจลนทรยตอการทนและทาลายพษโลหะ………… 69

หนวยท 5 การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย………………………… 72

5.1 การบาบดนาเสยและมลพษทางนา…………………………………… 72

5.1.1 สาเหตททาใหเกดมลพษนา หรอสาเหตของนาเสย………... 73

5.1.2 ลกษณะของนาเสย………………………………………… 74

5.1.3 ระบบนเวศวทยาของระบบบาบดนาเสย…………………... 77

5.2 การบาบดของเสยดวยกระบวนการชวภาพและของเสยในดน……….. 83

------------------------

สารบาญภาพ

ภาพท หนา

1.1 โครงสรางพนฐานของแบคทเรย…………………………………………………….4

1.2 เยอหมเซลลของแบคทเรย…………………………………………………………...5

1.3 ลกษณะเสนใยของฟงใจ……………………………………………………………..8

1.4 ลกษณะรปรางของสาหรายสเขยว…………………………………………………...9

1.5 ลกษณะรปรางของโปรโตซวชนดตางๆ…………………………………………....11

2.1 แสดงการแยกและรวมกนของสายค DNA…………………………………………18

2.2 ลกษณะของสไปโรขต……………………………………………………………..20

2.3 ตวอยางสาหรายดวชนยกลโนไฟโคไฟตา…………………………………………40

3.1 วฏจกรไนโตรเจน………………………………………………………………… 46

3.2 วฏจกรคารบอน…………………………………………………………………… 47

3.3 วฎจกรกามะถน…………………………………………………………………… 48

5.1 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Bioventing……………………………………….. 88

5.2 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Biosparging ……………………………………… 89

5.3 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Land farming…………………………………… .. 91

5.4 การใหอากาศโดยการไถพรวนในการบาบดสารกอมลพษดวยวธ Land farming… 92

5.5 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Biopile…………………………………………… 94

----------------------

สารบาญตาราง

ตารางท หนา

2.1 ลกษณะการดารงชวตของพวกจลนทรย…………………………………………....13

2.2 แสดงคา G + C content ของแบคทเรยสายพนธตางๆ ของเชอ

Pseudomonas sp……………………………………………………………………………17

3.1 ผลกระทบของชวมลสาร…………………………………………………………..53

4.1 ชนดของแบคทเรยโคลฟอรมทใชเปนดชนในการตรวจวเคราะห

คณภาพนาจากแหลงตางๆ………………………………………………………...58

4.2 เชอจลนทรยและพยาธทกอใหเกดโรคบางชนดซงพบปนเปอนในนา

สายชมชนทยงไมผานการบาบด…………………………………………………..59

4.3 ตวอยางของจลนทรยทใชออกซเจนทแยกไดจากสงแวดลอมทม

การปนเปอนของสารมลพษทมความสามารถในการยอยสลายสารมลพษ………...66

4.4 ชนดของจลนทรยทไมใชออกซเจนทแยกไดจากสงแวดลอม

ทมการปนเปอนของสารมลพษซงมความสามารถใน

การยอยสลายสารมลพษ…………………………………………………………...67

----------------------

หนวยท 1 แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 1.1 ความหมายและขอบขายของจลชววทยาสงแวดลอม จลชววทยา (Microbiology) คาวา Microbiology มาจากคา 2 คา คอ Micro แปลวา เลก หรอ จล รวมกบ Biology แปลวา ชววทยา ดงนน Microbiology จงเปนวชาทศกษา

เรองราวของสงมชวตทมขนาดเลกมาก ซงไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลาตองใชกลองจลทรรศนในการศกษารายละเอยดตางๆ สงแวดลอม คอ สงตางๆ ทอยรอบตวมนษย ซงมทงมชวตและไมมชวต ทงทเปนรปธรรม (จบตองและมองเหนได) และนามธรรม (จบตองไมไดและมองไมเหน)ทงทเกดขนเองตามธรรมชาตและทมนษยสรางขน อาจแบงไดเปน 2 ประเภท คอ สงแวดลอมทางธรรมชาต (Natural environment) และสงแวดลอมทมนษยสรางขน (Man-Mode Environment) สงแวดลอมทางธรรมชาตแบงออกเปน 2 ประเภทยอย คอ สงแวดลอมทางกายภาพ (หรอสงแวดลอมทไมมชวต) และสงแวดลอมทมชวต สงแวดลอมทางกายภาพ หรอสงแวดลอมทไมมชวต (Abiotic Environment) แบงไดดงนบรรยากาศ (Atmosphere) หมายถงอากาศทหอหมโลก ประกอบดวย ก าช นด ต างๆ เ ชน โอโซน ไนโตร เจน ออกซ เจน อา รกอน คารบอนไดออกไซด ฝ นละออง และไอน า อทกภาค (Hydrosphere) หมายถงสวนทเปนน าทงหมดของพนผวโลก ไดแก มหาสมทร ทะเล แมน า ฯลฯ ธรณภาคหรอเปลอกโลกหมายถง สวนของโลกทเปนของแขงหอหมอยรอบนอกสดของโลกประกอบดวยหนและดน สวนสงแวดลอมทมชวต (Biotic Environment)ไดแก พช สตว และมนษย ดงน นจงสามารถสรปไดวา วชาจลชววทยาสงแวดลอม หมายถง การศกษาเกยวกบจลลนทรยทพบอยท วไป ทงในดน นา อากาศ และทปะปนอยในอาหาร ตลอดจนศกษาถงความสมดลทางสภาพแวดลอม การเปลยนแปลงสภาพแวดลอมเนองจากหรอเกยวของกบจลนทรย และการแกสภาพแวดลอมเปนพษโดยหลกการทางจลนทรย

1.2 ความสาคญและการใชประโยชนของจลนทรยในสงแวดลอม 1.2.1ประโยชนของจลนทรยในสงแวดลอม 1) ชวยในการยอยสลาย โมเลกลใหญใหเปนโมเลกลเลก เรยกวา กระบวนการมนลรลไลเซชน Minerallization เชน กระบวนการมเนอรลไลเซชน (mineralization) ของ

ไนโตรเจน จะเปนการเปลยนแปลงของอนทรยไนโตรเจนในอนทรยวตถเปน NH3 โดยกจกรรมของจลนทรย ดนประเภทสรางอาหารเองไมได (heterotrophic) หลายชนด เมอมการเนาสลายของอนทรยวตถ ซง NH3 ทเกดขนนสวนใหญจะเปลยนเปน NH+

4 ทนท เมอดนม

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 2

ความชน จลนทรยดนททาหนาทยอยสลายอนทรยวตถ สวนใหญตองการแกส O2 ในการหายใจ ดงนนมเนอรลไลเซชนของไนโตรเจนจงเกดขนไดดในสภาพทดนมการถายเทอากาศดเทานน ในสภาพทดนอมตวดวยน า (ขาดออกซเจน) มเนอรลไลเซชนของไนโตรเจนเกดขนไดเพยงเลกนอย เนองจากผลผลตทไดจากมเนอรลไลเซชนของไนโตรเจนคอ NH3 ดงนนจงมชอเรยกขบวนการนอกชอหนงวาแอมโมนฟเคชน (ammonification) มเนอรลไลเซชนของไนโตรเจนเปนแหลงสาคญของไนโตรเจนในดนทจะเปนประโยชนตอพช ปรมาณไนโตรเจนทไดขนอยกบปรมาณอนทรยวตถและอตราการเกดกระบวนการมเนอรลไลเซชน ดนทมปรมาณอนทรยวตถสงอาจมอตราการเกดขบวนการมเนอรลไลเซชนตากได ถาหากมปจจยทไมเหมาะสม (นรนาม, 2557) 2) จลนทรยบางชนดทาหนาทเปนผผลต ไดแก สาหรายสเขยวแกมน าเงนแบคทเรยทสงเคราะหแสงได แบคทเรยทใชพลงงานแสงอาทตย ซงมความสาคญในระบบนเวศจลนทรยชนดสามารถแกสภาพแวดลอมเปนพษไดโดยหลกการทางจลนทรย เชน ชวยในการยอยสลายสารพษ การบาบดน าเสยดวยจลนทรย แบคทเรยบางชนดสามารถใชปราบศตรพชได เปนตน 3) สงเสรมสขภาพ และรกษาโรคบางชนดได เชนการนา penicillium sp. มาผลตเพนซลลน (Penicillin) เปนตน 1.2.2 โทษของจลนทรยในสงแวดลอม 1) จลนทรยบางชนดเปนสาเหตของการเกดโรคตางๆ เชน ในเนอสตวแบคทเรย Vibrio cholererae เปนสาเหตของอหวาตกโรค และ Vibrio parehaemolvticus เปนสาเหตทาใหอาหารเปนพษและไวรสททาใหเกดตบอบเสบ 2) จลนทรยบางชนดทาใหเกดน าเสย โดยเมอมการปลอยน าเสยลงสแหลงน าเปนการเพมสารอนทรยและอนนทรยสารใหแกแหลงน า ทาใหแบคทเรยนาไปใชเปนอาหารและเจรญเตบโตอยางเรวและใชออกซเจนยอยสลายสารอนทรยไปดวย บางครงใชไมหมด เกดสภาพไรออกซเจนในแหลงนา ทาใหสงมชวตในแหลงน าทนอยไมไดตายไป ทาใหแบคทเรยแอนแอโรบเจรญแทนทและยอยสลายตอไป การยอยสภาพไรออกซเจนจะไดสารประกอบทมกลนเหมน รวมทงกาซไขเนาดวยทาใหน าในแหลงนากลายเปนเนาเสย 3) จลนทรยบางชนดเปนตวทาลายเครองมอและเครองใชบางอยาง

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 3

4) จลนทรยบางชนดทาใหอาหารเกดเนาเสย เชน การเนาเสยในไขจะมแบคทเรยในสกล Pseudomonas, Proteus, Achromobacter, Bacillus, Micrococus เปนตน ททาใหเกดการเนาเสย 5) จลนทรยบางชนด ทาใหดนสญเสยแรธาตในดน เชน Dinitrifying bectiria ตวอยางเชน Micrococus, Bacillus ฯลฯ ในกระบวนการ Dinitrification ของวฏจกรไนโตรเจน มผลทาใหดนสญเสยธาตไนโตรเจน

1.3 จลนทรยในสงแวดลอม จลนทรยมบทบาททสาคญในสงแวดลอม เนองจากมการแพรกระจายอยแทบทกทในโลกแหงน ทงในน าจด บนบก ในอากาศหรอในมหาสมทร หรอในสงแวดลอมทบบคน (Extreme conditions) เปนตน โดยจลนทรยมกมความสมพนธซงกนและกน และมความสมพนธโดยตรงกบมนษยท งทางตรงและทางออมอนสงผลตอการเปลยนแปลงของ

ระบบสงแวดลอม โดยจลนทรยทมความสมพนธตอสงแวดลอม ไดแก แบคทเรย ฟงใจ สาหราย โปรโตซวและไวรส 1.3.1 แบคทเรย แบคทเรยถอเปนจลนทรยมความสาคญตอการศกษาทางจลชววทยามากทสด

กลมหนง เพราะนอกจากจะเปนจลนทรยกลมใหญแลว แบคทเรยยงมความสาคญตอการ

ดารงชวตของมนษยอยางมาก ทงในทางทเปนลบและทางบวก แบคทเรยหลายชนดเปนเชอกอโรคทสามารถกอใหเกดภาวะตดเชอรนแรงในมนษย หรอสตว ในขณะทแบคทเรยอกหลายชนดมสมบตทเปนประโยชน สามารถนามาประยกตใชในกจการตางๆ ได ดงนน การศกษาเพอทาความเขาใจเกยวกบธรรมชาตของแบคทเรยชนดตางๆ จงถอวามความสาคญอยางยง เพอจะใชองคความรทไดมาใชในการควบคมแบคทเรยทเปนโทษ และในขณะเดยวกนกสามารถนาแบคทเรยทมคณคามาใชประโยชนไดอยางมประสทธภาพ โครงสรางสรางระดบเซลลของแบคทเรย (ภาพท 1.1) แบคทเรยเปนจลนทรยทมเซลลแบบโพคารโอต ซงเปนรปแบบเซลลทไมซบซอนและภายในเซลลไมมนวเคลยสท

แทจรง มเพยงบรเวณทสารพนธกรรมไปรวมกนอยหนาแนน แตไมมสวนหอหมทชดเจน เรยกวา นวคลออยด (nucleoid) และนอกจากลกษณะทกลาวมาน เซลลของแบคทเรยยงมโครงสรางตางๆ ทมสมบตคอนขางจาเพาะแตกตางจากจลนทรยกลมอน ดงน ผนงเซลล เซลลของแบคทเรยทกชนดมผนงเซลลเปนสวนหอหมชนนอกสดของเซลล ถอเปนโครงสรางสาคญทชวยใหแบคทเรยคงรปราง และปกปองกนเซลลจากแรงดน

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 4

ออสโมซส (Osmotic pressure) นอกจากนยงเปนทยดเกาะของแฟลเจลลา เปนตาแหนงทแบค เทอรโอฟาจ (Bacteriophage) สวนใหญมาเกาะเพอนาสารพนธกรรมเขาสเซลลแบคทเรยและยงมคณสมบตในการเปนโซมาตกแอนตเจน (somatic antigen) อกดวย

ภาพท 1.1 โครงสรางพนฐานของแบคทเรย

ทมา : http://www.arabslab.com/myimages/bacteria/bacteria_cell_wall_structure.jpg

องคประกอบทางเคมของผนงเซลล โครงสรางของผนงเซลลมความซบซอน ม

สารในกลมของโปรตน และโพลแซคคาไรดเปนโครงสรางหลก โพลแซคคาไรดทพบในผนงเซลลประกอบดวยน าตาลสองชนดคอ เอนอะซทลกลโคซามน (N-acetylglucosamine, NAG) และกรดเอน-อะซทลมวรามก (N-actylmuramic acid, NAM) ขณะทกลมของโปรตน

ประกอบดวยกรดแอมโนหลายชนด เชน ไลซน (lysine) อะลานน (alanine) ไกลซน (glycine) และกรดกลตามก (glutamic acid) เปนตน ทงนปรมาณและชนดของกรดแอมโนจะแตกตางกนไปตามชนดของแบคทเรย แฟลเจลลา (flagella) เปนระยางคทใชในการเคลอนทของแบคทเรย พบใน

แบคทเรยบางชนดเทานน แฟลเจลลาทพบในแบคทเรยแบงเปน 2 แบบใหญ ๆ คอ เพอรทรคสแฟลเจลลา (peritrichous flagella) เปนแฟลเจลลายนออกมารอบๆ เซลลของแบคทเรย (peritrichous) พบใน Salmonella typhosa และ (Proteus vulgaris)เปนตน อกแบบคอโพลารแฟลเจลลา (polar flagella) เปนแฟลเจลลาทยนออกมาจากปลายหรอขวของเซลล อาจยน

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 5

ออกมาเพยง 1 เสน ทปลายดานใดดานหนงของเซลลเรยกวาโมโนทรคสแฟลเจลลา (monotrichous) พบใน Vibrio cholerae ซงเปนตวการทาใหเกดโรคอหวาตกโรค แบบทยนออกมามากกวา 1 เสน ทปลายทงสองขางของเซลล เรยกวา แอมฟทรคสแฟลเจลลา (amphitrichous) พบใน Chromatium okenii และแบบทยนออกมามากกวา 1 เยอหมเซลล เยอหมเซลลเปนสวนทอยถดจากผนงเซลลของแบคทเรย และหอหมไซโทพลาซมไว มลกษณะเปนเยอบางๆ ประกอบดวยฟอสโฟลปด (phospholipid) 20-30 เปอรเซนต โปรตน 60-70 เปอรเซนต ทาหนาทควบคมการผานเขาออกของสารตางๆ (ภาพท 1.2)

ภาพท 1.2 เยอหมเซลลของแบคทเรย ทมา : http://www.conceptdraw.com/sampletour/medical/PlasmaMembrane.gif

ไซโทพลาซม เปนสวนทอยถดจากเยอหมเซลลเขามาภายในเซลล มลกษณะเปนของเหลวทประกอบดวยสารประกอบหลายชนดรวมกน นอกจากนนยงมไรโบโซม และโครมาทนอยภายในอกดวย

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 6

ไรโบโซม เปนออรแกเนลลทมลกษณะกลม ไมมเยอหม ขนาดเลกมาก เสนผาศนยกลางประมาณ 20 นาโนเมตร ประกอบดวยโปรตน 40 เปอรเซนต และ อารเอนเอ 60 เปอรเซนต หนาทของไรโบโซมจะเกยวของกบการสงเคราะหโปรตนชนดตางๆ โดยจะเขาไปยดเกาะกบ mRNA เปนสายยาวของโพลโซม หรอโพลไรโบโซม (polysome หรอ polyribosome) นวคลออยด (nucleoid) คอสารพนธกรรมของแบคทเรย กระจายตวอยภายในไซโทพลาสซม ทงนเนองจากสารพนธกรรมของแบคทเรยไมมเยอหมเหมอนในยแครโอต อาจเรยกชออนๆ ไดดงน บรเวณโครมทน (chromatin area) นวเคลยร อคววาเลนท (nuclear equivalent) โครโมโซมของแบคทเรย (bacterial chromosome) โครมาทนบอด (chromatin body) แบคทเรยมรปรางหลายแบบ เชน รปกลม รปแทง แทงตรง (regular rod) แทงกลมปลายมน (rounded end) แทงกลมสนคลายไข (coccoid) แทงไมตรง (irregular rod) รปทรงกระบอกขนาดหวทายไมเทากน (club-shaped) รปแทงยาวปลายเรยวคลายกระสวย (fusiform) แทงโคง (curved rod) เกลยวสวาน (spirochete) และแบบเกลยว เปนตน การทแบคทเรยมรปรางตางกนเปนการปรบตวใหอยในสภาพแวดลอมไดดขน เชน รปรางกลมทาใหเซลลทนอยในสภาพแวดลอมทแหงแลงไดด ขณะทรปรางแทงจะชวยในการแลกเปลยน

สารอาหารกบสภาพแวดลอมไดดกวารปรางกลม เนองจากมพนทผวตอปรมาตรมากกวา สวนพวกทมรปรางเปนเกลยว จะลดความเสยดทานในการเคลอนทจากสงแวดลอมไดด แบคทเรยทพบวามความสาคญตอสงแวดลอม ตวอยางเชน Arthrobacter เปน

สมาชกสวนใหญของแบคทเรยในดนซงพบประมาณรอยละ 40 ของคา TPC (Total plate count) ตดส gram variable รปรางเซลลเปนทอนยาวบอบบางและรปรางเปนแบบ pleomorphism และตดสแกรมลบเมออายนอย พบมากในดนเนองจากใชอาหารไดกวาง Streptomyces มเสนใยแตกแขนง สบพนธโดยการสรางสปอร ตดสแกรมบวก ออกซไดซสารอนทรยได แบคทเรยสวนใหญสรางสารปฏชวนะ ซงมคณสมบตทาลายแบคทเรย รา สาหราย ไวรสและโปรโตซวได Pseudomonas เปนแบคทเรยแกรมลบรปรางทอนหรอโคงมแฟลกเจลลาตองการอากาศในการเจรญ Bacillus ตดสแกรมบวก เปนพวก gram variable รปทอนสรางเอนโดสปอรได

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 7

1.3.2 ฟงใจ ฟงใจเปนยคารโอตทวไปเปนพวกเฮทเทอโรโทรป ฟงใจมความสาคญในการยอยพอลเมอรของพชไดแก เซลลโลสและลกนน ฟงใจมประมาณ 15,000 ชนดทจดเปนฟงใจทแทจรงรวมไปถงพวก basidiomycetes ทมองเหนดวยตาเปลา เชน เหดและยงพบอาศยอยรวมกบสาหรายสเขยวหรอไซยาโนแบคทเรย เ ชนไลเคน ฟงใจจดเปนสงมชวตทมความสมพนธตอพชทงในแงทเปนประโยชนและกอโทษ พวกไมโคไรซาอยรวมกบรากพชโดยใหอาหารและปองกนการเขาทาลายของพวกกอโรค หรอใชเปนตวผลตยาเชน เพนนซลนและไซโครสปอรน ในทางตรงกนขามพวกฟงใจกกอโรคในรากพชเชนกน เชน Armillaria, Fusarium หรอ Rhizoctonia โครงสรางสรางระดบเซลลของฟงใจ ฟงไจหมายถงจลนทรยทมนวเคลยสแบบ eucaryote ไมมคลอโรฟลล สรางสปอรได มการสบพนธทงแบบมเพศและไมมเพศ โครงสรางเปนแบบเซลลเดยวหรอหลายเซลล ผนงเซลลประกอบดวยสารพวกไคตนหรอ

เซลลโลสกบไคตน ฟงไจหลายเซลลจะประกอบดวยเซลลเรยงตวในแนวกนเปนเสนใยหรอไฮฟา(hypha) พวกเซลลเดยวเรยกวายสต สวนพวกทมไฮฟาเรยกวารา เซลลไฮฟาขนาดใหญมเสนผาศนยกลาง 10-20ไมครอน เซลลขนาดเลกมเสนผาศนยกลาง 1 ไมครอน ผนงเซลล ทาหนาทใหเซลลคงรปรางได ฟงไจสวนใหญจะมผนงเซลล

ประกอบดวยสารพวกไคตนหรอเซลลโลสกบไคตน สวนโปรตนและลปดทผนงเซลลนนมพบนอยมาก เซลลเมมเบรน ทาหนาทหอหมโปรโตพลาสซมและควบคมการนาสารเขาส

ภายในเซลล ประกอบดวยลปดและโปรตนทจะจดเรยงตวเปนสารประกอบเชงซอนของ lipoprotein ซงชนดและจานวนของลปดกบโปรตนจะแตกตางกนไป ในเซลลเมมเบรนของยสตมลปดประกอบดวย mono, di, และ triglycerides, triglycerophisphatides และ sterol สวนโปรตนนนยงไมทราบแนวชดวาแระกอบดวยชนดใดบาง แตพบวามเอนไซมทเกยวของกบ

การนาน าตาลและกรดอะมโนเขาสภายในเซลล ลปดและโปรตนเหลานจะมาจดเรยงตวเปน unit membrane ซงเปนโครงสรางพนฐานของเซลลเมมเบรน ออแกเนลลตาง ๆ (organelles) ไดแก ไมโตคอนเดรย ทาหนาทสรางพลงงานในขบวนการ oxidative phosphorylation มรปรางและจานวนแตกตางกนไปขนอยกบชนดของฟงไจ, ชวงระยะการเจรญ และการเปลยนแปลงของสภาพแวดลอมภายนอก เอนโดพลาสมคเรตคลม มความสาคญเกยวกบการเจรญในดานขยายขนาดและความยาวของไฮฟา ไร

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 8

โบโซม พบทงทเปนอสระในไซโตพลาสซมและเอนโดพลาสมคเรตคลมชนดขรขระ ทาหนาทในการสงเคราะหโปรตน ไรโบโซมทเปนอสระในไซโตพลาสซมจะสงเคราะหโปรตนท

นาไปใชควบคมกจกรรมตาง ๆ ภายในเซลลสวนไรโบโซมทเอนโดพลาสมคเรคลมชนด

ขรขระจะสงเคราะหโปรตนเพอนาไปใชกจกรรมภายนอกเซลล กอลไจแอพพาราตส ทา

หนาทสงเคราะหสารโมเลกลใหญและสารประกอบเชงซอนใหกบเซลล เชน lipoprotein ในเซลลปลายไฮฟานนจะมกอลไจแอพพาราตสทาหนาทเกยวกบการสงเคราะหเซลลเมมเบรน นวเคลยส แตละเซลลจะมหนงนวเคลยสหรอมากกวา ทงนขนอยกบชนดของเสนใยในฟงไจนน ๆ เนองจากในฟงไจทมโครงสรางเปนเสนใยนน เสนใยจะมการเพมจานวนและรวมกลมกนจนมขนาดใหญและมองเหนไดดวยตาเปลาเรยกวาไมซเลยม(mycelium) ฟงไจบางชนดจะสรางรงควตถทาใหมสตาง ๆ อกดวย เสนใยของฟงไจ (ภาพท 1.3)

ภาพท 1.3 ลกษณะเสนใยของฟงใจ

ทมา : http://boom3tle31.wordpress.com/ เสนใยของฟงใจจาแนกได 2 แบบ คอ เสนใยไมมผนงกน(non septate hypha) : เสนใยมลกษณะเปนทอทะลถงกนโดยตลอดหรอเปนเซลลทยาวและมหลายนวเคลยส เรยกเสนใย

แบบนวา coenocytic hypha และเสนใยมผนงกน(septate hypha) เปนเสนใยทแตละเซลลจะมผนงกนไวทาใหดลกษณะเปนหองๆ ในแตละเซลลจะเชอมกนดวยรตรงกลางของผนงกน ภายในเซลลมนวเคลยสและไซโตพลาสซมทประกอบดวย organelles ตางๆ สาหรบการเจรญในแตละเซลลอาจมหนงนวเคลยส(uninucleate) หรอหลายนวเคลยส(multinucleate)

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 9

1.3.3 สาหราย (Algae) สาหรายเปนสงมชวตทมคลอโรฟลลและสามารถสงเคราะหแสงได แตกตางจากพชสเขยวคอมโครงสรางในการสบพนธแบบอาศยเพศเปนแบบงาย ๆ สวนในการสบพนธแบบไมอาศยเพศ สาหรายหลายชนดสรางสปอรทมแฟลกเจลาและ/หรอสปอรทไมเคลอนทอยในสปอรแรงเกยม (sporangium) สาหรายมขนาดและรปรางแตกตางกน (ภาพท 1.4) บางชนดเปนเซลลเดยว ๆ อาจมรปรางกลม, ทอน หรอเรยวแหลม บางชนดอยกนหลายเซลล ทาใหเกดรปรางทตางออกไป อาจเปนโคโลน เปนเสนสายเดยวๆ หรอเสนสายเปนกลม

ภาพท 1.4 ลกษณะรปรางของสาหรายสเขยว

ทมา : http://content.answers.com/main/content/wp/en-commons/thumb/a/a6/240px- Haeckel_Siphoneae.jpg

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 10

โครงสรางสรางระดบเซลลของสาหราย เซลลของสาหรายเปนชนดยคารโอต สวนใหญมผนงเซลลบางแตแขงแรง พวกสาหรายทเคลอนทไดจะม เยอหมเซลลทยดหยนไดเรยก เพอรพลาสต (periplast) ผนงเซลลของสาหรายหลายชนดลอมรอบดวยเมทรกซ (outer matrix) ทผนงเซลลขบออกมา ภายในเซลลสาหรายมนวเคลยสทเหนชดเจน นอกจากนนมเมดแปงหยดนามน แวควโอล คลอโรฟลลและรงควตถอนๆ อยในออรแกเนลลทเรยกวา คลอโร- พลาสต (chloroplast) ซงอาจมรปรางตางๆ กน คลอโรฟลลมหลายชนดคอ เอ บ ซ ด และอ สวนรงควตถอนๆ คอ คาโรทนอยด (carotenoid) ซงประกอบดวยคาโรทน(carotene) และแซนโธฟล(xanthophyll) กบไฟโคบลนหรอบลโปรตน (phycobilin หรอ biliprotein) 1.3.4 โปรโตซว (Protozoa) โปรโทซวเปนยคารโอตกโพรทสตทพบเปนเซลลเดยวเปนสวนใหญ (ภาพท 1.5) มความแตกตางจากยคารโอตกโพรทสตอน โดยสามารถเคลอนทไดในบางระยะของวงจรชวตและไมมผนงเซลล มขนาดเลกสวนใหญมเสนผาศนยกลางขนาด 5-250 ไมโครเมตร เซลลของโพรโทซวอาจรวมกนเปนกลมกอนทเรยกวาโคโลน โดยมสายไซโทพลาซมเชอมกน มกพบในแหลงทอยชนแฉะ ทะเล ดน นาจด สามารถทนตอสภาพแวดลอมไมเหมาะสมไดโดยการแปรสภาพเปนซสต ซงแบงโพรโทซวเปนสองกลม คอ พวกดารงชวตแบบอสระและพวกทอยอาศยรวมกบสงมชวตอน โครงสรางสรางภายในเซลลของโปรโตซว ไซโทพลาซม ประกอบดวย

โปรตนชนดกลอบวลาร โปรตนยดกนหลวมๆ เปนโครงรางของเซลล นอกจากนยง

ประกอบดวยโปรตนทเรยงตวแบบขนานกนเปนไฟบรล โพรโตซวบางชนดมรงควตถกระจายอยท ว ไซโทพลาสซมทาใหมสตาง ๆ เชน เขยว นาตาล และ มวง เปนตน นวเคลยสของโพรโทซวทกชนดอยางนอยตองมนวเคลยสแบบยคารโอตหนง

อน มหลายชนดทมนวเคลยสมากกวาหนงอน ซงจะมนวเคลยสสองอนทตางกน คอ แมโครนวเคลยส (ทาหนาทควบคมกระบวนการทางเมแทบบอลซมของเซลลและกระบวนการรเจนเนอเรชน) และไมโครนวเคลยส (ทาหนาทเกยวกบกระบวนการสบพนธแบบอาศยเพศ) เยอหมนวเคลยส มหนาทปองกนเซลลไมใหมอนตรายจากสงภายนอก ควบคมการแลกเปลยนสาร รบการกระตนทางเคมและทางกายภาพ และเปนสวนทสมผสกบเซลลอนๆ ผวชนนอกสดของเยอหมเซลล เรยกวา เพลลเคล (pellicle) ซงมความหนาและมความยดหยน สามารถปองกนความแหงแลงและสารเคมได

แนวความคดพนฐานดานจลชววทยาสงแวดลอม 11

โครงสรางอวยวะทใชเคลอนท ซโดโพเดย (pseudopodia) เกดจากการไหลเทของไซโทพลาสซมกลายเปนเทา

เทยมทยนออกไปจากเซลลบรเวณทไมมเพลลเคลทแขงหอหม เปนอวยวะทใชในการเคลอนทของพวกอมบา แฟลกเจลลาและซเลย (flagella and cilia) แฟลกเจลลาเปนเสนสายทยนออกจากไซโทพลาสซม มจานวน 1 ถง 8 เสน แตสวนใหญม 1 ถง 2 เสน ประกอบดวยสองสวน คอ สวนอลาสตกฟลาเมนตหรอแอกโซนม และสวนหอหมทลอมรอบแอกโซนม สวนซเลยม

ลกษณะเปนขนละเอยดและสน ยนออกจากเซลลอาจมความยาวสมาเสมอหรอความยาวตางกนแลวแตตาแหนงของซเลย ซเลยนอกจากชวยในการเคลอนทแลว ยงชวยในการกนอาหาร และชวยเปนอวยวะรบสมผส

ภาพท 1.5 ลกษณะรปรางของโปรโตซวชนดตางๆ

ทมา : http://www.geocities.com/sumpan2000_th/unit_3/sa_1/protista/Protozoa.gif

หนวยท 2 อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย จลนทรยมลกษณะตางๆทสามารถจาแนกใหเปนหมวดหมได โดยเรมจากสายพนธ (strain) ซงเปนเชอบรสทธทมาจากเชอโคโลนเรมตน เชน สายพนธ ATCC 19554 เปนตน ลาดบหมวดหมของสงมชวตจดเรยงจากกลมใหญลงไปกลมยอยคอ Kingdom Phylum (หรอ Division) Class Order Family Genus และ Species ลาดบอนกรมวธานทตาสด คอ สปชส (species) ซงเปนลกษณะของสายพนธตางๆ ทคลายคลงกน สปชสหนงๆจะมทยปสเตน (type stain) รวมกน และสายพนธอนๆ จะมลกษณะคลายกบทยปสเตนดวย ทยปสเตนเปนตวอยางทใชอางองถาวรของสปชส ดงนนสปชสของแบคทเรยจงเปนทรวบรวมสายพนธทคลายกน จนส (genus) ประกอบดวยสปชสทคลายกน และมทยปสปชส (type species) ซงเปนตวอยางทถาวรของจนส สปชสอนจะถกพจารณาวามความคลายคลงเพยงพอกบทยปสปชส จงจะจดไวในจนสเดยวกน ทานองเดยวกนในลาดบทสงขน ตระกล (family) กประกอบดวยเจเนอรา (general) ทคลายกน อนดบ (order) กประกอบดวยตระกลทคลายกน คลาส (class) กประกอบดวยอนดบทคลายกน ดวชน (division) กประกอบดวยคลาสทคลายกน อาณาจกร (kingdom) กประกอบดวยดวชนทคลายกน

2.1 อนกรมวธานของแบคทเรย หลกเกณฑในการจดหมวดหมแบคทเรย (ดวงพร คนธโชต, 2537) การจาแนกแบคทเรยตามวธของ Bergey นนพยายามหารายละเอยดขอแตกตางระหวางแบคทเรยใหมากทสดพอสรปเปนขอๆ ไดดงน 2.1.1. คณสมบตความตองการอาหาร (Nutritional requirement) แบคทเรยมความตองการอาหารแตกตางกนมากบางชนดตองการอาหารท

ซบซอน แตบางชนดกเจรญในอาหารทงายๆ ได สมาชกของแบคทเรยเปนสงมชวตทสามารถดารงชวตอยไดทกรปแบบ ลกษณะการดารงชวตแบงตามความตองการแหลงพลงงาน และแหลงคารบอนไดเปน 4 ประเภท ดงตารางท 2.1

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 13

ตารางท 2.1 ลกษณะการดารงชวตของพวกจลนทรย Mode of growth Carbon source Energy

source Notes and relation to hydrogen production

Photoheterotrophy Organic carbon Light Preferred growth mode by PNS bacteria. Only mode resulting in hydrogen production

Photoautotrophy Inorganic carbon (CO2)

Light In the absence of organic carbon. Results in consumption of hydrogen.

Aerobicrespiration (chemoheterotrophy)

Organicc arbon Organic carbon

In the presence of oxygen. Stops hydrogenproduction.

Anaerobic respiration (chemoheterotrophy)

Organic carbon Organic carbon

Conditions. (Requires terminal electron acceptor other than O2, such as nitrate). No hydrogen production. Marginal growth.

ทมา : ดดแปลงจาก Koku et al., 2002 แบคทเรยทศกษามากในหองปฏบตการทวไปเปนพวกทมการดารงชวตแบบ Aerobicrespiration (chemoheterotrophy) อาหารเลยงเชอ (culture medium) ทวไปก

ประกอบดวยธาตอาหารทชวยในการเจรญของจลนทรย อาหารเลยงเชอบางชนดมเพยงเกลอ อนนทรย แตบางชนดกตองมการเตมสารสกดจากเนอสตว หรอพช หรอของจลนทรย เชน Beef extract Mall extract และ Yeast extract 2.1.2 ความตองการทางดานกายภาพ (Physical requirement) ไดแกสภาพแวดลอมทางกายภาพทเกยวของกบการเจรญของแบคทเรย เชน อณหภม อากาศ แสง ความเปนกรดดาง ความตองการแกสบางชนด เปนตน สภาพทางกายภาพสามารถใชจดหมวดหมของแบคทเรยได เชน แบคทเรยทเจรญไดในบรรยากาศทมออกซเจน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 14

เรยกวา aerobic bacteria ถาไมสามารถเจรญในบรรยากาศทมออกซเจน เรยกวา anaerobic bacteriaหรอถาเจรญไดทงในททมออกซเจนและไมมออกซเจนเรยกวาfacultative anaerobic bacteria หรอถาเจรญไดดในททมออกซเจนเลกนอยเรยกวา Microaerophilic bacteria แตถาดจากอณหภมกอาจแบงทเรยออกไดเปน 3 พวกคอ พวกทชอบเจรญในทอณหภมสงเรยกวา themophilic bacteria ถาชอบอณหภมปานกลางเรยกวา mesophilic bacteria และถาชอบ

อณหภมตาเรยกวา psychrophilic bacteria เปนตน 2.1.3 ลกษณะการเจรญบนอาหารเลยงเชอ (Cultural characteristic) จากเซลลหนงเซลลของแบคทเรยจะเจรญขนรวมเปนกลมกอนทเรยกวา โคโลน (colony) จนสามารถมองเหนดวยตาเปลาได ทาใหสามารถศกษาลกษณะของเชอจากโคโลน เชน ความมน ความดาน ใส ขน ทบ ใหรงควตถเปนเมดละเอยดหรอหยาบ ขอบเขตการเจรญกระจายออกหรอเปนจดเลกๆ มลกษณะขอบเรยบหรอขรขระ เปนเมอกหรอแหง หรอเปนเกลดเปนตน นอกจากนลกษณะการเจรญในอาหารแขงหนาตดตรง (stab culture) หรอในอาหารเหลว (broth culture) กสามารถนามาชวยในการจดจาแนกได 2.1.4 คณสมบตดานสณฐานวทยา (Morphological characteristic) เปนคณสมบตทไมสามารถมองเหนดวยตาเปลา ตองสองดวยกลองจลทรรศนและแบคทเรยโดยทวไปคอพวกทอยในอนดบ Eubacteriales ซงเปนแบคทเรยทเราศกษากน

มากทสด มขนาดเปนไมครอนตองใชกาลงขยายประมาณ 1000 เทา โดยใชเลนสหวน ามน (oil immersion len) จงจะเหนรปรางไดวาเปนแทง ทรงกลม หรอทรงเกลยว มการจดเรยงตวแบบไหน รวมทงศกษาดวาแบคทเรยมการจดสปอรสรางแคปซล (capsule) หรอเกราะ (cyst) หรอเปลา และดชนดของแฟลเจลลา (flagella) แตถาจะศกษาโครงสรางภายในเซลลตองใชกลองจลทรรศนอเลกตรอน 2.1.5 คณสมบตของกระบวนการเมแทบอลซมหรอคณสมบตทางชวเคม (Metabolic or biochemical characteristic) การศกษาเมเทบอลซม นอกจากจะใชวาจลนทรยใหประโยชนหรอใหโทษอยางไรแลว ยงนามาใชในการแยกชนดของแบคทเรยดวย เพราะวาแบคทเรยแตละชนดมความสามารถในการยอยสารอาหารแตกตางกนมาก การศกษาดการเปลยนแปลงทางชวเคมทเกดขน โดยการเลยงเชอในอาหารชนดตางๆ ทใสธาตอาหารบางอยางลงไปแลวสงเกตการเปลยนแปลงทเกดขนในอาหารเลยงเชอ เชน การเปลยนสของอาหารเลยงเชอ การเกดกรด เกด

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 15

แกส เกดสารบางชนด เปนตน จากวธดงกลาวทาใหสามารถทราบปฏกรยาเคมทเกดขนภายในเซลล แตละขนตอนได 2.1.6 คณสมบตของสวนประกอบทางเคม (Chemical composition characteristic) ปจจบนทเทคนคใหมๆ ทสามารถแยกโครงสรางของเซลลได และในแบคทเรยกมการศกษามากเชนกน เชน พบวาแบคทเรยแกรมบวกและแกรมลบมสวนประกอบทางเคมของผนงเซลลแตกตางกน ศกษาดสารพนธกรรมและสารทเปนสวนประกอบของเซลล 2.1.7 คณสมบตในการเปนแอนตเจน ศกษาถงคณสมบตของแบคทเรยเกยวกบปฏกรยาแอนตเจน-แอนตบอด ดความสามารถของแบคทเรยในการเปนแอนตเจน โดยฉดแบคทเรยเขาไปในรางกายสตวทดลองแลวตรวจสอบดวามการสรางแอนตบอดขนในซรมหรอไม ซงปฏกรยานเปนปฏกรยาทมความจาเพาะเจาะจงสง มประโยชนมากในการแยกแบคทเรย บางครงสามารถแยกละเอยดลงไปถงสายพนธได 2.1.8 คณสมบตดานพนธกรรม (Genetic characteristic) การจดจาแนกทถอวาสมบรณทสดควรจะศกษาสารพนธกรรม เพอการจดจาแนกแบคทเรยใหเขาใกลระบบธรรมชาตมากทสด โดยทวไปศกษา 2 วธคอ วเคราะหหาปรมาณของกรดนวคลอก (nucleic acid) โดยหาปรมาณของกวนน (guanine) และไซโทซน (cytocine) ในเซลล และการหาความสมพนธของปฏกรยาระหวาง DNA กบ DNA หรอ DNA กบ RNA ของแบคทเรยตางชนดกน ในการเกด DNA hybridization หรอ DNA-RNA hybridization เพอหาความสมพนธระหวางแบคทเรยตางชนดกน นอกจากนการศกษาถงขนาดของจโนม (genome) กชวยในการจดจาแนกได วธแบบใหมสาหรบการจดอนกรมวธานของแบคทเรย (Molecular approach) เมอมความเจรญกาวหนาทางชวโมเลกลมากขน จงเกดแนวทางใหมสาหรบการจดอนกรมวธานของแบคทเรย ดวยเทคนคททาใหทราบถงคณสมบตของยนของแบคทเรยจะชวยสนบสนนลกษณะภายนอกของสงมชวตการศกษาระบบพนธกรรมของแบคทเรยในระดบ

โมเลกลเพอศกษาหาความสมพนธของแบคทเรยชนดตางๆ นยม 2 วธการ คอ 1) เปรยบเทยบเบสองคประกอบของ DNA DNA มลกษณะเปนสายค (double strand) โดยประกอบดวยเบส 4 ชนดคอ

Adenine (A) Thymine (T) Guanine (G) และ Cytosine (C) สาหรบ Double-strand DNA จะม

เบส paring A=T และ G=C การศกษาในชวงแรกๆ พบวา DNA ทวเคราะหจะมอตราสวนแปร

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 16

ไปตาม DNA ทไดจากสงมชวตแตละชนด และตอมาพบวาเบสองคประกอบของ DNA เปน

ลกษณะทสาคญในการจดอนกรมวธานโดยเฉพาะอยางยงของจลนทรย

วธการวเคราะหเบสองคประกอบของ DNA สามารถทาไดทงวธการทางเคมและ

ฟสกส ทางเคมทาโดยการไฮโดรไลส แตวธการทางฟสกสจะงายกวาโดยใชความรอนคา

melting temperature (Tm) ของ DNA (เปนอณหภมท DNA denature โดยไฮโดรเจนบอนดของ

ทงสองเสนแยกจากกนไดครงหนง) จะสมพนธโดยตรงกบคา G + C Content ทงนเนองจาก

ไฮโดรเจนบอนดระหวาง GC แขงแรงกวา AT เมอ DNA แยกออกจากกน คาดดซม (absorb)ท

260 นาโนเมตรจะเพมขนจนไดคาการดดซมสงสด เมอเพมความรอนขนไฮโดรเจนบอนดจะ

แยกไดมากขนจนถงระดบท DNA แยกเปนเสนเดยว จดกลางของ curve ทไดคอ คา Tm

สาหรบการหาคา G + C Content กนาเอา DNA ไปปนใน ScCl gradient ดระดบ CsCl gradient

band เพอวดความหนาแนนทใชวธการนกเพราะความหนาแนนของ DNA เปน function ของ

G + C : A + T แลวนามาคานวณคา G + C Content โดยสตร GC = moles G + moles C /

moles G + moles C + miles A + moles T × 100

ในการวเคราะหโดยวธการทางฟสกส ทาใหเหนความแตกตางระดบโมเลกลของ

DNA โดยดจาก Thermal transition ของ DNA ของแบคทเรยใน melting curve และดจาก

ตาแหนงของแถบใน CsCl gradient ถาแบคทเรย 2 ชนดสมพนธกนมากจะไดยอด (peak) ท

แหลมมาก ความแหลมของ curve และความแคบของแถบจะสมพนธโดยตรงกบคา G + C

content การวเคราะห DNA โดยแสดงในรป G + C content คาทไดเปนเพยงคาเฉลยและแทน

ดวย peak ของการกระจายแบบปกตเทานน

ปจจบนการใชคา G + C content ในการจดจาแนกแบคทเรย พบวาทอยในสกล

เดยวกนจะมคาตางกนเลกนอย ดงตารางท 2.2 และขอบเขตภายในสกลเดยวกนกยงอยในวง

แคบ (มกไมเกน 10-15 โมลเปอรเซนต)

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 17

ตารางท 2.2 แสดงคา G + C content ของแบคทเรยสายพนธตางๆ ของเชอ Pseudomonas sp.

Pseudomonas ssp. Number of strains

examined

G + C content of DNA, mole

percent (mean value ±

standard deviation)

P. aeruginosa 11 67.2±1.1

P. acidovorans 15 66.8±1.0

P. testosteroni 9 61.8±1.0

P. multivorans 12 67.6±0.8

P. pseudomallei 6 69.5±0.7

P. putida 6 62.5±0.9

ทมา : Mandel, 1966 อางโดย ดวงพร คนธโชต, 2537

2) การหาดกรของการเกดสายผสม (Hybridization)

หลกการคอ ทา DNA สายคใหแยกเปนสายเดยวโดยใชความรอน (denature)

จากนนนามาผานความเยน (อณหภม 10-30 oC) โดยทาใหเยนลงอยางชาๆ DNA สายเดยวจะ

กลบมาจบคกนอก (annealing) การรวมมกเปนแบบเดาสม โดยสวนทรวมจะมความคงตว

เรยกวา การจบคทคงทน (stable duplex) อตราการรวมตวนขนกบปจจยหลายอยาง เชน ความ

ยาวเฉลยของสาย DNA annealing temperature และความเขมขนของสารประกอบจาพวกเกลอ

(คา ionic strength ของ medium) ซงเปนปจจยทสาคญตอการทางานของเอนไซม (ภาพท 2.1)

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 18

ภาพท 2.1 แสดงการแยกและรวมกนของสายค DNA

ทมา : http://seqcore.brcf.med.umich.edu/doc/educ/dnapr/pg2.html

การจาแนกชนดแบคทเรยตามหนงสอเบอรก (นงลกษณ สวรรณพนช และปรชา

สวรรณพนช, 2548) เอกสารอางองทนยมใชกนมากทสดในการจดหมวดหมของแบคทเรยคอ Bergey’s

Manual of systematic Bacteriological ซงม 4 เลม ดงน

Bergey’s Manual of systematic Bacteriological เลมท 1 เปนพวกแบคทเรยแทจรงแก

รมลบดารงชวตแบบเคโมเฮเทอโรโทรฟ (chemoheterotroph)

Bergey’s Manual of systematic Bacteriological เลมท 2 รวมแบคทเรยพวก เคโม

เฮเทอโรโทรฟ ทคนเคย

Bergey’s Manual of systematic Bacteriological เลมท 3 เปนแบคทเรยทแตกตางจาก

เลม 1 และ 2 บางชนดมแมแทบอลซมแตกตางกนไป เชน พวกโฟโตโทรฟ (Phototroph) และ

พวกเคโมลโธโทรฟ (Chemolithotroph)

Bergey’s Manual of systematic Bacteriological เลมท 4 เปนแบคทเรยแกรมบวกเปน

เสนสายทมรปรางซบซอน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 19

Bergey’s Manual of systematic Bacteriological เลมท 1

ร วมแบค ท เ ร ย ท แ ทจ ร ง แ ก รมลบด า ร ง ช ว ต แบบ เ ค โม เ ฮ เ ท อ โ ร โท รฟ

(chemoheterotroph) มความสาคญทางคลนก อตสาหกรรมและเกษตรกรรม สวนใหญม

สณฐานวทยาและการเรยงตวของเซลลคอนขางงาย โครงสรางไมสลบซบซอน เชน Prosthecae

ซงเปนสวนของผนงเซลลและเยอหมเซลลกงแขงทยนออกมา ชท (sheath) ซงเปนทอกลวงหม

สายหรอไตรโคม (trichome) เอนโดสปอรทนความรอน และซสต (cyst) มสภาพเปนผนงหนา

ทนความแหงแลงแตไมทนรอน เซลลไมเรยงตวเปนไตรโคม สบพนธโดยการแบงตวเปนสอง

ตามขวาง มากกวาการแตกหนอ (budding) การหกเปนทอน (fragmentation) หรอการสราง

สปอร การเคลอนทสวนใหญจะเคลอนทแบบอสระมากกวาการคบคลาน (gliding) สวนใหญ

ดารงชวตแบบเฮเทอโรโทรฟ บางชนดดารงชพแบบออโตโทรฟในทมกาซไฮโดรเจน บางชนด

เปนปรสต (parasite) บางชนดทาใหเกดโรครนแรง (pathogen) เปนตน กลมนแบงออกเปน 12

กลม ดงน

1. สไปโรขต (Spirochetes) สไปโรขตมลกษณะตางจากแบคทเรยชนดอนๆ คอ รปรางบดเปนเกลยว สามารถบด(twist) รปรางได มแฟลกเจลลาชนดพเศษทเรยกวา เพอรพลาสมกแฟลกเจลลา (periplasmic flagella) หรอเรยกแอกเซยลไฟบรล (axial fibril) หรอเอนโดแฟลกเจลลา (endoflagella) โครงสรางทแตกตางจากแบคทเรยแทจรงแกรมลบอนๆ คอ ตาแหนงเพอรพลาสมกแฟลกเจลลา ซงอยระหวางเมมเบรนชนนอก (outer membrane) กบโพรโทพลาสมกไซลนเดอร (protoplasmic cylinder คอ โพรโทพลาสตกบเพปตโดไกลแคนทหม) นนคอตาแหนงของมนอยในอยในเพรพลาสมกสเปซ (periplasmic space) ของเซลล เพอรพลาสมกแฟลกเจลลามโครงสรางคลายแฟกเจลลาธรรมดารวมทงเบซลบอด (basal body) และมหนาทในการในการเคลอนท สไปโรขตเคลอนทไดดทสดในตวกลางทมความหนดสง ในขณะทแบคทเรยมแฟกเจลลาธรรมดาเคลอนทไดดทสดในทความหนดตา และสไปโรขตยงเคลอนทแบบคบคลานบนผวตวกลางทแขง

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 20

ภาพท 2.2 ลกษณะของสไปโรขต

ทมา : http://hawashpharma.blogspot.com/2011/07/spirochetes.html

สไปโรขตประกอบอนดบสไปโรคตาเลส (Order Spirochaetales) แบงเปนตระกลสไปโรคตาซ (Spirochaetaceae) และ เลปโตสไปราซ (Leptospiraceae) 1.1 ตระกลสไปโรคตาซ มลกษณะเปนแอนแอโรบ แฟคลเตตฟแอนแอโรบหรอไมโครแอโรบ แหลงคารบอนและแหลงพลงงานไดจากคารโบไฮเดรตหรอกรดอะมโน เชน สไปโรคตา (Spirochaeta) ครสตสสไปรา (Cristispira) ทรโปนมา (Treponema) และบอรเลย (Borrelia) 1.2 ตระกลเลปโตสไปราซ มลกษณะเปนแอนแอโรบ แลงคารบอนและแหลงพลงงานไดจากกรดไขมน เชน เลปโตสไปรา (Leptospira) 2. แบคทเรยแกรมลบมรปรางเปนเกลยวหรอวบรออย เคลอนทไดแอโรบก หรอไมโครแอโรฟลก (Aerobic/microaerophilic, motile, helical/vibrioid, gram negative bacteria) แบคทเรยกลมนมลกษณะคอ เซลลมความแขงแรง มรปรางวบรออยด (vibrioid) ทมการบดนอยกวา 1 รอบถงเฮลคล (helical) ทบดเกลยว (มการบดมากกวา 1 รอบ ถงหลายรอบ) เคลอนทโดยแฟลกเจลลาทอยทปลายขว (polar flagella) เปนพวกแอโรบก หรอไมโครแอโรฟลก ไมยอยคารโบไฮเดรต มกใหผลบวกกบปฏกรยาออกซเดส (เนองจากมไซโตโครมซ) แบคทเรยสวนใหญเปนแซโรไฟตทไมทาอนตราย พบในน าจด น าเคม มนอยทเปนปรสต และอาจเปนพาโธเจนกบคน สตวหรอแบคทเรย ตวอยางแบคทเรยกลมน เชน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 21

Aquaspirillum มรปรางเปนเกลยวหรอวบรออยด มแฟลกเจลลาเปนกลมทปลายขวทงสอง พวกเซนโพรไฟตชอบออกซเจน หรอชอบออกซเจนนอยๆ พบในน านง น าจด ไมพบในนาเคมหรอนาเกลอ 3% Azospirillum มลกษณะเปนเซลลอวนและเปนวบรออยด มเฟลกเจลลาเสนเดยวทขวเซลล พบในรากหญา ขาวสาล ขาวโพด สามารถตรงกาซไนโตรเจนในรากพช ในสภาพทตรงไนโตรเจนจะเปนพวกชอบอากาศนอยๆ แตจะตองการอากาศถาใหเกลอแอมโมเนยมเปนแหลงไนโตรเจน Oceanospirillum .กลมนเซลลมรปรางเปนเกลยว มกมแฟลกเจลลาเปนกลมทปลายขวทงสองของเซลล จดเปนกลมแอโรบก เปนแซโพรไฟตไมทาอนตราย พบตามชายฝงทะเลหรอตองการความเคมในการเจรญ Campylobacter กลมนมแฟลกเจลลา 1 เสนทขวเดยวหรอ 2 ขวของเซลล เปนปรสตแบบไมโครแอโรฟลกในอวนวะสบพนธ ลาไส ชองปากของคนและสตวเลยงลกดวยน านม พวกพาโธเจน เชน C.jejuni ทาใหเกดอจจาระรวงในคน Bdellovibrio กลมนเปนพวกแอโรบก วบรออยดมแฟลกเจลลาทขว 1 เสน เปนปรสตกบแกรมลบอนๆ โดยแทรกผานเนอเยอชนนอกของผนงเซลลและเจรญอยในเพอรพลาสมกสเปซ พบในดน ของเสย นาจด นาเคม 3. แบคทเรยแกรมลบ รปโคง ไมเคลอนท (Non motile or rarely motile gram negative curved bacteria) แบคทเรยกลมนมเซลลแขงแรง มรปรางตงแต coil, helical, spiral, ring (เซลลเปนรปโคงและมวนมาจนตรงปลายเหลอมกน) ไมมการเคลอนท พวกแซโพรไฟตไมเปนพษภย พบในดน นาจด นาเคม ตวอยางเชน ตระกลสไปโรโซมาซ (Spirosomaceae) ม 3 จนส เปนพวกชอบอากาศไมมกาซแวควโอในเซลล ใหปฏกรยาออกซเดสและคาตาเลสเปนบวก บางพวกใหโคโลนสเหลอง (จนส Spirosoma) โคโลนสชมพ (จนส Runella และ Flectobacillus) สวนจนส Microcyclus มกาซแวควโอลภายในเซลลและโคโลนไมมส 4. แบคทเรยแกรมลบรปทอน ทรงกลมและเปนแอโรบก (Aerobic gram-negative rods and cocci) แบคทเรยในกลมนมลกษณะคอ เซลลเปนทอนตรงหรอโคงเลกนอย (ไมเปนเกลยว) แตบางพวกเปนทรงกลมมกระบวนการหายใจโดยเฉพาะแบคทเรยกลมนมหลายตระกล ไดแก

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 22

ตระกลซโดโมนาดาซ (Pseudomonadaceae) มลกษณะสาคญคอ เปนเซลลทอนตรงหรอโคงเลกนอย เคลอนทโดยใชแฟลกเจลลาทขวเซลล ใหผลคาตาเลสเปนบวกและมกใหออกซเดสเปนบวก ตวอยางแบคทเรยกลมนเชน Pseudomonas พบไดทวไปในดนและน า หลายชนดเปนพาโธเจนกบคนและสตว บางชนดทาใหเกดการเนาเสย Xanthomonas จนสนใหรงควตถสเหลองทกชนดทาใหเกดโรคกบพชเชน โรคใบจด (spot) ลาย (streak) พชเหยวแหง (wilt) พวกนสามารถสรางเมอกขบออกนอกเซลล (xanthan gum) เปนสารพวกโพลแซกคาไรดม

ประโยชนในอตสาหกรรมอาหารและส Zoogloea มลกษณะฝงอยในเจลาตนสมาทรกซ (gelatinous matrix) มลกษณะเปนเมอกยนคลายนวมอ ตระกลอะโซโตแบคเทอราซ (Azotobacteraceae) มลกษณะคอ เซลลมขนาดใหญ ปลายท รปทอน ทรงกลมหรอรปไข ลกษณะการเคลอนทและการเรยงตวของแฟลกเจลลาแตกตางกน บางชนดไมเคลอนท เปนแซโพรไฟตทพบในดน น า รอบๆรากพช มการตรงไนโตรเจนในสภาวะทมอากาศ มอตราการหายใจทสงมาก เพอใหกาซออกซเจนหมดไปโดยเรวทผวเซลล ทาใหสภาพในเซลลเปนสภาพไรอากาศ วธนเปนการปองกนเอนไซมไนโตรจนสคอมเพลกซ ไมใหถกยบย งภายใตสภาพทมอากาศ ไดแก Azotobacter ทสรางซส (cyst) ททนความแหงแลงไดด แตไมทนรอน ตระกลโรโซเบยซ (Rhizobiaceae) มลกษณะเปนรปทอนทสรางปมทราก (root nodule) ม 3 จนสคอ Rhizobium และ Bradyrhizobium สามารถตรงกาซไนโตรเจนโดยม

ความสมพนธแบบซมไบโอซสกบรากพชตระกลถว แบคทเรยจะอยทรากขนออน แลวผานเขาไปกระตนใหเกดเปนปมราก ตอนนแบคทเรยเปลยนรปรางแบคทรอยด (bacteroid) และเกด

เลกฮโมโกลบน (leghemoglobin) ภายในปนราก เพอปองกนเอนไซมไนโตรจเนส (nitrogenase) ไมใหถกทาลายจากกาซออกซเจน สวนอกจนสคอ Agrobacterium กลมนไมตรงกาซไนโตรเจน เปนพาโธเจนกบพช ทาใหเกดตม (gall) ในพช เนองจาก Agrobacterium tumefaciens สามารถเปลยนแปลงเซลลปกตใหเปนเซลลเนองอก (tumor cell) เมอเกดเนองอกแลวแมไมมแบคทเรยอยกสามารถทาใหเซลลผดปกตตอไปได ตระกลเมทลโลคอกคาซ (Methylococcaceae) มลกษณะคอ เซลลมรปรางทอน วบรโอหรอกลมสามารถใชมเทนเปนแหลงคารบอนและพลงงานในสภาพแอโรบกหรอไมโครแอ

โรฟลก แบคทเรยกลมนไมใหโทษ พบในดน โคลนหรอแหลงน า บางชนดตรงไนโตรเจนในสภาพไมโครแอโรฟลก ตวอยางเชน Methyllococcus และ Methylomonas จดเปนพวก

ออกซไดซมเทนอยางแทจรง (obligate methane-oxidizer)

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 23

ตระกลอะซโตแบคเทอราซ (Acetobacteraceae) กลมนเซลลมลกษณะรปไขจนถงรปทอน สามารถออกซไดซเอทานอลไปเปนกรดอะซตก ในสภาวะแวดลอมเปนกลางหรอกรด (pH 4.5) จนส Acetobacter มแฟลกเจลลารอบขาง และจนส Gluconobacter มแฟลกเจลลาทปลายขวของเซลล ทงสองจนสจะแตกตางกนทปฏกรยาทางชวเคม ซงทงสองจนสนพบใสธรรมชาตในสภาพทเปนกรดและมน าตาลหรอแอลกอฮอลมาก เชน ผลไม เบยร ไวน นาสมสายช เปนตน กลมทมความสาคญทางอตสาหกรรมเชน Acetobacters ใชทาน าสมสายช gluconobacters ใชในการทาสารเคม เชน ไดไฮดรอกซอะซโตน (dihydroxyacetone) กรด 5-คโตกลโคนก ตระกลลเจนเนลลาซ (Legionellaceae) มลกษณะเปนรปทอน ตองการแอล-ซสเทอน (L-cysteine) เกลอของเหลกและผงถาน (activated powdered charcoal) ในการเจรญเตบโต ผงถานชวยทาลายความเปนพษของไฮโดรเจนเพอรออกไซด (H2O2) ในอาหาร ม 1 จนส คอ Legionella เคลอนทดวยแฟลกเจลลาทขวเซลลหรอรอบๆ เซลล พบทผวน า สระน าหรอแหลงนาทมความรอน เชอทกชนดเปนพวกฉวยโอกาสททาใหเกดโรคกบคน คอโรคลเจนเนลโลซส (legionellosis) ตระกลไนซรเอซ (Neisseriaceae) เชอแบคทเรยในกลมนมลกษณะเปนรปทอนหรอทรงกลมทไมเคลอนท ใหผลการทดสอบคาตาเลสเปนบวก ตวอยางแบคทเรยทสาคญในกลมนเชน Neisseria จนสนใหผลออกซเดสและคาทาเลสเปนบวก รปรางทรงกลม พบเปนค ดานทตดกนจะแบน เปนปรสตอยในเยอเมอกของคนและสตว ม 2 ชนด ททาใหเกดโรคอยางแรงกบคนคอ N.gonorrhoeae เกดโรคโกโนเรยและ N.meningitidis เกดโรคเยอหมสมองและไขสนหลงอกเสบ อกจนสคอ Acinetobacter เปนแบคทเรยรปทอนตดตอกนสองเซลล (diplobacilli) ใหผลคาตาเลสบวก ออกซเดสลบ เปนแซโรไฟต พบในดน ในน าหรอน าเสย และโรคฉวยโอกาสททาใหเกดโรคได 5. แบคทเรยแกรมลบ รปทอน แฟคลเตตฟแอนแอโรบ (Facultatively anaerobic gram negative rods) แบคทเรยกลมนมลกษณะสาคญคอ รปรางเปนทอนตรงหรอทอนโคง หายใจแบบใชออกซเจนและแบบไมใชออกซเจน โดยกระบวนการหมก (fermentation) คารโบไฮเดรตได จนสสวนใหญเกยวของกบสตวหรอพช บางชนดพบในดนหรอในน า ซงแบคทเรยในกลมนแบงเปนตระกลตางๆ ไดดงน ตระกลเอนเทอโรแบคทรซ (Enterobacteriaceae) มลกษณะสาคญคอเซลลมขนาด

เสนผานศนยกลาง 0.3-1.5 ไมโครเมตร รปรางเปนทอนตรง เคลอนทโดยใชแฟลกเจลลาทม

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 24

รอบตว ใหผลออกซเดสเปนลบ ไมตองการ Na+ เพอเพมการเจรญของเซลล เซลลมเอนตเจนพเศษทเรยกวา เอนเทอโรแบคทเรยลคอมมอนแอนตเจน (enterobacterial common antigen) ตระกลนมหลายจนส จนสทสาคญมดงน Escherichia สปชรทสาคญคอ E.coli พบในลาไสคนและสตวเลอกอน เปนแบคทเรยประจาถน บางสายพนธทาใหเกดกระเพาะและสาไสอกเสบ บางชนดทาใหเกดการตดเชอในทางเดนปสสวะ จนส Shigella ทกสายพนธทาใหเกดโรคบดในคน จนส Salmonella ทกสายพนธทาใหเกดโรคกบคน เชน ไทฟอยด พาราไทฟอยดกระและลาไสอกเสบและโลหตเปนพษ เปนตน จนส Enterobacter มกพบในน า น าเสย ดน เนอ พช ผก บางชนดพบในอจจาระของคนและสตว บางชนดเปนพวดฉวยโอกาสทาใหเกดโรค จนส Erwinia เปนแบคทเรยสวนใหญเกยวของกบพช มกทาใหเกดโรคกบพช (plant pathogen) จนส Serratia พบทวไปในดน นา ผวของพช มหลายสายพนธทใหโคโลนสแดง ชมพ หรออาจเปนเชอทฉวยโอกาส ทาใหเกดโรคในคน จนส Proteus กลมนพบในลาไสคน สตว นาเสย ในดน เปนเชอฉวยโอกาสทาใหเกดโรคในคน คอ P.mirabilis ซงทาใหตดเชอในทางเดนปสสาวะของคน จนส Yersinnia เปนปรสตของสตวแตสามารถเกดการตดเชอในคนได เชน Y.pestis ทาใหเกดโรคกาฬโรค ตระกลวบรโอนาซ (Vibrionaceae) ตระกลนมลกษณะทสาคญคอ เซลลมขนาดเสนผานศนยกลาง 0.3-1.3 ไมโครเมตร เซลลมรปรางตรงหรอทอน เคลอนทโดยแฟลกเจลลาทขว ใหผลออกซเดสเปนบวก บางจนสตองการ Na+ ในการเจรญเตบโต เซลลไมมแอนตเจนรวมกบพวกเอนเทอโรแบคทเรย พบไดทงในนาจด นาเคม ไดแก Vibrio เปนจนสทมแฟลกเจลามเบรมแบรนหม พบในน าทมความเคมแตกตางกน บางชนดใหแสงสฟา-เขยวทเรองแสงได (bioluminescence) ซงเกดจากปฏกรยาของเอนไซมลซเฟอเรส (luciferase) ทใชออกซเจน Vibrio สวนใหญเปนแซโรไฟตทไมทาอนตราย แตมบางชนดททาใหเกดโรค เชน V.cholerae ทาใหเกดอหวาตกาโรคในคน V.parahaemolyticus ทาใหเกดโรคกระเพาะอกเสบในคน เปนตน ตระกลพาสเจอเรลลาซ (Pasteurellaceae) มลกษณะทสาคญคอเซลลมขนาดเสนผานศนยกลาง 0.2-.04 ไมโครเมตร มรปรางเปนทอนตรง ไมเคลอนท ใหผลออกซเดสเปนบวก ไมตองการ Na+ ในการเจรญ ไมมแอนตเจนรวมกบพวกเอนเทอโรแบคทเรย ตองการสารอาหารซบซอน ตระกลนเปนปรสตสตวทมกระดกสนหลง ไดแก Pasteurella เปนปรสตในเยอเมอกของทางเดนหายใจสวนบนในสตวเลยงลกดวยนมและนก (แตไมพบในคน) เชอตวสาคญททาใหเกดโรคคอ P.multocida ทาใหเกดเปนพษในววควาย และเกดโรคอหวาตกโรคในสตวปก

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 25

จนส Actinobacillus แบคทเรยในกลมนเปนปรสตในสตวเลยงลกดวยนมและนก เชน A.lignieresii ทาใหเกดเนองอกเมดเลกๆในวว ควายและแกะ เปนตน 6. แบคทเรยแกรมลบแอนแอโรบ รปทอนตรง โคงและเปนเกลยว (Anaerobic, gram negative straight, curved and helical rods) แบคทเรยกลมนมอยตระกลเดยวคอ ตระกลแบคทรอยดาซ (Bacteroidaceae) มลกษณะทสาคญคอ เปนกลมแอนแอโรบไมสรางเอนโดสปอร อาจเคลอนทไดหรอไมได ไมหายใจแบบแอนแอโรบโดยใชสารประกอบอนนทรยซลเฟอรเปนตวรบอเลกตรอน บางชนดหายใจแบบแอนแอโรบ โดยใชไนเตรตเปนฟมาเรตเปนตวรบอเลกตรอน สวนใหญมเมทาบอลซมแบบเฟอรเมนเตชนแบบเดยว เชอสวนใหญใชกรดอนทรยเปนผลจากกระบวนการหมก เชอในกลมนพบในชองปากและลาไสคนและสตว เชอบางชนดทาใหเกดโรคในคน เชน Bacteroides fragilis ซงเปน

แบคทเรยแอนแอโรบทแยกไดจากเนอเยอออนๆของคน 7. แบคทเรยรดวซซลเฟอรหรอซลเฟต (Dissimilatory sulfate or sulfur-reducing bacteria) แบคทเรยกลมนเปนแอนแอโรบ หายใจโดยใชสารประกอบอนนทรยซลเฟอรเปนตวรบอเลกตรอน และไดไฮโดรเจนซลไฟตเปนจานวนมาก พบในโ คลน นาจด นาเคม นากรอยและในลาไสคนและสตว เชน จนส Desulfuromonas ซงหายใจโดยใชธาตซลเฟอรเปนตวรบอเลกตรอน สวนจนส Desulfovibrio และ Desulfococcus สามารถใชซลเฟต ไทโอซลเฟตหรอสารประกอบซลเฟอรทถกออกซไดซเปนตวรบอเลกตรอน 8. แบคทเรยรปทรงกลม แกรมลบ แอนแอโรบ (Anaerobic gram negative cocci) มตระกลเดยวคอ ตระกลวลโลเนลลาซ (Veilloneellaceae) มลกษณะทสาคญคอ เซลลรปรางทรงกลมไมเคลอนท มกอยเปนค โดยเอาดานแบนตดกน ม 3 จนสคอ Veillonella, Acidaminococcus, Megasphaera พบในชองปาก ทางเดนหายใจ หรอทางเดนอาหารของคน สตวเคยวเออง สตวฟนแทะและหม 9. รกเกตเซยและแคลมเดย (The Rickettsias and Chlamydias) เปนปรสตทแทจรง เจรญไดบนโฮสตเทานน ตดสแกรมลบ ไมเคลอนท ซงมลกษณะทแตกตางจากไวรสคอ มทง DNA และ RNA เพมจานวนแบบแบงตวจากหนงเปนสอง (binary fission) ผนงเซลลมกรดมรามก (muramic acid) มไรโบโซม มเอนไซมของ

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 26

กระบวนการเมทาบอลซม ถกยบย งดวยยาทตอตนแบคทเรยและสราง ATP เปนแหลงพลงงานได อนดบรกเกตเซยเลส (Order Rickettiales) แตกตางจากแคลมเดยคอมกระบวนการเมทาบอลซมทซบซอนกวาและสงเคราะห ATP ได ไมมวงจรการเจรญทสลบซบซอน โดยอาจเปนโฮลตหรอพาหะถายทอดรกเกตเซยไปยงสตวมกระดกสนหลง ทาใหเกดโรคในคน ลกษณะทสาคญของจลนทรยในกลมนคอ รปรางทอนหรอกลม ขนาด 0.3-0.7 ไมโครเมตร เซลลมรกรดมวรามกและกรดไดอะมโนพมลก ม DNA เปนสายค การเพมจานวนจากหนงเปนสอง การแทรกผานเขาโฮลตและปรสตตองมชวตและมกระบวนการเมทาบอลซมเอง เมอเขาเซลลฟาโกไซตแลวจะแบงตวในไซโตพลาซมจนเตมโฮลตแลวแตกออก สามารถออกซไดสกรดอะมโนและกลตาเมตได แตไมสามารถออกซไดซกลโคส หรอกรดอนทรย สามารถสงเคราะหสารขนาดเลกเพอใชสงเคราะหสารโมเลกลใหญเพอการเจรญ แบงเปน 3 ตระกลคอ ตระกลรกเกตเซยซ (Rickettsiacceae) ตระกลบารโทเนลลาซ (Bartonellaceae) และ ตระกลแอนาพลาสมาตาซ (Anaplasmataceae) อนดบแคลมเดยเลส (Order Chlamydiales) แคลมเดยเลสตางจากรกเกตเซยคอ ไมสามารถสราง ATP ไดตองอาศยจากโฮลตและมวงจรการเจรญเฉพาะ ) แคลมเดยแบงเปน

ตระกลเดยวคอ ตระกลแคลมเดยซ (Chlamydiaceae) มเพยง 1 จนสคอ Chlamydia ทาใหเกดโรคตาแดง หนองในเทยมหรอกามโรค เปนตน 10. ไมโคพลาสมา (The Mycoplasmas) ไมโคพลาสมาเปนสงมชวตทมขนาดเลกทสด สบพนธนอกเซลลของโฮสต เนองจากไมโคพลาสมาเปลยนแปลงรปรางได (pleomorphic) ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.12-0.25 ไมโครเมตร ไมโครพลาสมามลกษณะคอ ไมมผนงเซลล มแตเยอหมเซลลทมสเตอรอล ไมมกรดมวรามกและกรดไดอะมโนพมลก เซลลยดหยดไดจงเปลยนรปรางจากทรงกลมเปนเสนดาย สามารถลอดผานเครองกรองแบคทเรย เซลลถกทาลายใหแตกถาเกดกระบวนการออสโมซส ไมถกทาลายดวยยาเพนซลนและไซโคลเซอรน เพราะไมมผนงเซลล แตถกทาลายดวยเตตราไซคลนซงทาลายทกระบวนการสงเคราะหโปรตน ดารงชวตเปนแฟคลเตทฟแอนแอโรบหรอแอนแอโรบอยางแทจรง มจโนมนอยประมาณ 1/5 หรอ ½ ของแบคทเรยอน มความสามารถในการสงเคราะหสารตางๆไดอยางจากด จงตองการอาหารพเศษ ไมโคพลาสมาจดอยในคลาสมอลลควเทส (Class Mollicutes) มเพยง 1 อนดบคอ ไมโครพลาสมาตาเลส (Mycoplasmataceae) ม 3 ตระกลคอ

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 27

ตระกลไมโคพลาสมาตาซ (Mycoplasmataceae) เปนปรสตอยในเยอเมอก และขอตอของคนและสตวตองการคอเลสเตอรอลในการเจรญ M.pneumoniae สาคญทสดในคน เนองจากทาใหเกดโรคนวมอเนย (primary atypical pneumonia) ตระกลอะโคลพลาสมาตาซ (Acholeplasmataceae) พบในสตวมกระดกสนหลง น าเสย ดน พช ไมตองการคอเลสเตอรอล ยงไมทราบถงผลในการทาใหเกดโรค ไดแกจนส Acholeplasma เปนแซโพรไฟตหรอปรสตในสตวเลยงลกดวยนมและนก ตระกลสไปโรพลาสมาตาซ (Spiroplasmataceae) รปรางเปนเกลยวและเคลอนทไดโดยไมมแฟลกเจลลา ยงไมทราบกลไกการเคลอนไหว มเพยง 1 จนส คอ Spiroplasma ทาใหเกดโรคกบสมและพชอน สามารถแยกไดจากของเหลวจากพชและผวลาตนพช รวมทงอารโธรปอดทกนพช Bergey’s Manual of systematic Bacteriological เลมท 2 รวมแบคทเรยพวกเคโมเฮเทอโรโทรฟ ไมมพวกทสรางโพรสธกา ชท ซสต (Prosthecae, sheath, cyst) บางพวกทนรอนและมเอนโดสปอร บางพวกเปลยนแปลงรปรางได สวนใหญเปนเซลลเดยวค หรอสาย มแฟลก-เจลาทใชเคลอนท แบงตวจากหนงเปนสอง บางจนสสบพนธโดยการหกเปนทอน (fragmentation) หรอสรางโคนดสปอร (conidiospore) มทงแซโรไฟตและปรสตซงแบงออกเปนพวกตางๆ ดงน 1. แบคทเรยแกรมบวกทรงกลม (Gram positive cocci) แบงออกเปนกลมตางๆ ได 3 กลม ดงน แบคท เ รยทรงกลม แอโรบ /แฟคล เตตฟ อแนแอโรบ (Aerobic/Facultatively Anaerobic cocci) ลกษณะสาคญคอมไซโตโคม ใชออกซเจนเปนตวรบอเลกตรอนสดทายในกระบวนการหายใจบางชนดไดพลงงานจากกระบวนการหมกแบงไดเปน 2 ตระกลคอ ตระกลไดโนคอกคาซ (Deinococcaceae) มลกษณะสาคญคอ เซลลทรงกลมมกเรยง 4 เซลลหรอ

ลกบาศก ทนตอรงสแกมมาและรงสอตราไวโอเลตไดด ม 1 จนสคอ Deinococcus พวกนมกทาใหอาหารทผานการฉายรงสเกดการเสอมเสย ตระกลไมโครคอกคาซ (Micrococcaceae) ม

ลกษณะสาคญคอ รปรางทรงกลมเรยงตวเปน 4 หรอ 8 เซลล ไมทนรงสแกมมาและรงสอลตราไวโอเลต ม 3 จนสคอ Micrococcus เปนทรงกลมไมเคลอนท หายใจแบบใชออกซเจน คาตาเลสใหผลบวก โคโลนสแดง สม เหลองหรอไมมส เปนแซโรไฟตไมกอโรค มกอยในดน น าจดอาจพบผวหนงคนหรอสตว จนส Planococcus เปนแอโรบก ใหผลคาตาเลสเปนบวก

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 28

เคลอนทโดยแฟลกเจลลา โคโลนสเหลอง-น าตาล เปนแซโรไฟตอยในน าเคม จนส Staphylococcus เปนทรงกลมไมเคลอนท คาตาเลสใหผลบวก แฟคลเตตฟแอนแอโรบ มทงออกซเดตฟและเฟอรเมนเตตฟเมแทบอลซม เปนปรสตทผวหนง เชอทสาคญททาใหเกดโรคคอ S.aureus ทาใหเกดฝ แผล หนอง อาหารเปนพษในคน สตว เปนตน แบคทเรยแกรมลบ แอโรโทลแรนท เฟอรเมนเตตฟ (Aerotolerant fermentative cocci) มลกษณะคอ ไมมไซโตโครม มแตเฟอรเมนเตตฟเมแทบอลซม เจรญในสภาพแอนแอโรบหรอแอโรบ เรยงตวเปนคหรอสาย ม 3 จนส ไดแก Streptococcus เซลลเรยงเปนคหรอสาย คาตาเลสใหผลลบ โฮโมเฟอรเมนเตตฟใหผลผลตสดทายเปนกรดแลกตก บางสายพนธทนออกซเจนไดต า สามารถแบงกลมโดยอาศยความแตกตางของพอลแซกคารไรดทผนงเซลล บางตวเปนบตา-ฮโมไลตก เกดบรเวณใสรอบโคโลน ซงยอยเมดเลอดแดงไดสมบรณ บางตวมแอลฟา-ฮโมไลตกยอยเมดเลอดแดงไมสมบรณ สวนใหญเปนปรสตของคนและสตว หลายชนดทาใหเกดโรค เชน S.pyogenes ทาใหเกดโรคคอเจบจากเชอสเตรปโต

คอกคส กรวยไตอกเสบเฉยบพลน ไขรมาตก เปนตน จนส Leuconostoc เซลลเรยงเปนค เปนสาย ใหผลการทดสอบคาตาเลสเปนลบ เฮเทอโรเฟอรเมนเตตฟ ใหกาซคารบอนไดออกไซด เอทานอลหรอกรดอะซตก พบไดจากแหลงตางๆ เชน หญา ฟางขาว กะหลาปลดอง จนส Pediococcus เซลลอยเปนค 4 เซลล การทดสอบคาตาเลสใหผลเปนลบ โฮโมแลกตกเฟอรเมนเตชน สามารถสรางแคปซลได สามารถทาใหเบยเสยหรอหนด แบคทเรยทรงกลมแอนแอโรบ (Anaerobic gram positive cocci) มเมทาบอลซมแบบกระบวนการหมก ตองการคารโบไฮเดรตในการหมกเพอการเจรญ บางชนดสามารถยอยกรดอะมโน และไมตองการคารโบไฮเดรต สวนใหญจะสรางกาซคารบอนไดออกไซม กาซไฮโดรเจน กรดไขมนสนๆ ตวอยางเชน จนส Peptococcus เซลลเรยงตวเปนค เปน 4 เซลล ใชกรดอะมโนเปนแหลงพลงงาน พบทลาไสคนและทางเดนหายใจ จนส Peptostreptococcus เปนคสายสนหรอยาวใชกรดอะมโนเปนแหลงพลงงานพบในคน จนส Ruminococcus เปนคสายสนหรอยาว ใชคารโบไฮเดรตเปนแหลงพลงงาน พบในลาไสของสตว จนส Coprococcus เปนคสายสนหรอยาว ใชคารโบไฮเดรตเปนแหลงพลงงาน พบในอจจาระคน และจนส Sarcina เรยงตวเปน 8 เซลลรปลกบาศกใชคารโบไฮเดรตเปนแหลง

พลงงาน พบในเมลดธญพช ดน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 29

2. แบคทเรยแกรมบวกสรางเอนโดสปอร (Endospore-Forming Gram-Positive Bacteria) สวนใหญมรปรางเปนทอน มนอยทเปนทรงกลมตดสแกรมบวก เคลอนทโดยใชเฟลกเจลลารอบตว ไดแก แบคทเรยทรงกลมและรปทอนทสรางสปอร และเปนแอโรบก/แฟคลเตตฟแอนแอโรบ (Aerobic/Facultatively anaerobic sporeforming rods and cocci) จนส Bacillus รปรางทอน พบในดน นาจด นาเคม มหลายชนดทสรางเอกโซเอนไซม (exoenzyme) ยอยโปรตนหรอคารโบไฮเดรตทสลบซบซอน มผลใหอาหารเนาเสย มเอนโดสปอรททนรอน เชน B.subtilis และ B.cereus ชอบอณภมปานกลาง พบไดทวไปในธรรมชาต สรางเอกโซเอนไซมทยอยแปงและเคซน B.cereus ทาใหเกดอาหารเปนพษ (food poisoning) เปนตน แบคทเรยรปทอนสรางสปอรและเปนแอนแอโรบ (Anaerobic sporeforming rods) จนส Clostridium พบไดในดน น าเคม น าจดทไมมอากาศ ในลาไสคนและสตว มเมแทบอลซมแบบกระบวนการหมก มเอนไซมยอยโปรตน สรางกรดจากคารโบไฮเดรต ผลจากกระบวนการหมกไดกรดอนทรย เชน C.botulinum ทาใหเกดโรคอาหารเปนพษ (botulism) C.tetan ทาใหเกดโรคบาดทะยก C.perfringens ทาใหเกดอาหารเปนพษ เปนตน 3. แบคทเรยแกรมบวกรปทอน ไมสรางสปอร (Non sporeforming gram-positive rods of regular) มทงพวกแซโรไฟตทไมใหโทษ ปรสต และพวกททาใหเกดโรค เปนพวกรปทอนไดแก Lactobacillus เปนรปทอนส น มกตอกนเปนสายโซ มกไมเคลอนท เปนพวกเฟอรเมนต มกทนอากาศได มบางสายพนธทเปนพวกแอนแอโรบ ใหผลการทดสอบคาตาเลสเปนลบ พบแซโรไพรไฟตในสตวทมกระบวนการหมกผลตภณฑจากพช หรอปรสตอยในชองปาก ชองคลอด ลาไสของคน 4. แบคทเรยแกรมบวกรปทอนไมสรางสปอรทม รปรางแบบตางๆ กน (Nonsporeforming gram positive rods of irregular shape) แบค ท เ ร ย ร ป ท อน ไ ม แ ตกก ง ก า น เ ป น แ อ โ รบ /แฟค ล เ ตต ฟ แ อนแอ โ รบ (Aerobic/Facultatively Anaerobic nonfilamentous rods) แบคทเรยกลมนมลกษณะคอ รปทอนตรงหรอโคง เปนแอนแอโรบกหรอแฟคลเตตฟแอนแอโรบก ไดพลงงานจากการหายใจ ไดแก จนส Corynebacterium เปนรปทอน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 30

เปลยนแปลงรปรางได ไมเคลอนท ภายในเซลลสะสมโวลทนแกรนล เมอยอมสเมทลนบลตดสมวงแดง ผนงเซลลมกรดไมโคลก (mycolic) มทงพวกแซโพรไฟตทพบในดน น า เปนปรสตในคนและสตว และพวกทกอโรคกบพชเชน C.diphtheriae ทาใหเกดโรคคอตบในคน จนส Arthrobacter เปนแซโรไฟตในดน เปนรปทอนทรงกลม ทนความแหงแลงและความอดยากได ยอยสลายยาฆาวชพช คาเฟอ นโคตน เปนตน จนส Cellulomonas เปนรปทอนรปรางไม

แนนอน อาจเปนเสนสายและมการแตกกงกาน ลกษณะสาคญคอ ยอยเซลลโลสใหไดเปนแหลงคารบอนและแหลงพลงงาน แบคท เ รยรปทอนแตกกง กานเปนแอโรบ /แฟคลเตตฟแอนแอโรบ (Aerobic/ facultatively anaerobic branched filamentous rods) มลกษณะสาคญคอ สรางโคโลนขนาดเลก และมเซลลทแตกกงกาน เมอโคโลนใหญขน เซลลจะเปนดฟทรอยหรอเปนทรงกลม ไดแก จนส Arachnia เปนแฟคลเตตฟแอนแอโรบ ผลการทดสอบคาตาเลสเปนลบ เปนปรสตทาใหเกดโรคในคน จนส Agromyces เปนไมโครแอโรฟลกจนถงแอโรบก ทดสอบคาตาเลตไดผลเปนลบ เปนแซโพรไฟตในดน จนส Rothai เปนแอโรบก ทดสอบกบคาตาเลสไดผลบวก พบในปากคน แบคทเรยรปทอนแตกกงกาน/ไมแตกกงกาน และเปนแอนแอโรบ (Anaerobic nonfilamentous or filamentous rods) พวกนอาจเปนแอนแอโรบ หรอแฟคลเตตฟแอนแอโรบ มรปรางตางกน และใหผลจากการหมกแตกตางกน แบคทเรยกลมนไดแก จนส Propionibacterium เปนแบคทเรยแกรมบวก เปลยนรปรางได ไมสรางสปอรไมเคลอนท หมกกรดแลกตก คารโบไฮเดรต ใหเปนกรดโพรพโอนก กรดซนซนก กรดอะซตกและกาซคารบอนไดออกไซม ตองการอาหารซบซอน เจรญชา เชน P.acnes ทาใหเกดโรคผวหนงในคน จนส Eubacterium เปลยนแปลงรปรางได การหมกจะไดกรดบวทรก กรดอะซตกและกรดฟอมก พบในชองปากคน ลาไสคนและสตว ดน นาและอาหารทเนาเสย จนส Actinomyces ตอนแรกเปนเสนสายและแตกกงกานตอมาเปนดฟทรอยด หมกไดกรดอะซตก กรดฟอมก และไดกรดซกซนกหรอแลกตกจานวนมาก พบในชองปากคนและสตว และในชองสบพนธเพศหญง จนส Bifidobacterium เปลยนแปลงรปรางได ไมเคลอนท หมกไดกรดอะซตกและกรดแลกตก พบในลาไสคนและสตว 5. ไมโคแบคทเรย (Mycobacteria)

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 31

แบคทเรยกลมนมจนสเดยวคอ Mycobacterium ซงมลกษณะสาคญคอ เปนทอนตรงหรอโคงเลกนอย มการแตกกงบาง มกรดไมโคลก มผนงเซลลยดกบเพปทโดไกลแคน ลกษณะสาคญมคณสมบตทเรย กวาทนกรด (acid fast) ตวอยางเชน M.tuberculosis ทาใหเกดวณโรคในคน M.scrafulaceum เกดตอมนาเหลองอกเสบในเดก เปนตน 6. โนคารดโอฟอรม (Nocardioforms) เปนแอโรบกแบคทเรยทสรางซบสเตรทไมซเลยม ซงเปนไฮฟาทแตกกงกาน ซบสเตรทไมซเลยมจะแตกหกเปนเซลลรปทอนหรอรปทรงกลม บางจนสสรางแอเรยลไมซเลยม (aerial mycelium) เจรญเปนโคนดโอสปอร การจดกลมแบคทเรยสรางไมซเลยมรวมทงโนคารดโอฟอรมมความยงยาก วธการจดอาศยองคประกอบทางเคมของผนงเซลล มลกษณะสาคญคอ เพปทโดไกลแคนประกอบดวยกรดมไซ-ไดอะมโนพมลก ระหวงเพปทโดไกลแคนไมมไกลนเชอม ผนงประกอบดวยอะราบโนสและกาแลกโตส ไดแกจนส Nocardia บางตว

สรางไมซเลยมขนาดเลกเพราะตรงกลางโคโลนเกดการแตกหก เปนเซลลรปทอนหรอกลม บางตวเกดการแตกหกเปนทอน แตเกดชา สรางซบสเตรตไมซเลยมทชดเจนและบางทเกดแอเรยลไมซเลยม เกดเปนขยมทผวโคโลน เปนแซโรไพรไฟต พบในน า ดน เปนเชอฉวยโอกาสทาใหเ กดโรค ทาใหเ กดโนคารดโอซส (nocardiosis) และแอคตโนไมซโตมา (actinomycetoma) ในคนและสตว จนส Pseudonocardia ไมมกรดโนคารโดไมโคลก ไฮฟาเจรญโดยการแตกหนอ แอเรยลไมซเลยมมโคนดโอสปอร รปร เปนสายยาว ซงแตกออกทปลายหรอดานขางของไฮฟา พบในดน นา ซากเนาเปอย และจนส Micropolyspora มแอเรยลไมซเลยมชดเจน ไฮฟาของทงซบสเตรตและแอเรยลไมซเลยมมโคนดโอสปอรกลมตดอยเปนสาย พบสปอรนในฟางขางหรอโรงเรอนของฟารม ไมเปนเชอกอโรค

2.2 อนกรมวธานของรา ราจดเปนยคารรโอตทไมมคอโรฟลล สรางอาหารเองไมได จดเปนเฮเทอโรโทรฟซงตองการสารอนทรยเปนอาหาร ดารงชวตแบบแอนแอโรบ (aerobe) หรอแฟคลเตตฟแอนแอ

โรบ (facultative anarerobe) มลกษณะเปนทาลส (thallus) สวนใหญประกอบดวยเซลลมาตอกนเปนสายยาว มผนงเซลลประกอบดวยเซลลโลส (cellulose) หรอไคตน (chitin) มสปอรเพอการสบพนธ 2.2.1 หลกเกณฑในการจดหมวดหมของรา การจดจาแนกหมวดหมของรา อาศยลกษณะของสปอรแบบมเพศ และการสรางฟรตตงบอดในวงจรชวต (live cycle) แบบอาศยเพศ แตมราหลายชนดทสรางสปอรแบบ

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 32

มเพศและฟรตตงบอดในสภาพแวดลอมทเหมาะสมเทานน จงยงมราอกหลายชนดทยงไมทราบวงจรชวตทสมบรณ ทาใหการจาแนกราตองอาศยลกษณะอนๆ เชน สณฐานวทยาของสปอรแบบไมอาศยเพศ โครงสราง การเจรญเตบโต และการดารงชวต นอกเหนอจากระยะสบพนธแบบอาศยเพศ การจาแนกหมวดหมของราตามหลกของคอนสแตนตน เจ อเลกโซพอลลอส (Constantine J. Alexopoulos) และชารลส ดบเบลย มมส (Charles W.Mims) แยกออกเปน 3 ดวชนคอ ดวชนจมโนไมโคตา (Gymnomycota) แมสตโกไมโคตา (Mastigomycota) และอะแมสตโกไมโคตา (Amastigomycota) ดงน 2.2.2 ราเมอก (slime mold) (ดวชนจมโนไมโคไฟตา, Gymnomycota) ราเมอกเปนกลมโพรทสตทมชวตแยกได 2 ระยะ คอระยะหนงคลายสตวทมการเคลอนทคลายอะมบา และอกระยะหนงไมเคลอนท แตมการสรางสปอรทมผนงเซลลและมฟรตตงบอด ซงเปนลกษณะของรา ราเมอกทรจกกนดคอ มกโซไมซตส (Myxomycetes) .ในชวงการเคลอนทะมลกษณะเปนเมอกและมหลายนวเคลยสอยรวมกน เพราะไมมผนงกน แผนเมอกนเคลอนทคลายอะมบา เรยกระยะนวาพลาสโมเดยม (plasmodium) ไมสามารถสรางอาหารเองไดเนองจากไมมคลอโรฟลล จงดารงชวตดวยการกนแบคทเรยและราอนๆ และยอยสลายสงผพงเปนอาหาร ในสภาพทมอาหารไมเพยงพอ พลาสโมเดยมจะพฒนาเปนฟรตตงบอดทมสปอร โดยมอบสปอร (sporangium) ชขนมา เมออบสปอรแตก สปอรปลวไปตกในทเหมาะสมจะงอก (germinate) สวนทคลายวนหรอเมอกขนมาเรยกวา สวอมเซลล (swarm cell) ซงเปนแกมตทมแฟลกเจลลา แกมตจะผสมกนเปนไซโกต ตวอยางของราเมอกไดแก Physarum, Stemonitis, Dictyostelium เปนตน 2.2.3 ราในดวชนแมสตโกไมโคตา (Mastigomycota) ราในดวชนนประกอบดวยเซลลทเคลอนทดวยแฟลกเจลลา ซงมแฟลกเจลลา 2 ชนด คอ วปแลช (whiplash) และทนเซล (tinsel) วปแลชเปนแฟลกเจลลาทมสวนโคนแขงและยาวกวาสวนปลายซงสนและยดหยนได สวนทนเซลแฟลกเจลลาเปนแฟลกเจลลาทมขนเลกๆยนออกมาตามความยาวของแฟลกเจลลา แบงออกไดเปน 4 คลาส (class) ดงน คลาสไคตรดโอไมซตส (Class Chytridiomycetes) ประกอบดวยราทมอยในน าจด น าเคม มบางในดน มแฟลกเจลาแบบวปแลชเสนเดยวออกจากดานทายของเซลล ผนงเซลลประกอบดวยไคตนและกลแคน แตไมมเซลลโลส การสบพนธแบบอาศยเพศโดยการเชอมกนของแกมตสองเซลล หรอการเชอมของเสนใยทคลายไฮฟา ทเรยกวา ไรซอยด (rhizoid ) เมอผสมกนไดไซโกตซงจะสรางสปอรแรงเกยมทมผนงหนา สมาชกในคลาสนมกทาใหเกดโรค

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 33

ในพชเชน Synchytrium ทาใหเกดโรคในมนฝรง Physoderma ทาใหเกดโรคในขาวโพด เปนตน คลาสไฮโฟไคตรดโอไมซตส (Class Hyphochytridiomycetes) เชอรากลมนอาศยอยในนาจดและน าเคม ซโอสปอรมแฟลกเจลลาชนดทนเซลเสนเดยวทางดานหนาของเซลล ผนงเซลลประกอบไคตน มบางชนดทประกอบดวยเซลลโลสบางไดแ ก Rhizidiomyces apophysatus ทเปนปรสตบนโอโอโกเนยมของราในพวกซาโพรเลกเนยซ (Saprolegniaceae) และเปนปรสตของสาหรายสเขยวพวก Vaucheria คลาสพลาสโมดโอฟอโรไมซตส (Class Plasmodiophoromycetes) คลาสนเปนปรสตในพช มลกษณะพลาสโมเดยมซงเจรญอยในโฮสต พลาสโมเดยมเจรญเปนซโอสปอรแรงเกยม เ มอสภาพแวดลอมเหมาะสมกจะงอก เ ชอราทสาคญททาใหเกดโรคในกะหล าปลคอ Plasmodiophora brassica ททาใหเกดโรค club root เปนตน คลาสโอโอไมซตส (Class Oomycetes) บางครงเรยกราน า (water molds) พบใน

สภาพแวดลอมทมน า ลกษณะสาคญคอ มซโอสปอรทมแฟลกเจลลาสองเสน เสนหนงเปนชนดทนเซลออกจากดานหนาเซลล และอกเสนเปนชนดวปแลชออกจากดานหลงเซลล การสบพนธมทงแบบอาศยและไมอาศยเพศ การสบพนธแบบไมอาศยเพศโดยไฮฟาเปลยนเปนสปอรแรงเกยม ภายในมซโอสปอรแบงเซลลแบบไมโทซส เมอซโอสปอรงอกจะสรางไฮฟาใหม สวนการสบพนธแบบอาศยเพศจะมการสรางโอโอโกเนยม (oogonium) ภายในมเซลลไข สวนเพศผจะสรางอยภายในแอนเทอรเดยม (antheridium) เมอเกดการปฏสนธ แกมตเพศผจะมโครโมโซมเปนแฮพลอยดผานหลอกปฏสนธระหวางแอนเทอรเดยมและโอโอโกเนยม ซงจะพฒนาเปนโอโอสปอร โอโอสปอรจะงอกเปนไฮฟาทไมมผนงกน ในคลาสนเปนปรสต เชน Plasmopara viticola ทาใหเกดโรคราน าคางในองน Saprolegnia ทาใหเกดโรคกบปลาน าจด เปนตน 2.2.4 ราในดวชนอะแมสตโกไมโคตา (Amastigomycota) ราในดวชนนเรยกวา ราบก (terrestrial fungi) สรางเซลลทไมมแฟลกเจลลา แบงไดเปน 4 คลาสดงน คลาสไซโกไมซตส (Class Zygomycetes) พบทวไปในดน ดารงชวตเปนผยอยสลาย สบพนธแบบอาศยเพศโดยการเขาคกนของเสนใย 2 สาย เมอเสนใยสมผสผนงทกนจะสลายไป โพรโทพลาซมจากสองสายจะผสมกนไดไซโกต สวนการสบพนธแบบไมอาศยเพศโดยสรางสปอรแรงกโอสปอร (sporangiospore) หรอโคนเดย ทเคลอนทไมได ราในคลาสนไดแก

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 34

Rhizopus stolonifer ใชผลตกรดฟมาลก Rhizopus oryzae ใชผลตแอลกอฮอล พวก Mucor ใชผลตกรดซกซนก กรดซตรก กรดออกซาลก เปนตน คลาสแอสโคไมซตส (Class Ascomycetes) ราในคลาสนมจานวนมากทสด ประมาณ 30,000 สปชส ลกษณะสาคญคอ ไมมเซลลทเคลอนทไดเลย เสนใยมผนงกน ผนงจะมชองวางตรงกลางใหออรแกเนลและนวเคลยสตดตอกนได ผนงเซลลประกอบดวยสารไคตน คลาสนบางทเรยกวา ราถง (sec fungi) เพราะสปอรแบบอาศยเพศเกดอยในถงแอสคส ซงภายในม ascospore สวนการสบพนธแบบไมอาศยเพศสปอรเกดทปลายไฮฟา เรยกวา โคนเดย กานชโคนเดย เรยกวา โคนดโอฟอร ตวอยางราในคลาสน เชน Neurospora, Claviceps, Aspergillus, Penicillium, Dendrophoma เปนตน คลาสเบสดโอไมซตส (Class Basidiomycetes) ในคลาสนมววฒนาการสงสด สบพนธแบบอาศยเพศโดยสรางสปอรทเรยกวา เบสดโอสปอร (basidiospore) ทเกดบนเบสเดยม (basidium) สวนใหญมรปรางคลายกระบอง จานวนเบสดโอสปอรม 4 สปอร ไดแก เหดชนดตางๆ ฟอรม-คลาสดวเทอโรไมซตส (From-Class Deuteromycetes) เปนราทมเสนใยแบบมผนงกน สบพนธแบบไมอาศยเพศเทานนโดยการสรางโคนเดย ดารงชวตทงอยอยางอสระเปนผยอยสลาย หรอเปนปรสตททาใหเกดโรค เชน Epidermophyton, Microsporum, Trichophyton ททาใหเกดโรคผวหนง เปนตน

2.3 อนกรมวธานสตวเซลเดยว 2.3.1 อนกรมวธานของยสต ยสต มลกษณะเปนเซลลเดยว มการสบพนธแบบไมอาศยเพศ โดยการ แตกตางหนอ (budding) หรอแตกหนอ (fission) เนองจากเปนเซลลเดยวจรงสามารถเจรญและสบพนธได ยสตจะแตกตางจากสาหรายเนองจากไมสามารถสงเคราะหแสงได และไมเหมอนโพรโตทวเพราะมผนงทแขงแรง นอกจากนยงแตกตางจากแบคทเรยเพราะมขนาดใหญกวาและสณฐานวทยาทแตกตางกนดวย ยสตมอยประมาณ 350 สปชส และแยกเปนจนสไดเปน 39 จนส หลกเกณฑทใชจดจาแนกยสต ตองคานงการเปลยนแปลงลกษณะภายนอกนนๆ เชน ยสตหลายชนดจะเปลยนแปลงลกษณะโคโลนจากเรยบเปนหยาบหรอขรขระ หรออาจเสยความสามารถในการสรางสปอร ถาเลยงไวนานเกนไป หลกเกณฑทใชจดจาแนกเชน สมบตทางสณฐานวทยา สมบตการสบพนธแบบไมอาศยเพศ สมบตของเซลลปกต สมบตการเพาะเลยง เชนสมบตการเจรญเตบโตในอาหารเหลว อาหารแขง สมบตทางสรระวทยา เชน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 35

ความสามารถในการใชคารบอน ไนโตรเจน ความเจรญในอาหารทมแรงดนออสโมตกสง การเจรญในทอณหภมสง ความสามารถในการผลตกรด เปนตน การจดจาแนกยสตแบงไดเปน 2 อนดบใหญๆ คอ อนดบเอนโดไมซตาเลส (Order Endomycetales) แบงเปน 2 ตระกลคอ แซคคาโรไมซตาซ (Saccharomycetaceae) ประกอบดวยหลายตระกลยอยไดแก ตระกลยอยซสโซแซคคาโรไมคอยด (Schizosaccharomycoideae) ม 1 จนสคอ Schizosaccharomyces สบพนธแบบไม

อาศยเพศโดยการแบงตว ตระกลยอยแซคคาโรไมคอยด (Saccharomycoideae) ประกอบดวยยสตทสรางแอสโคสปอรทกจนส และแตกหนอออกทางดานขางของเซลลไดหลายแหง ตระกลยอยลโพมซตอยด (Lipomycetoideae) ประกอบดวยจนส Lipomyces มสปอรสเหลองอาพนเปนรปไขอยในแอสคส ตระกลยอยแนดโซนออยด (Nadsonioideae) ประกอบดวยจนสทมการแตกหนอออกทงสองขวของเซลล อนดบอสตลาจนาเลส (Ustilaginales) ประกอบดวยยสตทสรางเบสดโอสปอรม 2 จนสคอ Leucosporidium และ Rhodosporidium ทงสองนเปนจนสใหม ยสตพวกนเปนพวกแตกหนอ ไมซเลยมอาจมรหรอไมม มแคลมโดโคนเดย มผนงหนาหมและแยกตวออกจากไฮฟาเดม ทาหนาทคลายสปอรระยะพก เซลลมสแดงหรอสสม ยสตในฟอรม-ออรเดอรโมนเลยเลส (from-order Moniliales) ม 2 ตระกลคอสปอรโรโบโลไมซตาซ (Sporobolomycetaceae) และครปโตคอดคาซ (Cryptococcaceae) สมาชกในตระกลสปอรโรโบโลไมซตาซมการสรางบลลสโตสปอร (ballistospore) ซงเปนสปอรแบบไมอาศยเพศ

2.3.2 อนกรมวธานของโพรโทซว โพรโทซว (protozoa) เปนยคารโอตกโพรทสตพบเปนเซลลเดยวสวนใหญ สามารถเคลอนทได ไมมผนงเซลล มขนาดเลก เซลลของโพรโทซวอาจรวมเปนกลมกอนทเรยกวา โคโลน (colony) พบในแหลงทอยชนแฉะ ในทะเล ในดน ในน าจด ทนตอสภาพแวดลอมทไมเหมาะสมไดโดยการแปรสภาพเปนซสต (cyst) ซงแบงโพรโทซวออกเปน 2 กลมคอพวก

ดารงชวตแบบอสระ (free living) และพวกทอาศยรวมกบสงมชวตอน (symbiont) พวกดารงชวตเปนอสระ พบทวไปในแหลงน าเชน น าเคม น าจด ดน ปจจยทมผลตอการกระจายและจานวนของโพรโทซวในแหลงทอยคอ อณหภมทเหมาะสมในการเจรญอยระหวาง 16-25 องศาเซลเซยส ตองมแสงสวาง สารอาหารทเพยงพอและความเขมขนของไฮโดรเนยมไอออนทเหมาะสม (pH 3.2-8.7) สวนโพรโทซวทอาศยอยรวมกบสงมชวตอน ซง

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 36

ความสมพนธระหวางโพรโทซวกบสงมชวตอน แบงได 3 ชนด คอการอยรวมกนโดยโฮสตไมเสยและไมไดรบประโยชน ตวอยางเชน Entamoeba gingivalis อาศยทโคนฟนคอยกนเศษ

อาหาร ภาวะพงพากนเปนการอยรวมกนโดยตางฝายตางไดประโยชน เชน โพรโทซวจาพวกแฟลกเจลเลตชอ Trichonympha ทอยในลาไสปลวกชวยยอยไมใหเปนอาหารของปลวก โพรโทซวและปลวกแยกออกจากกนไมได ภาวะปรสต โดยโพรโทซวเปนปรสตทสาคญทสดททาใหเกดโรค โพรโทซวอยในอาณาจกรโพรทสตาจดเปนไฟลมใหญๆ ได 3 ไฟลมคอ ไฟลมซารโคแมสทโกฟอรา (Sarcomastigophora) มลกษณะสาคญคอ มนวเคลยสชนดเดยว ยกเวน Foraminiferida บางชนดในระยะกาลงพฒนา มการสบพนธแบบอาศยเพศ โดวธการผสมทเรยกวาซนแกม (syngamy) ไมสรางสปอร เคลอนทโดยใชแฟลกเจลลาหรอซโดโพเดย แบงเปนซบไฟลม เชน ซบไฟลมแมสทโกฟอรา (Mastigophora) ระยะโทรโฟซอยต (trophozoite) หรอระยะปกตทมการหาอาหารเปนอสระ มแฟลกเจลลาหนงเสนหรอมากกวา อยเดยวๆหรอเปนโคโลน สบพนธแบบไมอาศยเพศ โดยการแบงตวจากหนงเปนสองตามยาวการสบพนธอาศยเพศบางชนดเทานน ซบไฟลมซารโคดนา (Sarcodina) มลกษณะทสาคญคอ มซโดโพเดยในการเคลอนท ถามแฟลกเจลลาจะพบระยะทกาลงเจรญ ลาตวเปลอย (naked) หรอมเปลอกภายในหรอ

ภายนอกทประกอบดวยสารตางๆ กน สบพนธแบบไมอาศยเพศโดยการแบงตวจากหนงเปนสอง ถามการสบพนธแบบอาศยเพศ จะมแกมตทมแฟลกเจลลา สวนใหญดารงชพแบบอสระแบงออกเปนซปเปอรคลาส ดงน ซเปอรคลาสไรโซโพดา (Rhizopoda) มลกษณะสาคญคอ มการเคลอนทดวยซโดโพเดย มทงพวกลาตวเปลอย เชน Amoeba และพวกมเปลอก เชน Arcella และพวกฟอรามนฟอรา ซเปอรคลาสแอคตโนโพดา (Actinopoda) มกมรปรางทรงกลม เปนพวกลองลอย (แพลงตอน) ซโดโปเดยบอบบางและมแอคโซโพเดย (axopodia) บางชนดเปลอย บางชนดมเปลอกเปนไคตน ซลกา หรอสตรอนเตยมซลเฟต มการสบพนธแบบอาศยเพศหรอไมอาศยเพศ ตวอยางเชน Heliozoa ไฟลมเอพคอมเพลกซา (Apicomplexa) มลกษณะทสาคญคอ ในวงจรชวตจะมการสรางสปอร (spore formation) มเอพคอลคอมเพลกซ (apical complex) เปนออรแกแนลลทอยดานหนาของเซลลซงประกอบดวยโพลารง (polar ring) ภายในมโครงสรางเปนรปโคน

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 37

ประกอบดวยเสนสายทขดกนเรยกโคนอยด (conoid) รอปทรส (rhoptries) เปนออรแกเนลลรปแทงอยเปนคทางดานปลายขยายใหญ และไมโครนมส (micronemes) เปนออรแกเนลลรปแทงยาวทบตอแสงอเลกตรอน สบพนธแบบอาศยเพศโดยวธซนแกม ไมมซเลยและทกสปชสเปนปรสตทงสน ไฟลมนแบงออกเปน คลาสสปอโรซว (Sporozoea) ในคลาสนมการสบพนธแบบอาศยและไมอาศยเพศ โอโอซสตมกมสปอรโรซอยตเปนระยะตดตอ มแฟลกเจลลาเฉพาะระยะไมโครแกมต ซงคลาสนแบงยอยไดเปน 2 ซบคลาสคอ ซบคลาสเกรการเนย (Gregarinia) มลกษณะคอโทรโฟซอยตขนาดใหญและอยนอกเซลล เปนปรสตในทางเดนอาหารและชองทองสตวไมมกระดกสนหลง บางตวเคลอนทโดยการบดลาตว สวนซบคลาสคอคซเดย (Coccidia) มโทรโฟซอยตขนาดเลกและอยภายในเซลล ไฟลมซลโอฟอรา (Ciliophora) มลกษณะคอในระยะหนงของวงจรชวตจะมซเลย มนวเคลยสสองแบบคอ แมโครนวเคลยส (macronucleus) และไมโครนวเคลยส (micronucleus) สบพนธแบบไมอาศยเพศโดยแบงจากหนงเปนสองตามขวาง สบพนธแบบอาศยเพศโดยวธคอนจเกชน สวนใหญดารงชวตอสระ มบางทเปนคอมเมนซล (commensal) และสวนนอยท

เปนปรสต

2.4 อนกรมวธานของสาหราย สาหรายเปนสงมชวตทมคลอโรฟลล (chlorophyll) สามารสงเคราะหแสงได แตกตางจาพชสเขยวทมโครงสรางในการสบพนธแบบอาศยเพศแบบงายๆ เชน สาหรายเซลลเดยวสามารถทาหนาทเปนเซลลสบพนธไดเลย ในการสบพนธแบบไมอาศยเพศสาหรายหลายชนดสรางสปอรทมแฟลกเจลลา หรอสปอรไมเคลอนทอยในสปอรแรงเกยม ในธรรมชาตสามารถพบสาหรายทวไปทงในมหาสมทร ทะเล น าจด ลาธาร ในดนแฉะ เปนตน สาหรายพวกทลองลอยอยในน าเรยกวา แพลงตอน (plankton) ซงเปนอาหารของสตวอนๆ สาหรายจะอยบรเวณทมแสง ความชนและอาหารทเพยงพอ สาหรายอาจมรปรางเกลยว กลม ทอนหรอแหลม อาจอยเดยวๆหรอเสนสายเปนกลม เซลลของสาหรายเปนยคารโอต สวนใหญผนงเซลลบางแตแขงแรง เชน ผนงเซลลของไดอะตอมประกอบดวยซลกาทาใหมความหนาและแขงแรง ภายในเซลลมนวเคลยสทชดเจน มเมดแปง หยดน ามนและแวควโอล คลอโรฟลลและรงควตถอนๆ หลกเกณฑในการจดจาแนกสาหราย คอชนดและสมบตของรงควตถ องคประกอบทางเคมของอาหารทสะสมหรอผลผลตทไดจากการสงเคราะหแสง ชนดและรปรางของแฟลก

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 38

เจจลลารวมถงจานวนและตาแหนงทแฟลกเจลลามาเกาะ องคประกอบของผนงเซลลท งทางดานเคมและกายภาพ ลกษณะรปรางและการจดระเบยบของเซลลและทลลส วงจรชวต โครงสรางในการสบพนธและวธการสบพนธ จากหลกเกณฑดงกลาวสามารถแบงสาหรายออกเปน 9 ดวชนดงน ดวชนโรโดไฟโคไฟตา (Rhodophycophyta) ดวชนโรโดไฟโคไฟตา (Rhodophycophyta) หรอสาหรายสแดง (red algae) สวนใหญอาศยอยในทะเล มการสบพนธแบบไมอาศยเพศโดยใชสปอรทเคลอนทไมได สวนการสบพนธแบบอาศยเพศโดยการผสมกนของแกมต 2 เพศ เซลลสบพนธเพศผเรยกวาสเปอรมาเทย (spermatia) และเพศเมยทเรยกวา คารโพโกเนย (carpogonia) มคลอโรฟลลเอ คาโรทน ไฟโคอรทรน ไฟโคไซเอซน อาหารสะสมเปนแปงชนดฟลอรเดยน (floridean starch) และ

น ามน ไมมแฟลกเจลลา มความสาคญทางเศรษฐกจโดยเฉพาะ Gelidium ใชผลตวน และ Chondrus crispus เปนแหลงของคารแรกจแนน ดวชนแซนโธไฟโคตา (Xanthophycophyta) ดวชนแซนโธไฟโคตา (Xanthophycophyta) หรอสาหรายสเขยวแกมเหลอง (Yellow-Green algae) พบในเขตน าจด นาเคม รวมทงในดน พบเปนเซลลเดยวๆ เปนโคโลน เปนเสนสายทแตกกงกานและไมแตกกงกาน สบพนธแบบไมอาศยเพศโดยสรางซโอสปอรทเคลอนทได ซงมแฟลกเจลลาขนาดยาวไมเทากน บางชนดสรางสปอรทเคลอนทไมได หรอ สบพนธแบบไมอาศยเพศโดยเกดการแตกหกของทอนสาหราย (fragmentation) หรอเกดการแบงเซลลกได ไมคอยพบการสบพนธแบบอาศยเพศ องคประกอบของเซลลมคลอโรฟลลเอและซ คาโรทน สะสมพวกนามนหรอครสโซลามนารน (chrysolaminarin) ดวชนครสโซไฟโคไฟตา (Chrysophycophyta) ดวชนครสโซไฟโคไฟตา (Chrysophycophyta) หรอสาหรายสทอง (Golden algae) สาหรายพวกนมแฟกเจลลา บางชนดมขาเทยม (pseudopod) จงกนอาหารโดยใชขาเทยมได มรปรางทรงกลมและเปนเสนสายทไมเคลอนท ทวไปสบพนธแบบไมอาศยเพศโดยการแบงจากหนงเปนสอง มบางครงทมการผสมของแกมตแบบไอโซแกมส องคประกอบของเซลลมคลอโรฟลลเอและซ คาโรทน ฟวโคแซนตน (fucoxanthin) อาหารสะสมเปนเปนครสโซลามนารนและนามน ตวอยางเชน Ochromonas ดวชนฟโอไฟโคไฟตา (Phaephycophyta)

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 39

ดวชนฟโอไฟโคไฟตา (Phaephycophyta) หรอสาหรายสน าตาล (Brown algae) เปนสาหรายทมขนาดใหญทสด มรงควตถประกอบดวยคลอโรฟลลเอและซ คาโรทน ฟวโคแซนตน อาหารสะสมในเซลลเปนน าตาลลามนารน (laminarin) คารโบไฮเดรตทละลายน าและน ามน แฟลกเจลลาม 2 เสน สารประกอบผนงเซลลเปนพวกเซลลโลส สวนใหญอาศยอยในทะเลและมกอยในน าเยน เชน Kelp เปนสาหรายทมขนาดใหญ มสวนยดเกาะคลายราก (holdfast) บางชนดมถงอากาศ (air bladder) ทาใหลอยตวได ดวชนบาซลลารโอไฟโคไฟตา (Bacillariophycophyta) ดวชนบาซลลารโอไฟโคไฟตา (Bacillariophycophyta) หรอไดอะตอม (diatoms) รปรางมหลายแบบอาจเปนเซลลเดยวๆ โคโลน หรอเสนสาย ผนงเซลลประกอบดวยซลกา เปลอกของไดอะตอมเรยกวาฟรสตล (frustules) เมอตายทบถมจะกลายเปนไดอะตอม

เอเซยสเอรทอยใตทะเล มแรธาตและน ามนทมการนามาใชประโยชน เชน ยาสฟน ยาขดรถ ยาขดโลหะ เปนตน องคประกอบของเซลลประกอบดวยคลอโรฟลลเอและซ คาโรทน ฟวโคแทนซน (fucoxanthin) อาหารทสะสมไวในเซลลเปนครสโซลามนารน (chrysolaminarin) และนามน ดวชนยกลโนไฟโคไฟตา (Euglenophycophyta) ดวชนยกลโนไฟโคไฟตา (Euglenophycophyta) หรอยกลนอยด (Euglenoids) สาหรายกลมนประกอบดวยรงควตถคลอโรฟลลเอและบ คาโรทน อาหารทสะสมในเซลลเปนพาราไมลอน (paramylon) ซงเปนแปงไมละลายน าและยงมน ามน มแฟลกเจลลาอยดานบนสดของเซลล เคลอนทโดยใชฟลกเจลลา สบพนธโดยการแบงตามยาว เซลลไมแขงแรงเพราะไมมผนงเซลลทประกอบดวยเซลลโลส เยอหมชนนอกเปนเพอรพลาสต (periplast) มจดรบแสง (eyespot หรอ stigma) และมคอนแทรกไทล แวควโอ (contractile vacuole) และไฟบรลอยในเซลล ซงมลกษณะของเซลลสตวแตขณะเดยวกนกมคลอโรพลาสตดวย ตวอยางเชน Euglena, Phacus, Lepocinclis (ภาพท 2.3) ดวชนคลอโรไฟโคไฟตา (Chlorophycophyta) ดวชนคลอโรไฟโคไฟตา (Chlorophycophyta) หรอสาหรายสเขยว (Green algae) สวนใหญพบในนาจด พบบางในนาเคมและบนบก มรงควตถคลอโรฟลลเอและบ คาโรทน อาหารสะสมในเซลลเปนแปงและน ามน มแฟลกเจลลา 1 2 หรอมากกวา มนวเคลยสชดเจน มผนงเซลล สวนคลอโรฟลลและรงควตถอนๆ อยในคลอโรพลาสตเหมอนพชชนสง มรปรางตางๆ เชน รปถวย ตาขาย ขดดาว คลอโรพลาสตมกมเมดแปงทผวเรยกวา ไพลนอยด

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 40

(pyrenoid) สบพนธโดยซโอสปอร การแบงตว (fission) หรอแบบอาศยเพศโดยวธไอโซแกมสและเฮเทอโรแกมส สาหรายสเขยวพบไดทงพวกเซลลเดยวและเปนโคโลน พวกทเปนเซลลเดยวเคลอนทโดยใชแฟลกเจลลา พวกเปนโคโลนพบเปนรปทรงกลม เสนใยหรอเปนแผน บางชนดมโครงสรางพเศษเรยกวา holdfast ไวเกาะยดกบพนวตถหรอพชในน าอนๆ ตวอยางเชน Chlamydomonas เปนสาหรายสเขยวทอยเปนเซลลเดยวๆ เคลอนทไดและพบไดในดนและในน าจด สบพนธแบบไมอาศยเพศ และยงมตวอยางสาหรายสเขยวทเคลอนทไมได เชน Chlorella ใชศกษาเกยวกบการสงเคราะหแสงและเพอเปนอาหารเสรม Volvox เปนสาหรายสเขยวโคโลนเดยว เกดการเจรญมากในแหลงน า (bloom) Desmids เปนสาหรายสเขยวท

นาสนใจทรปรางแตละเซลลประกอบดวยสองฝาทเหมอนกน Ulothrix เปนสาหรายทอยเปนเสนสาย (filament) พบตามแหลงน าทไหล ยดตดกบพนผว holdfast สบพนธแบบไมอาศยเพศโดยการสรางซโอสปอรทมแฟลกเจลลา Spirogyra เปนเสนสายพบปกคลมอยทผวน าหรอ

แหลงนาไหลชาๆ ทนาสนใจคอมคลอโรพลาสตลกษณะพเศษคอเรยงตวเปนเกลยวอยในเซลลเปนตน

ภาพท 2.3 ตวอยางสาหรายดวชนยกลโนไฟโคไฟตา คอ Euglena, Phacus และ Lepocinclis ทมา : A http://triemerlab.plantbiology.msu.edu/Euglena/Index.htm B https://www.google.co.th/search?q=Phacus&source C https://www.google.co.th/search?q=Lepocinclis&source ดวชนครปโตไฟโคไฟตา (Cryptophycophyta) ดวชนครปโตไฟโคไฟตา (Cryptophycophyta) หรอ ครปโตโมแนด (Cryptomonads) สาหรายชนดนมรงควตถคลอโรฟลลเอและซ คาโรทน ไฟโคอรทรน ไฟโคไซแอนน อาหารสะสมในเซลลเปนแปงและน ามน มแฟลกเจลลา 2 เสนออกจากฐานของรอง (groove) ขนาดไมเทากน สาหรายชนดนเปนเซลลเดยว คลายรองเทาแตะ แบนทางดานบนและ

อนกรมวธานของแบคทเรย รา สตวเซลลเดยว และสาหราย 41

ลาง มผนงเซลลเปนเซลลโลส บางชนด บางชนดเซลลเปลอย (naked) สบพนธโดยการแบงตวตามยาวหรอสรางซโอสปอรหรอชสต ดวชนไพรโรไฟโคไฟตา (Pyrrophycophyta) ดวชนไพรโรไฟโคไฟตา (Pyrrophycophyta) หรอ ไดโนแฟลกเจลเลต (dinoflagellates) สาหรายนมรงควตถคลอโรฟลลเอและซ คาโรทน อาหารสะสมในเซลลเปนแปงและน ามน พบในน าเคม น ากรอยและน าจด เปนเซลลเดยวๆ ลกษณะเซลลแบน มรองตามยาวและตามขวาง มแฟลก เจลลา 2 เสน ไดโนแฟลกเจลเลตสวนมากปกคลมดวยเยอหมเซลลเทานน เชน Gymnodinium แตบางชนดมผนงเซลลเปนเซลลโลส จงมลกษณะคลายเกราะ ไดโนแฟลกเจลเลตเปนแพลงตอนทสาคญและทาใหเกดเรดไทด (red tide) เวลาเกดการ

ขยายพนธมากๆ ทาใหทะเลบรเวณนนมสแดงหรอเหลอง สาหรายจะปลอยสารทเปนพษตอปลา สตวน าและหอย เมอพษสะสมมากๆ คนทบรโภคอาจเปนพษได สาหรายททาใหเกดสเหลานคอ Gonyaulax บางชนดเกดการเรองแสงได เชน Noctiluca

หนวยท 3 ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 3.1 ความสมพนธของจลนทรยในดน 3.1.1 รปแบบความสมพนธของจลนทรยในดน ระบบนเวศของจลนทรยในดน รวมชนดของจลนทรยและองคประกอบทาง

กายภาพของดนไวดวยกนมทงสงทมและไมมชวต (abiotic and abiotic component) จลนทรยท

อาศยอยในดนมความสมพนธแตกตางกน บางชนดกไมมความแตกตาง หรอเปนกลาง (Neutral)

บางชนดไดประโยชน บางชนดเสยประโยชน

ความสมพนธทเปนกลาง ภาวะเปนกลาง (Neutralism) เปนความสมพนธทจลนทรย 2 ชนดทแตกตางกนอาจอยในท

เดยวกนโดยไมมผลอะไรตอกน ตวอยางเชน จลนทรยแตละชนดจะใชสารอาหารแตกตางกนโดย

ไมสรางผลผลตทไปหามการเจรญของอกฝายหนง สภาพนอาจมอยชวคราวเมอสภาพแวดลอม

เปลยนไปโดยเฉพาะสารอาหารทมอยจะทาใหความสมพนธนเปลยนไปดวย

ภาวะพงพากน (Mutualism) ภาวะพงพากนเปนความสมพนธทตางฝายตางไดประโยชน ซงวธการทไดประโยชนจะแตกตางกนไป ชนดหนงคอการแลกเปลยนสารอาหารระหวางสปชส

เรยกปรากฏการณนวา ซนโทรพซม (syntrophism) จลนทรยหลายชนดสงเคราะหวตามนและ

กรดอะมโนในปรมาณทมากเกนกวาทตองใช ขณะทจลนทรยชนดอนตองการสารอาหารเหลานเพม

ดงนนจลนทรยตางชนดกสามารถเจรญอยไดดวยกน

ภาวะองอาศย (Commensalism) ภาวะองอาศยเปนความสมพนธทฝายหนงไดประโยชน อกฝายไมมผลอะไร มกเกดในดนทมการยอยสลายสารซบซอน เชน เซลลโลส ลกนน ตวอยางเชน

ราจานวนมากสามารถยอยสลายเซลลโลสใหเปนกลโคสได แบคทเรยสวนใหญไมสามารถยอย

สลายเซลลโลส แตสามารถนาผลผลตทไดจากการยอยของรามาใช คอกลโคสและกรดอนทรย

ดงนนแบคทเรยทเลยงยากกวาจะตองการวตามนและกรดอะมโนทแบคทเรยพวกเลยงงายกวาสราง

ขนและขบถายออกมา อกตวอยางคอ การเปลยนแปลงซยสเตรตทไดจากหลายๆ สปชสรวมกนทา

เชน ลกนนซงเปนองคประกอบของไมจะทนตอการถกยอยดวยเชอบรสทธทเลยงในหองทดลอง

แตลกนนทอยในปาจะถกยอยดวยจลนทรยในดนโดยเฉพาะรา

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 43

ความสมพนธทเสยประโยชน สภาวะปฏปกษ (Antagonism) สภาวะปฏปกษเปนสภาวะทจลนทรยสรางสารปฏชวนะ

หรอสารทหามการเจรญตามปกตของสงมชวตอน สภาวะปฏปกษพบในธรรมชาต เชน S.aureus terreus และ Pseudomonas aeruginosa มสภาวะปฏปกษตอ Aspergillus terreus การแกงแยง (Competition) การแกงแยงเปนความสมพนธเชงลบทแกงแยงสารอาหารท

จาเปนเหมอนกน ในสภาพนจลนทรยทปรบตวไดทสดจะอยรอด และขบไลสปชสอนทตองการ

สารอาหารอยางเดยวกนออกไป

ภาวะปรสต (Parasitism) ภาวะปรสตเปนความสมพนธทจลนทรยชนดหนงอาศยอยใน

สงมชวตอกชนดหนง โดยปรสต (parasite) กนเซลล เนอเยอ ของเหลวของสงมชวตอนทเปนโฮสต

(host) ปรสตทสาคญคอ Bdellovibrio bacterio vorus ซงเปนแบคทเรยแกรมลบทมมากในดน น า

เสยและเปนปรสตในแบคทเรย ปรสตนเคลอนทไดจะเกาะกบเซลลโฮสตทบรเวณหนงและยอย

สลายเซลล เมอนาแบคทเรยทเปนโฮสตมาเลยงในจานอาหาร จะเกดบรเวณคลายพลาค (plaque)

ขนแสดงวาเกดการยอยสลายของเซลล

3.1.2 จลนทยทมอยในดน ดนเปนแหลงทอยอาศยของจลนทรยมากมายหลายชนด ประกอบไปดวย

แบคทเรย รา เชอแอคตโนมยสท สาหราย โปรโตซว และไวรส นอกจากนแลวในดนยงมสตวหนา

ดน และแมลงหนาดนตางๆ สงมชวตเหลานมความสมพนธกนในระบบนเวศของดน สวนใหญแลว

ดนเกดจากการสลายตวและผพงของแรหนตางๆ โดยอทธพลจากธรรมชาต เชนความรอน ความ

เยน กระแสน า และการทบถมของซากสงมชวตทเนาเปอยผพง ซงเปนผลมาจากกจกรรมของ

จลนทรยในดน จลนทรยเหลานจงมบทบาทสาคญในการเกดความอดมสมบรณของดน จานวนของ

จลนทรยในดนขนอยกบอาหารทมประโยชนในดน ความชน คาความเปนกรด-ดาง และ อณหภม

ของสงแวดลอมในดน

1) แบคทเรย (วราวฒ จฬาลกษณานกล, 2557)

แบคทเรยจดเปนจลนทรยกลมใหญพบจานวนมากทสดเมอเปรยบเทยบกบ

จลนทรยชนดอนๆ ในหนงกรมของดนทอดมสมบรณมแบคทเรยมากถง หนงแสนถงพนลาน

โคโลนตอกรมดน มหนาทในการยอยสลายซากพชซากสตว ผลตฮวมส เปลยนแปลงแรธาตในดน

ใหเปนประโยชนตอสงมชวตทงจลนทรยเองและพช แบคทเรยบางชนดเปนโรคพช แบคทเรยทพบ

ในดนโดยทวไป มรปราง 3 แบบคอ แบบกลม แบบแทง และแบบเกลยว แบคทเรยเจรญเตบโตและ

เพมจานวนอยางรวดเรวในดนทมอนทรยวตถ มความชนพอสมควร

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 44

และคาความเปนกรดดางอยระหวาง 5.5-9 ในบรเวณรากพชจะพบแบคทเรยมากกวาในบรเวณท

ไกลออกไป กจกรรมของแบคทเรยในดนมมากมายแตทมความสาคญตอระบบนเวศ คอ การเปนผ

ยอยสลายอนทรยวตถในดนทาใหอยในรปทพชสามารถนาไปใชประโยชนได และทาใหเกด

กระบวนการตรงไนโตรเจนในดนเปนตน แบคทเรยทพบและสามารถนามาใชประโยชน เชน

Pseudomanas sp, Rhizobium sp, Bacillus sp, Clostridium sp เปนตน

2) เชอรา (วราวฒ จฬาลกษณานกล, 2557)

เปนจลนทรยทมจานวนรองลงมาจากแบคทเรย เสนใยของเชอรายาวเปนสบถง

รอยเมตรตอกรมของดนทอดมสมบรณ มบทบาทในการยอยสลายซากพชซากสตวรวมถงฮวมสใน

ดน บางชนดเปนสาเหตของโรคในสงมชวต บางชนดทาลาย nematode ซงเปนศตรพช ดารงชวตได

โดยการดดซมสารอนทรยจากการยอยภายนอกเซลล มรปรางเปนเสนใย หรอเปนเซลลเดยว จาเปน

ตองการออกซเจนในการดารงชวต เชอราสวนใหญเจรญเตบโตไดดในดนทเปนกรด ทพบและคด

แยกไดจากพนทในโครงการ Mucor sp, Chaetomium sp, Trichoderma sp, Aspergillus sp,

Penicillium sp เปนตน

3) สาหราย (นงลกษณ สวรรณพนช และ ปรชา สวรรณพนช, 2548)

จานวนของสาหรายในดนมนอยกวาราและแบคทเรย สาหรายทพบสวนใหญเปน

สเขยว เชน พวก Chlamydomonas, Chlorococcum และไดอะตอม ในดนทสมบรณกจกรรมทาง

ชวเคมของสาหรายจะลดลง เพราะถกแยงอาหารโดยแบคทเรยและรา เนองจากสาหรายเปนพวกท

สงเคราะหแสงจงพบมากทผวดนหรอใตผวดนเลกนอย ผลจากการสงเคราะหแสงทาใหเกดกาซ

ออกซเจนและเพมสารอนทรยไดแกดน นอกจากนยงเปนตวทาใหเกดการเปลยนแปลงและแทนท

(succession) สาหรายทตายจะทบถมกลายเปนสารอนทรยททาใหแบคทเรยและราเจรญได

นอกจากนสาหรายบางชนดเชน นอสตอก อนาบนา ยงชวยตรงกาซไนโตรเจนจากอากาศใหอยใน

รปสารประกอบไนเตรตทพชนาไปใชได

4) โพรโทซว โพรโทซวสวนใหญในดนเปนพวกแฟลกเจลลาและอะบบา พบมากในดนทม

อนทรยวตถสงและชมชน โพรโทซวในดนชวยกนแบคทเรยบางชนด จงเปนการควบคมปรมาณ

แบคทเรยใหอยสมดล

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 45

3.1.3 ปจจยทมผลตอจลนทรยในดน (วรานช หลาง, 2551) 1) จานวนและชนดของสารอาหารในดน ถาในดนมปรมาณธาตอาหารสงมาก จะ

พบแบคทเรยและเชอราในดนมากกวาจลนทรยชนดอนๆ เนองจากแบคทเรยและเชอราเจรญไดเรว

กวา

2) อณหภมของดน อณหภมสงผลถงการเจรญของจลนทรยและกจกรรมของ

จลนทรยในดน โดยทวไปสภาพแวดลอมทมอณหภมสงจะกระตนกจกรรมตางๆ ของจลนทรยได

ดกวาอณหภมตา

3) ความชนของดน อากาศเปนปจจยในการดารงชตทสาคญของจลนทรย ดนทม

ความชนสงจะมปรมาณออกซเจนในดนกลดลง จลนทรยในดนแตละชนดมระดบความชนของดน

ทเหมาะสมตอการดารงชพทตางกนไป เชน แบคทเรยเจรญไดดทความชนรอยละ 50-75 แอคตโน

มยซสจะเจรญไดนอยหรอไมเจรญเลยทความชนรอยละ 85-100 สวนเชอราเจรญไดทความชนรอย

ละ 27 เปนตน

4) ความเปนกรด ดางของดน โดยทวไปแบคทเรยเจรญไดดทพเอชเปนกลางคอ 6-

7.5 ทพเอชสงกวานจะพบแอคตโนมยซสมากกวาแบคทเรย ถาพเอชตากวา 5 แอคตโนมยซสจะไม

เจรญเลย สวนเชอราจะเจรญไดดในดนทมสภาพความเปนกรดมากกวาดาง

5) ความลกของดน ความลกของดนเกยวเนองกบธาตอาหาร อากาศและแสง ดน

ชนบนจะมธาตอาหาร อากาศและแสงมากกวาดนชนลาง ทาใหมกพบกลมแอโรปและแอคตโนมย

ซส เชอรา สาหรายและโปรโทซวมากกวา ในทางตรงกนขามดนชนลางจะพบพวกแอนแอโรบ

มากกวา

3.1.4 วฏจกรของสารเนองจากจลนทรยในดน 1) วฏจกรไนโตรเจน ไนโตรเจน เปนธาตทมอยในบรรยากาศมากทสดประมาณรอยละ 80

ไนโตรเจนทพชนาไปใชจะอยในรปสารประกอบเคม เชน แอมโมเนย (NH3) หรอไนเตรด (NO3)

วฎจกรของไนโตรเจน เ รมจากอนทรยมไนโตรเจนเปนองคประกอบจะถกยอยสลายโดย

กระบวนการแอมโมนฟเคชน (ammonification) ไดแอมโมเนย (NH3) และแอมโมเนยถกออกซไดส

ในกระบวนการ nitrification ไดในเตรด (NO3) และไนไตรต (NO2) สตวจะมการกาจดไนโตรเจน

ออกมาในรปของยเรยและแอมโมเนยไนไตรตและไนเตรดจะถกรดวซเปนกาซไนโตรเจน (N2)

กลบคนสบรรยากาศ โดยกระบวนการ denitrification และจะถกนาไปใชตอไปในกระบวนการ

nitrogen fixation (ภาพท 3.1) พบในสาหรายสเขยวแกมนาเงน และพช

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 46

ตระกลถว จะถกแบคทเรยตรงไนโตรเจน (nitrogen – fixation bacteria) อยตามปมรากถวแลว

เปลยนเปนไนเตรด และไนโตรเจนอาจเกดขน โดยปรากฏการณตามธรรมชาต คอ ฟาแลบ ฟาผา ม

ผลทาใหไนโตรเจนในบรรยากาศเปลยนไปอยในรปไนเตรด ซงพชนาไปใชได

ภาพท 3.1 วฏจกรไนโตรเจน

ทมา : http://environment.ekstepza.ws/nitrogen-cycle.html

2) วฏจกรคารบอน (Carbon cycle) คารบอน (Carbon) เปนธาตทมอยในสารประกอบอนทรยเคมทกชนด

ดงนนวฏจกรคารบอนมก ไปสมพนธกบวฏจกรอน ๆในระบบนเวศ คารบอนเปนองคประกอบ

สาคญอยางหนงของสารอนทรยสารในสงมชวต เชน คารโบไฮเดรด โปรตน ไขมน วตามน วฏ

จกรคารบอน หมายถง การทแกสคารบอนไดออกไซดจากกอากาศถกนาเขาสสงมชวต หรอออก

จากสงมชวตคนสบรรยากาศ และน าอกหมนเวยนกนไปเชนนไมมทสนสดโดย (ภาพท 3.2) แกส

คารบอนไดออกไซด (CO2) ในบรรยากาศและน าถกนาเขาสสงมชวตผานกระบวนการสงเคราะห

ดวยแสงของพช (CO2) จะถกเปลยนเปนอนทรยสารทมพลงงานสะสมอยตอมาสารอนทรยสารท

พชสะสมไวบางสวนถกถายทอดไปยงผบรโภคในระบบตาง ๆ โดยการกน CO2 ออกจากสงมชวต

คนสบรรยากาศและนาไดหลายทาง ไดแก

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 47

1.การหายใจของพชและสตว เพอใหไดพลงงานออกมาใช ทาใหคารบอนทอยในรปของ

อนทรย สารถกปลดปลอยออกมาเปนอสระในรปของ CO2

2.การยอยสลายสงขบถายของสตว และ ซากพชซากสตว ทาใหคารบอนทอยในรปของ

อาหารถกปลดปลอยออกมาเปนอสระในรปของ CO2

3.การเผาไหมของถานหน น ามน และคารบอเนต เกดจากการทบถมของ ซากพชซากสตว

เปนเวลานาน

แหลงของสารคารบอนในธรรมชาต คอ กาซคารบอนไดออกไซมจะถกตรงดวยพชสเขยว

และสาหรายโดยการสงเคราะหแสงใหกลายเปนสารอนทรย สวนการเปลยนแปลงทเกดจาก

แบคทเรยคอ การทออโตโทรฟกแบคทเรยใชคารบอนไดออกไซดเปนแหลงคารบอนเพอ

เปลยนเปนคารโบไฮเดรต และเกดการตรงคารบอนไดออกไซดโดนเฮเทอโรโทรฟกแบคทเรย

สารอนทรยคารบอนทเ กดขนจะถกนามาใชในกระบวนการหายใจ ใหไดพลงงานและ

คารบอนไดออกไซด หรออาจใชสรางเนอเยอของพชของสตวหรอของจลนทรยเอง ซงเมอสงมชวต

ตายลงจะถกจลนทรยยอยสลายเนอเยอเหลานนทาใหไดคารบอนไดออกไซดกลบคนสบรรยากาศ

เพอใหพชใชตอไป

ภาพท 3.2 วฏจกรคารบอน

ทมา : http://environment.ekstepza.ws/carbon-cycle.html

3) วฏจกรของกามะถน (Sulfur cycle) กามะถน เปนธาตทจาเปนธาตหนง อยภายในรางกายของสงมชวต เปน

องคประกอบอยางหนงของโพรโทพลาซม โปรตนทสาคญหลายชนดมกามะถนเปนองคประกอบ โดย

เปนตวเชอมในสายพอลเพปไทด ซงเราพบในกรดอะมโนซสตน (Cydtine), ซสเตอน

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 48

(Cysteine) และ เมธโอนน (Methionine) จดไดวาเปนธาตทจาเปนตอการเจรญเตบโตและกระบวนการเม

แทบอลซมของโปรตนและคารโบไฮเดรตในสงมชวตทงหลาย อาจกลาวไดวา ถาปราศจากกามะถน

แลวไมสามารถมชวตอยได แหลงกามะถนทสาคญคอ สารประกอบอนนทรยซลเฟตซงไดมาจาก

กระบวนการเปลยนแปลงยอยสลายอนทรยสารหรอสงขบถาย โดยการกระทาของราแอสเพอรจลลส

(Aspergillus) และรานวโรสปอรา (Neurospors) เราเรยกกระบวนการททาใหสารอนทรยกลบสลายเปน

สารอนนทรยนวา “Mineralization” กามะถนทพบโดยทวไป มกจะอยในรปสารประกอบตางๆ เชน

ซลเฟอรไดออกไซด (SO2) ไดจากการเผาไหมของโรงงานอตสาหกรรมปลดปลอยสบรรยากาศ ม

ผลเสยตอสขภาพของมนษย (ถามในอากาศ 5 มก/ลตร ทาใหหลอดลมตบ หด) แตปรมาณ SO2 จะ

ลดลง เนองจากการชะลางของฝนลงในดนและน า สตวน ากจะไดรบสารประกอบกามะถน เมอตาย

ลงกถกยอยสลายปลดปลอยกามะถนออกมา ซลเฟอรไดออกไซดในธรรมชาตสวนใหญเกดจาก

ปฏกรยาออกซเดชนระหวางไฮโดรเจนซลไฟดกบโอโซน ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) เกดจากการลด

ออกซเจนของสารอนนทรยซลเฟต โดยแบคทเรยพวกไมใชออกซเจน เชน Desulfovibrio

desulfuricans ซลเฟต (SO4) เปนรปทพชสามารถนาไปใชประโยชนได สะสมอยในดน ปยทมนษย

ใหแกพชและจากการกระทาของพวกแบคทเรยไมมส และแบคทเรยกามะถนทสงเคราะหดวยแสง

ได วฏจกรของกามะถนมอย 2 วฏจกร ไดแก วฏจกรทไมผานผผลต และผบรโภคกบ วฏจกรทผาน

ผผลตและผบรโภค (ภาพท 3.3)

รปท 3.3 วฎจกรกามะถน

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 49

3.2 ความสมพนธของจลนทรยในนา ความสมพนธของจลนทรยในแหลงนาไมวาจะเปนน าจด นาเคม นากรอย หรอน าในแหลง

ตางๆ จลนทรยทพบมเกอบทกประเภท เชน แบคทเรย เชอรา สาหราย โพรโทซวหรอไวรส เปนตน

จลนทรยบางชนดมอยเดมในแหลงน า จลนทรยบางชนดนามาสแหลงน าจากอากาศ ดน หรอของ

เสยจากอาคารบานเรอน จลนทรยในแหลงน ามความสาคญตอคนและสตว และมความสาคญในแง

หวงโซอาหารและสงมชวตในนา

3.2.1 สภาพแวดลอมทมผลตอจลนทรยในแหลงนา สภาพแวดลอมทงทางกายภาพและทางเคมมผลตอจานวนจลนทรยในแหลงน า จะ

แตกตางไปตามแหลงนาแตละชนด อาท

3.2.1.1 อณหภม (Temperature) อณหภมเปนปจจยททาใหจลนทรยเจรญชาหรอเรว อณหภมของน าทผวดนจะ

แตกตางกนมาก เชน ในน าทะเลรอยละ 90 มอณหภมตากวา 5 องศาเซลเซยสจงเหมาะกบการเจรญ

ของไซโครไฟลเทานน ในน าพรอนมอณหภมสงกพบจลนทรยอาศยอยไดเปนพวกเทอรโมไฟล

เปนตน

3.2.1.2 ความดนของนา (Hydrostatic pressure) นาผวดนหรอนาลกๆในมหาสมทรจะมความกดดนอากาศตางกน ความกดดนของ

น าจะเพมขนตามความลก โดยความดนจะเพมขน 1 atm ตอความลกของน า 10 เมตร โดยกลม

จลนทรยทอยในน าลกเปนกลมทชอบความดนสง (Brophilic) พบวาไมสามารถเจรญไดท

บรรยากาศปกต

3.2.1.3 แสงสวาง (Light) สงมชวตสวนใหญตองอาศยแสงทงทางตรงและทางออม ในสวนแหลงน าสวน

ใหญผผลตขนตนคอ สาหราย ความลกของน าทแสงสองลงมาถงเรยกวา โฟตกโซน (photic zone)

จะแตกตางไปตามฤดกาล โดยทวไปการสงเคราะหแสงเกดขนทน าระดบบนๆ คอ 50-125 เมตร

3.2.1.4 ความเคม (Salinity) ทวไปน าจดแทบไมมความเคม แตในทะเลสาบน าเคมจะมคาความเคมสง 33-37

กรม/กโลกรม เกลอทเปนองคประกอบหลกคอคลอไรด (Cl-) ซลเฟต (SO42-) และ

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 50

คารบอเนต (Co32-) ของ Na K Ca และ Mg ความเขมขนของเกลอและปากแมน าจะตา จลนทรยสวน

ใหญอาศยอยในนาเคมทตองการเกลอทความเขมขนรอยละ 2.5-4.0

3.2.1.5 ความขน (Turbidity) แหลงน าจะมความขนไมเทากน ในบรเวณทะเลลกน าจะใสหรอมความขนนอย

มาก แตบรเวณชายฝงจะมความขนมาก สารแขวยลอยททาใหน าความขน ไดแก แรธาตบนบก ซาก

สารอนทรย เชน เซลลโลส เฮมเซลลโลส ไคตน หรอจลนทรยทแขวนลอย ความขนของน ามผลตอ

การแพรผานของแสงสแหลงนา มผลตอกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

3.2.1.6 พเอช (pH) โดยทวไปจลนทรยในน าจดสามารถเจรญไดทพเอชระหวาง 6.5-8.5 ขณะทพเอช

ของน าทะเลอยระหวาง7.5-8.5 และพเอชทเหมาะสมกบการเจรญของจลนทรยในทะเลคอ 7.2-7.6

สวนในทะเลสาบและแมนาคาพเอชจะอยในชวงทกวางขนกบสภาพแวดลอมบรเวณนน

3.2.1.7 สารอนนทรยและสารอนทรย (Inorganic and organic constituents) ชนดและปรมาณของสารอนนทรยและสารอนทรยในแหลงน ามความสาคญตอ

จลนทรย ไนเตรตและฟอสเฟตเปนสารอนนทรยทสาคญตอการเจรญของสาหราย สวนสารอนทรย

จาเปนตอการเจรญของสาหราย สวนสารอนทรยจาเปนตอการเจรญของแบคทเรยและเชอราทเปน

แซโพรไฟต แหลงน าทไดรบของเสยจากอาคารบานเรอนจะมการเปลยนแปลงของสารอาหาร

มากกวาในทะเลปด ของเสยจากโรงงานอตสาหกรรมอาจมสารยบย งจลนทรยในแหลงน า โลหะ

บางชนด เชน ปรอทและโลหะหนกอนๆ แมมเพยงเลกนอยอาจเปนสารยบย งจลนทรยได

3.2.2 จลนทรยในแหลงนา จลนทรยในปากแมนา (Estuary) มการเปลยนแปลงบางชนดอาจไดรบเพมเตมจาก

บานเรอน โรงงานอตสาหกรรม พนทการเกษตรหรอไดจากบรรยากาศในแหลงน าทไดรบการ

ปนเปอนจากบานเรอนจะมสารอนทรยอยมาก แบคทเรยทมอยมากไดแก โคลฟอรม ฟคลสเตรบ

โตคอกไค Proteus, Bacillus, Clostridium, Sphaerotilus, Beggitoa, Thiothrix, Thiobacillus และ

อนๆ อาจพบไวรสจากลาไสดวย ในแหลงน าทไมคอยมสารอนทรยจะพบแบคทเรยทแตกหนอได

และหรอพวกทมระยางค เชน Hyphomicrobium, Caulobacter, Nitrosomonas, Nitrobacter นอกจากนยงพบเชอราหลายชนด เชน แอสโคไมซตส ไฟโคไมซตส และฟงไจอมพอแฟคไทดวย

แบคทเรยทพบในแหลงนาจดไดแก

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 51

Pseudomonas, Flavobacterium, Acromonas, Alcaliginis สวนทพบในน าเคมและปากอาวไดแก

Vibrio, Acinetobacter, Pseudomonas, Flavobacterium, Alterromonas และ Staphylococcus

แบคทเรยทอยทผวแหลงน ามกมสเพอปองกนอนตรายจากแสงแดด เชอราทพบในน าทะเลไดแก ด

วเทอโรไมซตส ไฟโคไมซตสและมกโซไมซตส นอกจากนยงมจลนทรยทอาศยอยทอณหภมสง

เชน ในน าพรอน มแบคทเรยททนอณหภมสงมากกวา 75 องศาเซลเซยส เชน Thermus และ

Sulfolobus สวน Bacillus stearothermophilus สามารถเจรญไดในน าพรอนทอณหภม 55-70 องศา

เซลเซยส สวนพวกสาหรายสเขยวแกมนาเงนและสาหรายสเขยวกพบไดเชนกน

3.2.3 การแพรกระจายของจลนทรยในแหลงนา การแพรกระจายของจลนทรยในแหลงนาแบงออกไดเปน 4 รปแบบ ไดแก

3.2.3.1 เขตรมฝงน า (Litteral zone) เปนพนทรมฝงน าทงสองดาน มแสงแดดสองถงตลอด

ทวทงพนทและพบการเจรญของพชน าเปนสวนมาก ปรมาณออกซเจนในเขตนมมากทงจากการ

ละลายของออกซเจนในอากาศ และจากการสงเคราะหแสงของพชน า จลนทรยทพบบอยไดแก

Cytophaga 3.2.3.2 เขตผวหนาน า (Limnetic zone) อยถดจากเขตรมฝงน าเขามาในเขตนยงคงมปรมาณ

ออกซเจนและแสงทเพยงพอ จลนทรยทพบไดแก Pseudomonas, Caulobacter และ Cytophaga 3.2.3.3 เขตกลางความลกของแหลงน า (Profundal zone) เขตนมปรมาณออกซเจนและแสง

คอนขางตา จลนทรยทพบในเขตนไมสามารถสงเคราะหแสงได ดารงชวตภายใตสภาวะไร

ออกซเจนและสามารถเปลยนไฮโดรเจนซลไฟดเปนซลเฟอรและซลเฟต ตวอยางจลนทรยทพบ

ไดแก Sulfur bacteria

3.2.3.4 เขตทองน า (Benthic zone) ในเขตนมปรมาณออกซเจนและแสงตาสด ไมพบ

จลนทรยทสงเคราะหแสงได ดารงชวตแบบไรอากาศ จลนทรยกลมนพบกลมจลนทรยทสรางมเทน

ตวอยางจลนทรยทพบไดแก Desulfovibrio, Clostridium, Methanobacterium และ Methanococcus

3.3 ความสมพนธของจลนทรยในอากาศ อากาศมสวนกาซชนดตางๆ เชน ไนโตรเจน ออกซเจน คารบอนไดออกไซดและอนๆ

รวมทงไอนาและฝ นละออง ซงสวนผสมของกาซตางๆในบรรยากาศคอนขางคงทมเพยง

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 52

ปรมาณไอน าและฝ นละอองเทานนทปรมาณแตกตางกน จลนทรยในบรรยากาศแมพบในปรมาณ

นอยแตสามารถเปนอนตรายตอมนษยหรอสตวอนๆ ได

3.3.1 ประเภทของชวอนภาคมลสาร จลนทรยในอากาศและสารพษทจลนทรยสรางขน มกพบในลกษณะทเกาะกบ

อนภาคสารของละอองเสมหะหรอฝ นละอองตางๆ ของแขวนลอยในอากาศทมขนาด 0.02-100

ไมโครเมตร เรยกวาชวมวลอนภาค (Bioaerosols) โดยทวไปอนภาคมลสารแบคทเรยมกมเสนผาน

ศนยกลางประมาณ 5 ไมโครเมตร จลลนทรยในบรรยากาศไมสามารถเพมจานวนได แตจะอาศย

อากาศเปนตวกลางในการแพรกระจายจากทหนงไปสอกทหนง ชนดของชวมวลสารแบงไดเปน 2

ประเภท

3.3.1.1. Droplet nuclei คอ ชวอนภาคมลสารของละอองเสมหะท เกดจากการจาม ไอ หรอ

การพดคยของมนษยเชอโรคใน droplet nuclei สามารถลองลอยอยในอากาศและมชวตอยใน

ระยะเวลาหนงจากการหอหมของละอองเสมหะ

3.3.1.2. Dust particle คอ ชวอนภาคมลสารของฝ นละอองทเกดจากแรงลมหรอแรงกระทา

ของมนษยกอใหเกดการฟ งกระจายของฝ นละอองจากแหลงตางๆ

3.3.2 แหลงกาเนดของชวอนภาคมลสาร แหลงกาเนดชวอนภาคมลสารสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท ไดแก

3.3.2.1 แหลงกาเนดจากสงแวดลอมภายในอาคาร (Indoor Environment)

การจาม ไอ และพดคย การจามอาจกอใหเกด 106 droplet nuclei ในขณะท การ

พดคยและการไออาจกอใหเกด 104 droplet nuclei

วสดกอสรางและเฟอรนเจอรตางๆ ไดแกผนงหรอ เพดานหอง ทงทเปนวอลลเป

เปอรหรอทาส พรมและพนท ผววสดตางๆในหอง เครองปรบอากาศ เปนตน

กจกรรมตางๆ ภายในอาคาร เชนการทาความสะอาดอาคาร การเดน การวง และ

การผลตสนคาของโรงงานอตสาหกรรม เปนตน

3.3.2.2 แหลงกาเนดจากสงแวดลอมภายนอกอาคาร (Outdoor Environment)

การเกษตร เชนกจกรรมการเกบเกยวผลผลตทางการเกษตร การเลยงสตว การหมก

ปย เปนตน

ระบบบาบดของเสย เชน ถงเตมอากาศของระบบบาบดน าเสยทมการเตมอากาศท

ผวบอและการนากลบมาใช เปนตน

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 53

จากธรรมชาตซงมกเกดจากการกระทาของลมเหนอผวนา หรอทะเล เปนตน

3.3.3 การแพรกระจายของจลนทรยในอากาศ ชนดของจลนทรยทพบในอากาศจะแตกตางกนไปตามแตละสถานท การ

แพรกระจายของจลนทรยนนขนอยกบปจจยหลก 2 ประการ ไดแก

3.3.3.1 ลกษณะทางสภาพแวดลอมของอากาศ ไดแก ความเรวลม ความชนและอณหภม

ของอากาศ ความเรวลมมผลใหชวอนภาคมลสารยงคงแขวนลอยและแพรกระจายไปไดไกลใน

อากาศหรอตกลงสพนผวตางๆ สวนความชนและอณหภมของอากาศมผลโดยตรงตอการดารงชวต

ของจลนทรยในอากาศ

3.3.3.2 ลกษณะทางกายภาพของชวอนภาคมวลสารไดแก ขนาด ความหนาแนนและรปราง

ของชวอนภาคมวลสาร ชวอนภาคมลสารทมขนาดมากกวา 6 ไมโครเมตร จะตกลงสพนไดเรวและ

สามารถตกคางอยตามระบบทางเดนหายใจสวนบนเชน จมกและหลอดลม สวนทมขนาดเลกกวา 6

ไมโครเมตรจะเขาถงปอดได

3.3.4 ผลกระทบของชวอนภาคมลสาร ชวอนภาคมลสารสงผลกระทบในดานลบตอสขภาพของมนษยและสงแวดลอม

สรปไดดงตารางท 3.1

ตารางท 3.1 ผลกระทบของชวมลสาร

จลนทรยทเปนสาเหต

ผลกระทบตอสขภาพมนษย ผลกระทบตอสงแวดลอม

สาหราย อาการผนคน ปญหาเรองกลน

แบคทเรย อาการภมแพ การตดเชอของระบบ

ทางเดนหายใจ ไข ปวดกลามเนอ

อาเจยนและระคายเคองเยอบผว

ทาลายพนผววสด ทาความ

เสยหาย

ต อ ผ ล ตผลท า งก า ร เ กษตร

ปญหา

เรองกลน

เชอรา อาการภมแพผนคน หอบหด การ

ตดเชอ ผลกระทบตอระบบประสาท (จาก

พษของ mycotoxin)

ระคายเคองเยอบ

ทาลายพนผววสด ทาความ

เสยหาย

ต อ ผลผ ล ตท า งก า ร เ กษตร

ปญหา

เรองกลน

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 54

โปรโตซว อาการภมแพ การตดเชอเยอหมสมอง

อกเสบ

ทาความเสยหายตอผลตผลทาง

ทางการเกษตร (การระบาดของ

โรค

สตว)

ไวรส การตดเชอ ทาความเสยหายตอผลตผลทาง

การเกษตร

3.3.5 สารพษในอากาศ (Airborne Toxin) สารพษในอากาศแมจะมปรมาณนอยในอากาศแตกกอใหเกดพษตอมนษยได

เนองจาก lethal dose ของสารพษทออกฤทธ รายแรงตอมนษย มกมปรมาณตอหนวยเพยงนาโน

หรอไมโครกรม ตวอยางของสารพษจาก

จลนทรยทพบในอากาศไดแก

1. Botulinal A Toxin เปนสารพษท สรางขนจากเชอ Clostridium botulinum สารพษนออก

ฤทธตอระบบประสาท (Neurotoxin) โดยขดขวางการหลงของ acetylcholine ซงเปนสารสอ

ประสาทเขาทบรเวณปลายประสาท lethal dose มคาเทากบ 0.3 ไมโครกรม มผลทาใหมองเหนภาพ

ซอน กลามเนอตาเปนอมพาต แขนขาไมมแรงและตายไดจากการหดเกรงตวของกลามเนอทางเดน

หายใจภายหลงสดดม 12 ชวโมง

2. Staphylococcal enterotoxin เปนสารพษทสรางขนจากเชอ Staphylococcus aureus ม

lethal dose เทากบ 25 ไมโครกรม อาการทพบไดแก ตะครว คลนไส อาเจยน ทองเสย หลงสดดม 1

ชวโมง

3. Lipopolysaccharide เปนสวนของผนงเซลลของแบคทเรยแกรมลบ ซงออกฤทธเปน

แอนตเจน ตอระบบภมตานทานของมนษยมกกอใหเกดอาการแนนหนาอก ไอ เปนไข หายใจเสยง

ดง แหลงทกอใหเกดการรบ

สารพษไดแก โรงปนฝาย กองหญาแหง โรงบาบดนาเสยฟารมและคอกปศสตว

3.3.6 เชอโรคในอากาศ (Airborne Toxin) โรคตดเชอทแพรกระจายทางอากาศ ทพบบอยมดงน

3.3.5.1 แบคทเรย

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 55

Streptococcal diseases เกดจากเชอพวก Streptococcus ซงมรปรางกลม (coccus)

ตดสกรมบวก เรยงตวเปนสายยาวคลายลกปด หรออยเปนค มเสนผาศนยกลาง 0.5-1 um ไม

เคลอนไหว และเปน facultative anaerobe สามารถสรางเอนไซมและ toxin หลายชนด เชน

Streptococcus pyogenes ทาใหเกดอาการเจบคอ Streptococcus pneumonia ทาใหเกดโรคปอดบวม

Streptococcus mutans พบในชองปากคนทกคนทาใหเกดฟนผStreptococcus fecalis ทาใหเกดการ

ตดเชอในทางเดนปสสาวะในผหญงได

คอตบ (Diptheria) เกดจากเชอแบคทเรย Corynebacterium dipthriae

วณโรค (tuberculosis) หรอทบ (T.B.) เกดจากเชอ Mycobacterium tuberulosis

ไอกรน (Pertussis, Whooping cough) เกดจากเชอแบคทเรย Bordetella pertussis

Meningococcus meningitis หรอไขกาฬหลงแอน เกดจากเชอแบคทเรย Neisseria meningitidis

Mycoplasma pneumonia หรอปอดบวมจากเชอ Mycoplasma pneumoniae

Legionnaires disease หรอปอดบวมจากเชอ Legionella pneumophila เชอเปน

แบคทเรยกรมลบ

3.3.5.2 ไวรส

ไขหวด (Common cold, Coryza) เกดจากเชอไวรส Rhinovirus

ไขหวดใหญ (Influenza, Flu) เกดจากเชอไวรสไขหวดใหญทเรยกวา

Influenzavirus

คางทม (Mumps, Epidemic parotitis) เกดจากไวรสชอวา Mumps virus ทาใหตอม

นาลาย parotid glands อกเสบบวม

หด (Measles) เกดจากเชอ Measlesvirus มกเปนในเดกเลกจะมอาการไข ไอ ตา

แดง หรอเคองตา

หดเยอรมน (Rubella, German measles) เกดจากเชอไวรสชอ Rubella virus มวธ

ตดตอทางการหายใจ ในหญงทตงครรภโดยเฉพาะในระยะ 3 เดอนแรก เชอไวรสจะรบกวนการ

สรางอวยวะของเดกทาใหเดกพการหรอแทงได

สกใส-งสวด ( Chickenpox, Varicella) เกดจากเชอไวรสตวเดยวกนคอ Varicella

Zoster virus

ความสมพนธของจลนทรยกบสงแวดลอม 56

3.3.7 การควบคมจลนทรยกอโรคในอากาศ 1.การใชสารเคมทาลายเชอโรค สารเคมทสามารถใชทาลายเชอโรคในอากาศมก

เปนสารเคมทระเหยไดหรอใชพนเปนละอองสอากาศได เชน formaldehyde, ethylene oxide,

propylene glycol, triethylene glycol เปนตน โดยสองชนดสดทายเปนสารเคมทมประสทธภาพด

ทสด เนองจากไมมกลน ไมมพษและไมระคายเคอง

2.การใชรงส รงสทสามารถทาลายอนภาคจลนทรยไดดทสดคอ รงสยวทมความ

ยาวคลน 260-270 นาโนเมตร โดยรงสยวมการนามาใชในพนททมขนาดเลก ไดแก ในโรงพยาบาล

โรงงานผลตยาและหองปฏบตการวจย เปนตน รงสอลตราไวโอเลตจากดวงอาทตยมความยาวคลน

2,600-2,700 Ao สามารถทาลายจลนทรยไดดทสด โดยทรงสอลตราไวโอเลตจะทาลายกรด

นวคลอก ทาใหเกดการเสยหายหรอตายไป รงสอลตราไวโอเลตจะไปรบกวนขบวนการแมทาบอล

ซม

3.การควบคมฝ นละออง โดยใชวธการสรางเชด ถ หรอ ใชเครองดดฝ นทาความ

สะอาดบรเวณพนผววสดตางๆและพนหอง และอาจมการใชน ายาฆาเชอโรคเชดตามภายหลงทได

กาจดฝ น บนพนผววสดออกไปแลว นอกจากนยงอาจใชเครองกรองอากาศทมคณสมบตดกจบฝ น

ละอองและจลนทรย

หนวยท 4 ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 4.1 การประยกตใชจลนทรยในงานดานสงแวดลอม 4.1.1 การใชจลนทรยบงชคณภาพนา (Indicator Microorganisms of water Quality ) จลนทรยทใชเปนตวบงชถงคณภาพของ น าดม น าใช และน าเสย คอ แบคทเรยท

อยในกลมฟคลโคลฟอรม (fecal coliform) เชน Escherichia coli เปนแบคทเรยททอาศยอยในลาใสของมนษยและสตวเลอดอนจะพบมากในอจจาระ และแบคทเรยในกลมทไมใชฟคลโคลฟอรม(non

fecal coliform) ซงอาศยอยในดนและพช แบคทเรยทงสองกลมนเปนเชอทไมกอใหเกดโรค (non

pathogen) แตสามารถทจะอาศยอยในสงแวดลอมภายนอกรางกายไดนานกวา และสามารถ

วเคราะหหาปรมาณไดงายกวาเชอจลนทรยทกอใหเกดโรคชนดตางๆ ดงนนในการวเคราะห

คณภาพนาทางชววทยาจงใชแบคทเรยกลม โคลฟอรมเปนดชนบงชถงความสกปรกของแหลงน า ม

รายงานวาเ ชอโคลฟอรมจะปนเปอนอยในแหลงน าเสยชมชนมากกวาน าเสยจากโรงงาน

อตสาหกรรม การตรวจวเคราะหคณภาพน าทางแบคทเรยใชไดทงกบน าดมและน าเสยซง

มาตรฐานน าทงกาหนดใหมปรมาณของแบคทเรยชนคโคลฟอรมเทากบปรมาณของแบคทเรยท

ยอมใหมไดในน าดมคอประมาณ 1-10 โคโลน/100 มล. เนองจากน าเปนพาหะนาโรคทด ฉะนนจง

ตองตรวจหาปรมาณเชอโคลฟอรมในนาดมและน าใชเพอปองกนการแพรระบาดของโรค ขอมลใน

ตารางท 4.1 แสดงชนดของแบคทเรยทใชเปนดชนในการตรวจวเคราะหคณภาพน าจากแหลงตางๆ

ซงวธการตรวจหาปรมาณโคลฟอรมในน านยมใชกนอย 3 วธ คอ วธเอมพเอน(mostprobable

number, MPN) วธกรองผานเยอdกรอง (membrane filter) และวธนบจากจานเพาะเชอมาตราฐาน

(standard plate count) ซงรายละเอยดวธการวเคราะหสามารถอานไดจากหนงสอวเคราะหและน า

เสยโดยทวไป

4.1.2 การประยกตใชจลนทรยในกระบวนการบาบดนาเสย ( Microorganisms in Wastewater Processing ) กระบวนการบาบดน าเสยทางชววทยาเปนวธทนาเอาจลนทรยซงสวนใหญเปน

แบคทเรย คอประมาณ 95% รองลงมา ไดแก รา สาหราย และโปรโตซว ยอยสลายสารอนทรยใน

น าเสยทาใหคาบโอดของน าเสยลดลง ซงในบางระบบ คาบโอดลดไดมากกวา 95% ประสทธภาพ

ของการบาบดน าเสยนอกจากขนอยกบคณลกษณะเรมตนของน าเสยเองแลว ยงขน อยกบปรมาณ

และชนดของเชอจลนทรยในระบบบาบดนนๆ ดวย สวนน าทงทผานการบาบดมาแลวในบางระบบ

กสามารถ ปลอยสแหลงนาสาธารณะไดโดยตรงหรอในบางกรณอาจ

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 58

จาเปนตองฆาเชอกอนปลอยทงทงนเพอปองกนการแพรระบาดของเชอโรคทไมตองการ เหนไดวา

ในระบบบาบดแบบใชอาการ ด งนนจงควรทาความรจกกบจลนทรยดงกลาวบางพอสงเขป ดง

ตารางท 4.2

ตารางท 4.1 ชนดของแบคทเรยโคลฟอรมทใชเปนดชนในการตรวจวเคราะหคณภาพน าจากแหลงตางๆ

แหลงหรอชนดของนา แบคทเรยทเปนดชนตรวจวเคราะห นาดม Total colifrom

แหลงนาจด Fecal colifrom , E. coli , Enterococci

แหลงนากรอย Fecal colifrom , Total colifrom , Enterococci

แหลงนาทเพาะเลยงสตวน า Total colifrom , Fecal colifrom

แหลงนาเพอการเกษตรกรรม Total colifrom

นาทงจากกระบวนการบาบด หรอผานการฆา

เชอแลว

Total colifrom , Fecal colifrom

ทมา : Tchobanoglous and Burton ( 1991 )

4.1.2.1 แบคทเรย ( Bacteria ) แบคทเรยเปนจลนทรยทสาคญทสดในระบบบาบดน าเสยทางชววทยา โดย

ปกตแบคทเรยเปนจลนทรยเซลลเดยว มรปรางเปนแทง กลม หรอเปนเกลยว แตชนดทสาคญทสด

ไดแก ชนดทมรปรางเปนแทงเคลอนไหวได ในบางครงอาจจะอยรวมกนเปนกลม ( Cluster ) หรอ

เปนลกโซ ( Chain ) หรอเกาะรวมกนเปนตะกอนลอยทเรยกวา ฟลอก ( floc ) หรอเกาะตวอยกบ

กากตะกอนทเรยกวา สลดจ (sludge) โดยทวไปแบคทเรยจะขยายพนธดวยการแบงเซลลในสภาวะ

ทมสภาพแวดลอมทเหมาะสม โดยทวไปเวลาเพมจานวนเปนสองเทา

(generation time ) เพยง 15-30 นาท แตในบางสายพนธสามารถสรางเกราะหมเซลลทเรยกวา สปอร

ไดเมอมสภาพเวดลอมไมเหมาะสมตอการเจรญ เชน ขาดอาหาร อณหภมสงหรอในสภาวะทแหง

แลง แบคทเรยทพบในแหลงน าเสยท งจากชมชนและโรงงานอตสาหกรรมจะอยในสกล

Alcaligenes , Flavobacterium , Bacillus และ Pseudomonas ซงสวนใหญจะทาหนาทยอยสลายสารประกอบอนทรยในน าเสย การดารงชพของแบคทเรยตองใชพลงงานและสารประกอบตาง ๆ

ทงในรปของสารประกอบอนทรยและอนนทรยซงสามารถแบงแบคทเรยตามแหลงของพลงงาน

และคารบอนทไดมอยางกวางๆ คอ

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 59

ตารางท 4.2 เชอจลนทรยและพยาธทกอใหเกดโรคบางชนดซงพบปนเปอนในน าสายชมชนทยงไม

ผานการบาบด

จลนทรย โรค อาการ / ขอสงเกต Bacteria

Escherichia coli Gastroenteritis ทองรวง

Legionella pneumophila Legionellosis หายใจตดขด มอาการไข

Leptospira ( 150spp ) Leptospirosis เปนดซาน และมไขสง

Salmonella ( ~ 1,700 spp ) Typhoid fever

Salmonellosis

มไขสง ทองรวง เกดแผลเปอยท

ลาไสเลก

Shigella ( 4 spp ) Shigellosis อาการอกเสบของลาไสตอนลาง

Vibrio cholerae Cholera ทองรวงอยางรนแรง มอาการ

สญเสยนา

Yersinia cholerae Yersinosis ทองรวง

Yersinia enterolitica Yersinosis ทองรวง

Protozoa

Balantidium coli Balantidiasis ทองรวง และอาการอกเสบลาไส

ตอนลาง

Cryptosporidium Cryptosporidiosis ทองรวง

Entamoeba histolytic Amebiasis ทองรวงเรอรง เปนฝทตบและ

ลาไสเลก

Giardia lamblia Giardiasis ทองรวง คลนไส และอาหารไม

ยอย

ทมา : Tchobanoglous and Burton, (1991 )

แบงตามชนดของแหลงคารบอนไดเปน 2 ชนด โดยชนดแรกคอ แบคทเรยทสามารถ

สรางสารอาหารไดเอง (autotrophic bacteria) โดยใชกาซคารบอนไดออกไซดเปนแหลงอาหาร และ

ไดพลงงานจากแสงอาทตยหรอจากออกซไดซสารอนนทรย เชน แอมโมเนย ไฮโดรเจนซลไฟด

และไฮโดรเจนชนดทสอง คอ แบคทเรยทใชคารบอนจากอนทรย (heterotrophic bacteria) เปนพวก

ทชวยยอยสลายสารอนทรย ซงมบทบาทในการบาบดนาเสยอยางมาก

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 60

แบงตามความตองการของออกซเจน สามารถแบงแบคทเรยตามความตองการออกซเจนได 3 กลม คอ กลมแรก แบคทเรยทตองการใชออกซเจนในการเจรญเตบโต (aerobic bacteria)

ดงนนในระบบบาบดน าเสยใชอากาศจงจาเปนตองทาการกวนหรอเปาอากาศเพมเตมออกซเจน

ใหกบแบคทเรยกลมน มผลใหการเจรญเตบโตและยอยสลายสารอนทรยไดเรวขนกลมทสอง คอ

แบคทเรยกลมทไมตองการออกซเจนในการเจรญเตบโต (anaerobic bacteria) มบทบาทสาคญใน

ระบบบาบดแบบไรอากาศซงบางสายพนธยงสามารถผลตกาซมเทนไดอกดวย กลมทสาม คอ กลม

แบคทเรยทไมสามารถเจรญทงในสภาพทมออกซเจนและไมมออกซเจน( facultative bacteria )

สามารถพบแบคทเรยกลมนไดในบอบาบดแบบเปดทมความลกของบอตงแต1.5 เมตร ขนไป

4.1.2.2 รา (Fungi) เปนจลนทรยทมเซลลแบบยคารโอต (eukaryotes cell) หรอเซลลชนสงคอ ม

นวเคลยสทแทจรง ลกษณะทวไปมกเปนเสนยาว ๆ ไมมผนงกนเซลล และไมมคลอโรฟลล ราสวน

ใหญอยในดนและในน า ดารงชวภาพแบบเฮเทอโรโทรฟคดวยการยอยสลายสารอนทรยพวกคาร

โบไฮเดรท เชน แปง นาตาล และเซลลโลส เปนสารอาหารเจรญไดดในทมพเอชและความชนตา รา

มบทบาทมากพอสมควรในระบบบาบดนาเสยแบบใชอากาศชนดบอโปรยกอง(trickling filter)

4.1.2.3 สาหราย ( Algae ) สาหรายเซลลเดยวจดเปนสงมชวตแบบเซลลชนสงยกเวนสาหรายสน าเงนแกมเขยว

ซงเปนเซลลชนตา คอ ไมมเยอหมนวเคลยสและเซลลมลกษณะไมซบซอน แตลกษณะโดยทวไปจะ

มคลอโรฟลลทสามารถสงเคราะหอาหารเองไดดวยการสงเคราะหแสง ผลของปฏกรยาชวเคม

ดงกลาวจะไดออกซเจนเปนผลผลตพลอยไดซงจะเปนประโยชนตอแบคทเรยทเจรญอยรวมกนใน

ระบบบอผงน า (oxidation pond) ระบบบาบดน าเสยแบบใหอากาศจะพบสาหรายอยดวยกนหลาย

ชนดแตชนดทมความสาคญตอสงแวดลอม และกระบวนการบาบดน าเสยคอ สาหรายสน าเงนแกม

เขยว (blue green algae) เชน Anacystis , Anabaena และ Aphanizomenon สวนสาหรายสเขยว (

green algae ) ทสาคญ เชน Oocystis และ Pediastrum เปนตน

4.1.2.4 โปรตวซว (Protozoa) โปรตวซวเปนสตวเซลลเดยวมรปรางคงทไมคอยเปลยนแปลงยกเวนมอะมบา

(amaeba) มนวเคลยสเหนไดชดซงอาจจะมมากกวา 1 นวเคลยส บางพวกเคลอนไหวดวยดวย

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 61

ขน (ciliate) หรอหนวด (flagellate)หรอบางพวกเคลอนไหวดวยตวของมนเอง (amaeboid) ซงเปน

โปรโทซวทพบไดในบอบาบดน าเสยแบบใหอากาศโดยทวไป เชน ระบบตะกอนเรง (activated

sludge) และในระบบบอผงน า สวนมากบทบาทหนาทของโปรตวซวทเดนชดยงไมคอยพบมากนก

แตสวนใหญจะกนแบคทเรยและสาหรายทงเซลลทมชวตและตายแลวรวมทงสารอนทรยอนๆใน

บอบาบดนาเสยเปนอาหาร

4.2 จลนทรยกบสารอนทรยมลพษ 4.2.1 ความหมายและลกษณะของสารอนทรยมลพษ สารอนทรยมลพษ หมายถง สารอนทรยทเปนอนตรายตอสงแวดลอม (ดน น า

อากาศ) ตอมนษยและสงมชวตตางๆ ในสงแวดลอมน น สารอนทรยมลพษถกจาแนกไดเปน

สารอนทรยมลพษทยอยสลายได สารประกอบไฮโดรคารบอนและปโตรเคม และสารประกอบ

สงเคราะห

สารอนทรยมลพษทยอยสลายได ประกอบดวยสารมลพษจากน าทงและของเสย

จากบานเรอนและแหลงชมชน ของเสยอนทรยจากการเกษตร จากโรงพยาบาลและโรงงาน

อตสาหกรรม เปนตน สารมลพษในกลมนเปนอนตรายตอสงมชวตในสงแวดลอมโดยอาจมความ

เปนพษ หรอเปนมลพษชวภาพทสามารถกอโรคตอมนษย สตวเลยง และสตวทางการเกษตรตางๆ

ได อยางไรกตามสารมลพษในกลมนสามารถบาบดไดโดยกระบวนการชวภาพโดยการยอยสลาย

ระบบบาบดทงแบบทใหหรอไมใหอากาศ

สารประกอบไฮโดรคารบอน เปนสารอนทรยทประกอบขนดวยไฮโดรเจนและคารบอนเปนโครงสรางหลก โดยอาจมธาตอนเปนองคประกอบซงมการสรางพนธะรวมกนดวย

เชน ไนโตรเจน ซลเฟอร และหมฟงชนตางๆ เชน หมไฮดรอกซล เปนตน สารประกอบ

ไฮโดรคารบอนเปนสารทอยในสถานะตางๆ ทงทเปนกาซ เชน กาซมเทน กาซโพรเพน เปนตน

ของเหลวเชน เฮกเซน เบนซน เปนตน สารประกอบไฮโดรคารบอนสามารถแบงออกไดเปนกลม

ตามระบบของ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ไดเปน 4 กลม ดงน

กลมท 1 ไฮโดรคารบอนแบบอมตว (Saturated hydrocarbon) สารประกอบ

ไฮโดรคารบอนในกลมนเรยกวา อลเคน (Alkane) เปนสารทมโครงสรางทประกอบดวยพนธะเดยว

และอมตวดวยไฮโดรเจน ซงโครงสรางนเปนโครงสรางแบบงายเมอเปรยบเทยบกบโครงสราง

ไฮโดรคารบอนในกลมอนๆ สตรโครงสรางทวไปของสารไฮโดรคารบอนอมตวคอ CnH2n+2

ตวอยางสารไฮโดรคารบอนแบบอมตวทอาจเปนอนตรายตอสงแวดลอม เชน กาซ

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 62

มเทนซงเปนกาซเรอนกระจก หรอสารไฮโดรคารบอนแบบอมตวทอาจเปนอนตรายตอสงมชวต

เชน เฮกเซนซงสงผลทาลายระบบประสาทของมนษยได

กลมท 2 ไฮโดรคารบอนแบบไมอมตว (Unsaturated hydrocarbon) สารประกอบ

ไฮโดรคารบอนในกลมนเปนสารทมโครงสรางทประกอบดวยพนธะค ระหวางอะตอมของ

คารบอนซงเรยกวา อลคน (Alkene) มสตรโครงสรางคอ CnH2n หรอโครงสรางทประกอบดวย

พนธะสาม ระหวางอะตอมของคารบอนซงเรยกวา อลไคน (Alkyne)

กลมท 3 ไฮโดรคารบอนแบบวง (Cycloalkane) สารประกอบไฮโดรคารบอนในกลมน

ประกอบขนดวยวงของคารบอนหนงวงหรอมากกวาและมอะตอมของไฮโดรเจนของพนธะรวม

ดวย

กลมท 4 อะไรมาตกไฮโดรคารบอน (Aromatic hydrocarbon) สารประกอบ

ไฮโดรคารบอนในกลมนประกอบขนดวยอะโรมาตกและอาจเรยกวา เอรน (Arene)

4.2.2 ความสมพนธระหวางโครงสราง สภาพสารพษ และการยอยสลายสารปนเปอน สภาพพรอมใชทางชวภาพ (Bioavailability) กลไกการยอยประกอบดวย 2

ขนตอน ขนแรกเปนการนาสารตงตนเขาสเซลลและขนตอนทสองคอ การเมทาบอลซมหรอการ

ยอยสารตงตนนนๆ สารปนเปอนมกถกยอยไดอยางรวดเรว หากอยในรปทละลายน าได อยางไรก

ตามการยอยสลายสารปนเปอนมกถกจากดดวยความสามารถในการละลายหรอมกถกดดซบท

อนภาคดนหรอตะกอนซงทาใหสภาพพรอมใชทางชวภาพเกดขนไดยาก

การเจรญของจลนทรยบนสารอาหารอนทรยมกถกจากดดวยคณภาพการละลาย

ซงปญหาของจลนทรยเนองจากสารตางๆเหลานน ไมสามารถถกนาไปใชไดอยางอสระ ในสภาพ

ของเหลว จลนทรยสวนใหญตองการคาวอเตอรแอคตวตทคอนขางสง (aw >0.96) การสมผสกบ

สารอนทรยทละลายน าต ามกเกดไดอยางจากด สารเหลานอาจอยในรปของแขงหรอของเหลว หรอ

สามารถอยไดทง 2 สถานะ สารประกอบไฮโดรคารบอนทเปนของเหลวมความหนาแนนมากหรอ

นอยกวาน าจงเกดการแยกชน เชน polychlorinated biphenyls (PCBs) จลนทรยนาของเหลวอนทรย

เขาสเซลลโดยอาศย 4 วธการดงตอไปน

วธท 1 ใชสารอนทรยสวนนอยทพอละลายในน าอยบางเลกนอยแตวธนมกถกจากด

เนองจากคณสมบตการละลายนาของสารนทรยในนาคอนขางตา

วธท 2 จลนทรยสมผสสารอนทรยโดยตรงทหยดน ามน โดยใชอวยวะพเศษทเรยกวา ฟม

เบรย (Fimbriae) หรออาศยคณสมบตของผนงเซลลทเปนไฮโดรโฟบก วธนกมขอจากดทบรเวณ

รอยตอระหวางเฟสนาและไฮโดรคารบอน

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 63

วธท 3 สมผสโดยตรงกบโมเลกลของสารอนทรยขนาดเลกทกระจายอยในน า วธนม

ขอจากดอยทจานวนหยดนามนเลกๆในทะเล คลนจะเปนตวทาใหเกดการกระจายของหยดนามนแต

ในดนจะเกดการกระจายเหลานมกตา

วธท 4 อาศยสารลดแรงตงผว (Surfactant) หรอตวกระทาอมนชน (Emulsifier) ซงจะเพม

การละลายของสารอนทรยในน าโดยการสรางไมเซลล (Micelles) หรอฟอง (Vesicles) สารลดแรง

ตงผวยงชวยใหผวเซลลเปนไฮโดรโฟบกมากขน ทาใหสามารถเกาะกบเสนามนของสารอนทรยได

4.2.3 การยอยสลายสารมลพษอนทรยโดยจลนทรยแบบใชหรอไมใชออกซเจน การยอยสลายสารอนทรยและสารมลพษอนทรยในธรรมชาตโดยใชจลนทรยทใช

ออกซเจนเปนตวรบอเลกตรอนตวสดทาย จลนทรยจะนาคารบอนและพลงงานทไดจากการยอย

สลายนนไปใชการดาเนนวถเมทาบอลซมของเซลล การเจรญและการสรางเซลลใหม ผลตภณฑจาก

การยอยสารอนทรยและสารมลพษอนทรยอยางสมบรณนนไดแก คารบอนไดออกไซด น าและ

เซลลใหม กระบวนการยอยสลายสารอนทรยและสารมลพษอนทรยอยางสมบรณเรยกวา

กระบวนการ Mineralization แสดงดงสมการ

สารตงตน (สารอนทรยและสารอนทรยมลพษ) + O2 เซลลใหม (Biomass) + CO2 + H2O

หากการยอยสลายสารมลพษอนทรยนนเกดขนไมสมบรณ กระบวนการนจะถก

เรยกวากระบวนการเปลยนรป (Biotransformation) โดยสารตงตนจะถกเปลยนรปไปเปนสาร

ผลตภณฑทสะสมอยในเซลลและหรอถกขบออกจากเซลล สารผลตภณฑทไดจากการยอยสลาย

สารมลพษอนทรยอยางไมสมบรณไดแก สารอนทรยจาพวกแอลกอฮอล แอลดไฮด คโตน หรอกรด

อนทรยเชน กรดไพรวก กรดซตรก กรดไกลโคลก กรดออกซาลก เปนตน

สารตงตน (สารอนทรยและสารอนทรยมลพษ) + O2 เซลลใหม + CO2 + H2O + สาร

ผลตภณฑอนทรย

สาหรบการยอยสารพษอนทรยจ าพวกสารประกอบฮาโลเจน (Halogenated

organic compounds) สวนใหญปฏกรยาทเกดขนเปนอนดบแรกไดแก การกาจดหมฮาโลเจน

(Dehalogenation) โดยปฏกรยาการแทนทดวยหมไฮดรอกซล และการกาจดสารไฮโดรเจน

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 64

ฮาไลด (Hydrogen halide) ตวอยางของปฏกรยา Dehalogenation ของสารอนทรยทมหมคลอรนหม

1-2 เชน

C2H4Cl + HOH C2H4ClOH + HCl

สาหรบสารมลพษอนทรยทมหมคลอรนมากกวา 2 หม เชน คารบอนเตตระคลอไรดหรอคลอโรเอ

ทธลนซงประกอบดวยหมคลอรน 4 หมนน พบวาการยอยสลายเกดขนไดโดยวถเมทาบอลซม หรอ

เกดโดยปฏกรยาการยอยสลายซงไมใชออกซเจนโดยปฏกรยา Reductive dechlorination

สาหรบการยอยสลายสารมลพษอนทรยในธรรมชาตโดยจลนทรยทไมใชออกซเจน (Strict

anaerobes) หรอสามารถใชหรอไมใชกได (Facultative anaerobes) ตวรบอเลกตรอนตวสดทายทรบ

อเลกตรอนไดแก ไนเตรต คารบอนไดออกไซด ซลเฟต ซลไฟต (SO3) หรอไธโอซลเฟต (S2O3)

เปนตน จลนทรยทไมใชออกซเจนเปนตวรบอเลกตรอนเหลานไดแก ซลเฟตร ดวซงแบคทเรย

(Sulfate-reducing bacteria) หรอแบคทเรยจาพวกเมทธาโนเจน ปฏกรยาการยอยสลายหรอการ

เปลยนรปสารอนทรยหรอสารมลพษอนทรยตงตนโดยใชตวรบอเลกตรอนสดทายอนแทนการใช

ออกซเจนแสดงไดดงสมการ

สารตงตน (สารมลพษอนทรย) + NO3 เซลลใหม + N2 + NO2 + H2O + CO2

สารตงตน (สารมลพษอนทรย) + NO2- CO2 + H2O + N2

H2 + SO42- H2S + H2O

สารตงตน (สารมลพษอนทรย) + H2 เซลลใหม + CH4

2H2 + CO2 เซลลใหม + CH4

2H2 + CO2 CH4 + H2O

สาหรบปฏกรยาการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนทเกดอยางไมสมบรณนน ผลตภณฑทเกดขน

ไดแก กรดอนทรยแสดงไดดงสมการ

CH3CHCOOH + SO42- CH3COOH + CO2 + H2S

4.2.4 ปจจยทางสงแวดลอมทมผลตอการยอยสลาย ปจจยทางสงแวดลอมทมผลตอกจกรรมและการรอดชวตของจลนทรยใน

สงแวดลอม ปจจยหนงทสงผลตอกจกรรมของจลนทรยคอ สารอนทรยซงเปนแหลงคารบอนของ

จลนทรย พวกทไดสารอาหารจากสารอนทรย (Heterotrophic Microoganisms) ผวดนซงคอนขางม

สารอนทรยปรมาณสงและหลากหลายจงเปนแหลงทพบจลนทรยทมความหลากหลาย นอกจากนยง

มปจจยอนๆ ทงทางกายภาพและชวภาพดงน

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 65

4.2.4.1 กาซออกซเจน ทวไปการยอยสลายภายใตสภาวะทมออกซเจน จะเกดเรวกวาการ

ยอยสลายในสภาวะไรออกซเจน เชน การปนเปอนของปโตรเลยมในทะเลสาบ นาจดหรอแมน าทม

ออกซเจนมกมการยอยสลายไดเรว สารอนทรยบางชนดจะเกดการยอยภายใตสภาวะไรออกซเจน

เมอมไนเตรต เหลกหรอซลเฟตเปนตวรบอเลกตรอน ตวอยางเชน เบนซน สารแอโรมาตกทม

ออกซเจนเกาะอยเชนเบนโซเอทหรอฟนอล แมกระนนกตามการยอยสารเหลานจะตองการชวงเวลา

สาหรบเกดการเปลยนแปลงนานกวาสภาวะทมออกซเจน

4.2.4.2 ปรมาณสารอนทรย ผวดนมปรมาณจลนทรยมากกวาใตผวดน โดยใตผวดนมกม

ปรมาณตากวาสองเทา ชนวาโดสและชนน าใตดนมกมจลนทรยทมกจกรรมคอนขางตาดงนนการ

ตอบสนองตอแหลงคารบอนจงตาลงไปดวย แนวโนมของปรมาณออกซเจนและสารอนทรยและ

อตราการยอยสลายสารในดนทระดบตางกน โดยผวดนมการยอยสลายแบบใชออกซเจนและการ

ยอยเกดคอนขางเรว การยอยในชนวาโดสกเกดแบบใชออกซเจนแตคอนขางใชเวลาในการยอย

สลายนาน สวนชนใตดนมกเกดชาเนองจากมจานวนประชากรจลนทรยต าและเกดเปนสภาวะไร

ออกซเจนอยางรวดเรวเมอการยอยดาเนนผานไประยะเวลาหนง

4.2.4.3 ปรมาณไนโตรเจน การยอยสลายสารอนทรยทปนเปอนโดยเฉพาะไฮโดรคารบอนทมคารบอนและไฮโดรเจนจะทาใหเกดความตองการสารอาหารจาพวกไนโตรเจนและฟอสฟอรส

เพมมากขน การยอยจะเกดไดดหากมการเตมไนโตรเจน เชน กรณการยอยปโตรเลยม โดยทงไป

จลนทรยมอตราสวนคารบอนตอไนโตรเจนตอฟอสฟอรส (C:N:P, 100:10:1)

4.2.4.4 ปจจยทางสงแวดลอมอนๆ อณหภม การยอยสลายไฮโดรคารบอนสามารถเกดไดในชวงอณหภมใกลจดเยอกแขงและมากกวา 30 องศาเซลเซยส แบคทเรยสามารถปรบตวเขากบอณหภมทรนแรงเพอรกษา

กจกรรมในเซลล อยางไรกตามการเปลยนแปลงตามฤดกมผลตออตราการยอยสลาย

คาพเอช ในดนอตราการยอยสลายสารไฮโดรคารบอนมกเกดไดในสภาพเปนดางมากกวาสภาพเปนกรด ในดนทเปนกรดเชอรามการแกงแยงดกวาแบคทเรย ซงแบคทเรยตองการพ

เอชทเปนกลาง เชอราสามารถเจรญและยอยสารมลพษในดนไดดทชวงพเอช 6.5-8.0

4.2.5 ชนดของจลนทรยทมความสามารถในการยอยสลายสารมลพษ จลนทรยในธรรมชาตโดยทวไปอาจไมทนทานตอความเปนพษและไมสามารถ

ยอยสลายสารมลพษเพอใชเปนอาหารได อยางไรกตามพบวาจลนทรยในธรรมชาตมความสามารถ

ในการปรบตวของเซลลใหทนทานตอความเปนพษของสารมลพษเหลานนใน

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 66

สงแวดลอม และในเวลาเดยวกนอาจมความสามารถในการเหนยวนาและสรางเอนไซมและวถเมทา

บอลซมทเหมาะสมตอการยอยสลายสารเหลานนเพอนามาใชเปนอาหารในการเจรญสรางเซลลใหม

และการสรางพลงงาน จลนทรยทมความสามารถและมคณสมบตดงกลาวสามารถพบไดใน

สงแวดลอมทวไปหรอในสงแวดลอมทมการปนเปอนของสารมลพษ ตวอยางของจลนทรยทม

ความสามารถและคดแยกไดจากสงแวดลอมทมการปนเปอนของสารมลพษดงตารางท 4.3 และ 4.4

จลนทรยเหลานมความสามารถยอยสลายสารพษไดดวยตนเอง แตในบางกรณการยอยสลายสาร

มลพษตองอาศยการทางานของจลนทรยเปนกลม (Microbial consortium) ประโยชนของการอย

รวมกนและการทางานรวมกนของกลมจลนทรยไดแก การยอยสลายแบบเปนขนๆ (Stepwise

degradation) หรอการเกดปฏกรยาการยอยสลายแบบเปนลาดบ (Sequencial degradation) การสราง

สารอนทรยโดยอนทรยชนดหนงซงเปนสารจาเปนตอการเจรญของจลนทรยอกชนดหนง

(Synthesis of a necessary component) หรอการกาจดสารอนทรยโดยจลนทรยชนดหนงซงสาร

ดงกลาวเปนสารพษของจลนทรยอกชนดหนงทอยในสภาพแวดลอมแบบเดยวกน (Removal of

toxin metabolites) หรอการทางานรวมกนของกลมจลนทรยเพอเพอใหมอตราการยอยสลายสาร

มลพษสงสด (Enhancement of overall rate of degradation by microbial web)

ตารางท 4.3 ตวอยางของจลนทรยทใชออกซเจนทแยกไดจากสงแวดลอมทมการปนเปอนของสาร

มลพษทมความสามารถในการยอยสลายสารมลพษ

แบคทเรย รา Achromobacter xyloxidans Fusarium sp. Acinetobacter sp. Phanerochaete chrysorhiza Alcaligenes denitrificans Phanerochaete sanguinea Flavobacterium sp. Phanerochaete filamentosa Methanosarcina mazei Trametes hirsute Mycobacterium vaccae

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas stutzeri

Xanthobacter autotrophicus

Serratia marcescens

ทมา : Rainwater, 1991; Lamar, 1990 อางโดย อลสา วงใน, 2550

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 67

ตารางท 4.4 ชนดของจลนทรยทไมใชออกซเจนทแยกไดจากสงแวดลอมทมการปนเปอนของสาร

มลพษซงมความสามารถในการยอยสลายสารมลพษ

สารมลพษ ชนดของจลนทรย กระบวนการยอยสลาย เบนโซเอต Pseudomonas stutzeri ดไนตรไฟอง

Desulfonema magnum ซลเฟต รดวซง

แบคทเรยพวกเมทธาโนเจน เมทธาโนจนก (Methanogenic)

เคตคอล แบคทเรยพวกเมทธาโนเจน เมทธาโนจนก

Desulfobacterium catecholicum ซลเฟตรดวซง

พารา-ครซอล กลมแบคทเรยจาพวกดไนตรไฟอง ดไนตรไฟอง

ซลเฟต รดวซงแบคทเรย ซลเฟต รดวซง

แบคทเรยพวกเมทธาโนเจน เมทธาโนจนก

ฟนอล กลมแบคทเรยจาพวกดไนตรไฟอง ดไนตรไฟอง

ซลเฟต รดวซงแบคทเรย ซลเฟต รดวซง

Desulfobacterium phenolicum

แบคทเรยพวกเมทธาโนเจน เมทธาโนจนก

โทลอน แบคทเรยพวกดไนตรไฟอง ดไนตรไฟอง

แบคทเรยพวกเมทธาโนเจน เมทธาโนจนก

ออโธ-ไซลน แบคทเรยพวกดไนตรไฟอง ดไนตรไฟอง

ทมา : Rainwater (1991) และ Lamar (1990) อางโดยอลสา วงใน, 2550

4.3 จลนทรยกบโลหะมลพษ (อลสา วงใน, 2550) ภาวะมลพษเนองจากโลหะกาลงเกดขนในปจจบนมมากขน เนองจากโลหะมความคงทน

ในสงแวดลอมและไมสามารถยอยสลายทางชวภาพ เคมหรอกายภาพ แมคณสมบตทางเคมและ

สภาพนาไปใชของโลหะเปลยนแปลงหากถกออกซไดสหรอรดวส อตธรรมชาตของโลหะนนยงคง

เหลออยเชนเดม เนองจากโลหะไมถกทาลายหรอสลายดวยความรอนหรอจลนทรย ผลทตามมาคอ

การทยากทจะกาจดโลหะออกจากสงแวดลอม ตวอยางการปนเปอนของโลหะเชน การปนเปอน

ของตะกว แคดเมยม วานาเดยมและสงกะส สวนใหญแพรมาจากโรงงานอตสาหกรรม เกษตรกรรม

และตามอาคารบานเรอน โลหะทปนเปอนในสงแวดลอมมผลทาใหเกดความเจบปวยตางๆ เชน

โรคหวใจ มะเรง ระบบประสาท เปนตน

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 68

4.3.1 โลหะและแหลงทมาของโลหะ โลหะแบงเปน 3 ประเภทคอ โลหะ เมทลลอยด และโลหะหนก โลหะมคณสมบต

ทสาคญคอ การนาไฟฟา โลหะนาไฟฟาไดดมาก เนองจากมอเลกตรอนอสระทสามารถ เคลอนทได

แตเมออณหภมสงขนคาการนาไฟฟาจะลดลง การนาความรอน โลหะนาความรอนไดด มความมน

วาวทผวของโลหะ ทาใหสะทอนแสงได โลหะสามารถตเปนแผนได มจดเดอดและจดหลอมเหลว

สง เพราะมแรงดงดดระหวางโมเลกลสง นอกจากนยงมคณสมบตทางเคมทสาคญคอ สามารถ

เกดปฏกรยากบออกซเจนไดสารประกอบเบสกออกไซด เมอละลาย นาจะไดสารละลายทเปนเบส

(ม pH สงกวา 7 และมไฮดรอกไซดไอออน OH-) และเมอนาสารประกอบเบสกออกไซดมาทา

ปฏกรยากบกรด จะไดเกลอ มคาออกซเดชนเปนบวก (มแนวโนมใหอเลกตรอนกบไอออนอน) เกด

เปน ไอออนบวก เมอสารประกอบโลหะละลายน า มคาศกยไฟฟามาตรฐาน (Eo) เปนลบ สามารถ

เขาแทนทไฮโดรเจนใน สารละลายกรดและเกดกาซไฮโดรเจน (H2) ขน

แหลงทมาของโลหะซงโลหะทปนเปอนในสงแวดลอมอาจมาจากการทาเหมองแร

การฟอกแร กระบวนการนวเคลยร อตสาหกรรมแบตเตอร โลหะอลลอยด ชนสวนอปกรณไฟฟา ส

สารกนบด ยาฆาแมลง นอกจากนยงพบการปนเปอนของของทองแดงและสงกะสจากการใชยา

ปราบวชพชและยาฆาแมลง ตะกวมาจากการผลตแบตเตอร สายเคเบลและอลลอยด ปรอทมาจาก

การผลตส เทอรโมมเตอรเครองใชไฟฟา ยาปราบเชอราและสารกนบดในผลตภณฑยาและ

เครองสาอาง

4.3.2 ความเปนพษของโลหะตอจลนทรย โลหะเปนพษเนองจากมนอยในรปไอออนกซงจะจบกบลแกนดของเซลลและ

แทนทโลหะจาเปนทมอยแลวในเซลลปกต ตวอยางเชน อารเซทสามารถแทนทฟอสเฟตในเซลล

นอกจากนโลหะยงขดขวางการทางานของโปรตนและกรดนวคลอกโดยการจบกบหมซลไฮดรล

และฟอสเฟตหรอไฮดรอกซลตามลาดบ เปนผลใหรปรางและหนาทของโปรตนและดเอนเอ

เปลยนแปลงไป ตวอยางเชน แคดเมยมแขงขนกบโลหะสงกะสในเซลลโดยจบกบดเอนเออยางไม

จาเพาะแลวชกนาใหสายเดยวแตกออก โลหะยงอาจมผลตอขบวนการฟอสโฟรเลชนและการ

ควบคมการผานเขาออกของเยอเซลล เชน ทพบในวานาเดทและปรอท จลนทรยโดยปกตใชกลไก

การสงผานเยอเซลลได โดยการแพรหรอกลไกอน ตวอยางเชน Cd2+ ผานเขาเซลลในขณะทเกดการ

active transport ของ Mn2+ ในเชอ Staphylococcus aureus

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 69

การมปฏกรยาตอกนระหวางโลหะกบจลนทรยทาใหเกดอตราการเจรญลดลง มลกษณะ

สณฐานวทยาเปลยนแปลงไปอยางไมปกตและมการขดขวางการทางานของกระบวนการทางชวเคม

ภายในเซลล จานวนและความหลากหลายของจลนทรยโดยรวมลดลง อยางไรกดจลนทรยบาง

ประเภทมการทนตอโลหะเปนพษ

4.3.3 กลไกของจลนทรยตอการทนและทาลายพษโลหะ จลนทรยมกลไกบางอยางททาใหทนตอสารพษและการทาลายสารพษไดแกการ

ออกรหส (Encode) ของพลาสมดซงมความจาเพาะตอโลหะบางอยางหรอกลไกทเกดโดยโลหะ

ทวไปไมจาเพาะชนดโดยสามารถสรปไดเปน 2 กลไก ดงตอไปน

4.3.3.1 กลไกทวไปในการทนตอโลหะ การจบโลหะทบรเวณนอกเซลลเปนการตรงโลหะและปองกนการเขาสเซลล โลหะจบกบผวเซลลทเปนประจลบโดยมกเกดกบโลหะทม

ประจบวกไดแก แคดเมยม ตะกว สงกะสและเหลก เชนผวของสาหรายประกอบดวยหมคารบอกซ

ลก อะมโน ไทโอไฮดรอกซล ซงจะจบกบโลหะอยางแขงแรง หมฟอสโฟรลและฟอสโฟลพดในไล

โพโพลแซกคารไรดของเยอชนนอกของแบคทเรยกจบกบโลหะอยางแรงเชนเดยวกน การจบโลหะ

โดยเซลลของจลนทรยมความสาคญในแงนเวศวทยาคอผวเซลลชวยกระจายโลหะโดยเฉพาะใน

สงแวดลอมทางนาและแงการนาไปใชคอความสามารถในการดดซบโลหะเปนการกาจดโลหะออก

จากบรเวณปนเปอน

การจบภายนอกเซลลมกเกดกบผวเมอก (Slime Layer) หรอพอลเมอรทอย

ภายนอก (Exopolymer) ทประกอบดวยคารโบไฮเดรต โพลแซคคารไรด และบางครงยงเกยวกบ

กรดนวคลอกและกรดไขมน ทงยงปกปองเซลลจากความแหง (Desiccation) การถกจบกน

(Phagocytosis) และการเปนพาราไซส (Parasitism) พอลเมอรทอยภายนอกนมกมผลตอการจบ

โลหะหนกเชน ตะกว แคดเมยมและยเรเนยมโดยมหมทาหนาท (Functional) โดยทวไปเปนประจ

ลบ ปจจยทมผลตอการจบกนไดแก พเอช การกาจดความเปนพษของโลหะโดยการสรางสารไว

นอกเซลลเปนผลใหเกดการตรงโลหะและปองกนโลหะเขาสเซลล ตวอยางเชน การตรงตะกวของ

พอลเมอรภายนอกเกดโดยแบคทเรยหลายชนด เชน Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus

และ Azotobacter จรงๆ แลวกลไกการจบแบบนเปนกลไกการตานทานตะกวทพบบอยทสด

สารชนดทสองทจลนทรยสรางเพอจบโลหะคอ ซเดโรฟอร (Siderophore) โดย

เปนสารประกอบเชงซอนของเหลกทมมวลโมเลกลตา หนาททางชวภาพไดแก การทาใหเหลกใน

สงแวดลอมเขมขนขนเพอใหงายตอการผานเขาสเซลล ซเดโรฟอรอาจจบกบโลหะ

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 70

ชนดอนทมคณสมบตทางเคมทคลายคลงกบเหลก เมอจบกบโลหะซเดโรฟอรสามารถลดสภาพ

ความพรอมใชของโลหะและผลทตามมาคอการลดความเปนพษของโลหะ

สารลดแรงตงผวชวภาพ (Biosurfactants) เปนกลมสารประกอบทถกสรางโดย

จลนทรยหลายชนด บางกรณถกปลอยออกมา พบวาสารลดแรงตงผวชวยทาใหโครงสราง

สารประกอบเชงซอนกบโลหะเชน แคดเมยม ตะกวและสงกะส สารประกอบเชงซอนนสามารถ

เพมการละลายของโลหะ มความสาคญในการลดสภาพเปนพษของโลหะและพบวาจลนทรยท

สามารถสรางสารลดแรงตงผวไดนนจะเปนประชากรสวนใหญทสามารถทนตอแหลงปนเปอนของ

โลหะ

กลไกการใชของเหลอใช (By-product) จากกระบวนการเมทาบอลซมของเซลล

โลหะทละลายน าไดจะถกลดความสามารถในการละลายลงไดแก ตะกอนของซลไฟดก (Sulfidic)

และฟอสไฟดก (Phosphidic) เชน ภายในสภาวะมอากาศ Citrobacter สามารถสรางฟอสเฟตซงทา

ใหเกดตะกอนของตะกวและทองแดงภายใตสภาพไรอากาศสารไฮโดรเจนซลไฟตความเขมขนสงท

ถกสรางจาก Desulfovibrio ซงเปนแบคทเรยทรดวสซลเฟตและทาใหโลหะตกตะกอน

4.3.3.2 กลไกตอการทนตอโลหะแบบขนอยกบชนดของโลหะ กลไกการทนตอโลหะภายในเซลลแบคท เ รยอาจ เ ก ยวของกบการจบหรอแยกโดย เมทลโลไทโอนน

(Metallothionein) หรอโปรตนทคลายคลงกนในสงมชวตพวกยคารโอต เชน สาหราย ยสต และฟง

ใจบางชนด เมทลโลไทโอนนเปนโปรตนทมมวลโมเลกลตาประกอบดวยซสเทอนมาก ทาใหกน

การจบแบบสมพรรคภาพของโลหะ แคดเมยม สงกะส ทองแดง เงน และปรอท การสรางนชกนา

โดยการมโลหะและหนาทแรกคอการทาลายพษของโลหะนนโปรตนทคลายเมทลโลไทโอนนถก

แยกจากไซยาโนแบคทเรย Synechococcus หรอ E.Coli และ Pseudomonas puttida

จลนทรยบางชนดใชระบบการปมโลหะ โดยอาศยพลงงานซงเปนผลจากการออก

คาสงของพลาสมดในการกาจดโลหะออกจากเซลล บางระบบเกยวของกบเอนไซม ATPase หรอ

เกยวของกบปมชนด chemiosmotic ion หรอโปรตอน กลไกนมประสทธภาพทจะปมไอออนทเปน

พษเขาไปในเซลล ออกจากเซลลโดยกระบวนการ Active transport (ATPase pump) หรอ

chemiosmotic ion หรอ proton pump อารเซเนท โครเมยมและแคดเมยมเปนโลหะ 3 ชนด ท

แบคทเรยสารความทนโดยการปมออกนมากทสด

ชนดและบทบาทของจลนทรยตอสงแวดลอม 71

การเตมหมเมทล (Methylation) ทโลหะถกพจารณาวาเปนกลไกการทนตอโลหะ

แบบขนอยกบชนดของโลหะ เนองจากพบไดกบการทนโลหะเพยงบางชนด โดยทวไปการเตมหม

เมทลเพมสภาพพษของโลหะซงเปนผลมาจากการเพม lipophilicity ซงเปนผลใหเกดการผานเขาเยอ

เซลล อยางไรกดการระเหยของโลหะเออใหเกดการแพรของโลหะออกจากเซลลและยงเปนการลด

พษของโลหะอยางมประสทธภาพ การระเหยของโลหะนสงเกตพบในตะกว ปรอท ดบก ซลเนยม

และอารเซนค เชน ปรอท (Hg2+) ถกออกซไดสใหอยในรปเมทลเมอเมอควร (Methylmercury) และ

ไดเมทลเมอควร (Dimethylmercury) ซงเปนสารระเหยทเปนพษมากตอจากนนจะแพรออกจาก

เซลล การเตมหมเมทลของโลหะนพบวาเปนการกาจดโลหะออกจากแหลงน าผวดนและดนท

ปนเปอน

หนวยท 5 การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 5.1 การบาบดนาเสยและมลพษทางนา

นาเสย (wastewater) เปนนาทเกดการปนเปอนมคณลกษณะเปลยนแปลงไป ซงเปนสภาวะ

ทน ามสารทอาจกออนตรายหรอวสดทนารงเกยจเจอปนอยในน าในปรมาณททาใหคณภาพน าถก

ทาลายไป และสงผลตอการดารงชวตของมนษยและสงมชวตในน า เพอเปนการปองกนมใหเกด

ปญหาภาวะนาเนาเสย กรมโรงงานอตสาหกรรม จงไดอาศยประกาศกระทรวง อตสาหกรรมฉบบท

2 (พ.ศ.2539) เรองกาหนดคณลกษณะของน าทงทระบายออกจากโรงงาน ใชควบคมการปลอยน า

ทงจากโรงงานอตสาหกรรม โดยอาศยการวดความสกปรกของน าเสยทนยมวดพารา มเตอรตางๆท

สาคญโดยไดนยามความหมายของน าทง วาเปนน าเสยทเกดจากการประกอบกจการโรงงาน

อตสาหกรรมทจะระบายลงสแหลงนาสาธารณะหรอออกสสงแวดลอมและใหความหมายรวมถงน า

เสยจากการใชน าของคนงาน รวมทงจากกจกรรมอนในโรงงานอตสาหกรรม เชน น าทปนเปอน

ดวยเชอโรคและน าทปนเปอนดวยโลหะหนกหรอสารพษ ซงไมสามารถสงเกตถงการเปลยนแปลง

ทางกายภาพได ซงเรยกโดยทวไปวา”นาเสย”

นาเสยมลกษณะทางกายภาพจะประกอบดวยความขน ของแขง กลน สและ อณหภม ซงแต

ละลกษณะจะมความสมพนธซงกนและกน และลกษณะทางกายภาพยงสามารถใชบงบอกคณภาพ

ของน าเสยไดอยางหยาบๆ ซงเปนน าทผานการใชประโยชนมาแลว เชน การใชอาบ ใชซกลาง ใช

สาหรบขบเคลอนสงปฏกลหรอใชลางวตถดบในโรงงานอตสาหกรรม ใชลางพนโรงงาน ตลอดจน

ใชสาหรบระบายความรอน ฯลฯ น าทผานการใชประโยชนแลวจะมคณลกษณะเปลยนไปจากเดม

คอ มสงสกปรกตางๆ เจอปนอย ไดแก สารอนทรย สาร อนนทรย สารพษ จลนทรยตางๆ รวมทง

ความรอนการแบงประเภทนาเสยอาจแบงตามลกษณะน าเสยทมาจากแหลงตางๆ ทมสารทอยในน า

เสยตางกนสารเหลานนจะเปนสารประเภทใดขนอยกบแหลงและกรรมวธการผลตในอตสาหกรรม

นนๆ จงไดมการรวบรวมและแบงประเภทตามสารหลกทใหลกษณะเดนของน าเสยนน ซงพอสรป

เปนประเภทใหญๆ ได ดงน นาเสยประเภททมสารอนทรย นาเสยประเภททมสารอนนทรย นาเสย

ประเภททแพรกระจายเชอโรค นาเสยทมความเปนกรด-เบสสง นาเสยทมโลหะหนกทเปนพษ นา

เสยทมสารกมมนตภาพรงส และน าเสยทมอฐ หน ดน ทรายปนอยน าเนาเกดจากการทน าในแหลง

น าไดรบสงสกปรกจาพวกสารอนทรยมากจนเกนไป โดยเมอน าไดรบสารอนทรย สารอนทรยจะ

เกดการยอยสลายโดยแบคทเรยทมอยในน า ในขณะทยอยสลายแบคทเรยจาเปนตองใชกาซ

ออกซเจนซงละลายอยในน า (Dissolved Oxygen) เปนปจจยในการยอยสลาย ซงเรยกการยอยสลาย

ชนดนวาการยอย

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 73

สลายแบบใชอากาศ (Aerobic Process) เมอปรมาณกาซออกซเจนในน าหมดไป โดยทสารอนทรย

ในน ายงเหลออยสารอนทรยจะถกยอยสลายตอไปอกโดยแบคทเรยทไมใชอากาศหรอออกซเจนท

ละลายอยในน า ซงเรยกวาการยอยสลายแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Process) ในการยอยสลาย

แบบนจะทาใหเกดการเปลยนแปลงทางกายภาพ เกดสภาพทไมนาด คอนาจะมสดาและมกลนเหมน

มลพษน า (water pollution) หมายถง การทน าตามธรรมชาตถกทาใหมคณสมบต

เปลยนแปลงไปจากเดมจนไมสามารถใชประโยชนจากน านนได หรอเปนอปสรรคตอการใช

ประโยชนจากนาในแหลงนา มลพษทางนาทเกดขน และปรากฏใหเหน ไดแก นาในแหลงนาเดมซง

มลกษณะเปนธรรมชาตเกดเปลยนแปลง มกลนเหมน มสดา ซงเรยกกนโดยทวไปวา “น าเนา” แต

ในบางครงการเกดมลพษทางนาจะไมปรากฏลกษณะของการเนาเสยใหเหนดงทกลาวมาแลว

5.1.1 สาเหตททาใหเกดมลพษนา หรอสาเหตของนาเสย มลพษน า เปนน าทมสารหรอสงปฏกลทไมพงปรารถนาปนอย การปนเปอนของ

สงสกปรกเหลานจะทาใหคณสมบตของน าเปลยนแปลงไปจนอยในสภาพทไมสามารถนากลบมา

ใชประโยชนได สงปนเปอนทอยในน าเสย ไดแก น ามน ไขมน ผงซกฟอก สบ ยาฆาแมลง

สารอนทรยททาใหเกดการเนาเหมนและเชอโรคตาง ๆ สาหรบแหลงทมาของมลพษน า สวนใหญ

มาจากน าเสยของแหลงชมชน จากกจกรรมสาหรบการดารงชวตของคนเรา เชน อาคารบานเรอน

หมบานจดสรร คอนโดมเนยม โรงแรม ตลาดสด โรงพยาบาล เปนตน จากการศกษาพบวาความเนา

เสยของคคลองเกดจากน าเสยประเภทน ถงประมาณ 75% และน าเสยจากกจกรรมอตสาหกรรม

ไดแกน าเสยจากขบวนผลตของโรงงานอตสาหกรรมรวมทงน าหลอเยนทม ความรอนสง และน า

เสยจากหองน าหองสวมของคนงานดวยความเนาเสยของคคลองเกดจากน าเสยประเภทนประมาณ

25% แมจะมปรมาณไมมากนก แตสงสกปรกในน าเสยจะเปนพวกสารเคมทเปนพษและพวกโลหะ

หนกตาง ๆ รวมทงพวกสารอนทรยตาง ๆ ทมความเขมขนสงดวย ซงมาจากแหลงตางๆ ไดแก

สงปฏกลจากบานเรอน ทอยอาศยของชนทอยรวมกนเปนชมชนเปนยานทอยอาศย และ

ยานการคาขาย ในอาณาบรเวณดงกลาวน ยอมจะมน าทงจากการอปโภคและบรโภค เชน นาจาก

การซกลางและการทาครว นาจากสวมทไมไดผานการบาบดใหมคณภาพตามมาตรฐานและอยไม

ไกลจากแมนาลาคลองนาทงเชนนจะทาใหเกดนาเนาน าเสยได

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 74

สงปฏกลจากการเกษตรกรรม ในการเพาะปลกปจจบนน เกษตรกรใชสารเคมมากขน เชน

ปย สารเคมกาจดศตรพช ซงบางชนดสลายตวยาก สารอาจจะตกคางอยตามพชผกผลไม กอใหเกด

อนตรายแกผบรโภค และบางสวนอาจจะกระจายอยตามพนดน เมอฝนตกน าฝนจะชะลางสงเหลาน

ลงแมน าลาคลอง เปนเหตใหกง ปลา หอย ป และสตวน าอน ๆ เปนอนตรายถงตายได ถาสตวน า

ไดรบสารเคมบางชนดในปรมาณไมมากกอาจสะสมอยในตวสตว เมอคนจบสตวน าเหลานมา

ทาอาหาร สาร เคมนนกจะเขาไปสะสมอยในรางกายของคนอกทอดหนงบรเวณเพาะปลกอาจมมล

สตวปนอย เมอฝนตกหรอเมอใชน ารดพชผกผลไม นากจะชะลางสงปฏกล คอมลสตวนลงสแมน า

ลาคลอง ในมลสตวอาจมเชอโรคและพยาธปนอยเปนเหตใหผใชแมน าลาคลองไดรบเชอโรคจาก

สงปฏกลนนได

สงปฏกลจากการอตสาหกรรม โรงงานอตสาหกรรมทวไปใชน าในปรมาณมากนอยตางกน

นาทใชทาความสะอาดเครองมอและพนทในโรงงานและน าทงจากโรงงาน จะเปนน าเสยไหลลงส

แมนา ลาคลอง บางโรงงานอาจมวสดเหลอจากผลตภณฑอตสาหกรรมบางประเภทปนไปกบน าทง

ทงหมดน เปนเหตใหน าในแมน าลาคลองเนา สงกลนเหมน มสารพษปะปนอยกลายเปนมลภาวะท

เปนพษตอสงแวดลอมบรเวณนน น ามนจากโรงงานอตสาหกรรมกมสวนทาความเสยหายตอ

สงแวดลอม หากใชน ามนโดยขาดความระมดระวง เชน การเทน ามนหลอลนทใชแลวลงน า

ตลอดจนการทาความสะอาดโรงงาน นาทงจากโรงงานอตสาหกรรมทปลอยลงแมน าลาคลองเชนน

จะมคราบน ามนลอยเปนฝาทาใหกาซออกซเจนในอากาศไมสามารถจะละลายลงไปในน ามผลทา

ใหสงมชวตทอาศยอยในน าขาดกาซออกซเจน ยงกวานนถามคราบน ามนคลมผวพนน า แสงแดด

สองลอดลงไปใตน าไมได ทาใหพชในนาบางชนดไมสามารถสรางอาหารและเจรญเตบโต แลวยงม

ผลเสยตอเนองทาใหสตวในน าตายดวย เพราะพชเลก ๆ ในน า ซงเปนอาหารของสตวตายเพราะน า

เสย

5.1.2 ลกษณะของนาเสย ลกษณะของนาเสยสามารถพจารณาจากคณสมบตสาคญ 3 ดาน คอ คณสมบตทาง

กายภาพ เคม และชวภาพ ดงน

1) คณสมบตทางกายภาพ

1.1) อณหภม (temperature) อณหภมเปนปจจยหนงทมอทธพลทงทางตรงและ

ทางออมตอการดารงชวตของสงมชวตในน า โดยปกตอณหภมของน าจะเปลยนแปลงตามอณหภม

ของอากาศซงเปลยนแปลงไปตามฤดกาล ระดบความสงและสภาพภมประเทศ

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 75

นอกจากนยงขนอยกบความเขมของแสงอาทตย กระแสลม ความลกปรมาณสารแขวนลอยหรอ

ความขนและสภาพแวดลอมทว ๆ ไปของแหลงนา ซงโดยปกตอณหภมของนาในแหลงน าตางๆ ไม

ควรสงเกน 3 องศาเซลเซยส เมอเปรยบเทยบกบสภาพอณหภมของอากาศปกต

1.2) ส (color) สของน าแสดงใหเหนสภาพแวดลอมอยางคราว ๆ และสาร

แขวนลอยทมอยในแหลงน านน ถาเปนสทเกดโดยธรรมชาตจากการสลายของพช ใบไม ใบหญา

ถงแมจะไมมอนตรายตอผบรโภค แตเนองจากสของมนเปนสเหลองน าตาล จงอาจทาใหเกด

ความรสกทไมตองการใชน าดงกลาวบรโภค จงจาเปนตองกาจดออกถามปรมาณมาก

1.3) ความขน (turbidity) หมายถง สมบตทางแสงของสารแขวนลอยซงทาใหแสง

กระจาย และดดกลนมากกวาทจะปลอยใหแสงผานเปนเสนตรง โดยความขนของน าจะแสดงให

เหนวามสารแขวนลอย เชน ดนตะกอน สารอนนทรย แพลงกตอน และสงทมชวตขนาดเลก เปนตน

อยมากนอยเพยงใด สารเหลานจะกระจายและขดขวางไมใหแสงสองลงไปไดลก โดยสารเหลานจะ

ดดซบเอาแสงไว ความขนของน ามความสาคญตอปญหาทางดานอนามยสงแวดลอมในดานความ

ตองการนามาอปโภค

1.4) ของแขง (solid) เปนสารทอยในน าหรอน าเสยทงทละลายในน าได (dissolved

solids) หรอทเปนสารแขวนลอย (suspended solids) ของแขงทงหมดจะประกอบดวยทงสารอนทรย

(organic matter) และสารอนนทรย (inorganic matter) มากมายหลายชนด ของแขงจะมผลตอ

คณสมบตของน าทงทางดานนเวศวทยาและสงแวดลอม รวมทงอาจจะมผลกระทบทางดานสรระ

วทยาตอสงมชวต โดยอาจจะทาใหเกดปฏกรยาทางสรระทรางกายไมตองการเมอบรโภคเขาไปได

1.5) กลน (odor) กลนจากน าเสยสวนมากแลวมาจากแกสทเกดจากการยอยสลาย

ของสารอนทรยในน าเสย สวนใหญจะเปนแกสไฮโดรเจนซลไฟดทเกดจากจลนทรยชนดทไม

ตองการออกซเจน นาทมกลนเหมนทาใหน านนไมเปนทพงประสงคสาหรบใชประโยชน

1.6) รส (taste) นาสะอาดตามธรรมชาตจะไมมรส การทน ามรสผดไปจากปกต

เนองจากมสารอนทรยหรอสารอนนทรยปะปนอย เชน นาทรสกรอย ทงนเนองจากมเกลอคลอไรด

ละลายอยในนานนในปรมาณสง นาทมรสชาตเปลยนแปลงไปทาใหน านนไมนาดมและไมสามารถ

นามาใชประโยชนได

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 76

2) ลกษณะของนาเสยทางเคม

2.1) คาความเปนกรดเปนดาง (pH) นาตามธรรมชาตจะมคาความเปนกรดเปนดาง

อยระหวาง 6.5-8.5 ซงความแตกตางของคาความเปนกรดเปนดางขนอยกบลกษณะของภมประเทศ

และสภาพแวดลอมหลายประการ เชน ลกษณะของพนดนและหน ปรมาณฝนตก ตลอดจนการใช

ทดนในบรเวณแหลงน า นอกจากนยงขนอยกบสงทมชวตในน า เชน จลนทรยและแพลงตอนพช

เปนตน การทมคาความเปนกรดเปนดางสงหรอตามากเกนไปจะมผลกระทบตอการดารงชวตของ

สงมชวตภายในน าโดยตรง นอกจากนหากมคาความเปนกรดเปนดางตามากจะมฤทธในการกด

กรอนอาจทาใหเกดการกดกรอนทอ อปกรณ หรอภาชนะตางๆ ได

2.2) ออกซเจนละลายในน า (dissolved oxygen; DO) เปนคาทบงบอกถงปรมาณ

ออกซเจนทละลายในน า ปรมาณออกซเจนในน าจะเปลยนแปลงไปตามอณหภมของน าและความ

กดดนของบรรยากาศ ในฤดรอนปรมาณของออกซเจนทละลายในน านอยลง เพราะวามอณหภมสง

ขณะเดยวกนจะมการยอยสลายและปฏกรยาตาง ๆ จะเพมมากขน ทาใหความตองการของออกซเจน

เพอไปใชกจกรรมเหลานนสงไปดวย ในแหลงน าธรรมชาตจะมออกซเจนละลายอยระหวาง 5-7

มลลกรม/ลตร

2.3) บโอด (biochemical oxygen demand; BOD) เปนคาทบอกถงปรมาณของ

ออกซเจนทถกใชในการยอยสลายสารอนทรยชนดทยอยสลายไดภายใตสภาวะทมออกซเจน เปน

คาทนยมใชกนมากในการแสดงถงความสกปรกมากนอยเพยงใดของน าเสยจากชมชนและจาก

โรงงานตาง ๆ เปนคาทสาคญมากในการออกแบบและควบคมระบบบาบดนาเสยโดยทางชวภาพ

2.4) ซโอด (chemical oxygen demand; COD) เปนคาทบงบอกถงปรมาณ

ออกซเจนทงหมดทตองการใชเพอออกซเดชนสารอนทรยในน าดวยสารเคมซงมอานาจในการออก

ซไดสสงในสารละลายทเปนกรด มผลทาใหเกดแกสคารบอนไดออกไซดในน า คาซโอดม

ความสาคญในการวเคราะหคณภาพน าทง การควบคมระบบบาบดน าทง และการควบคมระบบบา

บดนาเสย

2.5) ธาตอาหาร (nutrients) เชน ไนโตรเจน และ ฟอสฟอรส เปนธาตทม

ความสาคญในการสงเคราะหโปรตน ทาใหพชน ามการเจรญเตบโตอยางรวดเรว ในแหลงน าทม

ธาตอาหารมากเกนไปจะทาใหเกดปญหาขน คอ จะมการเจรญเตบโตของสาหรายมากกวาปกต ซง

โดยทวไปนยมเรยกวาปรากฏการณสาหรายเบงบาน (algae blooms) นอกจากนนพช

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 77

นาตาง ๆ กจะเจรญเตบโตไดด สงผลทาใหเกดการแพรกระจายของพชน าเหลานมากเกนไปและทา

ใหน าเนาเสยในทสด

2.6) สารโลหะหนก (heavy metals) ในสภาพธรรมชาตโลหะหนกมกปะปนอย

เสมอภายในน าเพราะเกดขนมาจากการสลายตวของหนและแรทมโลหะหนกเหลานปรากฏอยเปน

องคประกอบรวมดวย แตสวนใหญเกดขนในปรมาณทนอยมากไมเปนอนตรายตอสงมชวตและ

สงแวดลอม สาหรบโลหะหนกทเปนปญหาตอสงแวดลอมสวนใหญเปนสารพษทถกปลอยจาก

โรงงานอตสาหกรรม เชน ปรอท ทองแดง แคดเมยม ตะกว สงกะส และโครเมยม สารเหลาน

สามารถทาอนตรายตอสตวน าในระดบความเขมขนตา และจะสะสมอยในรางกายสตวซงจะ

ถายทอดมายงผบรโภคได

5.1.3 ระบบนเวศวทยาของระบบบาบดนาเสย ระบบนเวศวทยาหมายถงองคประกอบทงหลายไมวาจะเปนทางดานชววทยาหรอ

ทางดานสงแวดลอมทปฏสมพนธซงกนและกน และรวมกนอยในขอบเขตจากด ดวยเหตน

ปฏบตการชวภาพเคมแตละชนดจะสรางระบบนเวศของตนเอง ซงถกกาหนดขนมาดวยปจจยตางๆ

เชน ลกษณะและโครงสรางของระบบ ลกษณะทางเคมของน าเสยและการเปลยนแปลงทางชวภาพ

เคมทเกดขน โดยการกระทาของแบคทเรยทอาศยอยในระบบ

ประชากรจลนทรยในระบบนเวศจะมลกษณะเปนของตนเอง ซงไมเหมอนกน

ทงนโครงสรางของจลนทรยยอมแตกตางกนไปตามความสามารถในการปรบตวของปฏบตการเคม

ซงไมเทากน กลาวคอเมอมการเปลยนแปลงสภาวะแวดลอมทางกายภาพและเคมทเกดขน

ความสามารถในการปรบปรงตวเองของจลนทรยจะเปนเครองกาหนดองคประกอบและโครงสราง

ของประชากรจลนทรยการวางกฏเกณฑทวไปในการกาหนดจานวนและชนดของจลนทรยใน

ระบบนเวศใดๆ จงเปนเรองทไมอาจกระทาได อยางไรกดสงทควรแกการสนใจคอการพจารณาถง

ลกษณะทวไปของโครงสรางของประชากรจลนทรยและเชอมโยงมนเขากบสงแวดลอมของ

ปฏบตการชวเคมทกาลงพจารณาอย จดมงหมายของการพจารณาดงกลาวไมใชเพอรวบรวม

ประเภทของจลนทรย แตเพอใหเขาใจมความเขาใจในบทบาทของจลนทรยแตละประเภท ใน

ปฏบตการชวภาพเคมแบบตางๆ

5.1.3.1 ระบบการหมกแบบไรออกซเจน (Anaerobic Digestion) ระบบการหมกแบบไรออกซเจน มกใชถงปฏกรยาแบบกวนสมบรณ โดยม

จดมงหมายสวนใหญอยทการปรบเสถยรใหกบตะกอนอนทรยหรอจลนทรย ถงปฏกรยามกม Space

Time (สเปสไทม) หรอ MCRT หลายๆวน สารอนทรยทถกทาลายจะกลายเปน CO2 และ

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 78

CH4 ซงเปนผลปฏกรยาของการหมก กลมจลนทรยของระบบหมกประกอบแบคทเรยไรออกซเจน

2 ชนด คอ Methanogenic bacteria และ Non Methanogenic bacteria เปนสวนสาคญ ถงหมกอาจม

จลนทรยชนดอนๆ อยดวย เชน ฟงใจ โปรโตซว แตจลนทรยประเภทอนทไมใชแบคทเรยจะม

บทบาทนอยมากในระบบปฏบตการแบบน

ภายในถงหมก สารประกอบอนทรยจะถกขนสงเขาไปในเซลลของแบคทเรย

ยกเวนสารประกอบทมขนาดใหญเกนไป ซงจะตองถกยอยดวยเอนไซมใหมขนาดเลกจนสามารถ

นาเขาสเซลลได สารอนทรยทอยในเซลลจะถกออกซไดซหลายครง จนในทสดกลายเปนมเทนและ

คารบอนไดออกไซม ซงเปนผลสดทายของปฏกรยา การเปลยนแปลงสารอนทรยจนกระทงไดผล

สดทายมอยหลายขนตอนซงตองอาศยแบคทเรยประเภทไรออกซเจน 2 ชนดคอ Non Methanogenic

bacteria และ Methanogenic bacteria แบคทเรยชนดแรกมหนาทเปลยนสารอนทรยใหเปนกรด

อนทรยระเหย (Volatile acids) ตางๆ กาซคารบอนไดออกไซด และกาซไฮโดรเจน สวนชนดหลง

ทางานตอจากแบคทเรยชนดแรก โดยทาหนาทเปลยนผลปฏกรยาของแบคทเรยชนดแรก โดยม

หนาทเปลยนผลปฏกรยาของแบคทเรยชนดแรกใหกลายเปนมเทน

แบคทเรยทสรางมเทน (Methanogenic bacteria) เปนแบคทเรยทเลยงยาก กลาวคอ

กนยากและเลอกกนอาหาร อกทงยงออนแออกดวย (ตายงายและโตชา) ในปจจบนพบวาแบคทเรย

ประเภทนมอาหารทใชไดโดยตรงอยเพยงไมกชนดและดารงชวตขนอยกบแบคทเรยทไมสราง

มเทน (Non Methanogenic bacteria) เปนอยางมาก แบคทเรยทงสองประเภทมปฏสมพนธแบบ

Commensalism และ Mutualism เนองจากแบคทเรยทสรางมเทนมความไวตอการเปลยนแปลงพ

เอชเปนอยางมาก ชวตจงขนอยกบปรมาณกรดอนทรยระเหยทผลตขนโดยแบคทเรยทไมสรางมเทน

ถาอตราการผลตกรดสงกวาอตราการใชกรด กจะมการสะสมกรดขนภายในถงหมกอาจเปนผลใหพ

เอชลดลงจนเปนอนตรายตอแบคทเรยทสรางมเทน ดงนนปฏสมพนธซงเดมเปน Commensalism

จงเปลยนไปเปนแบบ Amensalism ความสมดลอยางเปราะบางระหวางแบคทเรยทงสองประเภทน

เปนตนเหตของความดอยเสถยรภาพของระบบการหมกแบบไรออกซเจน และกอปญหาตางๆ ใน

ดานการควบคมการทางานของระบบน

แบคทเรยทไมสรางมเทนมทง Obligate anaerobes และ Facultative bacteria แต

ชนดแรกจะมจานวนมากกวา 10 หรอ 20 เทาของชนดหลง แบคทเรยซงไมสรางมเทนเหลาน มก

เปนพวกทมรปรางทอนซงมแกรมลบ ไมสรางสปอร แตสามารถผลตกรดอะซตก

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 79

และกรดบวทารกได นอกเหนอจากกาซคารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจน แบคทเรยพวกน

อาจมบทบาทในฐานะเปนตวคอยทาลายออกซเจนทเขามากบน า เพอมใหออกซเจนเปนอนตรายตอ

การเจรญของแบคทเรยทผลตมเทนและแบคทเรยทสรางกรดอนทรยชนดไรออกซเจนอยางเดดขาด

จลนทรยอนทมความสาคญในกระบวนการหมกแบบไรออกซเจนไดแก แบคทเรย

ททาหนาทยอยสลายสารประกอบโมเลกลใหญ เชน แปง โปรตน และไขมน เปนตน ใหเปนสาร

โมเลกลเลก นกวทยาศาสตรเคยพยายามเรยงลาดบความสาคญของจลนทรยประเภทนตามความ

สมารถในการทาลายซบสเตรตของมน แตกไมประสบความสาเรจ เนองจากวธการวเคราะหและ

ทดลองในหองปฏบตการ และยงไมสมบรณพอทจะทาใหบรรลถงความตองการดงกลาวได

อยางไรกตามงานมปจจยตางๆ เทาทมอยชใหเหนวากลมจลนทรยเหลานมความตองการอาหารกน

อยางกวางขวาง และอาจไดชอวา Commensalism และ Mutualism เปนปฏสมพนธทมบทบาท

สาคญในการดารงชวตของประชากรแบคทเรยกลมน

การทแบคทเรยทสรางมเทนเจรญเตบโตชา แมอยในสภาวะทเหมาะสมและการท

มความรสกไวตอออกซเจนแมในปรมาณเลกนอยมาก ทาใหการศกษาวจยเกยวกบแบคทเรยทสราง

มเทนประสบความยงยากตางๆ จนถงปจจบนไดพบแบคทเรยพวกนไมมากนกและปรากฏวา

สบสเตรตของแบคทเรยเหลานกมจานวนจากดมาก กลาวคอ แบคทเรยทงหมดทพบสามารถใช

CO2 และ H2 หรอกรดฟอรมก (HCOOH) เปนซบสเตรตได บางชนดสามารถใชเมทานอล กรดอะซ

ตก ได

5.1.3.2 ระบบเอเอส (Activated Sludge) แอคตเวเตดสลดจเปนชอทใชบรรยายลกษณะของจลนทรยของระบบ ปฏบตการ

เคมแบบใชออกซเจนและใชจลนทรยแขวนลอยในการกาจดสารอนทรยทอยในรปสารละลายและ

รปคอลลอยด ระบบนมถงเพาะจลนทรยหลายแบบ แตทกแบบใชวธการตกตะกอนเปนวธการแยก

ตะกอนจลนทรยออกจากน ากอนระบายน าทงจากระบบ การทถงเพาะเชอหรอถงทาปฏกรยาม

ลกษณะตางๆ กน ทาใหเกดผลกระทบตอโครงสรางและองคประกอบของประชากรจลนทรยท

อาศยอยในถงปฏกรยาเหลานน เนองจากมการคนควาวจยระบบแบบนมากกวาระบบบาบดน าเสย

แบบอน ทาใหอาจใชรปแบบของถงปฏกรยาเปนเครองกาหนดอยางกวางๆ ถงโครงสราง และ

องคประกอบของประชากรจลนทรยทอาศยอยได โดยทวไปแลวโครงสรางและองคประกอบของ

ประชากรจลนทรยของระบบนกวางขวางกวาระบบการหมกแบบไรออกซเจนมาก ระบบหมกม

จลนทรยสวนใหญเปนพวก

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 80

โปรคารโอตและแบบยคารโอตอยรวมกน จลนทรยทอยในระบบเอเอสอาจจาแนกไดเปนประเภท

ใหญไดดงน

1) จลนทรยทสรางฟลอค (Floc former) มบทบาทสาคญมากในระบบเอเอส เพราะ

ถาขาดกลมนแลว ไมสามารถแยกตะกอนจลนทรยออกจากน าไดดวยวธตกตะกอนตามธรรมชาต

เดมเชอวา Zooglea ramigera เปนแบคทเรยชนดเดยวทสรางฟลอค แตในปจจบนเชอวามจลนทรย

หลายชนด เชน โปรโทซวและฟงใจ กสามารถทาใหเกดฟลอคได โดยทงไปแบคทเรยเปน

องคประกอบสาคญของจลนทรยกลมน กลไกในการสรางฟลอคของแอคตเวเตตสลกจเรยกวา ไบ

โอฟลอคคเลชน (Bio-Flocculation)

2) แซฟโปรไฟต (Saprophytes) เปนจลนทรยทรบผดชอบตอการยอยสลายของ

สารอนทรยในนาสวนใหญของเซลลกลมนเปนแบคทเรย มกเปนพวกทสรางฟลอกดวย แบคทเรยท

ไมสามารถสรางฟลอคกอาจอยในประเภทนได แตจะถกจบอยในฟลอค แซฟโปรไฟตสามารถแบง

ออกเปน 2 ชนด คอ แบบปฐมภม (Primary) และแบบทตยภม (Secondary) แซฟโปรไฟตแบบปฐม

ภมรบผดชอบการยอยสลายของสบสเตรตเดมใหกลายเปนสารประกอบโมเลกลเลก ระบบเอ

เอสควรมแซฟโปรไฟตปฐมภมหลายๆชนด ทงนเพอลดปญหาในเรองแยงชงอาหารชนดเดยวกน

เพอใหสามารถยอยสบสเตรตไดอยางกวางขวาง แซฟโปรไฟตทตยภมมหนาทตอจากแบบแรก

กลาวคอ ชวยใหเกดการยอยสลายทสมบรณของสบสเตรตโมเลกลเลกทสรางโดยแซฟโปรไฟต

ปฐมภม ผลสดทายของปฏกรยาคอคารบอนไดออกไซดและน า ดวยเหตนปฏสมพนธระหวางกน

และกนของแซฟโปรไฟตทงสองแบบอาจจดเปนแบบ Commensalism จลนทรยกลมนสวนใหญ

เปนแบคทเรยทมรปรางเปนทอนและมแกรมลบ แตอาจมฟงใจ ยสตและโปรโทซว รวมอยดวยบาง

ไมมาก

3) จลนทรยทาลาย (Predator) ชนดทสาคญของระบบเอเอสคอ โปรโทซวซงจบ

แบคทเรยเปนอาหาร พบวาโปรโทซวในระบบนมถง 230 ชนด ตวทสาคญคอ ซลเอตซงคลานหา

กนบนฟลอค (Crawl Ciliates) หรอเปนแบบกงกาน (Stalked Ciliate) ระบบเอเอสทมซลเอตอาศย

อยเปนจานวนมากมกเปนระบบทมประสทธภาพสง เชอวาโปโทซวมบทบาทสาคญในการ

ตกตะกอนของจลนทรยทาใหไดน าใส นอกจากซลเอตแลวบางครงอาจพบอบบาและแฟลกเจลเลต

อาศยอยในจลนทรยกลมนดวย แตจลนทรยทงสองชนดนไมถอวามความสาคญแตอยางใด

4) จลนทรยกอกวน (Nuisance Organisms) เปนจลนทรยทคอยกอกวนการทางาน

ของระบบเอเอส ปญาหาสวนใหญมกเกดขนกบการตกตะกอนของฟลอค ตวอยางเชน

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 81

แบคทเรยหรอฟงใจทมรปรางยาวคลายเสนใย จดเปนจลนทรยประเภทกอกวนได เพราะทาใหเกด

การจบไมลงของตะกอนทเรยกวา Bulking แบคทเรยและฟงใจทรบผดชอบในเรองนมกเปน

Sphaerotilus และ Geotrichium

ระบบเอเอสเปนปฏบตการชวภาพเคมทมระบบนเวศซบซอนปฏสมพนธระหวางจลนทรย

เกดขนไดหลายประเภท เพราะมองคประกอบของจลนทรยอยางกวางขวาง เนองจากซบสเตรตของ

ระบบนมสวนประกอบทเปนสารอนทรยนาๆชนด ทาใหเกดการแยงชงอาหารชนดเดยวกนมกไม

เกดขน แตบางครงการแกงแยงอาหารเปนเรองทหลกเลยงไมไดสาหรบแซฟโปรไฟตแบบปฐมภม

มกมจลนทรยรวมกนอยหลายประเภททงนเพราะ ไดซบสเตรตทเปนผลมาจากการยอยสลายอาหาร

ของแซฟโปรไฟตแบบปฐมภม ลกษณะเชนนชวยเนนใหเหนถงความสาคญของปฏสมพนธแบบ

Commensalism และ Mutualism ไดชดเจน

สภาพแวดลอมเปนปจจยสาคญอกอยางหนงในการกาหนดโครงสรางและองคประกอบ

ของกลมจลนทรยในระบบแอคตเวเตดสลดจ สภาพแวดลอมดงกลาวไดแก คณลกษณะของน าเสย

คาดโอ คาพเอช และอณหภม สาหรบคาดโอ (DO) มบทบาทตอองคประกอบของประชากร

จลนทรยเกดขนในระหวางทมการแยกตะกอนในถงตกตะกอน ซงเปนสถานททมดโอตากวาในถง

ปฏกรยา ถามคาดโอไมเพยงพอ แบคทเรยแบบเสนใย (Filamentous bacteria) อาจเจรญไดดกวา

ชนดอน ทาใหมการเพมจานวนอยางมากจนเกดอาการทเรยกวา การไมจมลงของสลดจ (Bulking)

ในกรณทพเอชตาสงเสรมใหฟงใจแบบเสนใยสามารถเจรญไดดทาใหเกดการไมจมลงของสลดจ

5.1.3.3 ระบบทรคคลงฟลเตอร (Frickling Filter) ทรคคลงฟลเตอรเปนปฏบตการชวภาพเคมในการบาบดน าเสยทมจลนทรยเตบโต

เปนฟลมตดอยกบผววสดตวกลางและมน าเสยไหลผานตวกลางในลกษณะทเปนแผนบางๆ โดย

ปกตระบบนเหมาะสมสาหรบกาจดสารละลายอนทรย แตกอาจใชกบสารอนทรยทอยในรปของ

คอลลอยด (Colloid) เพราะคอลลอยดจะถกจบอยในฟลมชวภาพ (Biofilm) และจะถกยอยในเวลา

ตอมา

ทรคคลงฟลเตอรกเปนเชนเดยวกบระบบเอเอส กลาวคอ มองคประกอบจลนทรย

ทแตกตางกนอยางกวางขวาง แตระบบนมประชากรจลนทรยหลายประเภทยงกวาแอคตเวเตดสลดจ

เสยอก ทงนเพราะทรคคลงฟลเตอรนอกจากจะมโปรตส (Protist) ทงสองประเภทคอโปรคารโอต

และยคารโอต ยงมสงมชวตทอยในสกลทสงกวาเชน นมาโทด (Nematode) โรตเฟอร (Rotifer)

หนอนตะกอน (sludge worm) และตวออนของแมลงบางชนด

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 82

สายโซอาหารของทรคคลงฟลเตอรจงมครบถวน ความสมบรณของการยอยสลายสารอนทรยใน

สบสเตรตจงมมาก เปนผลใหมมวลชวภาพเหลอออกจากระบบนอย เพราะเปนการลดปญหาในการ

กาจดตะกอนสวนเกน

แบคทเรยทอยในตาแหนงตาของลกโซอาหารมหนาทโดยตรงในการกาจด

สารละลายอนทรยทอยในน าเสยสวนทละลายน าจะถกกาจดออกไปอยางรวดเรว เมอน าเสยไหล

ผานฟลมชวภาพ สาหรบสารอนทรยทอยในรปของตะกอนขนาดเลกหรอคอลลอยดจะถกฟลม

ชวภาพจบเอาไวกอนและจะไดรบการยอยในภายหลงเมอน าไหลผานพนไปแลว การยอย

สารอนทรยคอลลอยดกระทาโดยปฏกรยาของเอนไซมทมจลนทรยปลอยออกมาจากเซลลเพอทาให

โมเลกลของสารอนทรยมขนาดเลกลงจนเซลสามารถดดเขาไปใชไดสาหรบในระบบ

ทรคคลงฟลเตอร ประชากรของแบคทเรยอาจแบงเปน 2 ประเภทคอ แซฟโปรไฟทแบบปฐมภม

และทตยภม ซงประกอบดวยแบคทเรยชนดตางๆ ทคลายคลงกบในแอคตเวเตดสลดจปรมาณของ

แบคทเรยประเภทตางๆ จะเปลยนไปตามความลงของฟลลเตอร

ในทรคคลงฟลเตอรพบฟงใจมากกวา 90 ชนด ในจานวนนมฟงใจทพบเปนประจา

ในฟลลเตอรมากกวา 20 ชนด บทบาทของมนกเปนเชนเดยวกบแบคทเรย เชนทาลายสารอนทรย

เปนตน โปโตซวกมอยหลายชนดและชนดทพบกนบอยไดแก ซารโคดน (Sarcodina) มาสตโกฟอ

รา (Mastigophora) และซลเอต (Ciliates) บทบาทของโปรโทซวคอคอยกนจลนทรยขนาดเลกกวา

เปนอาหาร ในฤดรอนอาจพบสาหรายเจรญอยางรวดเรวในบรเวณตอนบนของฟวเตอรซงสาหรายท

สาคญไดแก สาหรายสเขยว (Green algae) และสามารถพบไดอะตอม (Diatom) ไดดวย นอกจากน

ยงอาจพบเมทาซว (Metazoa) ทประกอบดวยหนอนแอนนลด (Annelid worms) ตวออนของแมลง

และทาก สงมชวตชนสงเหลานจะบรโภคฟลมชวภาพ และทาใหฟลมชวภาพหลดออกจากผววสด

ตวกลาง

5.1.3.4 ระบบบอบาบดนาเสยกลางแจง บอบาบดน าเสยหรอ Oxidation Pond หรอ Facultative Stabilization Pond เปนบอ

ตนทมขนาดใหญและมเวลากกน าสงมาก สารอนทรยทเปนตะกอนซงถกสงเขามาในบอจะ

ตกตะกอนลงสกนบอ และเกดการยอยสลายแบบไรออกซเจน สารอนทรยทละลายน าไดและทเปน

คอลลอยดจะถกยอยโดยแบคทเรยทแขวนลอยดอยในน า สวนของน าเสยทเปนสาร อนนทรยถกใช

โดยสาหราย อาจกลาวไดวาบอแบบนเปนบนไดกาวแรกของปฏบตการชวภาพเคม เนองจากผ

ควบคมไมมอานาจในการควบคมการทางานของบอหลงจากทสรางขนแลว

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 83

นเวศวทยาของสวนกนบอไดรบอทธพลจากสภาวะทไรออกซเจน ดงน นจง

เหมอนกบระบบการหมกแบบไรออกซเจน ตะกอนของแขงถกทาลายโดยแบคทเรยทไมสรางมเทน

บางสวนของสารละลายอนทรยจะถกยอยโดยแบคทเรยของระบบไรออกซเจน สารละลายอนทรยท

เหลอจะถกแบคทเรยในน าตอนบนทาลายไป แบคทเรยทอาศยอยในน าของบอบาบดน าเสยมกเปน

แบบ Facultative ซงสามารถยอยสลายสารอนทรยและสารคอลลอยด แบคทเรยทไมมชวตจะจมลง

กนบอและเกดการยอยสลายแบบไรออกซเจน จลนทรยชนดอนทพบในบอบาบดนาเสยไดแก ฟงใจ

ยสต และสาหราย พบวาฟงใจมากกวา 100 ชนดและยสตมากกวา 50 ชนด ในระบบนถาสภาวะแอ

โรบกเกดขนกบน าสวนใหญในบอ กสามารถพบโปรโตซวอกดวย สาหรายสเขยวถอวาเปน

ประชากรจลนทรยทมบทบาทสาคญมากในบอบาบดน าเสยจะมชวตอยไดเฉพาะตอนบนของบอ

ซงแสงอาทตยสามารถสองไปถง หนาทสาคญของสาหรายสเขยวคอการสรางออกซเจนใหกบ

แบคทเรยหรอจลนทรยอนทตองการ สาหรายสวนใหญจะเปนพวกสาหรายยคารโอต แตอาจม

สาหรายหรอแบคทเรยสเขยวแกมน าเงน (Blue green algae) เปนองคประกอบสาคญ ในบางกรณท

สภาวะแวดลอมอานวยใหสาหรายทตายแลวจมลงสกนบอเชนเดยวกบแบคทเรย อนงระดบการ

กวนน าเปนปจจยกาหนดชนดของสาหราย ถาบอไดรบการหมนเวยนเปนอยางดจากแรงลมและ

คลน สาหรายสวนใหญจะเปนชนดทไมเคลอนทเกดกระจดกระจายทวบอ ถาบอมน านงและ

แบงเปนชนๆ สาหรายทเคลอนทไดเชน ยกลนา (Euglena) จะเปนตวสาคญ และกรณพบสาหรายอย

เฉพาะในผวนาตอนบนของบอเทานน

ปฏสมพนธระหวางจลนทรยทอาศยอยในบอบาบดน าเสยมหลายประเภทและ

เกยวพนธกนอยางซบซอน ปฏสมพนธเหลานเปนแบบเดยวกบทพบในระบบเอเอสและระบบการ

หมกไรออกซเจนตวอยางของการเกยวพนธกนของปฏสมพนธในบอบาบดน าเสยไดแก การ

เปลยนแปลงประเภทของปฏสมพนธทเกดขนจากการเปลยนแปลงสงแวดลอมซงหลกเลยงไมได

กลาวคอ ปฏสมพนธแบบชวยเหลอซงกนและกน (Mutualism) ระหวางสาหรายและแบคทเรยซง

เกดขนในเวลากลางวนจะเปลยนไปเปนแบบแกงแยงออกซเจนในเวลากลางคน

5.2 การบาบดของเสยดวยกระบวนการชวภาพและของเสยในดน

5.2.1 Degradation หมายถง การยอยหรอการเนาเสย (decay) และเมอเตม “bio” กหมายถง

การยอยหรอการเนาเสยโดยการทางานของสงมชวตไมวาจะเปนแบคทเรย รา แมลง หนอนและ

สงมชวตอนๆ ทกนสงของตางๆ ทตายแลวและเปลยนรปสารเหลานนไปเปนสารใหม ดงนน

biodegradation คอวธการทางธรรมชาตในการรไซเคล (recycle) ของของเสยหรอ

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 84

การยอยสลายของสารอนทรยไปเปนโมเลกลทเลกลงหรอเปลยนไปเปนสารอาหารอยางอนท

สามารถถกใชโดยสงมชวตอนๆ ตอไป โดยปกตในธรรมชาตจะไมมของเสยเพราะสสารทกชนดจะ

ถกรไซเคลและของเสยจากสงมชวตหนงจะเปนสารอาหารใหกบสงมชวตชนดอนตอไป

สารอนทรยบางชนดอาจจะถกยอยสลายไดเรวกวาสารอนทรยชนดอนแตในทสดสารทกชนดจะถก

ยอยสลาย จากกระบวนการตามธรรมชาตเหลานเองทาใหมนษยสามารถลดของเสยและลดปรมาณ

สารกอมลพษในสงแวดลอมลงได ซงเทคโนโลยชวภาพสงแวดลอมทไดรบการยอมรบและคนเคย

ไดแก การทาปยหมก (composting) และการบาบดน าเสยกเปนการใชประโยชนจากกระบวนการ

biodegradation เชนกน

Biodegradation จงหมายรวมถงสารอนทรยหรอสารอนนทรยทถกยอยสลายโดยเอนไซมท

สรางขนจากสงมชวต แตในกระบวนการ biodegradation ทเกดขนสามารถประกอบดวยหลายๆ

ปฏกรยาซงอาจจะมผลผลตหรอปฏกรยาตางๆ ตามมาทแตกตางกน เชน สารกอมลพษบางชนด

อาจจะถกยอยหรอเปลยนรปอยางสมบรณไปเปนคารบอนไดออกไซด (mineralization) หรอถก

เปลยนรป (transform) ไปเปนสารชนดอนทอาจจะมพษหรอไมมพษกได หรออาจจะถกสะสมไว

ภายในเซลลหรอถกทาใหเปนสารทมความซบซอนขน (polymerized) หรออาจจะถกทาใหดดซบ

อยกบสารอนๆ ทมอยในดน ดนตะกอนหรอในนาเปนตน

Bioremediation คอการกาจดสารปนเปอนหรอสารกอมลพษโดยชววธ โดยเปนการกาจด

หรอลดความเปนพษของสารกอมลพษใหลดลงโดยใหอยในระดบทกฏหมายหรอมาตรฐานกาหนด

ไว เปนการใชสงมชวตซงอาจจะเปนจลนทรยหรอพชในการลดหรอกาจดสารกอมลพษ ทาใหวธน

เปนวธทปลอดภย มคาใชจายไมสงมาก และผลตภณฑทเกดขนจากกระบวนการยอยสลายมกไม

เปนพษ (non-toxic by-products) ทาใหเปนวธการทไดรบการยอมรบจากสาธารณะ โดยปกตมกใช

กระบวนการ bioremediation ในการกาจดคราบน ามน สารประกอบไฮโดรคารบอน สารฆาแมลง

หรอโลหะหนก Bioremediation ณ สถานททมการปนเปอนสารกอมลพษมกเกดขนไดสองทางคอ

การเรงการเจรญของจลนทรยทสามารถยอยสลายสารทตองการกาจดซงเปนวธการทพบไดบอยโดย

การเตมสารอาหารตางๆ ลงไปเพอใหจลนทรยทสามารถยอยสลายสารพษทตองการกาจดเจรญได

อยางรวดเรวและใชสารพษนนใหหมดไป หรอการปรบสภาพแวดลอมตางๆ ใหเหมาะสมตอการ

เจรญของจลนทรยทพงประสงค เชน ปรบคาพเอช การเตมออกซเจน การปรบความชนเปนตน

ซงเรยกวธการทปรบ

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 85

สภาพแวดลอมตางๆ ใหเหมาะสมกบการยอยสลายสารกอมลพษของจลนทรยนวา

“Biostimulation” หรอวธการทสองคอ การเตมจลนทรยทสามารถยอยสารกอมลพษชนดนนๆ ลง

ไปในบรเวณทมการปนเปอนหรอทเรยกวา “Bioaugmentation” อยางไรกตาม bioremediation จะ

สามารถเกดขนไดในบางกรณเทานนเพราะในสถานททมการปนเปอนของสารกอมลพษทมความ

เขมขนสงมากๆ จะทาใหจลนทรยไมสามารถเจรญได เชน การปนเปอนโลหะหนกไดแก แคดเมยม

หรอตะกว หรอในสภาพแวดลอมทมความเขมขนของเกลอสงๆ อยางไรกตาม bioremediation เปน

การใชเทคนคในการทาความสะอาดแกสงแวดลอมในการสงเสรมกระบวนการยอยสลายแบบ

เดยวกบทเกดในธรรมชาต bioremediation อาจจะมความปลอดภยและประหยดมากกวาการบาบด

แบบดงเดมเชนการเผาหรอการฝงกลบ นอกจากนยงมขอดคอสามารถบาบดสารกอมลพษไดท

บรเวณทมการปนเปอน (in situ bioremediation) ไดเลยโดยไมตองขดหรอเคลอนยายดนหรอน าท

ตองการบาบดไปทาการยอยสลาย ณ สถานทใหม (ex situ bioremediation)

กระบวนการกาจดสารสารดวยกระบวนการชวภาพจะดาเนนไปไดหรอสาเรจไดตองม

ปจจยตางๆ ทเหมาะสมเชน ตองมจลนทรยทมหรอผลตเอนไซมทจะทาใหเกดการยอยสลายสาร

นนๆ สารเคมหรอสารกอมลพษชนดนนๆ จะตองสามารถถกใช (accessible) โดยจลนทรยทมเอนไซม

จาเพาะตอสารนนๆ เพราะมสารหลายชนดทไมสามารถถกใชหรอยอยโดยจลนทรยแมวาจลนทรย

นนจะมเอนไซมทสามารถยอยสารชนดนนๆ กตาม อาจจะเนองมาจากสารชนดนนๆ อยในสภาพท

แตกตางจากสภาพหรอรปแบบของสารทจลนทรยจะสามารถใชสารนนได (low bioavailability) เชน สาร

ชนดนนไมสามารถละลายน าหรอสารนนถกดดซบไวกบของแขงเชน ดนหรอดนตะกอน เปนตน

ถาเอนไซมตวเรมตนทจะยอยสลายสารกอมลพษเปน extracellular enzyme พนธะทจะถกเขาทาปฏกรยา

จะตองเปนอสระ แตโดยปกตสารอนทรยมกจะถกดดซบไวโดยโมเลกลอนๆ สารทจะถกยอยควรม

ความสามารถในการเขาไปในเซลลของจลนทรยในกรณทเอนไซมตวเรมตนในปฏกรยายอยสลาย

เปน intracellular enzyme ในทางตรงกนขามผลตภณฑของปฏกรยาทเกดจาก extracellular enzyme จะตอง

สามารถเขาไปในเซลลถาปฏกรยาขนตอไปจะตองเกดในเซลลเพอใหปฏกรยายอยสลายดาเนน

ตอไปได เนองจากจานวนของจลนทรยทมความสามารถในการยอยสลายสารสงเคราะหใน

ธรรมชาตนนมนอย ดงนนสภาวะในธรรมชาตควรจะเหมาะสมตอการเพมจานวนของจลนทรยทม

ความสามารถในการยอยสลายสารนนๆ ดงนนความเรวหรออตราในการเกดการยอยสลายของสาร

กอมลพษโดยจลนทรยนนจะขนกบปจจยตางๆ หลายปจจยเชน พเอช อณหภม ปรมาณออกซเจน

จานวน

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 86

และชนดของจลนทรย ระยะเวลาของการปรบตวของจลนทรย (acclimation) การใชไดของ

สารอาหารตางๆ โครงสรางของสารกอมลพษ ความเขมขนของสารกอมลพษ

จากทกลาวมาจลนทรยจะเปนปจจยหลกในการยอยสลายสารกอมลพษ ดงนนการทไมม

จลนทรยทจาเพาะตอสารกอมลพษทปนเปอนในสงแวดลอมหรอมจลนทรยทสามารถยอยสารกอ

มลพษนนไดแตสภาวะแวดลอมไมเหมาะสมตอการเจรญหรอการยอยสลาย สารกอมลพษนนๆ ก

จะยงคงอยหรอสญหายไปจากสงแวดลอมไดชามากและจะสงผลกระทบตอสขภาพของมนษย

โดยรวมได

จดมงหมายของการกาจดสารกอมลพษดวยกระบวนการชวภาพ คอ การยอยสลายใหสาร

กอมลพษนนหมดไปหรอใหอยในระดบทกฎหมายกาหนด การกาจดสารดวยกระบวนการชวภาพ

นนสามารถนาไปประยกตใชในการกาจดสารกอมลพษในดน นาใตดน นาเสย ระบบกาจดของเสย

ตางๆ และกาจดสารกอมลพษทอยในรปกาซ สารกอมลพษทสามารถกาจดไดดวยกระบวนการทาง

ชวภาพนนมมากมายหลายชนด แตทมการบาบดอยเสมอ เชน น ามนและผลตภณฑ polycyclic

aromatic hydrocarbons, chlorinated aliphatics เชน trichloroethylene (TCE) และ

tetrachloroethylene หรอบางครงอาจเรยกวา perchloroethylene (PCE) และ chlorinated aromatic

hydrocarbons ซงสารเหลานมผลกระทบตอสขภาพของมนษย และสงแวดลอม สวนโลหะหนก

แมวาจะไมสามารถถกยอยไดโดยจลนทรยแตจลนทรยสามารถเปลยนรปและทาใหความเปนพษ

ของโลหะหนกลดลงได ดงนนจงมการประยกตใชกระบวนการทางชวภาพในการลดความเปนพษ

ของโลหะหนกเชนเดยวกน

หลกเกณฑในการพจารณาการใชกระบวนการชวภาพในกาจดสารกอมลพษวาจะประสบ

ผลสาเรจหรอไมนนขนอยกบ จะตองมจลนทรยทสามารถยอยสลายสารกอมลพษทตองการกาจด

จลนทรยทสามารถยอยสลายสารกอมลพษนนจะตองมความสามารถในการยอยสลายหรอเปลยน

รปสารกอมลพษใหอยในรปทไมเปนพษหรออยในระดบทตากวากฎหมายกาหนดในอตราท

รวดเรว จลนทรยดงกลาวตองไมผลตสารทเปนพษหรอผลตภณฑจากการยอยสลายตองไมเปนพษ

บรเวณทตองการบาบดสารกอมลพษจะตองไมมสารทจะยบย งการเจรญของ จลนทรยกลมท

ตองการ สารทตองการกาจดจะตองอยในรปทจลนทรยสามารถยอยสลายได สภาวะตางๆ ตอง

เหมาะสมตอการเจรญหรอการยอยสลายของจลนทรย เชน มสารอาหารตางๆ อยางเพยงพอ ม

ออกซเจนหรอตวรบอเลกตรอนอนๆ ความชนพอเหมาะ อณหภมเหมาะสม และมแหลงคารบอน

หรอแหลงพลงงานสาหรบการเจรญอยางเพยงพอถาการยอยสลายสารกอมลพษนนเปนการยอย

สลายแบบ cometabolism คาใชจายใน

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 87

การบาบดตองไมสงมากนกหรอตองไมสงกวาการใชเทคโนโลยอนๆ ในการกาจดสารกอมลพษ

การเลอกใชการกาจดสารกอมลพษดวยกระบวนการชวภาพมเหตผลหลกมาจากเรอง

คาใชจาย เนองจากคาใชจายในการกาจดสารกอมลพษดวยกระบวนการชวภาพนอยกวาเทคโนโลย

อนๆ และไดรบการยอมรบจากสาธารณะ

เทคโนโลยทนามาใชในการกาจดสารกอมลพษโดยกระบวนการชวภาพนนบางเทคนคจะ

เปนแบบบาบด ณ ทปนเปอน (in situ bioremediation) ทาใหไมจาเปนตองขนยายดนหรอน าท

ปนเปอนไปบาบดทอน ขอดของ in situ bioremediation คอคาใชจายไมสง แตขอดอยของวธนกคอ

บางปจจยไมสามารถควบคมไดอยางมประสทธภาพ ดงนนจงอาจมการใชวธอนคอ นาดนหรอน าท

ปนเปอนสารกอมลพษไปบาบด ณ ทอน (ex situ bioremediation) ขอดอยของวธนคอ คาใชจายท

เพมสงขนเนองจากตองมการขนยายและการจดการตางๆ ในการขนยาย (handling) ไมใหสารกอ

มลพษแพรกระจายสสงแวดลอมในระหวางการขนยาย แตมขอดคอ สามารถควบคมปจจยตางๆ ได

อยางมประสทธภาพ

1.) In situ bioremediation

การบาบดสารกอมลพษ ณ ทปนเปอน หรอ in situ bioremediation นนโดยทวไปม

ขอดคอ มคาใชจายนอย เนองจากไมตองขนยายดนหรอน าทปนเปอนไปทาการบาบดทอน

นอกจากนยงเปนการรบกวนระบบของจลนทรยประจาถน (normal microbiota) นอยอกดวย แต

ขอเสยของการบาบดแบบ in situ bioremediation คอ อตราการยอยสลายสารกอมลพษมกจะถก

จากดดวยความลกของดนทปนเปอนสารกอมลพษ เพราะจลนทรยททาหนาทหลกในการยอยสลาย

คอ จลนทรยกลมทตองการอากาศ โดยสวนใหญความลกทเหมาะสมในการยอยสลายไมควรเกน 30

เซนตเมตร วธการทนยมใชในการบาบดสารกอมลพษในระบบ in situ bioremediation คอ

Bioventing เปนการบาบดสารกอมลพษในดนโดยการใหอากาศลงไปในดนในบรเวณทเรยกวา vadose

zone หรอ unsataurated zone โดยดนทบาบดนนตองอยเหนอชนน าใตดน (ภาพท 5.1) การใหอากาศเปน

การใหออกซเจนแกจลนทรยซงใชออกซเจนเปนตวรบอเลคตรอนตวสดทายสาหรบแบคทเรยทตองการ

อากาศ อากาศทใหนนทาไดโดยการปมอากาศลงไปในทอทขดเจาะลงไปในดนทตองการบาบด อยางไรก

ตามการใหอากาศจะตองใหในอตราทไมสงมากนกเพอปองกนการระเหยของสารกอมลพษ นอกจากน

การใหอากาศทเรวเกนไปจะทาใหสารทระเหยไดแพรผานชนดนอยางรวดเรวทาใหจลนทรยไมสามารถ

บาบดไดทนจงกอใหเกดปญหาทางดานมลภาวะทางอากาศไดอกดวย นอกจากนยงสามารถใหสารอาหาร

ตางๆ ลงไปดวยเพอเปนการกระตนการ

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 88

ทางานของจลนทรยประจาถน วธการ Bioventing เปนวธการทใชเครองมอและอปกรณตางๆ ไมมากนก

ทาใหมคาใชจายไมสง

Bioventing เปนวธทนยมใชในการบาบดสารประกอบไฮโดรคารบอน อยางไรกตามสารท

ระเหยไดงายจะไมเหมาะสาหรบวธนเนองจากอาจจะระเหยอยางรวดเรวเมอมการใหอากาศทาให

จลนทรยไมสามารถยอยสลายไดทน ดนทมลกษณะแนน ระบายอากาศไดไมด ไมเหมาะสาหรบวธ

Bioventing เนองจากอากาศจะไมสามารถแพรผานชนดนหรออนภาคของดนไดอยางม

ประสทธภาพทาใหการทางานของจลนทรยทตองการอากาศไมดนก อยางไรกตามจะตอง

ระมดระวงไมใหมการแพรกระจายของสารทระเหยไปสดนบรเวณทไมปนเปอนดวยเชนกน การ

บาบดสารกอมลพษดวยวธ Bioventing จะประสบผลสาเรจไดขนอยกบปจจยตางๆ เชน การมอย

ของจลนทรยกลมทสามารถยอยสลายสารกอมลพษนนๆ ได ชนดของสารกอมลพษ ความสามารถ

ในการใชได (availability) ของตวรบอเลกตรอนตวสดทายสาหรบจลนทรยกลมทตองการ การ

สมผสกนและระยะทางระหวางจลนทรยกบสารกอมลพษนนๆ โครงสรางของสารกอมลพษ

ภาพท 5.1 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Bioventing

ทมา: www.rtdf.org/PUBLIC/biorem/bioabtp.htm อางโดย ศภศลป มณรตน, 2552

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 89

Biosparging

วธการบาบดสารกอมลพษแบบ Biosparging จะมหลกการเชนเดยวกบ Bioventing แตการ

ใหอากาศจะเปนการใหในสวนทเปน saturated zone เชน ใหอากาศในชนน าใตดน (ภาพท 5.2)

วตถประสงคไมเพยงแตเปนการใหออกซเจนเทานนแตยงทาใหสารกอมลพษทระเหยไดเคลอนท

เขามาสสวนทเปน unsaturated zone หรอ vadose zone ซงจะมจลนทรยทสามารถยอยสลายไดอย

เปนจานวนมาก อยางไรกตามการใหอากาศนนจะตองไมใหในอตราทเรวเกนไปเพอปองกนไมให

สารทระเหยไดแพรผานชน unsaturated zone เรวเกนไปจนจลนทรยไมสามารถยอยสลายสารกอ

มลพษไดทนและอาจจะกอใหเกดมลภาวะทางอากาศขนอกดวย Biosparging เปนวธการทเหมาะ

สาหรบการกาจดสารอนทรยทระเหยได เชน BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene และ xylene

isomers)

ภาพท 5.2 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Biosparging

ทมา: www.mmr.org/cleanup/tech/fs200002.htm อางโดย ศภศลป มณรตน, 2552

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 90

Ex situ bioremediation

บางครงการบาบดสารกอมลพษไมสามารถกระทาได ณ ทปนเปอน เนองมาจากสาเหต

หลายๆ ปจจย จงตองมการขนยายดนหรอน าทปนเปอนไปบาบดทอน ซงจะเรยกการบาบดดงกลาว

วา ex situ bioremediation วธการทนยมใชในการบาบดสารกอมลพษในระบบ ex situ bioremediation คอ Land farming จลนทรยในดนมความสามารถในการยอยสลายสารกอมลพษตางๆ ได

หลายชนด เนองจากสามารถผลตเอนไซมทจาเพาะกบสารกอมลพษชนดนนๆ ดงนนวธการทงาย

ทสดคอ การเตมจลนทรยทสามารถยอยสลายสารกอมลพษนนลงไปในดนทตองการบาบดและ

ปลอยใหจลนทรยดาเนนกจกรรมตางๆ วธนเรยกวา land farming หรอ land treatment (ภาพท 5.3)

ซงใชกนมากในอตสาหกรรมน ามนเพอบาบดของเสยทมการปนเปอนน ามนชนดตางๆ นอกจากน

ยงมการใชในการบาบด sludge ชนดตางๆ ของเสยจากโรงงานแยกกาซ ดนทปนเปอน creosote

ของเสยจากโรงงานอตสาหกรรมตางๆ รวมทงโรงงานอตสาหกรรมอาหาร อตสาหกรรมเยอและ

กระดาษ รวมทงอตสาหกรรมหนง

Land farming เปนวธทงายโดยการนาดนทปนเปอนมาแผ (spread) ในททไดจดเตรยมไว

และมการไถพรวนเพอเปนการใหอากาศแกจลนทรยเปนครงคราว (ภาพท 5.4) เนองจากจลนทรยท

มบทบาทสาคญในการยอยสลายสารกอมลพษอยางรวดเรว คอ จลนทรยกลมทตองการอากาศ

ปรมาณของแหลงคารบอนทตองเตมลงไปในดนเพอใหจลนทรยมการแบงตวอยางรวดเรวจะม

ความสาคญตอการได ชวมวล (biomass) ในปรมาณมากซงจะทาใหเกดการยอยสลายเรวขน

อยางไรกตามแหลงคารบอนมกจะมอยางเพยงพอเนองจากสารกอมลพษคอแหลงคารบอนท

ตองการใหจลนทรยใช แตโดยปกตปรมาณของไนโตรเจนและฟอสฟอรสในดนมกจะตาหรอ

อาจจะมสารอนนทรยอนๆ อกทมปรมาณนอยในดน ดงนนเพอใหจลนทรยมการเจรญอยางรวดเรว

และไดชวมวลในปรมาณมากจงมกมการเตมไนโตรเจนและฟอสฟอรสลงไปในดนโดยมกจะเตม

ในรปของปยทางการคา อกปจจยหนงทมความสาคญตอการเจรญของจลนทรย คอ ความชน

เนองจากบนผวหนาของดนมกจะแหงดงนนจงตองมการควบคมความชนของดนใหเหมาะสม

สาหรบจลนทรยกลมทตองการอากาศ พเอชกมความสาคญตอการยอยสลายสารกอมลพษในดน

โดยปกตพเอชทเหมาะสมมกจะอยในชวง 6.0-8.0 โดยเฉพาะการยอยสลายสารไฮโดรคารบอน ใน

กรณทมการเตมปยทมไนโตรเจนตองทาการตรวจสอบคาพเอชของดนอยางสมาเสมอ เนองจาก

กระบวนการ nitrification ทเกดขนจะทาให พเอชของดนคอนขางเปนกรดแมวา Land farming จะ

เปนวธทงายแตกตองระมดระวงเปนอยาง

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 91

มากเพอปองกนไมใหเกดการปนเปอนของสารกอมลพษออกไปสสงแวดลอม ดงนนสารกอมลพษ

หลายชนดจงไมสามารถใชวธนในการบาบดได สารกอมลพษทสามารถใชวธนไดควรเปนสารท

จลนทรยสามารถยอยสลายไดงาย (readily biodegradable) แมวาสารกอมลพษทจะนามาบาบดดวย

วธ Land farming จะสามารถยอยสลายไดงายแตขอควรระวงอกประการหนงกคอ ในบรเวณทจะทา

Land farming ชนน าใตตนควรอยลกกวาปกตหรอควรมชนดนเหนยวหรอมวสดทสามารถปองกน

การซมของสารกอมลพษลงสแหลงน าใตดน ขอดของวธ Land farming คอ คาใชจายในเรอง

เครองมอ อปกรณและการจดการตา ขอดอยของวธ Land farming คอ อตราการยอยสลายคอนขาง

ตา ตองการพนทมาก สารกอมลพษอาจจะมการปนเปอนลงสชนน าใตดนและสารบางชนดอาจจะ

มการระเหย ทาใหเกดปญหามลภาวะทางอากาศในบรเวณใกลเคยงได

ภาพท 5.3 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Land farming

ทมา: www.ierworld.com/aboutus.html อางโดย อางโดย ศภศลป มณรตน, 2552

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 92

ภาพท 5.4 การใหอากาศโดยการไถพรวนในการบาบดสารกอมลพษดวยวธ Land farming

ท ม า : www.gastechnology.org/webroot/app/xn/xd.aspx?it=enweb&xd=4reportspubs% 5C4_

8focus%5Cmgpfocus.xml อางโดย ศภศลป มณรตน, 2552

Composting

การบาบดสารกอมลพษโดยวธ Composting นนเปนการนาดนทปนเปอนสารกอมลพษมา

ผสมรวมกบอนทรยวตถอนๆ เชน มลสตว ขเลอย แกลบหรอวสดเศษเหลอทางการเกษตรอนๆ โดย

วสดทางการเกษตรทใสลงไปนนจะเปนแหลงของไนโตรเจนและฟอสฟอรสและสารอาหารอนนท

รยอนๆ โดยการยกกองดนใหสงเปนรปสามเหลยมเปนแถวยาวเหมอนกบการทากองปยหมก และ

ในระหวางการยอยสลายจะเกดความรอนดงนนจงตองมการกลบกองดนเปนครงคราวเพอลด

อณหภมในกองดนลง และเปนการเพมอากาศใหแกจลนทรยอกดวย Biopiles เปนการปรบปรงขอดอยของทง Land farming และ Composting โดยเปนการนา

ดนทปนเปอนสารกอมลพษมาผสมกบวสดเศษเหลอทางการเกษตร เชน ซงขาวโพด ขเลอย หรอ

อาจจะมการเตมปยทางการคา และมการใหอากาศจากขางใตกองดนทาใหเปนการเรงการยอยสลาย

โดยจลนทรยกลมทตองการอากาศ ผลตภณฑทเกดขนคอ คารบอนไดออกไซดและน า นอกจากนท

ขางใตกองดนยงทาเปนระบบทอเพอใหอากาศและสารอาหารตางๆ สามารถควบคมพเอช ความชน

มทางระบายเพอเกบสวนของของเหลวทเกดขนในระหวางกระบวนการยอยสลาย เพอปองกนการ

ปนเปอนในสวนของ leachate และเนองจาก biopiles ม

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 93

ระบบการใหอากาศดงนนกองดนจงสามารถสงไดถง 20 ฟต และกนเนอทไดถง 500-10000

ลกบาศกเมตร และมการปดทบดวยพลาสตกเพอปองกนฝนชะและการระเหยของสารกอมลพษท

ระเหยได (ภาพท 5.5) นอกจากนการปดทบดวยพลาสตกยงเปนการเพมอณหภมใหแกระบบการ

ยอยสลายดวย ดงนน biopiles จงเปนระบบทสงเสรมการเจรญของจลนทรยประจาถนกลมท

ตองการอากาศและไมตองการอากาศ การยอยสลายจะใชเวลาประมาณ 3-6 เดอน ในบางกรณ

อาจจะมการใชสารลดแรงตงผวในการชวยเรงการยอยสลายสารกอมลพษทถกดดซบอยกบอนภาค

ดน โดยสารลดแรงตงผวทใชจะเปนสารลดแรงตงผวชนดไมมประจ (non ionic) และประจลบ

(anionic) อยางไรกตามการใชสารลดแรงตงผวในกระบวนการกาจดสารกอมลพษดวยกระบวนการ

ชวภาพนนจะตองใชดวยความระมดระวงเนองจากสารลดแรงตงผวบางชนดเมอใชในประมาณมาก

จะเปนพษตอจลนทรยไดและบางชนดจะไปเพมการใชออกซเจนเนองจากสารลดแรงตงผวก

สามารถถกยอยสลายไดดวยจลนทรย Biopiles นยมใชในการกาจดปโตรเลยมไฮโดรคารบอน

และน ามนดเซล (diesel) ซงเปนน ามนทมการปนเปอนมากในสงแวดลอม ถงแมวาน ามนดเซลโดย

สวนใหญจะประกอบดวย n-lkanes สายตรงทความยาวของคารบอนตงแต C10-C

22 แตกยง

ประกอบดวยไฮโดรคารบอนอนๆ ทยอยสลายไดยากและมคาการใชไดของจลนทรย

(bioavailability) ตา

Bioreactors

ถงปฏกรณหรอ bioreactor มหลายรปแบบและมกจะใชในการผลตยาปฏชวนะ

กรดอะมโนหรอผลตภณฑอนๆ ในกระบวนการหมก แตมถงปฏกรณเพยงไมกรปแบบทนามา

ประยกตใชในการบาบดสารกอมลพษ ถงปฏกรณโดยสวนใหญถกออกแบบมาเพอการบาบดแบบ

ใชออกซเจน ดงนนการสงถายออกซเจนในถงปฏกรณจงตองเกดขนอยางมประสทธภาพเพอให

ระบบเปนสภาวะทมอากาศอยางเพยงพอทาใหเปนวธทมคาใชจายคอนขางสง ถงปฏกรณทไมใช

อากาศหลายชนดจงถกออกแบบมาเพอใชในการบาบดสารกอมลพษบางชนดทไมตองการอากาศ

ในการบาบด

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 94

ภาพท 5.5 การบาบดสารกอมลพษดวยวธ Biopile

ทมา: Kodres (1999) อางโดย ศภศลป มณรตน, 2552

ถงปฏกรณแบงออกเปน 2 ชนดตามรปแบบของจลนทรยทใช คอ เปนเซลลอสระหรอเซลล

ทถกตรง (immobilize) ในแบบแรกจลนทรยจะอยในซสเพนชนอยางอสระและเชอจลนทรยจะ

เจรญอยในน าหมกหรอเกาะตดอยกบดนหรอตะกอนดนทอยในซสเพนชน ถงปฏกรณในแบบแรก

นจะมการกวนหรอมการพนอากาศตลอดเวลา เชน slurry reactor, stirred tank bioreactor, aerated

lagoons และ activated sludge ถงปฏกรณหลายชนดเปนระบบตอเนอง (continuous) คอ ของเหลวท

ตองการบาบดเขาและของเหลวทบาบดแลวออกอยตลอดเวลา มกใชในกรณทของเหลวทตองการ

บาบดมปรมาณมาก ในบางกรณการบาบดจะทาเปนแบบกะ (batch) การบาบดแบบกะมกใชในกรณ

ทตองการบาบดดน ดนตะกอน หรอของแขงอนๆ ทตองการระยะเวลาในการบาบดคอนขางนาน

หรอของทตองการบาบดเปนของเหลวทมปรมาณนอย ระบบการบาบดทเซลลจลนทรยอยเปน

อสระในซสเพนชนอาจจะใชในรปแบบทคลายกบ activated sludge ซงเปนวธทนยมใชในการกาจด

ของเสยชมชน (municipal waste) และมการใหอากาศ มการกวนและมการควบคมปจจยตางๆ ทจะ

มผลตอการยอยสลายทางชวภาพ เชน ปรมาณออกซเจนทละลายได พเอช อณหภม สารอาหารตางๆ

ไดแก สารอนนทรย นอกจากนอาจจะมการเตมจลนทรยทสามารถยอยสลายการกอมลพษลงไปโดย

อาจจะเตมในรปสายพนธ

การแกไขสภาวะแวดลอมเปนพษโดยจลนทรย 95

เดยวหรอสายพนธผสมเพอเรงอตราการยอยสลาย ในถงปฏกรณบางชนดอาจจะมการดกจบสารท

ระเหยได บางครงถาสารกอมลพษถกดดซบเอาไวกบอนภาคของดนอาจจะตองมการเตมสารลดแรง

ตงผวเพอชะเอาสารกอมลพษออกมาจากอนภาคดนกอน อยางไรกตามการใชสารลดแรงตงผวไม

ควรใชความเขมขนสงเกนไปเพราะจะเปนพษตอจลนทรยได เนองจาก polycyclic aromatic

hydrocarbon (PAHs) เปนสารทมความสามารถในการละลายน าต าและมความไมชอบน า

(hydrophobicity) สง ทาใหมขอจากดในเรองของการถายโอนมวล (mass transfer) ซงอาจจะลด

ขอจากดนไดโดยการใชการบาบดแบบ ex situ bioremediation (Volkering et al., 1993; Mulder et al., 1998) ดงนนการใช stirred tank bioreactor จะชวยเพมประสทธภาพในการผสมและการถาย

โอนมวลของ PAHs เขาสชนของของเหลวได

เอกสารอางอง

Koku, H., Ero,glu, I., Gunduz, U., Yucel, M. and Turker, L. 2002. Aspects of the metabolism of hydrogen

production by Rhodobacter sphaeroides. International Journal of Hydrogen Energy 27, 1315 – 1329.

ดวงพร คนธโชต. 2537. อนกรมวธานของแยคทเรยและปฏบตการ. สานกพมพโอเดยนสโตร กรงเทพมหานคร.

นงลกษณ สวรรณพนจ และปรชาสวรรณพนจ. (2548). จลชววทยาทวไป. พมพครงท 5. พมพทโรงพมพแหง

จฬาลงกรณมหาวทยาลย. กรงเทพ.

มนสน ตณฑลเวศม. 2542. เทคโนโลยบาบดนาเสยอตสาหกรรม. สานกพมพแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย

กรงเทพมหานคร.

วราวฒ จฬาลกษณานกล. 2557. จลนทรยในดน. ออนไลน http://www.rspg.org/microbiology/micro_01.htm

สบคน 18 เมษายน 2557

วรานช หลาง. 2551. จลชววทยาสงแวดลอม. สานกพมพมหาวทยาลยเกษตรศาสตร กรงเทพมหานคร.

ศภศลป มณรตน. 2552. เอกสารประกอบการเรยนการสอนวชาการยอยสลายและการกาจดสารปนเปอนทาง

ชวภาพ (853-543). ภาควชาเทคโนโลยชวภาพอตสาหกรรม คณะอตสาหกรรมเกษตร

มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

อลสา วงใน. 2550. การบาบดสารมลพษทางชวภาพ. สานกพมพแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย กรงเทพมหานคร.

นรนาม. 2557. กระบวนการมนลรลไลเซชน Minerallization http://coursewares.mju.ac.th: lecture/pdf/

chapter005.pdf (ออนไลน) สบคน 20 เมษายน 2557.

      คมอปฏบตการเคม 2

Chemistry Laboratory II  

 

 

ผสอน : อาจารยสนนทา ของสาย

สาขาวทยาศาสตรกายภาพ 

คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยการประมง มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย วทยาเขตตรง

ก

คานา

การเรยนการสอนเคมในปจจบน เปดโอกาสใหนกศกษาไดเรยนรและลงมอปฏบตการทดลองดวยตนเองซงเปนการพฒนาศกยภาพทางวทยาศาสตรของนกศกษาใหสงขนและเปนประสบการณทดของนกศกษาเนองจากไดมการฝกทกษะในการใชอปกรณและเครองมออกทงยงไดเหนผลการทดลองตามความจรงจากการลงมอปฏบตดวยตนเอง คมอปฏบตการเคม 2 ฉบบนจดทาเพอใชประกอบการสอนวชาปฏบตการเคม 2 ซงมเนอหาเกยวกบอณหพลศาสตร สมดลเคม กรด - เบส จลนศาสตรเคม เคมไฟฟา และเคมสงแวดลอม ซงผเขยนไดเรยบเรยงจากประสบการณในการทดลอง เวปไซต สออเลกทรอนกสและแหลงขอมลอนๆ และหวงเปนอยางยงวาผเรยนจะไดรบประโยชนสงสด สามารถนาหลกการทางทฤษฎมาปฏบตไดจรงและมทกษะทางวทยาศาสตรทถกตอง

สนนทา ของสาย มถนายน 2556

ข

สารบญ

หนา คานา สารบญ สารบญภาพ สารบญตาราง บทปฏบตการท 1 สมดลเคม บทปฏบตการท 2 pH scale , อนดเคเตอร และปฏกรยาไฮโดรไลซส บทปฏบตการท 3 สารละลายบฟเฟอร บทปฏบตการท 4 ไทเทรชนของกรด – เบส บทปฏบตการท 5 อตราการเกดปฏกรยา บทปฏบตการท 6 อณหเคม บทปฏบตการท 7 ปฏกรยาออกซเดชน – รดกชน บทปฏบตการท 8 เซลลไฟฟาเคม บทปฏบตการท 9 การวเคราะหสารเคมในชวตประจาวนเชงคณภาพ บทปฏบตการท 10 การหาความกระดางของนา เอกสารอางอง บรรณานกรม ประวตผเขยน

ก ข ค ง 1 9 21 28 35 40 47 55 61 65 74 75 76

ค

สารบญภาพ

ภาพท หนา 2.1 2.2 8.1 8..2

แสดงชวง pH ของอนดเคเตอรตางๆ แสดงตวอยาง pH meter แสดงเซลลกลวานก แสดงเซลลอเลกโตรไลต

11 12 56 56

ง

สารบญตาราง

ตารางท หนา 2.1 4.1 8.1

ตวอยางอนดเคเตอร, ชวง pH ทเปลยนสและสทเปลยน การเลอกใชอนดเคเตอรทเหมาะสมในการไทเทรต คา standard reduction potential ท 25 ๐C

11 29 57

1

บทปฏบตการท 1 สมดลเคม

วตถประสงค

1. เพอศกษาสมดลของปฏกรยาเคม 2. เพอศกษาปจจยทมผลกระทบตอสมดลเคม

หลกการ ปฏกรยาเคมทเปนปฏกรยาแบบผนกลบไดประกอบดวยปฏกรยาไปขางหนาและปฏกรยายอนกลบ เมออตราการเกดปฏกรยาไปขางหนาเทากบอตราการเกดปฏกรยายอนกลบจะเกดภาวะสมดลขนเรยกวาสมดลเคม (chemical equilibrium) ปฏกรยายอนกลบ เขยนสมการไดดงน

aA + bB cC + dD จากสมการขางบนจะแยกไดเปน 2 ปฏกรยา ดงน 1. ปฏกรยาไปขางหนา (forward reaction)

aA + bB cC + dD 2. ปฏกรยายอนหลง (backward reaction)

cC + dD aA + bB ทง 2 ปฏกรยาตางกมอตราการเกดปฏกรยาเฉพาะซงมทศทางการเกดปฏกรยาสวนทางกน เมอใดกตามทอตราการเกดปฏกรยาของทงสองปฏกรยาเทากนจะทาใหปฏกรยายอนกลบนนเกดภาวะสมดลสมบตของปฏกรยา เชน อณหภม ความดน และความเขมขนของสารในระบบจะคงท เมอนาคาความเขมขนของสารในปฏกรยาไปอตราสวนความสมพนธกจะไดคาคงททคาหนง เรยกคาทคานวณไดนนวาคาคงทของสมดล (equilibrium constant) ซงเปนคาเฉพาะของปฏกรยา ณ อณหภมหนงๆ เทานน เมออณหภมเปลยนคาคงทของสมดล (นยมแทนดวย K) จะเปลยนแปลงไปดวย จากปฏกรยาขางบน คา K หาไดจากสตร K = [C]

c [D]

d

[A] a [B] b

[ ] คอ ความเขมขนของสารทมหนวยเปนโมล / ลตร a , b , c ,d คอ ตวเลขแสดงจานวนโมลของสารทอยในปฏกรยา

(สมประสทธทแสดงจานวนโมลของสารในปฏกรยาทดลแลว) คา K จะคงทเสมอทอณหภมหนงๆ ถามการเปลยนสภาวะแวดลอมของระบบ เชน ความเขมขนของสาร อณหภม และความดน สมดลของระบบจะถกรบกวนทาใหไมอาจอยในภาวะสมดลไดตอไป ระบบจะมการปรบตวเขาสภาวะสมดลใหมอกครงโดยเปลยนไปในทศทางททาใหถกรบกวนนอยลงคา K ในสมดลใหมจะ

2

มคาเทากบคา K ของระบบกอนถกรบกวนการปรบตวของระบบเพอใหเกดสมดลใหมน อธบายไดโดยใชหลกของ เลอ ชาเตอลเยร (Le Chaterier’s Principle) สารละลายทอมตวเปนระบบทอยในภาวะสมดลดวยเพราะอตราการละลายจะเทากบอตราการตกผลกทาใหเหนปรมาณของผลกตวถกละลายคงเดม ความเขมขนของตวถกละลายในสารอมตวนนบอกใหทราบถงความสามารถในการละลายนนๆ (solubility) ณ อณหภมทกาหนดให สาหรบเกลอทละลายไดนอย สมดลเคมจะเกดระหวางสวนทไมละลายกบสวนทละลายในรปของอออน เชน

Ag Cl (s) Ag+ (aq) + Cl

- (aq)

BaSO4 (s) Ba2+

(aq) + SO42- (aq)

สมมต MX คอเกลอทละลายนาไดนอยชนดหนง เมอนาไปละลายจะอยในรป

MX (s) M+ (aq) + X

- (aq)

K น จะแทนดวย Ksp (solubility product constant) ถารบกวนสมดลของระบบโดยเตม M+

หรอ X- ลงไป ระบบจะปรบสมดลขนใหม การเปลยนแปลง

ทศทางของสมดลใหมนนสามารถพจารณาไดจากปรมาณของ MX ทอยในรปของแขงทเพมขนหรอลดลง M+

หรอ X- ทเตมลงไปนเรยกวาเปนอออนรวม (common ion) ของระบบปรากฏการณทเกดขนหลงเตมอออน

ดงกลาวเรยกวาผลของอออนรวม (common ion effect) สาหรบการทดลองในบทปฏบตการนจะศกษาถงผลของความเขมขนและอณหภมทมตอสมดลเคมรวมทงผลทเกดจากการเตมอออนรวมดวยโดยศกษาจากปฏกรยาตางๆ ดงตอไปน 1. ศกษาสมดลของโครเมท – ไดโครเมทอออน (CrO4

2- – Cr2O7

2-)

โครเมทอออน (CrO42-) เมอทาปฏกรยากบ H

+ จะไดไฮโดรเจนโครเมทอออน (HCrO4)

- ซง

ไมเสถยรและเปลยนแปลงไปเปน Cr2O72- ในทสด ดงสมการ

CrO42- + 2 H

+ 2 HCrO4

- Cr2O7

2- + H2O

หรออาจเขยนสมการสทธไดเปน

2 CrO42- + 2 H

+ Cr2O7

2- + H2O

เหลอง สม สมดลของปฏกรยาเกดระหวาง Cr2O4

2- กบ Cr2O7

2- ในสารละลายกรด เมอรบกวนสมดล

โดยเตม OH- ลงไปจะไปลด H

+ ในระบบทาใหระบบจะปรบสมดลใหมโดยเบยงเบนไปในทศทาง

ซายมอ สของสารละลายจะเปลยนไป 2. ศกษาสมดลของสารประกอบเชงซอนโคบอลต(II) อออน

สารละลาย Co(II) ในนาจะอยในรปสารประกอบเชงซอน (complex ion ) มสตร [Co(H2O)6

2+] ซงเปนสารละลายสชมพ เมอม Cl

- อยดวย Cl

- จะเขาไปแทนทโมเลกลของนาในสารเชงซอน

อยางรวดเรวเกดเปนสารเชงซอน [CoCl4 2-

] ซงมสนาเงนและอยในนาภาวะทสมดลกนดงสมการ

[Co(H2O)6 2+

] + 4Cl- [CoCl4

2-] + 6 H2O

3

สชมพ สนาเงน เมอระบบอยในสมดลดงกลาว ถารบกวนระบบโดยการเพมความเขมขนของสารทเกยวของกบระบบ อณหภมของระบบจะมการปรบสมดลขนใหมซงสงเกตจากสของของสารละลายทเปลยนไป

3. ศกษาสมดลของอออนเชงซอน [Fe(SCN)]+2

Fe 3+

+ SCN- [Fe(SCN)]

2+

เหลอง แดงเลอดนก 4. ศกษาสมดลของสารละลายอมตวของ NaCl (saturated sodium chloride equilibrium) หรอ

สารละลายอมตวของ PbCl2 (saturated lead(II) chloride equilibrium) สารละลายอมตวของเกลอใดๆ หมายถงสภาวะทมเกลอนนในรปของแขงอยในภาวะสมดลกบอออนของเกลอในสารละลาย ศกษาทศทางของสมดลใหมเมอรบกวนระบบโดยพจารณาปรมาณของสวนทไมละลาย อปกรณและสารเคม

1. บกเกอร ขนาด 300 มลลลตร 2. หลอดทดลอง 3. เทอรโมมเตอร 4. หลอดหยด 5. แทงแกวคน 6. ตะเกยงแอลกอฮอล 7. สารละลายโพแทสเซยมโครเมต เขมขน 0.1 โมลาร (0.1 M K2CrO4 ) 8. สารละลายกรดซลฟวรก เขมขน 6 โมลาร (6 M H2SO4) 9. สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด เขมขน 6 โมลาร (6 M NaOH) 10. สารละลายโคบอลต(II) คลอไรด เขมขน 0.2 โมลาร (0.2 M CoCl2) 11. สารละลายไอรอน(III) ไนเตรต ความเขมขน 0.1 M (1 M Fe(NO3)3) 12. สารละลายโพแทสเซยมไธโอไซยาเนต ความเขมขน 0.1 M (1 M KSCN) 13. สารละลายอมตวโซเดยมคลอไรด (Sat. NaCl ) 14. กรดไฮโดรคลอรกเขมขน (Conc. HCl) 15. นากลน 16. นาแขง

วธการทดลอง ตอนท 1 สมดลของโครเมท – ไดโครเมทอออน

1. ตวง 0.1 M K2CrO4 ปรมาณ 3 มลลลตร ใสหลอดทดลอง 2 หลอด เตม 6 M H2SO4 ประมาณ 2 – 3 หยด ลงในหลอดท 1 เขยาใหผสมกน สงเกตสของสารละลายโดยเปรยบเทยบการเปลยนแปลงของสกบหลอดท 2

2. เตม 6 M NaOH 10 หยด ใสในหลอดทมการเปลยนแปลง เขยาใหสารละลายผสมกน สงเกตการเปลยนแปลง

4

ตอนท 2 สมดลของสารประกอบเชงซอนของ Co(II) อออน 1. ตวงสารละลาย 0.2 M CoCl2 ปรมาณ 8 มลลลตร ใสบกเกอรแลวเตม Conc. HCl ลงไป 5 มลลลตร

ผสมใหเขากน สารละลายทไดมสมวง (ถาไมเปนสมวงใหเตมกรดทละหยดจนกวาจะไดสมวง) 2. แบงสารละลายออกเปน 3 หลอดๆ ละ เทาๆ กน

หลอดท 1 แชนารอน (อณหภม 70 – 90 ๐C) หลอดท 2 แชนาแขง หลอดท 3 วางไวทอณหภมหอง บนทกผลการทดลองทสงเกตได ตอนท 3 สมดลของไธโอไซยาเนท – เหลก(II) อออน

1. ตวงสารละลาย 0.1 M Fe(NO3)3 ปรมาณ 10 หยด ผสมกบสารละลาย 0.1M KSCN ปรมาณ 10 หยด ใสในบกเกอรแลวเตมนาลงไปอก 20 มลลลตร ผสมใหละลายเนอเดยวกน

2. แบงสารละลายขอ 1 ออกเปน 4 หลอดๆ ละ 5 มลลลตร หลอดท 1 เตม Fe(NO3)3 ลงไป 3 – 5 หยด บนทกผลการเปลยนแปลง หลอดท 2 เตม KSCN ลงไป 3 – 5 หยด บนทกผลการเปลยนแปลง หลอดท 3 เตม 6 M NaOH ลงไป 3 – 5 หยด บนทกผลการเปลยนแปลง (ถาไดตะกอนเกดขนบนทกสของตะกอนดวย) หลอดท 4 ไมเตมสารใดๆ เกบไวเพอเปรยบเทยบสกบหลอดท 1 – 3 ตอนท 4 สมดลของสารละลายอมตวของ NaCl หรอ PbCl2

1. ตวงสารละลาย Sat. NaCl หรอ PbCl2 ปรมาณ 2 มลลลตร ลงในหลอดแกวแลวเตมผลก NaCl ลงไปอกเลกนอย (สารละลายอมตวจะไมละลายสวนทเตมลงไปใหมและควรทา 2 หลอด เพอใหอกหลอดหนงใชเปนตวเปรยบเทยบการเปลยนแปลง)

1. เตม Conc. HCl ปรมาณ 2 มลลลตร ลงไปในหลอด สงเกตผลของปฏกรยา บนทกผล 2. เตม 6 M NaOH ปรมาณ 2 มลลลตร ลงไปในหลอด สงเกตผลของปฏกรยา บนทกผล

5

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

ผลการทดลอง ตอนท 1 สมดลของโครเมทอออน – ไดโครเมทอออน

หลอดท

สารทเตม สของสารละลาย

สเดม สใหม ทศทางของปฏกรยา

1 6M H2SO4 6M NaOH

2 –

6

ตอนท 2 สมดลของสารประกอบเชงซอนของ Co (II) อออน

หลอดท อณหภม ( ๐C)

สของสารละลาย

สเดม สใหม ทศทางของปฏกรยา

1 0 2 70 – 79 3 หอง

ตอนท 3 สมดลของไธโอไซยาเนท – เหลก(II) อออน

หลอดท สารทเตม สของสารละลาย

สเดม สใหม

ทศทางของ สมดลใหม

เหตผลของการเปลยนแปลง

1 Fe(NO3)3 2 KSCN 3 6 M NaOH

ตอนท 4 สมดลของสารละลายอมตวของ NaCl หรอ PbCl2

การเปลยนแปลง ทศทางของปฏกรยา 1. เมอเตม HCl

2. เมอเตม NaOH

สรปและวจารณผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

7

คาถามทายการทดลอง

1. ทศทางสมดลของโครเมทอออน – ไดโครเมทอออน เมอเตม 6 M H2SO4 และ 6 M NaOH เปนไปในทางเดยวกนหรอไม เพราะเหตใดจงเปนเชนนน

2. จากการทดลองจงพจารณาวาปฏกรยา [Co(H2O)6] 2+

+ 4 Cl- [CoCl4]

2- + 6 H2O

3. เปนปฏกรยาชนดดดหรอคายความรอน 4. ผลของความเขมขนของสารทเปลยนไปในปฏกรยาทอยในสมดลเคมทาใหเกดผลอยางไร จงอธบาย

พรอมทงยกตวอยางประกอบ 5. จากการทดลองเพอศกษาสมดลของสารละลายอมตวของ NaCl เมอเตม Conc. HCl และ 6 M

NaOH ลงไปจะกระทบกระเทอนตอสมดลเคมหรอไม เพราะเหตใด

9

บทปฏบตการท 2 pH scale , อนดเคเตอร และปฏกรยาไฮโดรไลซส

วตถประสงค

1. ศกษาสภาพความเปนกรดและเบสของสารละลาย 2. ศกษา pH scale และการจดคา pH ของสารละลาย 3. ศกษาสมบตและการใชอนดเคเตอร 4. ใชอนดเคเตอรเปนตวบอกความเปนกรดและเบสของสารละลายบางชนด 5. ศกษาปฏกรยาไฮโดรไลซสของเกลอบางชนด

หลกการ จากทเคยศกษาผานมา กรดคอสารทมรสเปรยว สวนเบสคอสารทมรสขมหรอฝาด แตกรดหรอเบสบางชนดไมสามารถทดสอบดวยการชมได ในสารละลายกรดเรามกจะบงบอกดวยปรมาณของ H+

ซงถาอยในนามกจะอยในรปของ H3O

+ สวนสารละลายเบสจะบงบอกดวยปรมาณของ OH

- ทง H

+ และ OH

- จาก

กรดและเบสสามารถทาปฏกรยากบนาได ดงนนกรดและเบสสามารถเกดปฏกรยาสะเทนซงกนและกนได เชน

HCl + NaOH NaCl + H2O สภาพความเปนกรดและเบสในสารละลายทมนาเปนตวทาละลายจะเกยวของกบการแตกตวของนา โดยทวไปถอวานาบรสทธไมนาไฟฟาและไมแตกตวเปนไอออน แตความเปนจรงแลวนาบรสทธแตกตวไดเลกนอยเพยง 0.000001%

H2O H+ + OH

-

ผลคณระหวางความเขมขนของ H+

และ OH- ทมหนวยเปนโมลตอลตรจะมคาคงทเรยกวาคาคงท

การแตกตวของนา , Kw [H+

][OH-] = Kw = 1.0 x 10

-14 ท 25

๐C

ในนาบรสทธ ปรมาณความเขมขนของ H+

และ OH- จะเทากน

[H+] = [OH

-] = 1.0 x 10

-7 M

ในสารละลายทเปนกรดหรอเบสผลคณนยงมคาคงท แตในสารละลายกรดจะมความเขมขนของ H+

มากกวา 1.0 x 10-7

M และจะมความเขมขนของ OH- นอยกวา 1.0 x 10

-7 M สวนในสารละลายเบสกจะตรง

ขามกน

10

การวดคาความเขมขนของ H+ โดยใช pH scale

เพอความสะดวกในการบอกปรมาณความเขมขนของ H+ ซงมคานอยมาก จงกาหนดมาตราทใชบอก

ความเขมขนของ H+ ขนมาเรยกวา pH โดยกาหนดวา

pH = – log [H+]

[H+] = 10

- pH

ดงนน ปรมาณความเขมขนของ H+

ในนาบรสทธหรอสารละลายทเปนกลางจะมคาเทากบ 1.0 x 10-7 M

จะได pH = – log (1.0 x 10-7)

= 7 แสดงวาในสารละลายทเปนกลางมคา pH = 7 เราจงไดคา pH แสดงความเปนกรดหรอดางของสารละลายได โดยในสารละลายทเปนกรด pH จะนอยกวา 7 และในสารละลายทเปนดาง pH จะมากกกวา 7 ในทานองเดยวกน pOH กคอตวเลขทแสดงความเขมขนของ OH-

ในสารละลาย โดยกาหนดวา pOH = – log [OH-

] เนองจาก [H+

] [OH-] = 1.0 x 10

-14

log [H+] + log [OH

-] = log (1.0 x 10

-14)

– log [H+] – log [OH

-] = – log (1.0 x 10

-14)

pH + pOH = 14 ความสมพนธระหวาง pH และ pOH สามารถใช pH แสดงความเปนดางไดเชนเดยวกบแสดงความเปนกรด

อนดเคเตอร (Indicators) อนดเคเตอรเปนสารอนทรยทมโครงสรางซบซอนมกจะมสมบตเปนกรดออนหรอเบสออนซงสามารถเปลยนแปลงสไดเมอคา pH ของสารละลายเปลยนและจะมสแตกตางกนตามสภาพกรด – เบส อนดเคเตอรสวนใหญจะไมเปลยนสทคา pH เดยวกน บางชนดกเปลยนสท pH = 7 บางชนดท pH = 4 หรอ pH = 8 ในการเปลยนสจากรปกรด (acid form) ไปเปนรปเบส (basic form) จะตองอาศยการเปลยนแปลงคา pH ประมาณ 2 หนวย หรอ 1 หนวย ถาคดจากแตละดานของจดกงกลาง อนดเคเตอรจะมประโยชนอยางมากในการบอกวาสารละลายเปลยนจากกรดเปนเบส หรอเบสเปนกรด ในเทคนคของการไทเทรตระหวางกรด – เบสกตองอาศยอนดเคเตอรทเหมาะสมในการบอกจดทสารทาปฏกรยาพอดกน ตารางท 2.1 ตวอยางอนดเคเตอร, ชวง pH ทเปลยนสและสทเปลยน

อนดเคเตอร pH range สทเปลยน methyl violet congo red bromocresol purple phenolphthalein thymol blue alizarin yellow

0.2 – 3.0 3.0 – 5.0 5.2 – 6.8 8.3 – 10.0 8.0 – 9.6

10.0 – 12.0

เหลอง –> มวง นาเงน –> แดง เหลอง –> มวง

ไมมส –> มวงแดง เหลอง –> นาเงน เหลอง –> แดง

11 โดยทวๆ ไป อนดเคเตอรทใชในหองปฏบตการมกอยในรปสารละลายซงในการทดลองจะใชเพยง 2 – 3 หยดเทานน แตบางครงจะเปนกระดาษทชบสของอนดเคเตอร เวลาทดสอบกใชแทงแกวแตะสารละลายมาแตะกระดาษอนดเคเตอร เชน กระดาษลตมสเปลยนจากสแดงเปนสนาเงนในชวง pH 4 – 8 ในสารละลายกรดจะมสแดง ในสารละลายเบสจะมสนาเงน นอกจากนยงมกระดาษยนเวอรซลอนดเคเตอรทเรยกวา “pH paper” จะใหรายละเอยดเกยวกบ pH ของสารละลายไดกวางขวางกวาโดยจะแสดงการเปลยนสอยางตอเนองในชวง pH ตางๆ โดยจะเปลยนจากสแดงเขมท pH = 1 ไปเปนสนาเงนเขมท pH = 14

ภาพท 2.1 แสดงชวง pH ของอนดเคเตอรตางๆ ทมา : http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/acid-base/C8.HTM

12

ในการทดลองทตองการความสะดวกรวดเรวและแนนอนของการวดคา pH ของสารละลาย จะใชเครองมอทเรยกวา “pH meter” ดงภาพท 2.2

ภาพท 2.2 แสดงตวอยาง pH meter ทมา : http://nano-machinery.com/catalog/index.php/manufacturers_id/250/sort/2a/language/

th ไฮโดรไลซส

หมายถง ปฏกรยาทเกดขนระหวางเกลอกบนาแลวทาใหสารละลายของเกลอนนมสมบตเปนกรดหรอเบส หรอหมายถงปฏกรยาทไอออนของเกลอทาปฏกรยากบนาแลวให H+

หรอ OH- ผลกคอสารละลายนนจะม

สภาพเปนกรดหรอเบสซงจะขนกบชนดของเกลอนน ซงเราสามารถแบงประเภทของเกลอตามปฏกรยาไฮโดรไลซส

1. เกลอทเกดจากกรดแกทาปฏกรยากบเบสแก เกลอประเภทนเมอนามาละลายนาจะไมเกดการไฮโดรไลซส เชน NaCl, KCl, Na2SO4 เปนตน เพราะไอออนของเกลอเหลานไมทาใหปรมาณ H

+ หรอ OH

- ของนาเปลยนแปลง สารละลายจะม

ฤทธเปนกลาง

NaCl Na+ + Cl

-

H2O H+ + OH

-

เมอนา NaCl ไปละลายนา NaCl จะแตกตวให Na+ และ Cl

- หมด และทง Na

+ และ Cl

- ไมทา

ปฏกรยากบนาจงไมไปรบกวนสมดลของนา ดงนนปรมาณของ [H+] และ [OH

-] ในสารละลาย

ยงคงเทาเดม 2. เกลอทเกดจากเบสแกทาปฏกรยากบกรดออน

เชน NaCN, CH3COONa, Na2CO3 เมอนาเกลอประเภทนไปละลายนาจะไฮโดรไลซไดสารละลายทมสมบตเปนเบส

CH3COONa Na+ + CH3COO

–

เนองจาก CH3COO- ซงเปนคเบสของกรด CH3COOH ซงเปนกรดออน ดงนน CH3COO

-

สามารถรบ H+ จากนาได ทาใหปรมาณ H

+ ลดลงปรมาณของ OH

- จงมมากกวาทาใหสารละลาย

มสภาพเปนเบส ซงสารละลายนจะมคา pH มากกวา 7

13

3. เกลอทเกดจากเบสออนทาปฏกรยากบกรดแก NH4Cl, Al2(SO4)3 เมอนาเกลอประเภทนมาละลายนาจะไฮโดรไลซไดสารละลายทแสดงสมบตเปนกรด

NH4Cl NH4 + + Cl

–

NH4+ + OH

- NH4OH

เนองจาก NH4+ สามารถรวมตวกบ OH

- ให NH4OH ผลคอความเขมขนของ OH

- ลดลง

ความเขมขนของ H+ มากกวา ทาใหสารละลายมสมบตเปนกรด สารละลายนจะม pH นอยกวา

7 4. เกลอทเกดจากเบสออนทาปฏกรยากบกรดออน

CH3COONH4, Al2S3, NH4CN เกลอประเภทนเมอละลายนาแลวสามารถเกดไฮโดรไลซไดทงแคทไอออนและแอนไอออน แตสมบตของสารละลายทไดบางชนดอาจเปนกรด บางชนดอาจเปนเบสหรอกลางกไดแลวแตสมบตเฉพาะตวของเกลอบางชนด ถาแคทไอออนและแอนไอออนรวมตวกบนาแลวไดเบสกบกรดทมคาความแรงในการแตกตวเทากน (ka = kb) สารละลายทไดกจะมฤทธเปนกลาง

อปกรณและสารเคม

1. หลอดทดลอง 2. ทวางหลอดทดลอง 3. หลอดหยด 4. แทงแกวคน 5. ขวดนากลน 6. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขน 0.1 โมลาร (0.1 M HCl) 7. สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด ความเขมขน 0.01 โมลาร (0.01 M NaOH) 8. กระดาษลตมส 9. อนดเคเตอรชนดตางๆ ไดแก

- universal ondicator

- methyl orange

- methyl yellow

- bromthymol blue

- phenolphthalein

- methyl red

- thymol blue

- phenol red

- methyl violet

- alizarin yellow

- bromocresol purple

14

10. สารเคมทใชทดสอบหา pH ไดแก

- acetic acid

- sodium acetate

- trisodium phosphate

- disodium phosphate

- sodium bicarbonate

- sodium chloride

- ammonium nitrate

- ammonium hydroxide

- ammonium sulphate

- ammonium oxalate

- sulphuric acid

- sodium carbonate

- นาสมสายช

- นาอดลม

- แชมพสระผม

- นายาซกแหง

- แอลกอฮอลเชดแผล

- นม

15 วธการทดลอง ตอนท 1 เตรยมสารละลายทมคา pH ตางๆ กน

1. สาหรบในชวงทเปนกรด, pH 1 – 6 จากสารละลายมาตรฐาน 0.1 M HCl (pH = 1) (HCl เปนกรดแก แตกตวได 100%)

- สารละลาย pH = 2 ปเปตสารละลายมาตรฐาน 0.1 M HCl ปรมาณ 5 มลลลตร แลวเจอจางใหมปรมาตรเปน 50 มลลลตร

- สารละลาย pH = 3, 4, 5, 6 เตรยมเชนเดยวกบสารละลาย pH = 2 โดยแตละ pH จะเจอจางนากลนลงเปน 10 เทาของ pH ทตดกน

2. สาหรบในชวงทเปนกลาง, pH 7 ใชนากลนทตมแลวตงทงไวใหเยนลงทอณหภมหอง 3. สาหรบในชวงทเปนเบส, pH 8 – 13 จากสารละลายมาตรฐาน 0.1 M NaOH (pH = 13)

- สารละลาย pH = 12 ปเปตสารละลายมาตรฐาน 0.1 M NaOH ปรมาณ 5 มลลลตร แลวเจอจางใหมปรมาตรเปน 50 มลลลตร

- สารละลาย pH = 8, 9, 10, 11 เตรยมเชนเดยวกบสารละลาย pH = 12 โดยแตละ pH จะเจอจางนากลนลงเปน 10 เทาของ pH ทตดกน

ตอนท 2 การหาชวง pH (pH range) ทเปลยนสของอนดเคเตอรชนดตางๆ

1. วางหลอดทดลองทสะอาดและแหงลงในทวางหลอดทดลองจานวน 13 หลอด 2. เตมสารละลาย pH 1 – 13 ลงในแตละหลอดๆ ละ 2 มลลลตร 3. หยดอนดเคเตอร methyl orange ลงในแตละหลอดๆ ละ 3 หยด เขยาใหเขากน 4. บนทกผลลงในตารางระหวางคา pH และสทปรากฏ บอกชวงทสเปลยน 5. ทาซาขอ 1 – 4 แตเปลยนอนดเคเตอรชนดใหม 6. อนดเคเตอรทใชไดแก methyl yellow, bromthymol blue, phenolphthalein, methyl red,

thymol blue, phenol red, methyl violet, alizarin yellow, bromocresol purple และ universal indicator

7. เกบสารละลายชดนไวเพอเปรยบเทยบในการหา pH ของสารละลายตวอยางในตอนท 3

ตอนท 3 การหาคา pH ของกรดแก, กรดออน, เบสแก, เบสออน, เกลอ และสารเคมทใชใน ชวตประจาวน โดยเทยบจากสของอนดเคเตอร

1. วางหลอดทดลองทสะอาดและแหงลงในทวางหลอดทดลองจานวน 19 หลอด 2. แตละหลอดเตมสารละลายตางๆ ดงนตามลาดบ 3. หลอดท 1 เตมสารละลาย sulphuric acid ปรมาณ 2 มลลลตร

หลอดท 2 เตมสารละลาย acetic acid ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 3 เตมสารละลาย sodium hydroxide ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 4 เตมสารละลาย ammonium hydroxide ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 5 เตมสารละลาย sodium acetate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 6 เตมสารละลาย trisodium phosphate ปรมาณ 2 มลลลตร

16

หลอดท 7 เตมสารละลาย disodium phosphate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 8 เตมสารละลาย sodium carbonate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 9 เตมสารละลาย sodium bicarbonate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 10 เตมสารละลาย sodium chloride ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 11 เตมสารละลาย ammonium nitrate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 12 เตมสารละลาย ammonium sulphate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 13 เตมสารละลาย ammonium oxalate ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 14 เตมนาสมสายชเจอจาง ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 15 เตมนาอดลมเจอจาง ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 16 เตมแชมพสระผมเจอจาง ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 17 เตมนายาซกแหงเจอจาง ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 18 เตมแอลกอฮอล ปรมาณ 2 มลลลตร หลอดท 19 เตมนม ปรมาณ 2 มลลลตร

4. ทดสอบความเปนกรด – เบส ดวยกระดาษลตมส บนทกผล 5. แบงสารละลายแตละหลอดออกเปน 3 สวน แตละสวนใหทดสอบโดยหยดอนดเคเตอรตางๆ ดงน

- สวนท 1 หยด universal indicator ลงไป 3 หยด

- สวนท 2 หยด methyl orange ลงไป 3 หยด

- สวนท 3 หยด phenolphthalein 3 หยด 6. บนทกผลและเทยบสจากผลการทดลองท 2 เพอหาคา pH ของสารละลาย

ตอนท 4 ปฏกรยาไฮโดรไลซสของเกลอ

1. วางหลอดทดลองทสะอาดและแหงลงในทวางหลอดทดลอง 2. ใชชอนตกสารทสะอาดและแหง ตกสารประมาณ 0.1 มลลกรม (เทาปลายหวไมขดไฟ) ใสลงใน

หลอดทดลอง 3. เตมนากลนลงไปหลอดละ 3 มลลลตร 4. ใชแทงแกวคนสารใหละลายจนหมด 5. ทดสอบความเปนกรด – เบสของสารละลายโดยใชกระดาษลตมส 6. หยด universal indicator ลงในหลอดทดลองทบรรจสารละลายทกๆ หลอดๆ ละ 3 หยด เขยาและ

นาไปเทยบสกบการทดลองตอนท 3 เพอหาคา pH ของสารละลาย

17

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

ผลการทดลอง ตอนท 2 การหาชวง pH (pH range) ทเปลยนสของอนดเคเตอรชนดตางๆ

อนดเคเตอร สของสารละลายท pH ตางๆ ชวง pH ท

เปลยนส 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 methyl orange methyl yellow bromthymol blue phenolphthalein methyl red thymol blue phenol red methyl violet alizarin yellow bromocresol purple universal indicator

18

ตอนท 3 การหาคา pH ของกรดแก, กรดออน, เบสแก, เบสออน, เกลอ และสารเคมทใชใน ชวตประจาวน โดยเทยบจากสของอนดเคเตอร

สารตวอยาง การเปลยนสของกระดาษ

ลตมส

สทสงเกตจากอนดเคเตอร คา pH universal

indicator methyl orange

phenolphthalein

sulphuric acid acetic acid sodium hydroxide ammonium hydroxide sodium acetate trisodium phosphate disodium phosphate sodium carbonate sodium bicarbonate sodium chloride ammonium nitrate ammonium sulphate ammonium oxalate นาสมสายชเจอจาง นาอดลมเจอจาง แชมพสระผมเจอจาง นายาซกแหงเจอจาง แอลกอฮอล นม

19 ตอนท 4 ปฏกรยาไฮโดรไลซสของเกลอ

สารตวอยาง สตรของเกลอ การเปลยนสของ

กระดาษลตมส

การเปลยนแปลงสของสารละลายเมอหยด universal

indicator

คา pH สตรของกรดและเบสทไดจากเกลอ

sodium acetate trisodium phosphate disodium phosphate sodium carbonate sodium bicarbonate sodium chloride ammonium nitrate ammonium sulphate ammonium oxalate

สรปและวจารณผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

20

คาถามทายการทดลอง

1. จากการทดลองตอนท 3 สารทมคณสมบตเปนกรดไดแกสารใดบาง 2. จากการทดลองตอนท 3 สารทมคณสมบตเปนกลางไดแกสารใดบาง 3. จากการทดลองตอนท 3 สารทมคณสมบตเปนเบสไดแกสารใดบาง

21

บทปฏบตการท 3 สารละลายบฟเฟอร

วตถประสงค

1. เพอเรยนรเกยวกบสารละลายบฟเฟอรและความสาคญของสารละลายบฟเฟอร 2. เขาใจการควบคม pH ของสารละลายบฟเฟอร

หลกการ สารละลายบฟเฟอร (buffer solution) คอสารละลายทเตรยมจากกรดออนกบเกลอของกรดออน หรอเบสออนกบเกลอของเบสออน เชน สารละลายของกรดอะซตกกบโซเดยมอะซเตด (CH3COOH + CH3COONa) สารละลายของแอมโมเนยมไฮดรอกไซดกบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4OH + NH4Cl) สารละลายของกรดคารบอนกกบโซเดยมคารบอเนต (H2CO3 + NaHCO3) เปนตน สารละลายบฟเฟอรมสมบตพเศษทแตกตางไปจากสารละลายกรดและเบสโดยทวไปคอสามารถรกษาระดบ pH ของสารละลายไวไดเกอบคงทแมวาจะเตมกรดแกหรอเบสแกลงไปเลกนอยกไมทาใหคา pH ของสารละลายนนเปลยนแปลงไปมากนก การทสารละลายบฟเฟอรสามารถรกษาระดบ pH ของสารละลายใหเกอบคงทสามารถอธบายไดโดยพจารณาจากสารละลายบฟเฟอรของกรดอะซตกกบโซเดยมอะซเตด (CH3COOH + CH3COONa) เมอเราเตม H

+ จาก

กรดไฮโดรคลอรกลงไป ปฏกรยาจะเปนดงสมการ

H+ + CH3COO

- CH3COOH

เกลอของกรดออน กรดออน เมอเราเตม OH-

จากโซเดยมไฮดรอกไซดลงไป ปฏกรยาเปนดงสมการ

OH- + CH3COOH CH3COO

- + H2O

กรดออน เกลอของกรดออน ปรมาณของ H+

และ OH- จากกรดแกและเบสแกทเตมลงไปในสารละลายบฟเฟอรจะถกลดลงโดยไอออนของ

สารละลายบฟเฟอรในสารละลายดงสมการทแสดงสงผลทาใหคา pH ของสารละลายไมเปลยนแปลงมากนก ตวอยางการคานวณเพอแสดงสมบตของสารละลายบฟเฟอร ตวอยางท 1 จงคานวณหาคา pH ของสารละลาย CH3COOH ความเขมขน 0.10 โมลาร

CH3COOH H+ + CH3COO

-

ทสภาวะสมดล 0.1 – x x x โมลาร Ka = [CH3COO

-] [H

+]

[CH3COOH] 1.8 x 10-5

= (x) (x) 0.1 – x x มคานอยมาก เมอเทยบกบ 0.1 จงตดทงได x = 1.34 x 10-3

= [H+]

จาก pH = – log [H+]

= – log (1.34 x 10-3)

pH = 2.87

22

ตวอยางท 2 จงคานวณหาคา pH ของสารละลาย CH3COOH ความเขมขน 0.10 โมลาร ทม CH3COONa ความเขมขน 0.08 โมลาร (สารละลายบฟเฟอร) CH3COONa เปนเกลอของเบสแกแตกตวไดหมด

CH3COONa Na+ + CH3COO

-

ดงนน [Na+] = [CH3COO

-] = 0.08 โมลาร

CH3COOH H+ + CH3COO

-

ทสภาวะสมดล 0.1 – x x 0.08 + x โมลาร Ka = [CH3COO

-] [H

+]

[CH3COOH] 1.8 x 10

-5 = (x) (0.08 + x)

0.1 – x x มคานอยมาก เมอเทยบกบ 0.08 และ 0.10 จงตดทงได

x = 2.25 x 10-3 = [H

+]

จาก pH = – log [H+]

= – log (2.25 x 10-5)

pH = 4.65 ตวอยางท 3 จงคานวณหาคา pH ของสารละลาย เมอเตมสารละลาย HCl ความเขมขน 0.01 โมลาร ลงในสารละลายในตวอยางท 1 และ 2 (กาหนดใหคาคงทการแตกตว, Ka ของ CH3COOH = 1.8 x 10

-5)

ก.) เมอเตมสารละลาย HCl ความเขมขน 0.01 โมลาร ลงในสารละลายในตวอยางท 1 เนองจาก HCl เปนกรดแกแตกตวไดหมด ดงนน [H+

] = [HCl] = 0.01 = 1.0 x 10-2 โมลาร

เทยบกบ [H+] ทมาจากการแตกตวของ CH3COOH ถอวานอยมากๆ

ดงนน [H+] ของสารละลาย 1.0 x 10

-2 โมลาร

จาก pH = – log [H+]

= – log (1.0 x 10-2)

pH = 2 ข.) เมอเตมสารละลาย HCl ความเขมขน 0.01 โมลาร ลงในสารละลายในตวอยางท 2 (สารละลาย

บฟเฟอร) H+

จาก HCl เขารวมตวกบ CH3COO- ได CH3COOH ทาให [CH3COOH] เพมขน ในขณะท

[CH3COO-] ลดลง

CH3COOH H+ + CH3COO

-

ทสภาวะสมดล 0.1 + 0.01 – x x 0.08 – 0.01 + x โมลาร Ka = [CH3COO

-] [H

+]

[CH3COOH] 1.8 x 10-5

= (x) (0.07 + x) 0.11 – x

23

x มคานอยมาก เมอเทยบกบ 0.07 และ 0.11 จงตดทงได x = 2.83 x 10-5

= [H+]

จาก pH = – log [H+]

= – log (2.83 x 10-5)

pH = 4.55 จะเหนวา

1.) เมอเตมกรด HCl ความเขมขน 0.01 โมลาร ลงในสารละลายตวอยางท 1 ซงไมใชสารละลายบฟเฟอร คา pH จะเปลยนไป 2.87 – 2 = 0.87 หนวย

2.) เมอเตมกรด HCl ความเขมขน 0.01 โมลาร ลงในสารละลายตวอยางท 2 ซงเปนสารละลายบฟเฟอร คา pH จะเปลยนไป 4.65 – 4.55 = 0.10 หนวย (นอยมาก) ในกรณถาเตมเบสแกลงไป OH-

ทไดจากเบสจะรวมตวกบ H+ จาก CH3COOH จะทาให CH3COOH

แตกตวให H+ มากขนจงเทากบเปนการลด OH

- มผลทาให pH ไมเปลยนมากนก

อปกรณและสารเคม

1. หลอดทดลอง 2. ทวางหลอดทดลอง 3. หลอดหยด 4. กระบอกตวง 5. แทงแกวคน 6. ขวดนากลน 7. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขน 0.01 โมลาร (0.01 M HCl) 8. สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด ความเขมขน 0.01 โมลาร (0.01 M NaOH) 9. สารละลายโซเดยมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต ความเขมขน 0.50 โมลาร (0.50 M NaH2PO4) 10. สารละลายโซเดยมไฮโดรเจนฟอสเฟต ความเขมขน 0.50 โมลาร (0.50 M Na2HPO4) 11. สารละลายกรดอะซตก ความเขมขน 1.0 โมลาร (1.0 M CH3COOH) 12. สารละลายโซเดยมอะซเตด ความเขมขน 1.0 โมลาร (1.0 M NaCH3COO) 13. สารละลายแอมโมเนยมไฮดรอกไซด ความเขมขน 1.0 โมลาร (1.0 M NH4OH) 14. สารละลายแอมโมเนยมคลอไรด ความเขมขน 1.0 โมลาร (1.0 M NH4Cl) 15. Universal indicator

24

วธการทดลอง ตอนท 1 เตรยมสารละลาย

1. unbuffered solution

- สารละลาย (1) นาบรสทธ : ตมนากลนประมาณ 400 มลลลตร ในบกเกอรขนาด 600 มลลลตร เพอไลกาซคารบอนไดออกไซด ปลอยใหเยนลงทอณหภมหอง ใชกระจกนาฬกาปดไว

- สารละลาย (2) 0.0001 M HCl : เจอจางสารละลาย 0.01 M HCl จานวน 1 มลลลตร ดวยนากลนจนมปรมาตรเปน 100 มลลลตร

- สารละลาย (3) 0.0001 M NaOH : เจอจางสารละลาย 0.01 M NaOH จานวน 1 มลลลตร ดวยนากลนจนมปรมาตรเปน 100 มลลลตร

2. buffered solution

- สารละลาย (4) H2PO4- + HPO4

2- : ผสมสารละลาย 0.50 M NaH2PO4 จานวน 10

มลลลตร กบสารละลาย 0.50 M Na2HPO4 จานวน 10 มลลลตร เขาดวยกนในบกเกอร

- สารละลาย (5) CH3COOH + CH3COO- : ผสมสารละลาย 1.0 M CH3COOH จานวน 10

มลลลตร กบสารละลาย 1.0 M CH3COONa จานวน 10 มลลลตร เขาดวยกนในบกเกอร

- สารละลาย (6) NH4OH + NH4Cl (1:1) : ผสมสารละลาย 1.0 M NH4OH จานวน 10 มลลลตร กบสารละลาย 1.0 M NH4Cl จานวน 10 มลลลตร เขาดวยกนในบกเกอร

- สารละลาย (7) NH4OH + NH4Cl (1:4) : ผสมสารละลาย 0.1 M NH4OH จานวน 5 มลลลตร กบสารละลาย 1.0 M NH4Cl จานวน 20 มลลลตร เขาดวยกนในบกเกอร

ตอนท 2 การเปลยนแปลงคา pH ใน unbuffered solution และใน buffered solution 1. ตวงสารละลาย 1 (จากตอนท 1) ใสหลอดทดลอง 3 หลอด หลอดละ 3 มลลลตร

- หลอดท 1 เตม universal indicator ลงไป 3 หยด สงเกตส บนทกคา pH

- หลอดท 2 เตมสารละลาย 1.0 M HCl ลงไป 1 หยด เตม universal indicator ลงไป 3 หยด สงเกตส บนทกคา pH

- หลอดท 3 เตมสารละลาย 1.0 M NaOH ลงไป 1 หยด เตม universal indicator ลงไป 3 หยด สงเกตส บนทกคา pH

2. ทาการทดลองเชนเดยวกนแตเปลยนจากสารละลาย 1 เปนสารละลาย 2 – 7

25

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

26

ผลการทดลอง ตอนท 2 การเปลยนแปลงคา pH ใน unbuffered solution และใน buffered solution

สารละลาย คา pH ของสารละลาย ไมเตมสารใดๆ เมอเตม 1 M HCl เมอเตม 1 M NaOH

สารละลาย 1 : นากลน สารละลาย 2 : 0.0001 M HCl สารละลาย 3 : 0.0001 M NaOH สารละลาย 4 : H2PO4

- + HPO4

2-

สารละลาย 5 : CH3COOH + CH3COO-

สารละลาย 6 : 1:1 NH4OH + NH4Cl สารละลาย 7 : 1:4 NH4OH + NH4Cl

สรปและวจารณผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

27

คาถามทายการทดลอง

1. จงเขยนสรปผลของการเตมสารละลายกรดและเบสลงใน unbuffered และ buffered solution 2. ในกรณสารละลายท 6 และ 7 อตราสวนของเบสและเกลอไมเทากน จะมผลอยางไรตอคา pH ของ

สารละลาย

28

บทปฏบตการท 4 ไทเทรชนของกรด – เบส

วตถประสงค

1. เพอศกษาเทคนคการหาปรมาณโดยการวดปรมาตร 2. เพอฝกฝนการใชบวเรตและปเปตไดอยางถกตอง 3. เพอหาความเขมขนของสารละลายทไมทราบคาโดยใชเทคนคการไทเทรท 4. ศกษาคณสมบตและการเลอกใชอนดเคเตอรไดเหมาะสมกบระบบทศกษา 5. เพอใหเขาใจเกยวกบการคานวณหาความเขมขน

หลกการ การบอกความเปนกรด – เบสของสารละลายในรปของคา pH จะเปนเพยงการบอกคาความเขมขนของ H+

แตไมไดบอกถงปรมาณของกรดหรอเบสทงหมดในสารละลาย กระบวนการวเคราะหทตองการวดจานวนโมลหรอจานวนสมมลทงหมดของกรดในปรมาตรสารละลายทกาหนดใหโดยใหทาปฏกรยากบสารละลายมาตรฐานททราบความเขมขนเรยกวากระบวนการไทเทรชน (titration) การไทเทรตระหวางกรดกบเบสจาเปนตองใชอนดเคเตอร (indicator) ทกครงเพอใหทราบถงจดทกรดและเบสทาปฏกรยากนอยางสมบรณโดยดทสของอนดเคเตอรทเปลยนแปลงเมอใกลเคยงจดสมมลเรยกวาจดยตของการไทเทรต (end point) ซงทจดนจะไมพอดกนทเดยวแตจะมปรมาณของสารอยางหนงมากเกนไปเลกนอยจงทาใหอนดเคเตอรเปลยนส จากปรมาตรสารททาปฏกรยาพอดกนนามาหาความเขมขนหรอปรมาตรของสารทไมทราบได ในการคานวณ อาจทาไดโดยการคานวณจากสมการโดยใชหลกทวา สารททาปฏกรยากนพอดจะมจานวนกรมสมมลเทากนหรอคานวณโดยใชสตร N1V1 = N2V2 เมอ N1 , N2 = ความเขมขนมหนวยเปนนอรมอล V1 , V2 = ปรมาตรของสารละลายทรวมกนพอด ดงนน ทจดสมมลของการไทเทรตระหวางกรดกบเบส จานวนกรมสมมลของกรด = จานวนกรมสมมลของเบส NaVa = NbVb

1000 1000 NaVa = NbVb เมอ a = acid b = base ถาคานวณโดยอาศยความสมพนธของจานวนโมลของสารทเขาทาปฏกรยากนจะตองอาศยสมการมวลสารสมพนธ เชน

a A + b B c C + d D จะไดวา จานวนโมลของสาร A = a

จานวนโมลของสาร B b

เชน 2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O

29

จานวนโมลของสาร NaOH = 2 จานวนโมลของสาร H2SO4 1

การเลอกใชอนดเคเตอรในการไทเทรต ในการไทเทรตระหวางกรดกบเบส ในขณะทเราหยดสารละลายจากบวเรตลงไปทาปฏกรยากบ

สารละลายอกชนดหนงซงอยในขวดรปชมพ เราจะไมสามารถทราบไดวาถงจดสมมลของปฏกรยาหรอยงเนองจากไมมการเปลยนแปลงขณะทสารทงสองทาปฏกรยากนพอด เราจงจาเปนตองใชอนดเคเตอรเปนตวบอกจดยตของการไทเทรตโดยอาศยการเปลยนสของอนดเคเตอร จดทอนดเคเตอรเปลยนสเรยกวาจดยตซงจะขนอยกบคา pH ของสารละลาย สวนจดทสารทาปฏกรยาพอดกนเรยกวาจดสมมล ในขณะททาการไทเทรต pH ของสารละลายจะเปลยนแปลงไปเรอยๆ เราควรจะเลอกอนดเคเตอรทเปลยนสตรงชวง pH ของจดสมมลพอดกจะไดจดยตใกลเคยงกบจดสมมลทสด ถาเราเลอกใชอนดเคเตอรผดจดยตจะไกลจากจดสมมลเมอนาปรมาตรทไดไปคานวณผลจะผดพลาดไปมาก ตารางท 4.1 การเลอกใชอนดเคเตอรทเหมาะสมในการไทเทรต

การไทเทรตระหวาง pH ทจดจบของการไทเทรต อนดเคเตอรทเหมาะสม กรดแก – เบสแก กรดแก – เบสออน กรดออน – เบสแก กรดออน – เบสออน

ประมาณ 7 ตากวา 7 สงกวา 7

อาจสงกวาหรอตากวา 7

bromthymol blue methyl orange phenolphthalein

พจารณาจากชวง pH ในการไทเทรตเราสามารถหาความเขมขนของสารตวอยางไดโดยไทเทรตกบสารละลายททราบคาความเขมขนทแนนอน ซงสารละลายทเตรยมใหมความเขมขนทถกตองและแนนอนเรยกวาสารละลายมาตรฐาน (standard solution) ในการทดลองนการไทเทรตระหวางกรด – เบส เพอจะนาไปหาความเขมขนของสารละลายตวอยางทเปนกรด โดยทวไปจะตองเตรยมสารละลายมารฐานขนมาเพอนาไปหาความเขมขนทแนนอนของเบสกอนเรยกวา standardization เมอทราบความเขมขนของเบสแลวจงจะนาเบสนเปนสารมาตรฐานในการหาความเขมขนของสารตวอยางกรดตอไป โดยทวไปจะใชสารละลายโพแทสเซยมไฮโดรเจนพทาเลต (KHP) เปนสารละลายมาตรฐานเรมตน (primary standard)

เทคนคทเกยวของ 1. ในขณะทาการไทเทรต เพอความสะดวกในการดสของอนดเคเตอรทเปลยนไป นกศกษาควรใช

กระดาษขาววางรองใตขวดรปกรวย 2. ในการเขยาขวดสารละลายขณะไทเทรตควรใชวธหมนคอขวดอยาเขยาอยางรนแรง สารละลาย

อาจหกหรอกระเดนได 3. ในขณะไทเทรตตองใชมอควบคมอตราการไหลของสารละลายจากบวเรตตลอดเวลา 4. การควบคมปรมาตรของสารละลายในปเปตควรใชนวช 5. เมอเลกใชบวเรตแลวใหทาความสะอาดโดยการลางดวยนาสะอาดหลายๆ ครง โดยเฉพาะบรเวณ

กอกเปด – ปด

30

อปกรณและสารเคม 1. บวเรต 2. ปเปต 3. ขวดรปชมพ 4. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขน 0.10 โมลาร (0.10 M HCl) 5. สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดไมทราบความเขมขน (unknown NaOH) 6. สารละลายกรดไฮโดรคลอรกตวอยาง (HCl) 7. สารละลายกรดนาสมตวอยาง (CH3COOH) 8. ฟนอลฟทาลน (phenolphthalein) 9. บรอมไทมอลบล (bromthymol blue)

31

วธการทดลอง ตอนท 1 การ standardization

1. ทาความสะอาดบวเรตโดยการลางและชะดวยนากลน ใชสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดเพยงเลกนอยชะอกครง แลวจงเตมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดทไมทราบความเขมขนลงในบวเรต ปรบระดบของสารละลายใหตรงขดบอกระดบ

2. ปเปตสารละลายมาตรฐานกรดไฮโดรคลอรกลงในขวดรปชมพ ปรมาณ 10 มลลลตร หยดบรอมไทมอลบลลงไป 3 หยด เขยาใหเขากน

3. ทาการไทเทรตกบสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดจากบวเรต โดยไขสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดจากบวเรตลงในขวดรปกรวยพรอมทงหมนขวดรปกรวยตลอดเวลา

4. ขณะใกลถงจดยตของการไทเทรตจะเหนสารละลายเกดการเปลยนสขนรอบๆ หยดเบสทเตมลงไปอยางชาๆ จนกระทงปรากฏสของสารละลายถาวรแสดงวาถงจดจบของการไทเทรต

5. อานปรมาตรสดทายของสารละลายเบสทบวเรตกจะสามารถหาปรมาตรของเบสทใชไปทงหมดได 6. ทาการไทเทรตซาอก 1 ครง 7. คานวณหาความเขมขนทแทจรงของสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด

ตอนท 2 การหาความเขมขนของกรดตวอยาง

1. ในบวเรตใหบรรจสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดไวคงเดม (จากผลการทดลองในขอ 1 เราจะทราบความเขมขนของเบส)

2. ปเปตสารละลายกรดเกลอทไมทราบความเขมขนลงในขวดรปกรวย 2 ใบๆ ละ 10 มลลลตร หยดบรอมไทมอลบลลงไป 3 หยด

3. ทาการไทเทรตเชนเดยวกบตอนท 1 ขอ 2 – 6

ตอนท 3 การหาปรมาณกรดอะซตก (CH3COOH) ในนาสมสายชตวอยาง 1. ทาการทดลองเชนเดยวกบตอนท 2 แตเปลยนจากสารละลายกรดเกลอทไมทราบความเขมขนมาเปน

สารตวอยางนาสมสายชแทนและเลอกใชอนดเคเตอรใหเหมาะสม

32

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

33

ผลการทดลอง ตอนท 1 การ standardization

การทดลอง การไทเทรตครงท

1 2 เฉลย

1. ปรมาตรของสารละลายมาตรฐานกรด 2. ความเขมขนของกรดมาตรฐาน 3. ปรมาตรเรมตนทอานจากบวเรต 4. ปรมาตรสดทายทอานจากบวเรต 5. ปรมาตรเบสทใช (4 – 3) 6. ความเขมขนของเบสทได (N1V1 = N2V2)

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

ตอนท 2 การหาความเขมขนของกรดตวอยาง

การทดลอง การไทเทรตครงท

1 2 เฉลย

1. ปรมาตรของกรดเกลอตวอยาง 2. ปรมาตรเรมตนทอานจากบวเรต 3. ปรมาตรสดทายทอานจากบวเรต 4. ปรมาตรเบสทใช (3 – 2) 5. ความเขมขนของเบสทใช 6. ความเขมขนของกรดตวอยาง

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

34

ตอนท 3 การหาปรมาณกรดอะซตก (CH3COOH) ในนาสมสายชตวอยาง

การทดลอง การไทเทรตครงท

1 2 เฉลย

1. ปรมาตรของนาสมสายชตวอยาง 2. ปรมาตรเรมตนทอานจากบวเรต 3. ปรมาตรสดทายทอานจากบวเรต 4. ปรมาตรเบสทใช (3 – 2) 5. ความเขมขนของเบสทใช 6. ความเขมขนของกรดตวอยาง

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………

สรปและวจารณผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

35

บทปฏบตการท 5 อตราการเกดปฏกรยา

วตถประสงค 1. เพอศกษาปจจยทมผลตออตราการเกดปฏกรยา หลกการ การเกดปฏกรยาเคมตางๆ ใชเวลาในการเปลยนแปลงไมเทากน ปฏกรยาบางชนดเกดการเปลยนแปลงทเรวมากเกดไดทนท เชน ปฏกรยาระหวางหนปนกบกรดจะไดกาซคารบอนไดออกไซดทนท บางปฏกรยาอาจจะใชเวลานานในการเปลยนแปลง เชน การเกดสนมเหลก ปฏกรยาบางชนดการเปลยนแปลงสามารถเหนไดในการทดลอง การเปลยนแปลงของปฏกรยาทเกดขนภายใน 1 หนวยเวลา จะเรยกวาอตราการเกดปฏกรยา (rate of reaction) ในการหาอตราการเกดปฏกรยาเคมนนวดจากความเขมขนทเปลยนไปของสารทอยในปฏกรยาภายใน 1 หนวยเวลา หนวยของความเขมขนทใชเปนโมล/ลตร สาหรบปฏกรยาทสารในปฏกรยาอยในสถานะกาซสามารถหาอตราการเกดปฏกรยาไดจากการเปลยนแปลงความดนภายใน 1 หนวยเวลา ดงนนหนวยของอตราปฏกรยาจงเปนโมล/ลตร/เวลา และถาอยในสถานะกาซคอความดน/เวลา

ปจจยทมผลตออตราการเกดปฏกรยา 1. ธรรมชาตของสารทเขาทาปฏกรยา สารบางอยางชนดจะเกดปฏกรยาไดเรวมาก เชน การนาเอา

ลวดแมกนเซยมเผาไฟจะเกดการลกไหมอยางรวดเรว ซงถาเปนแผนทองแดงจะเกดปฏกรยากบอากาศไดชามาก ดงนนอตราการเกดปฏกรยาของแมกนเซยมกบอากาศและทองแดงกบอากาศจงมความแตกตางกน

2. อณหภม ปฏกรยาเคมบางชนดเกดในทอณหภมปกตแตถาเราเพมอณหภมใหกบปฏกรยาอาจจะทาใหเกดเรวขนหรอบางปฏกรยาอาจจะเกดชาลงกไดซงขนอยกบชนดของปฏกรยาโดยทวไปแลวพบวาถาเพมอณหภมใหกบปฏกรยา 10 องศาเซลเซยส อตราปฏกรยาจะเพมขนเปน 2 เทา

3. ความเขมขนของสารเขาทาปฏกรยา ในการทสารเกดปฏกรยาไดนนเกดขนเนองจากอนภาคของสารทเขาทาปฏกรยาปะทะกนในทศทางทเหมาะสมและมพลงงานมากพอทจะเกดการเปลยนแปลง ดงนนถาเพมความเขมขนของสารเขาทาปฏกรยาเปนการเพมอนภาคของสาร โอกาสทอนภาคปะทะกนดมากปฏกรยาจะเกดขนไดเรวมากขน ซงในทางตรงกนขามขนของสารทาปฏกรยากจะมผลใหอตราปฏกรยาลดลง

4. พนทผวของสารเขาทาปฏกรยา (ในกรณทสารทเขาทาปฏกรยากนอยในวฏภาคทแตกตางกน) ปฏกรยาจะเกดขนทผวของสารเทานนถาพนทผวของสารเขาทาปฏกรยามาก ปฏกรยาจะเกดไดมากอตราปฏกรยาจงเรว และถาพนทผวของสารเขาทาปฏกรยาลดลงกจะทาใหเกดปฏกรยาลดลงดวยเชนกน

5. ตวเรงปฏกรยา ผลของตวเรงปฏกรยาทมตออตราการเกดปฏกรยาคอทาใหอตราเพมขน ทงนเพราะตวเรงปฏกรยาจะไปลดพลงงานกระตน (พลงงานตาสดทสามารถทาใหเกดปฏกรยาได) อปกรณและสารเคม

1. บกเกอร ขนาด 300 มลลลตร 2. หลอดทดลอง 3. เทอรโมมเตอร 4. นาฬกาจบเวลา

36

5. หลอดหยด 6. แทงแกวคน 7. แผนโฟมเจาะร 3 ชอง 8. ตะเกยงแอลกอฮอล 9. สารละลายโซเดยมไธโอซลเฟต เขมขน 1 โมลาร (1 M Na2S2O3) 10. สารละลายกรดซลฟวรก เขมขน 2 โมลาร (2 M H2SO4) 11. สารละลายโพแทสเซยมไธโอไซยาเนต เขมขน 0.5 โมลาร (0.5 M KSCN) 12. สารละลายไอรอน(II) คลอไรด เขมขน 0.5 โมลาร (0.5 M FeCl3) 13. สารละลายคอปเปอร(II) ซลเฟต ความเขมขน 1 M (1 M CuSO4) 14. กรดไฮโดรคลอรกเขมขน (Conc. HCl) 15. ชอลก 16. นากลน

37

วธการทดลอง ตอนท 1 ผลของความเขมขนของสารเขาทาปฏกรยาทมตออตราการเกดปฏกรยา 1. หยด 1 M Na2S2O3 15 หยด ลงในหลอดทดลองหลอดท 1

2. หยด 1 M Na2S2O3 10 หยด ผสมนากลน 10 หยด เขยาใหสารละลายผสมกนในหลอดท 2 3. หยด 1 M Na2S2O3 5 หยด ผสมนากลน 5 หยด เขยาใหสารละลายผสมกนในหลอดท 3 4. หยด 2 M H2SO4 ใสหลอดท 1 ลงไป 1 หยด จบเวลาจนกระทงสารละลายเรมขน บนทกเวลา 5. หยด 2 M H2SO4 ใสหลอดท 2 ลงไป 1 หยด จบเวลาจนกระทงสารละลายเรมขน บนทกเวลา 6. หยด 2 M H2SO4 ใสหลอดท 3 ลงไป 1 หยด จบเวลาจนกระทงสารละลายเรมขน บนทกเวลา

ตอนท 2 ผลของอณหภมของปฏกรยาทมตออตราการเกดปฏกรยา 1. รนนาใสบกเกอรโดยใหปรมาณของนาสงประมาณ 2/3 ของถวย เตรยมทงสนจานวน 3 ใบ

2. ปดฝาบกเกอรแตละใบดวยแผนโฟมซงเจาะรไว 3 ร เพอเสยบเทอรโมมเตอรและหลอดทดลองใบหนงตงไวทอณหภมหอง อก 2 ใบ ตงบนเตาไฟฟา ตมนาใหรอนสงกวานาทอณหภมหอง 10 และ 20 องศาตามลาดบ (พยายามรกษาอณหภมใหคงท แตกตางประมาณ ± 0.5 องศา) เสยบเทอรโมมเตอรเพอตรวจวดอณหภม

3. ตวง 2 M H2SO4 ลงในหลอดทดลองจานวน 3 หลอด แลวทาใหอณหภมเทากบนาในบกเกอรทง 3 ดวยการเสยบหลอดทดลองผานรแผนโฟมบกเกอรละ 1 หลอด

4. หยด 1 M Na2S2O3 10 หยด ลงในหลอดทดลอง 3 หลอด แลวทาใหมอณหภมเทากบนาในบกเกอรทง 3 ดวยวธการเดยวกบขอ 3

5. หยด 2 M H2SO4 จากหลอดทดลอง 1 หยด ลงไปทาปฏกรยากบ 1 M Na2S2O3 ในอกหลอดทดลองหนงทอยในบกเกอรเดยว จบเวลาทสารละลายเรมขนและมสเหลองเกดขน ทาเชนเดยวกบทง 3 บกเกอร แลวบนทกผลการทดลองทได

ตอนท 3 ผลของพนทผวของสารเขาทาปฏกรยาตออตราการเกดปฏกรยา

1. ชงผงชอลกบดละเอยดจานวน 2 กรม ใสหลอดทดลองแลวหยด Conc. HCl ลงไปจนทวมผงชอลก แลวจบเวลาจนกระทงไดสารละลายใส

2. ชงผงชอลกทไมไดบด (ขนาดเทาๆ กน) จานวน 2 กรม ใสหลอดทดลองแลวหยด Conc. HCl ลงไปปรมาณเทากบขอ 1 แลวจบเวลาจนกระทงไดสารใส ตอนท 4 ผลของตวเรงปฏกรยาตออตราการเกดปฏกรยา

1. หยด 0.5 M KSCN จานวน 10 หยด ใสหลอดทดลอง 2 หลอด แลวหยด 0.5 M FeCl3 ลงไปหลอดละ 1 หยด

2. นาสารละลายหลอดหนงมาเตม 1 M Na2S2O3 จานวน 2 หยด เขยาหลอดทดลอง จบเวลาจนกระทงปฏกรยาเปลยนแปลง

3. นาสารละลายอกหลอดหนงมาเตม 1M CuSO4 จานวน 1 หยด แลวเตม 1 M Na2S2O3 จานวน 2 หยด เขยาหลอดทดสอบจบเวลาจนกระทงปฏกรยาเปลยน

38

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

ผลการทดลอง ตอนท 1 ผลของความเขมขนของสารเขาทาปฏกรยาทมตออตราการเกดปฏกรยา

หลอดท ปรมาณของ Na2S2O3 (หยด) เวลาทใชในการเกดปฏกรยา 1 2 3

ตอนท 2 ผลของอณหภมของปฏกรยาทมตออตราการเกดปฏกรยา

บกเกอรท อณหภมของสารละลาย เวลาทใชในการเกดปฏกรยา 1 2 3

ตอนท 3 ผลของพนทผวของสารเขาทาปฏกรยาตออตราการเกดปฏกรยา ผงชอลกละเอยด + HCl ใชเวลา ...................................................................... ชนชอลก + HCl ใชเวลา ......................................................................

39

ตอนท 4 ผลของตวเรงปฏกรยาตออตราการเกดปฏกรยา

หลอดท สารเขาทาปฏกรยา สารเรงปฏกรยา เวลาทใช 1 2

สรปและวจารณผลการทดลอง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… คาถามทายการทดลอง

1. จากผลของปฏกรยาตอนท 1 จงสรปผลของการเปลยนความเขมขนของสารเขาทาปฏกรยาทมตออตราการเกดปฏกรยา พรอมทงเขยนสมการเคมแสดงการเกดปฏกรยาประกอบ

2. จากผลของปฏกรยาตอนท 2 จงสรปผลการเปลยนแปลงของอณหภมทมตออตราการเกดปฏกรยาและปฏกรยาจากการทดลองเปนปฏกรยาชนดใด

40

บทปฏบตการท 6 อณหเคม

วตถประสงค

1. ใชเทอรโมมเตอรในการวดอณหภมของสารละลาย 2. ศกษาการเกดปฏกรยาเคมในแงพลงงานทเกยวของกบอณหภมทเปลยนไป 3. ศกษาปฏกรยาคายความรอนและปฏกรยาดดความรอน 4. ศกษาหาปรมาณความรอนของปฏกรยาตางๆ โดยใชอปกรณอยางงาย 5. คานวณหาปรมาณความรอนของปฏกรยา

หลกการ

พลงงานสามารถอยไดหลายรปแบบ เชน ความรอน แสง พลงงานกล พลงงานไฟฟา และพลงงานเคม พลงงานสามารถเปลยนจากรปหนงไปเปนอกรปหนงไดแตจะไมสญหาย อาหารทคนเรารบประทานเขาไปอาจถกเกบไวในรปพลงงานเคมจากขบวนการเมตาบอลซมในรางกายจะเปลยนพลงงานเคมสวนนไปเปนพลงงานความรอนและพลงงานกล การศกษาเกยวกบการเปลยนแปลงรปแบบของพลงงานเรยกวาเทอรโมไดนามกส (thermodynamics) ในการเปลยนแปลงทางเคมนนมกมการเปลยนแปลงพลงงานดวยเสมอโดยเฉพาะในแงของพลงงานความรอนซงเปนพลงงานรปแบบหนง ทกสงทกอยางจะมความรอนในตวของมนเองทอณหภมสงกวาศนยองศาสมบรณ (0 K) ความรอนจะถกถายเทจากแหลงทมอณหภมสงกวาไปยงแหลงทมอณหภมตากวาคอจะมการถายเทความรอนระหวางระบบกบสงแวดลอม การวดปรมาณความรอนทเกดขนจากปฏกรยาหรอทเกยวของในปฏกรยาสามารถหาไดจากการทดลองโดยใชแคลอรมเตอร (calorimeter) การวดปรมาณความ

รอนมกแทนดวยคา H กคอการเปลยนเอนทาลปของปฏกรยาซงบางทเรยกวาความรอนของปฏกรยา (heat

of reaction) ในกรณทปฏกรยาทศกษาเปนปฏกรยาสนดาป คา H เรยกวาความรอนของการสนดาป

(heat of combustion) การทนาสารหนงๆ มาละลายในตวทาละลาย คา H ของปฏกรยา เรยกวาความ

รอนของสารละลาย (heat of solution) ในปฏกรยาสะเทนระหวางกรดกบเบส เรยก H วาความรอนของการสะเทน (heat of neutralization)

คา H เปนสมบตทขนกบปรมาณ การใชสารในปฏกรยามากนอยตางๆ กน คา H กจะมากนอยตางกนดวย เชน

41

C (g) + ½ O2 (g) CO (g) H0 = – 26.42 Kcal

2 C (g) + O2 (g) 2 CO (g) H0 = – 52.84 Kcal

ในการบอกคา H ของปฏกรยาจงควรบงปรมาณของสารในปฏกรยา หนวยทใชโดยทวๆ ไปนยมบอกเปนแคลอรตอโมล (cal/mol) หรอกโลแคลอรตอโมล (Kcal/mol) ของสารทสาคญในปฏกรยา ในปฏกรยาทเกดขนทอณหภมหนงๆ

- ถาคาของ H > 0 หรอ H มเครองหมายเปน + ปฏกรยานนจะเปนปฏกรยาดดความรอน (endothermic reaction)

- ถาคาของ H < 0 หรอ H มเครองหมายเปน – ปฏกรยานนจะเปนปฏกรยาคายความรอน (exothermic reaction)

- ถาคาของ H = 0 ปฏกรยานนจะไมมการดดหรอคายความรอนเลยเรยกปฏกรยานวา athermic reaction

แคลอร เปนหนวยทนยมใชมาก คาพลงงานความรอน 1 แคลอร หมายถงปรมาณความรอนทใชในการเพมอณหภมแกนา 1 กรม ใหมอณหภมเปลยนไป 1๐

C สวนความรอนจาเพาะ (specific heat) ของสารใดๆ หมายถงปรมาณความรอนทใชในการเพมอณหภมใหกบสาร 1 กรม มอณหภมเพมขน 1๐

C เราสามารถวดความรอนทเกยวของในปฏกรยาเคมประเภทดดหรอคายความรอนโดยพจารณาคา

ความรอนจาเพาะ สาหรบนามคาความรอนจาเพาะ = 1.00 cal/g/๐C ในสารละลาย ความรอนทถกปลอยออกมาจากขบวนการคายความรอน ความรอนของปฏกรยาจะ

ถายเทใหกบภาชนะและนามผลทาใหอณหภมสงขน ในขบวนการดดความรอน ความรอนจะถกดดจากนาทาใหอณหภมของนาลดลง ปรมาณความรอนทงหมดทคายออกมาหรอดดเขาไปสามารถคานวณไดจากอณหภมทเปลยนไปและมวลของนาทอยในภาชนะ จากสตร

Q = mst เมอ Q คอ ปรมาณความรอน (แคลอร) m คอ มวลของนา (กรม) t คอ อณหภมทเปลยนไป (๐C) s คอ ความรอนจาเพาะ (cal/g/

๐C)

ในการทดลองน ศกษาเกยวกบความรอนของปฏกรยาทไดจากการละลายของเกลอในนาซงอธบายไดวาลกษณะโครงสรางผลกของเกลอจะถกทาลายและเกดปฏกรยาระหวางโมเลกลของนากบไอออนของเกลอ การหลอมเหลวของนาแขง และปฏกรยาการสะเทนของกรดและเบส ปรมาณความรอนทถายเททงหมดมหลกสาคญอยวาความรอนทถายเทจากระบบจะมคาเทากบความรอนทสงแวดลอมไดรบ พลงงานจะไมสญหาย เชน ในการตมนา ความรอนทนาไดรบจะเทากบความรอนทเกดจากการเผาไหมของเชอเพลง หรอเมอนานาแขงมาละลายนา ความรอนทหายไปของนาจะเทากบความรอนทนาแขงไดรบในการหลอมละลาย ซงปรมาณความรอนในการเปลยนสถานะจากของแขงเปนของเหลวจะเรยกวาความรอนของการหลอมเหลว (heat of fusion) ซงทอณหภม 0๐

C นาแขงกลายเปนนาตองการใชความรอน 80 cal/g ในทานองเดยวกนจากนาในสถานะเปนของเหลวกลายเปนไอตองการใชความรอนของการกลายเปนไอทอณหภมคงท 100

๐C

เทากบ 540 cal/g ทงความรอนของการหลอมเหลวและความรอนของการกลายเปนไอเปนสมบตเฉพาะตวของสาร

42

นอกจากนทาการทดลองเพอหาคาความรอนของการหลอมเหลวของนาแขงโดยการผสมนาแขงททราบนาหนกทแนนอนกบนาทอยในสถานะของเหลวททราบปรมาณทแนนอนเชนกนและสงเกตอณหภมทเปลยนไปของของเหลว ความรอนทของเหลวคายออกมาจะทาใหตวมนมอณหภมลดลงจะเพยงพอในการทาใหนาแขงปรมาณทแนนอนเกดการหลอมเหลว ปรมาณของนาแขงทหลอมเหลวจะขนอยกบความรอนของการหลอมเหลวโดยอาศยความสมพนธดงน ความรอนทนาคายออกมา = ความรอนทถกดดกลนโดยนาแขง

m นา x t x s นา = m นาแขง x ความรอนของการหลอมเหลว ในการหาปรมาณความรอนของการสะเทนของปฏกรยาระหวางกรดกบเบส เราจะทาการวดและเปรยบเทยบปรมาณความรอนทคายออกมาใน 3 ปฏกรยา คอ

- ปฏกรยาท 1 โซเดยมไฮดรอกไซดทเปนของแขงละลายนา

NaOH (s) Na + (aq) + OH

- (aq) ; H1 = – X1 cal

- ปฏกรยาท 2 โซเดยมไฮดรอกไซดทเปนของแขงทาปฏกรยากบกรดไฮโดรคลอรก

NaOH (s) + H + (aq) + Cl

- (aq) H2O + Na

+ (aq) + Cl

- (aq) ; H2 = – X2 cal

- ปฏกรยาท 3 สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดทาปฏกรยากบกรดไฮโดรคลอรก

Na + (aq) + OH

- (aq) + H

+ (aq) + Cl

- (aq) H2O + Na

+ (aq) Cl

- (aq) ; H3 = – X3 cal

การคานวณความรอนของการหลอมเหลว

ความรอนทนาคายออกมา = ความรอนทถกดดกลนโดยนาแขง m นา x t นาผสม x s นา = (m นาแขง x ความรอนของการหลอมเหลว)

+ (m นาแขง x t นาผสม x s นา) อปกรณและสารเคม

1. แคลอรมเตอร 2. บกเกอร ขนาด 250 มลลลตร 3. กระบอกตวง ขนาด 100 มลลลตร 4. เทอรโมมเตอร 5. แทงแกวคน 6. ตะเกยงแอลกอฮอล 7. แอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) 8. นาแขง

43

วธการทดลอง ตอนท 1 การดดกลนพลงงานความรอนโดยนา

1. เตมนาปรมาณ 100 มลลลตร ลงในบกเกอรขนาด 250 มลลลตร 2. ใชเทอรโมมเตอรวดอณหภมเรมตนของนา (t1) นาไปใหความรอนดวยตะเกยงแอลกอฮอลใหมอณหภม

ประมาณ 60๐C

3. นาตะเกยงแอลกอฮอลออกและคนสารละลายอยางสมาเสมอ 4. ใชเทอรโมมเตอรวดอณหภมสดทายของนา (t2) บนทกผล

ตอนท 2 ความรอนของการหลอมละลายของนาแขง

1. เตมนาปรมาณ 100 มลลลตร ลงในบกเกอรขนาด 250 มลลลตร แลวนาไปอนใหมอณหภมประมาณ 60๐

C 2. เตมนาแขงททบเปนกอนเลกๆ ซงชงนาหนกมาประมาณ 50 กรม ลงในแคลอรมเตอรทแหงปราศจาก

นา บนทกนาหนกทแนนอน 3. นานาจากขอ 1 มา 30 มลลลตร วดอณหภมอยางรวดเรว แลวเทลงในภาชนะทบรรจนาแขงอยทนท 4. คนอยางรวดเรวจนอณหภมลดลงประมาณ 20 – 30 ๐C

หรอตากวา บนทกอณหภมสดทาย

5. เทเฉพาะสารละลายทงหมดลงในกระบอกตวงสวนนาแขงทละลายยงไมหมดใหทงไป อานปรมาตรนาทงหมดจากกระบอกตวง (ปรมาตรทเกนมากคอปรมาตรของนาแขงนนเอง)

ตอนท 3 ความรอนของการละลายของเกลอ

1. ชงเกลอประมาณ 10 กรม ใสในบกเกอรขนาด 100 มลลลตร บนทกนาหนกทแนนอน 2. เตมนาปรมาณ 100 มลลลตร ลงในแคลอรมเตอร คนสารละลาย 3. บนทกอณหภมเรมตนของนา (t1) 4. นาเกลอทชงไว เทลงในแคลอรมเตอร คนจนละลายหมด 5. บนทกอณหภมสดทายของสารละลาย (t2) 6. คานวณหาคาความรอนของการละลายของเกลอโดยคนควาคาความรอนจาเพาะของสารละลายจาก

เอกสารอางอง

44

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

45

ผลการทดลอง ตอนท 1 การดดกลนพลงงานความรอนโดยนา

1. ปรมาณ (นาหนก) ของนาในบกเกอร ..................... ml. (g) 2. อณหภมเรมตนของนา ..................... ๐C 3. อณหภมสดทายของนา ..................... ๐C 4. อณหภมทเพมขนของนา (ขอ 3 – ขอ 2) ..................... ๐C 5. ปรมาณความรอนทถกดดกลนโดยนา (ขอ 1 x ขอ 4 x 1) ..................... cal 6. จานวนกโลแคลอรทถกดดกลน ..................... Kcal

- แสดงการคานวณหาปรมาณความรอนทถกดดกลนโดยนา (ขอ 5, ขอ 6) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ตอนท 2 ความรอนของการหลอมละลายของนาแขง

1. ปรมาณ (นาหนก) ของนาอนทใช ..................... ml (g) 2. อณหภมเรมตนของนาอน (t1) .....................

๐C

3. อณหภมสดทายของนา (t2) ..................... ๐C

4. อณหภมทเปลยนแปลงของนา (ขอ 3 – ขอ 2) ..................... ๐C

5. ปรมาณนาทงหมดหลงจากเอานาแขงทเหลอออกไป ..................... g 6. จานวนกรมของนาแขงทละลาย (ขอ 5 – ขอ 1) ..................... g 7. ปรมาณความรอนทใชในการหลอมเหลว (ขอ 1 x ขอ 4 x 1) ..................... cal 8. ปรมาณความรอนทตองการในการหลอมนาแขง 1 กรม ..................... cal/g

(heat of fusion)

- แสดงการคานวณปรมาณความรอนทใชในการหลอมเหลวทงหมด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- แสดงการคานวณปรมาณความรอนทใชในการหลอมเหลวนาแขง 1 กรม (heat of fusion) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

46

ตอนท 3 ความรอนของการละลายของเกลอ 1. นาหนกของเกลอ ………………. กรม 2. ปรมาณ (นาหนก) ของนาในแคลอรมเตอร ………………. กรม 3. นาหนกของสารละลาย (ขอ 1 + ขอ 2) ………………. กรม 4. อณหภมสดทายของสารละลาย …………………. ๐C 5. อณหภมเรมตนของนา …………………. ๐C 6. อณหภมทเปลยนแปลง ………………….

๐C

7. ปรมาณความรอนทงหมดทคายหรอดดจากปฏกรยา …………………. cal 8. ปรมาณความรอนของสารละลายตอกรมของเกลอ …………………. cal (แสดงเครองหมายดวย) 9. ปฏกรยานเปนปฏกรยาคายหรอดดความรอน ………………….

- แสดงการคานวณหาปรมาณความรอนทงหมดของปฏกรยาการละลายของเกลอ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- แสดงการคานวณความรอนของสารละลายตอกรมของเกลอแตละชนด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรปและวจารณผลการทดลอง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

47

บทปฏบตการท 7 ปฏกรยาออกซเดชน – รดกชน

วตถประสงค

1. เพอใหนกศกษามความรความเขาใจเกยวกบปฏกรยาออกซเดชน – รดกชน 2. เพอเปรยบเทยบความแรงและเรยงลาดบความแรงของตวออกซไดสและตวรดวซ 3. เขาใจสมการของปฏกรยาออกซเดชน – รดกชน

ทฤษฎ ปฏกรยาออกซเดชน – รดกชน เปนปฏกรยาทเกยวของกบการเปลยนเลขออกซเดชนของธาต 2 ชนดในปฏกรยาเดยวกน ซงเกดจากการใหหรอรบอเลกตรอนของธาต ปฏกรยาทเกดม 2 ปฏกรยาเกดควบคกนไปคอปฏกรยาออกซเดชนและปฏกรยารดกชน ตวอยางเชน ปฏกรยาระหวางโลหะทองแดงกบซลเวอรไอออน

ปฏกรยาออกซเดชนทเกด Cu(s) Cu2+

+ 2 e-

ปฏกรยารดกชนทเกด 2 Ag+ + 2 e

- 2 Ag(s)

เมอรวมปฏกรยาทง 2 จะเกดปฏกรยา

Cu(s) + 2 Ag+ Cu

2+ + 2 Ag(s) ……..(1)

การเรยงลาดบความแรงของตวออกซไดสและตวรดวซ

กระบวนการเกดออกซเดชน – รดกชน จะเกยวของกบการแขงขนในการใหหรอรบอเลกตรอนโดยทถาเปนตวออกซไดสทแรงกวากจะสามารถในการดงดดอเลกตรอนไดมากกวา และทางกลบกนถาเปนตวรดวซทแรงกวากจะสามารถดงดดอเลกตรอนไดนอยกวา เมอพจารณาปฏกรยาทเกดในสมการ (1) จะเหนไดวา Ag+

สามารถดงอเลกตรอนไดมากกวา Cu2+

จงเปนตวออกซไดสทแรงกวา Cu2+

และพบวาปฏกรยานเกดจรงโดยจะเกด Ag และสารละลายจะเกดเปนสนาเงนของ Cu2+

แตถาทดลองนา Cu2+

มาทาปฏกรยากบ Ag+ จะไมม

ปฏกรยาเกดขน ปฏกรยาในสมการท (1) อาจกลาวอกนยหนงไดวา Cu เปนตวรดวซทแรงกวา Ag หรอ Ag+

เปนตวออกซไดสทแรงกวา Cu2+

สาหรบฮาโลเจน เนองจากสวนใหญใหสและสามารถละลายในชน CCl4 ไดดกวาในนา ดงนนการทดสอบความแรงของตวออกซไดสในกลมฮาโลเจนจงทดลองไดโดยสงเกตสของฮาโลเจนอสระทเกดในชน CCl4 (อยชนลางเนองจากมความถวงจาเพาะมากกวานา) ดงน Cl2 ไมมส I2 สมวง (violet) Br2 สเหลองปนสม (orange – brown) ตวอยาง ปฏกรยาระหวางคลอรนกบสารละลายไอโอไดดทเกดในชน CCl4

2 I- + Cl2 I2 + 2 Cl

-

violet

CCl4

48

อปกรณและสารเคม

1. หลอดทดลอง 2. แทงแกวคน 3. แผนทองแดงขนาด 15 x 15 มลลเมตร 4. แผนสงกะสขนาด 15 x 15 มลลเมตร 5. ตะปเหลก 6. นาโบรมน 7. นาคลอรน 8. คารบอนเตตระคลอไรด (CCl4) 9. โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนต (KMnO4) 10. สารละลายคอปเปอร(II) ไนเตรต ความเขมขน 0.1 M (0.1 M Cu(NO3)2) 11. สารละลายเฟอรรก(III) คลอไรด ความเขมขน 0.1 M (0.1 M FeCl3) 12. สารละลายไอโอดน ความเขมขน 0.05 M (0.05 M I2) 13. สารละลายไอรอน(II) ไนเตรต ความเขมขน 0.1 M (0.1 M Fe(NO3)2) 14. สารละลายโพแทสเซยมโบรไมด ความเขมขน 0.1 M (0.1 M KBr3) 15. สารละลายโพแทสเซยมเฟอรโรไซยาไนด ความเขมขน 0.1 M (0.1 M K3Fe(CN)6) 16. สารละลายโพแทสเซยมไอโอไดด ความเขมขน 0.1 M (0.1 M KI) 17. สารละลายซลเวอร(I) ไนเตรต ความเขมขน 0.1 M (0.1 M AgNO3) 18. สารละลายซงค(II) ไนเตรต ความเขมขน 0.1 M (0.1 M (Zn(NO3)2) 19. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขน 6 M (6 M HCl) 20. สารละลายโซเดยมคลอไรด ความเขมขน 6 M (6 M NaCl)

49

วธการทดลอง ตอนท 1 การทดสอบความแรงของตวออกซไดสและตวรดวซในกลมโลหะ

1. ตดชนโลหะทองแดงเปนชนเลกๆ ใสในหลอดทดลอง 2 หลอด หลอดท 1 เตม Zn2+

ลงไป 1 มลลลตร หลอดท 2 เตม Fe2+

ลงไป 1 มลลลตร เขยาและสงเกตผลการทดลอง

2. ตดชนโลหะสงกะสเปนชนเลกๆ ใสในหลอดทดลอง 2 หลอด หลอดท 1 เตม Cu2+

ลงไป 1 มลลลตร หลอดท 2 เตม Fe2+

ลงไป 1 มลลลตร เขยาและสงเกตผลการทดลอง

3. นาตะปเหลกใสในหลอดทดลอง 2 หลอด หลอดท 1 เตม Cu2+

ลงไป 1 มลลลตร หลอดท 2 เตม Zn

2+ ลงไป 1 มลลลตร

เขยาและสงเกตผลการทดลอง

ตอนท 2 การทดสอบความแรงของตวออกซไดสและตวรดวซในกลมฮาโลเจน

1. ผสมสารละลายฮาโลเจนหลอดละ 5 หยด กบสารละลายเฮไลดความเขมขน 0.1 M หลอดละ 1 มลลลตร และ CCl4 หลอดละ 1 มลลลตร โดยจบคสารผสมกนทงหมด 6 หลอด ดงตอไปน

หลอดท สารละลายฮาโลเจน สารละลายเฮไลด 1 2 3 4 5 6

Br2 Br2 Cl2 Cl2 I2 I2

NaCl KI

KBr KI

NaCl KBr

2. เขยาสารผสมทง 6 หลอดแรงๆ หลายๆ ครง แลวปลอยใหสารละลายแยกชนสกคร สงเกตและบนทกสทเกดขนในชน CCl4 (ชนลาง) พรอมทงเปรยบเทยบความแรงของตวออกซไดส

ตอนท 3 ปฏกรยาระหวางเหลก(III) กบเฮไลดไอออน

1. ผสมสารละลาย 0.1 M FeCl3 1 มลลลตร, 0.1 M KBr 2 มลลลตร และ CCl4 1 มลลลตร เขยาและสงเกตส

2. ผสมสารละลาย 0.1 M FeCl3 1 มลลลตร, 0.1 M KI 2 มลลลตร และ CCl4 1 มลลลตร เขยาและสงเกตส

3. เตม K3Fe(CN)6 ลงไป 5 หยด ลงในหลอดทดลองขอ 1 และ 2 พรอมทงเขยา สงเกตสทเกดขนในชนบน ถาม Fe

2+ อยจะใหตะกอนสนาเงนเขมของ Fe3 (Fe(CN)6)2

50

ตอนท 4 ปฏกรยาระหวางแมงกานส (II) กบเปอรแมงกาเนตไอออน 1. เตม KMnO4 ประมาณ 0.1 กรม ใสในหลอดทดลอง 2. เตม 6 M HCl ลงไป 3 มลลลตร แลวอนสารละลาย 3. สงเกตสและกลนทเกดในหลอดทดลอง ตอนท 5 ปฏกรยาระหวางฮาโลเจนกบโลหะ

1. ตดชนโลหะทองแดงใสหลอดทดลอง 1 ชน เตมนาโบรมนลงไป 10 มลลลตร เขยาสกคร แชหลอดทดลองในอางนารอนเพอไลโบรมนอสระทเหลออย ปฏกรยาทเกดขนเปนดงสมการ

Cu + Br2 Cu2+

+ 2 Br-

2. ทดสอบ Cu2+

ทเกดขนโดยแบงสารละลายในขอ 1 ออกเปน 2 สวนเทาๆ กนโดย สวนท 1 ทดสอบ Cu2+

โดยเตม 6 M NH4OH ลงไป 1 มลลลตร ถาม Cu2+

จะใหสารละลายสฟาของ [Cu(NH3)4]

2+

สวนท 2 ทดสอบ Br- โดยเตม 0.1 M AgNO3 ลงไป 1 มลลลตร ถาม Br

- จะใหตะกอนสขาว

นวลของ AgBr

51

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

52

ผลการทดลอง ตอนท 1 การทดสอบความแรงของตวออกซไดสและตวรดวซในกลมโลหะ

คโลหะและไอออนของโลหะ ผลทสงเกต สมการไอออนก Cu + Zn

2+

Cu + Fe2+

Zn + Cu2+

Zn + Fe2+

Fe + Cu2+

Fe + Zn2+

โลหะคใดเปนตวรดวซทแรงกวากน ทองแดงกบสงกะส .................................................................... ตะกวกบทองแดง .................................................................... ตะกวกบสงกะส .................................................................... ตอนท 2 การทดสอบความแรงของตวออกซไดสและตวรดวซในกลมฮาโลเจน

หลอดท สารละลาย ผลการทดลอง (สในชน CCl4) สมการไอออนกสทธ

1 2 3 4 5 6

Br2 และ Cl-

Br2 และ I-

Cl2 และ Br-

Cl2 และ I-

I2 และ Cl-

I2 และ Br-

จากผลการทดลองเรยงลาดบ ความแรงของตวออกซไดสจากนอยไปมาก ............................................... ความแรงของตวรดวซจากนอยไปมาก ...............................................

53

ตอนท 3 ปฏกรยาระหวางเหลก (III) กบเฮไลดไอออน

สารละลาย สของสารละลาย กอนเตม K3Fe(CN)6 หลงเตม K3Fe(CN)6

ชน CCl4 ชนนา ชน CCl4 ชนนา FeCl3 + KBr

FeCl3 + KBr

- จงเขยนสมการไอออนกของปฏกรยาระหวางเหลก (III) กบเฮไลดไอออนตามผลการทดลองทได

เหลก (III) กบไอโอไดดไอออน ............................................................................... เหลก (III) กบโบรไมดไอออน ...............................................................................

- จากผลการทดลองเรยงลาดบ ความแรงของตวออกซไดสจากนอยไปมาก ............................................... ความแรงของตวรดวซจากนอยไปมาก ...............................................

ตอนท 4 ปฏกรยาระหวางแมงกานส(II) กบเปอรแมงกาเนตไอออน

- ผลการทดลองจากการผสม MnO4- กบ Cl

- ในสารละลายกรด

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- สมการทเกดจากปฏกรยา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- ในปฏกรยาน ตวออกซไดสคอ ..................................................................................... ตวรดวซคอ ....................................................................................

54

ตอนท 5 ปฏกรยาระหวางฮาโลเจนกบโลหะ

การทดสอบ ผลการทดลอง Cu

2+

Br-

- สมการทเกดจากปฏกรยา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรปและวจารณผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

คาถามทายการทดลอง

1. จากสมการตอไปน จงจดลาดบของตวออกซไดสหรอตวรดวซตอไปน (A, B, C และ D เปนรปของไอออนทมประจ 2)

B2+ + D D

2+ + B

B2+

+ A

D2+

+ C C2+

+ D

55

บทปฏบตการท 8 เซลลไฟฟาเคม

วตถประสงค

1. เพอใหนกศกษาเขาใจหลกการของเซลลกลวานกและเซลลอเลกโทรไลต 2. สามารถคานวณหาคาศกยไฟฟาของเซลลไฟฟาเคมได

หลกการ

ไฟฟาเคมเกยวของกบกระบวนการของปฏกรยาเคมททาใหเกดพลงงานไฟฟาและกระบวนการใชพลงงานทาใหเกดปฏกรยาเคมโดยปฏกรยาทเกดขนเปนปฏกรยารดอกซ (redox reaction) ประกอบดวยปฏกรยาครงเซลลออกซเดชนและครงเซลลรดกชน

Fe (s) Fe 2+(aq) + 2e

- ปฏกรยาครงเซลลออกซเดชน

Cu 2+

(aq) + 2e- Cu (s) ปฏกรยาครงเซลลรดกชน

Fe (s) + Cu 2+

(aq) Fe2+

(aq) + Cu (s) ปฏกรยารดอกซ ครงเซลลออกซเดชน (oxidation reaction) เปนปฏกรยาทธาตหรอไอออนมการให e-

แกอะตอมอน ทาใหเลขออกซเดชนเพมขน เรยกธาตหรอไอออนนนวาตวรดวซ (เชน Fe) ครงเซลลรดกชน (reduction) เปนปฏกรยาทธาตหรอไอออนมการรบ e-

จากอะตอมอนทาใหเลขออกซเดชนลดลง เรยกธาตหรอไอออนนนวาตวออกซไดซ (เชน Cu2+

) เซลลไฟฟาเคม คออปกรณททาใหมการเคลอนทของ e

- ทเกยวของในปฏกรยารดอกซไหลผานตวนา

ไฟฟา ปฏกรยารดอกซอาจเกดขนเองหรอเกดขนเมอใหพลงงานไฟฟาเขาไปในเซลล สวนประกอบสาคญในเซลลไฟฟาเคมม 4 สวน ดงน

1. สารละลายอเลกโทรไลต (electrolyte) เปนสารละลายทแตกตวเปนไอออนและยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานได เชน สารละลายของเกลอคอปเปอรซลเฟต

2. สะพานเกลอ (salt bridge) ซงเตรยมจากการนาเกลอทละลายนาไดดและมไอออนบวกกบไอออนลบเคลอนทดวยความเรวใกลเคยงกน (เชน KCl, KNO3) มาละลายนา เตมวนลงไปทาใหละลายเปนเนอเดยวกนโดยการใหความรอนแลวเทลงในหลอดแกวรปตวย ทงใหเยน

3. ขวไฟฟา (electrode) เปนโลหะทจมอยในสารละลายอเลกโทรไลตซงขวไฟฟาอาจทาหนาทเปนแอโนด (anode) เปนขวไฟฟาทเกดปฏกรยาออกซเดชน หรอขวแคโทด (cathode) เปนขวไฟฟาทเกดปฏกรยารดกชน

4. โวลตมเตอร (voltmeter) เปนเครองบอกวาเขมของโวลตมเตอรเบนไปในทศทางเดยวกบการไหลของ e

- เมอมการเคลอนทของ e

- เกดขนยอมมกระแสไฟฟาไหลผานในทศทางตรงกนขามกบการเคลอนท

ของ e- เซลลไฟฟาเคมแบงออกเปน 2 ชนด คอ เซลลกลวานก (galvanic cell) และเซลลอเลกโทรไลต

(electrolytic cell) เซลลกลวานก คอเซลลทเปลยนพลงงานเคมเปนพลงงานไฟฟา เชน เซลลแดเนยล (daniell cell)

56

digital voltmeter

ภาพท 8.1 แสดงเซลลกลวานก

เซลลอเลกโทรไลต คอเซลลทเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานเคม ในกรณทปฏกรยาเคมไมสามารถเกดขนไดเองตองใหพลงงานไฟฟาเขาไปในเซลล แหลงใหพลงงานไฟฟาคอแบตเตอร

+ - แบตเตอร Cu โลหะทตองการชบ 0.5 M CuSO4

ภาพท 8.2 แสดงเซลลอเลกโทรไลต

1.06 V

57

การคานวณศกยไฟฟาของเซลล E0

cell = E0red (cathode) - E

0 red (anode)

ตารางท 8.1 คา standard reduction potential ท 25 ๐C

Half – reduction ศกยไฟฟาครงเซลล (V)

Zn2+

(aq) + 2e- Zn (s) - 0.76

Fe2+

(aq) + 2e- Fe (s) - 0.44

Pb2+(aq) + 2e

- Pb (s) - 0.13

2H+(aq) + 2e

- H2 (s) - 0.00

Cu2+(aq) + 2e

- Cu (s) + 0.34

Fe3+

(aq) + e- Fe

2+ (aq) + 0.77

อปกรณและสารเคม

1. โวลตมเตอร พรอมสายไฟ 2. บกเกอร ขนาด 100 มลลลตร 3. บกเกอร ขนาด 50 มลลลตร 4. แผนโลหะทองแดง 5. แผนโลหะสงกะส 6. ตะปเหลก 7. สะพานไอออน 8. กระดาษทราย 9. แบตเตอร ขนาด 9 โวลต 10. สารละลายคอปเปอรซลเฟต เขมขน 1 M (1 M CuSO4) 11. สารละลายคอปเปอรซลเฟต เขมขน 0.5 M (0.5 M CuSO4) 12. สารละลายซงกซลเฟต เขมขน 1 M (1 M ZnSO4) 13. สารละลายเฟอรรสซลเฟต เขมขน 1 M (1 M FeSO4)

58

วธการทดลอง ตอนท 1 เซลลกลวานก

1. ใชกระดาษทรายขดแผนโลหะทองแดง สงกะส และตะปเหลกใหสะอาด 2. ตวงสารละลายทง 3 ชนด ทมความเขมขน 1 M ปรมาณ 80 มลลลตร ใสในบกเกอรทงสามใบ

ใบท 1 ใชสายไฟคบแผนทองแดงจมลงในบกเกอรทม 1 M CuSO4 ใบท 2 ใชสายไฟคบแผนสงกะสจมลงในบกเกอรทม 1 M ZnSO4

ใบท 3 ใชสายไฟคบตะปจมลงในบกเกอรทม 1 M FeSO4 3. นาบกเกอรใบท 1 และใบท 2 มาวางใกลกน แลวใชสะพานไอออนเชอมระหวางบกเกอรทงสอง ตอสายไฟทคบแผนทองแดงและสงกะสเขากบโวลตมเตอร สงเกตโวลตมเตอรวาเขมเบนไปทางขวโลหะใด อานคาความตางศกย บนทกผล

4. ทาการทดลองเหมอนขอ 3 แตเปลยนเซลลกลวานกดงน - บกเกอรใบท 1 ตอกบบกเกอรใบท 3

- บกเกอรใบท 2 ตอกบบกเกอรใบท 3 ตอนท 2 การชบโลหะดวยไฟฟา

1. ขดผวโลหะทองแดงและโลหะทตองการชบดวยกระดาษทรายจนสะอาด ลางนาและเชดใหแหง 2. นาสายไฟคบแผนโลหะทองแดงและโลหะทตองการชบใหอยตรงกนขามกนในบกเกอรขนาด 50

มลลลตร 3. ตอแผนโลหะทองแดงเขากบขวบวกและโลหะทตองการชบเขากบขวลบของแบตเตอร บนทก

ลกษณะของแผนโลหะทองแดงและโลหะทตองการชบ 4. เตมสารละลาย 0.5 M CuSO4 ปรมาณ 40 มลลลตร และเรมจบเวลาทนท 5. สงเกตผวของโลหะทงสองหลงจากเวลาผานไป 5 นาท บนทกผล 6. ปลดขวแบตเตอรออกจากโลหะทงสองแลวตอใหมโดยสลบขว สงเกตการเปลยนแปลงทเกดขน

บนผวโลหะทงสองนาน 5 นาท บนทกผล แลวปลดขวแบตเตอรออก

59

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

ผลการทดลอง ตอนท 1 เซลลกลวานก

ขวไฟฟา Cu – Zn Cu – Fe Fe – Zn 1. ศกยไฟฟาจากการทดลอง (โวลต) 2. ศกยไฟฟาจากการคานวณ (โวลต) 3. ทศทางของกระแสไฟฟา 4. โลหะทเปนขวแอโนด 5. โลหะทเปนขวแคโทด 6. สมการครงเซลลออกซเดชน 7. สมการครงเซลลรดกชน 8. สมการแสดงปฏกรยารดอกซ

60

ตอนท 2 การชบโลหะดวยไฟฟา

เวลา ผลทไดจากการสงเกต

ผวของทองแดง ผวของโลหะทตองการชบ เรมตน

5 นาทแรก เมอสลบขว 5 นาท

สรปและวจารณผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… คาถามทายการทดลอง

1. ถาใช Fe2(SO4)3 แทน FeSO4 ในการทดลองของเซลลทองแดง – เหลก นกศกษาคดวาศกยไฟฟาทวดไดจะเปลยนไปหรอไม

2. จากการทดลองตอนท 2 จงเขยนสมการของการเคลอบหรอชบผวของโลหะดวยทองแดง (สมการรดอกซ)

3. จากการทดลองตอนท 2 เมอตอโลหะตะปเขาทขวลบ และตอแผนทองแดงเขาทขวบวกของแบตเตอร โลหะชนดใดเกดปฏกรยาออกซเดชนและปฏกรยารดกชน

61

บทปฏบตการท 9 การวเคราะหสารเคมในชวตประจาวนเชงคณภาพ

วตถประสงค

1. เพอศกษาวเคราะหสารเคมทใชในชวตประจาวนโดยอาศยคณสมบตการละลาย การเกดปฏกรยา และการนาไฟฟา

หลกการ สารเคมทใชภายในบาน เชน เกลอปรงอาหาร นาตาล สารสม แปง ชอลก ผงซกฟอก เปนตน มคณสมบตทแตกตางกนซงเราสามารถทดสอบเบองตนโดยอาศยสมบตดงน 1. ประเภททละลายนาไมได ไดแก - ชอลก มองคประกอบหลกเปนแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3) จะเกดฟองเมอสมผสกบกรด - แปง เปนโพลเมอรของกลโคส (C6H10O5)n จะกลายเปนสนาเงนเมอสมผสกบไอโอดน

2. ประเภททละลายนาได ไดแก 2.1 การเกดตะกอนกบสารละลายแอมโมเนย - สามารถเกดตะกอนกบสารละลายแอมโมเนย เชน สารสม (NH4Al(SO4)2 12H2O) ซงในการดองอาหารจะเกดตะกอนวนสขาวของอลมเนยมไฮดรอกไซด (Al(OH)3) กบสารละลายแอมโมเนยในนา - ไมสามารถเกดตะกอนกบสารละลายแอมโมเนย เชน ผงซกฟอก ซงมองคประกอบหลกเปนโซเดยมคารบอเนต (Na2CO3) ละลายนาแลวมสมบตเปนเบสพอทจะเปลยนสของสารละลายฟนอลฟทาลนจากใส – ไมมสเปนสชมพ นอกจากนยงสามารถเกดฟองแกสเชนเดยวกบชอลกเมอสมผสกบกรด 2.2 การนาไฟฟา สาหรบเกลอปรงอาหาร ซงมองคประกอบหลกเปนโซเดยมคลอไรด (NaCl) และนาตาล ซงมองคประกอบหลกคอซโครส (C12H22O11) สามารถละลายนาไดเชนเดยวกน แตสารละลายของเกลอปรงอาหารจะนาไฟฟาไดในขณะทสารละลายนาตาลนาไฟฟาไมไดเนองจากโซเดยมคลอไรดเมอละลายนาแลวสามารถแตกตวเปนไอออนไดแตซโครสเมอละลายนาแลวไมสามารถแตกตวเปนไอออนได

อปกรณและสารเคม

1. หลอดทดลอง 2. เครองวดคาการนาไฟฟา 3. สารละลายแอมโมเนย (NH4OH) 4. สารละลายกรดอะซตก (CH3COOH) 5. สารละลายไอโอดน (I2) 6. ฟนอลฟทาลน 7. ชอลก 8. แปง 9. ผงซกฟอก 10. เกลอปรงอาหาร 11. นาตาล 12. สารสม

62

วธการทดลอง 1. ทดสอบการละลายนา ใหตกสารตวอยางเทาเมลดถวเขยวใสในหลอดทดลอง จากนนเตมนากลน

ลงไป 10 มลลลตร เขยาใหเขากน สงเกตการละลาย บนทกผล 2. ทดสอบการทาปฏกรยากบกรด ใหตกสารตวอยางเทาเมลดถวเขยวใสในหลอดทดลอง จากนน

เตมสารละลาย CH3COOH ลงไป 2 – 3 หยด เขยาใหเขากน สงเกตและบนทกผล 3. ทาเชนเดยวกบขอ 2 แตเปลยนสารละลาย CH3COOH เปนฟนอลฟทาลน, สารละลายแอมโมเนย และสารละลายไอโอดน สงเกตและบนทกผล

4. ทดสอบการนาไฟฟา โดยสงเกตวาเขมเบนหรอไมเมอจมปลายโลหะของเครองวดคาการนาไฟฟาลงในสารละลายทนามาทดสอบ

63

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

ผลการทดลอง

สารตวอยาง การทดสอบ

การละลายนา การทาปฏกรยากบ

การนาไฟฟา CH3COOH ฟนอลฟทาลน NH4OH I2

สรปและวจารณผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

65

บทปฏบตการท 10 การหาความกระดางของนา

วตถประสงค

1. หาความกระดางของนาโดยการไทเทรตแบบเกดสารประกอบเชงซอนไดทงความกระดางชวคราวและความกระดางถาวร

2. คานวณหาความกระดางของนา

หลกการ นากระดาง หมายถงนาทประกอบดวยไอออนของแคลเซยมและแมกนเซยมซงละลายอยในรปของเกลอไฮโดรเจนคารบอเนต คลอไรด และซลเฟต นากระดางทเกดเนองมาจากไฮโดรเจนคารบอเนต เชน Ca(HCO3)2 และ Mg(HCO3)2 เมอนามาตมจะเกดตะกอนทอยในรปของ CaCO3 และ MgCO3 นากระดางนเรยกวานากระดางชวคราว (temporary hardness) สวนนากระดางทเกดเนองจากเกลอคลอไรดและเกลอซลเฟต เมอมาตมกจะไมสามารถตกตะกอนแยกแคลเซยมและแมกนเซยมออกมาได นากระดางทเกดเนองจากเกลอคลอไรดและเกลอซลเฟตนเรยกวานากระดางถาวร (permanent hardness) การหาความกระดางของนาจะเปนการหาปรมาณรวมของแคลเซยมและแมกนเซยมและไอออนตางๆ ทงหมดทเปนสาเหตของการทาใหนากระดาง ซงในการคานวณผลทไดจะคานวณผลออกมาเปนปรมาณของ CaCO3 ซงจานวนโมลของแคลเซยมทคานวณไดจะมคาเทากบจานวนโมลของไอออนและโลหะตางๆ ทงหมด การรายงานผลทไดจะรายงานเปนจานวนมลลกรมของ CaCO3 ในนา 1 ลตร หรอ ppm ในการทดลองถาตองการหาความกระดางของนาทเนองมาจากความกระดางถาวรทาไดโดยการเอานาตวอยางไปตมแลวกรองนาเพอแยกตะกอน MgCO3 และ CaCO3 แลวนามาไทเทรตกบสารละลายมาตรฐาน EDTA ถานาความกระดางถาวรททดลองไดหกออกจากความกระดางทงหมดทหาไดกจะไดความกระดางชวคราว เราแบงชนดของนาตามปรมาณความกระดางของนาไดดงน ชนดของนา ความกระดางของนา (T.H.) นาออน (soft water) 0 – 60 ppm นากระดางปานกลาง (moderately hard) 16 – 120 ppm นากระดาง 121 – 180 ppm นากระดางมาก มากกวา 180 ppm * T.H. หมายถง ความกระดางของนาทงหมด (total hardness)

การวเคราะหหาความกระดางของนาสามารถทาไดโดยใชเทคนคของการไทเทรตแบบเกดสารประกอบ

เชงซอน เพราะไอออนททาใหนาเกดการกระดางสามารถเกดสารประกอบเชงซอนกบคอมเพลกซงเอเจนตทใชเปนไทแทรนตไดด EDTA จะรวมกบไอออนของโลหะเชน แมกนเซยม แคลเซยม เกดเปนสารประกอบเชงซอนทละลายนาและอยตว แคลเซยมจะเกดสารประกอบเชงซอนกบ EDTA ทอยตวมากกวาแมกนเซยม และแมกนเซยมเกดสารประกอบเชงซอนกบอรโอโครมแบลคท (eriochrome black T) ซงเปนอนดเคเตอรชนดกรดออนไดดกวาแคลเซยม สของอนดเคเตอรตวนจะเปนสนาเงน เมอเกดสารประกอบเชงซอนกบแมกนเซยมจะใหสองนแดง แตในสารละลายทมแมกนเซยมเพยงอยางเดยว เมอไทเทรตกบ EDTA โดยมอรโอโครมแบลคทอยดวยจะไมม

66

การเปลยนแปลงสเกดขนแตถามแมกนเซยมอยดวยเพยงเลกนอยจะเหนการเปลยนแปลงสจากองนแดงไปเปนสนาเงนทจดยต การไทเทรตแบบเกดสารประกอบเชงซอนทไดผลดและหาจดยตของการไทเทรตไดงายคอการไทเทรตทสามารถเกดปฏกรยาระหวางไอออนของโลหะกบลแกนดในอตราสวน 1 : 1 จะตองเปนลแกนดชนด multidentate ligand สารประกอบทสามารถทาหนาทเปนลแกนดชนดนไดคอสารประกอบอนทรย ลแกนดทนยมใชในการไทเทรตแบบนมากทสดคอ EDTA ไอออนของโลหะเกอบทกชนดสามารถเกดสารประกอบเชงซอนกบ EDTA ไดโดยมความคงตวท pH ตางๆ กนทาใหการควบคม pH ของสารละลายสามารถเกดการเลอกชนดไอออนของโลหะในการไทเทรตได

อปกรณและสารเคม

1. ปเปต 2. บวเรตพรอมขาตง 3. ขวดรปชมพ 4. ขวดวดปรมาตร 5. สารละลายมาตรฐาน 0.01 F EDTA

ชงเกลอไดอะโซเดยมของ EDTA (NaH4Y•2H2O) หนกประมาณ 1.8 กรม ละลายในนากลนใหมปรมาตร 500 มลลลตร

6. สารละลายมาตรฐานปฐมภม 0.01 F CaCO3 ชง CaCO3 ชนด A.R. เกรด ทอบแหงแลวอยางละเอยดประมาณ 0.2 กรม บนทกนาหนกท

แนนอน ละลายใน 0.1 F HCl พยายามใช HCl ใหนอยทสดเทาทจะละลาย CaCO3 ได จนสารละลายใส – ไมมส (อนใหรอนถาจาเปน) เจอจางสารละลายทไดดวยนากลนในขวดวดปรมาตรขนาด 250 มลลลตร จนพอดขด เขยาสารละลาย

7. สารละลายบฟเฟอร pH 10 ผสม NH4Cl 6.8 กรม กบ Conc. NH4OH 57 มลลลตร แลวเจอจางสารละลายทไดจนมปรมาตร

เปน 100 มลลลตร 8. อนดเคเตอรอรโอโครมแบลคท

ใชอรโอโครมแบลคท 0.1 กรม และ hydroxylamine hydrochloride 1 กรม ผสมกบ methanol 10 มลลลตร

9. ตวอยางนาบาดาล

67

วธการทดลอง ตอนท 1 การหาความเขมขนทแนนอนของสารละลายมาตรฐาน 0.01 F EDTA

1. เตรยมสารละลายมารฐานปฐมภม 0.1 M CaCO3 ปรมาณ 100 มลลลตร 2. ปเปตสารละลายมาตรฐานปฐมภม CaCO3 มา 25 มลลลตร ใสลงในขวดรปชมพขนาด 250

มลลลตร เตมสารละลายบฟเฟอร pH 10 ลงไป 10 มลลลตร (เตมในตควน) หยดอนดเคเตอรอรโอโครมแบลคทลงไป 2 – 3 หยด

3. นาสารละลายทไดไปไทเทรตกบสารละลายมาตรฐาน EDTA สารละลายจะเปลยนจากสองนแดงไปเปนสนาเงน ทาการทดลองซาอก 2 ครง บนทกผล

4. คานวณหาความเขมขนทแทจรงของสารละลาย EDTA

ตอนท 2 การหาความกระดางของนาทงหมด (total hardness) 1. ปเปตตวอยางนามา 50 มลลลตร ใสลงในขวดรปชมพขนาด 250 มลลลตร เตมสารละลาย

บฟเฟอร pH 10 ลงไป 10 มลลลตร เตมอรโอโครมแบลคทลงไป 3 – 4 หยด 2. นาสารละลายทไดไปไทเทรตดวยสารละลายมาตรฐาน 0.01 M EDTA จนสารละลายเปลยนจาก

สองนแดงไปเปนสนาเงน ทาการทดลองซาอก 2 ครง บนทกผล 3. คานวณความกระดางของนาทงหมดเปน ppm ของ CaCO3 ในนา 1 ลตร

* ถาตวอยางนามไอออนของโลหะอนปนอยดวย เชน ทองแดง เหลก อลมเนยม และแมงกานส

ไอออนเหลานจะรบกวนการหาความกระดางของนาเพราะจะทาใหการสงเกตสทจดยตไมชดเจน แกไขการรบกวนโดยการเตมสารละลาย KCN และกรดแอสคอรบกลงไปดวยกอนทาการไทเทรต ยกเวนการรบกวนทเกดจากอลมเนยมเทานนทแกไขโดยการเตมสารละลายไตรเอทาโนลามน (triethanolamine) ตอนท 3 การหาความกระดางถาวรของนา (permanent hardness)

1. นาตวอยางนามา 250 มลลลตร ใสลงในบกเกอรขนาด 500 มลลลตร ตมใหเดอดเบาๆ เปนเวลา 20 – 30 นาท ตงทงไวใหเยน นาไปกรองใสในขวดวดปรมาตรขนาด 250 มลลลตร โดยไมตองลางกระดาษกรอง เจอจางสารตวอยางในขวดวดปรมาตรดวยนากลนจนมปรมาตรถงขด เขยาใหทว

2. ปเปตนาตวอยางในขวดวดปรมาตรใสในขวดรปชมพ 50 มลลลตร เตมสารละลายบฟเฟอร pH 10 ลงไป 10 มลลลตร เตมสารละลายอนดเคเตอรอรโอโครมแบลกทลงไป 3 – 4 หยด

3. ไทเทรตกบสารละลายมาตรฐาน EDTA จนสารละลายเปลยนจากสองนแดงเปนสนาเงน ทาการทดลองซาอก 2 ครง บนทกผล

4. คานวณความกระดางถาวรของนา ตอนท 4 การหาความกระดางชวคราวของนา (temporary hardness)

ความกระดางชวคราวของนาหาไดจากความกระดางของนาทงหมดในตอนท 2 – ความกระดางของนาถาวรในตอนท 2

68

ตวอยางการบนทกขอมลทไดจากการวเคราะหและการคานวณ ตอนท 1 การหาความเขมขนทแนนอนของสารละลายมาตรฐาน 0.01 F EDTA

นาหนกของ CaCO3 = 0.2507 กรม

- หาความเขมขนของ CaCO3 การคานวณ

g = CV M 1000 0.2507 = C x 250 100.09 1000 C = 0.01002

- หาความเขมขนทแนนอนของสารละลายมาตรฐาน EDTA

ปรมาณสารละลายปฐมภม CaCO3

(cm3)

ไทแทรนต EDTA (cm3)

อนดเคเตอร การเปลยนแปลงสของ

อนดเคเตอร 1 2 3 เฉลย

25.00 25.30 25.35 25.30 25.33 eriochrom black – T

สารละลายสแดง – องน --> สารละลายสนาเงน

การคานวณ จากการทดลอง CaCO3 25.0 cm

3 ทาปฏกรยาพอดกบสารละลายมาตรฐาน EDTA 25.33 cm

3

Ca2+

+ H2Y2- CaY

2- + 2 H

+

จานวนโมลของ CaCO3 = จานวนโมลของ EDTA C1V1 = C2V2 1000 1000 0.01002 x 25.0 = C2 x 25.33 1000 1000 C2 = 0.009889 = 9.889 x 10

-3

ตอนท 2 การหาความกระดางของนาทงหมด (total hardness)

ปรมาณตวอยางนา (cm3

) ไทแทรนต EDTA (cm

3)

อนดเคเตอร การเปลยนแปลงสของ

อนดเคเตอร 1 2 3 เฉลย 50.0 10.30 10.30 10.25 10.28 eriochrom

black – T สารละลายสแดง – องน -->

สารละลายสนาเงน

69

การคานวณ จากการทดลองนาตวอยาง 50.0 cm

3 ทาปฏกรยาพอดกบสารละลายมาตรฐาน EDTA 10.28 cm

3

จานวนโมลของสารละลายตวอยาง = จานวนโมลของ EDTA C1V1 = C2V2 1000 1000 C1 x 50.0 = 9.889 x 10

-3x 10.28

1000 1000 C1 = 2.033 x 10

-3

การรายงานความกระดางของนาใหรายงานเปนจานวน ppm ของ CaCO3

g = CV M 1000 g = 2.033 x 10-3

x 1000 100.09 1000 g = 203.48 x 10-3

กรม / ลตร = 203.48 มลลกรม / ลตร

แสดงวาความกระดางทงหมดของนาตวอยาง = 203.48 ppm

70

ตอนท 3 การหาความกระดางถาวรของนา (permanent hardness)

ปรมาณตวอยางนา (cm

3)

ไทแทรนต EDTA (cm3)

อนดเคเตอร การเปลยนแปลงสของ

อนดเคเตอร 1 2 3 เฉลย 50.0 4.75 4.70 4.65 4.70 eriochrom

black – T สารละลายสแดง – องน -->

สารละลายสนาเงน การคานวณ

จากการทดลองนาตวอยาง 50.0 cm3 ทาปฏกรยาพอดกบสารละลายมาตรฐาน EDTA 4.70 cm

3

จานวนโมลของสารละลายตวอยาง = จานวนโมลของ EDTA C1V1 = C2V2 1000 1000 C1 x 50.0 = 9.889 x 10

-3x 4.70

1000 1000 C1 = 9.296 x 10

-4

การรายงานความกระดางของนาใหรายงานเปนจานวน ppm ของ CaCO3 g = CV M 1000 g = 9.296 x 10-4

x 1000 100.09 1000 g = 930.4 x 10-4

กรม / ลตร = 93.04 มลลกรม / ลตร

แสดงวาความกระดางทงหมดของนาตวอยาง = 93.04 ppm ตอนท 4 การหาความกระดางชวคราวของนา (temporary hardness) ความกระดางชวคราว = ความกระดางทงหมด – ความกระดางถาวร = 203.48 – 93.04 = 110.44 ppm สรปผลการคานวณ ความกระดางทงหมดของนาตวอยาง = 203.48 ppm ความกระดางถาวร = 93.04 ppm ความกระดางชวคราว = 110.44 ppm

71

บนทกผลการทดลอง

รายงานการทดลองเรอง ................................................................................................................. ชอผทาการทดลอง

1................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา............................ 2................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา........................... 3................................................รหสนกศกษา..............................สาขาวชา...........................

วนททาการทดลอง ........................................................................................................................... อาจารยผควบคม ............................................................................................................................... วตถประสงค

1. ......................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................... 4. .........................................................................................................................................

72

ผลการทดลอง ตอนท 1 การหาความเขมขนทแนนอนของสารละลายมาตรฐาน 0.01 F EDTA

นาหนกของ CaCO3 = .............................................

- หาความเขมขนของ CaCO3 การคานวณ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- หาความเขมขนทแนนอนของสารละลายมาตรฐาน EDTA

ปรมาณสารละลายปฐมภม CaCO3 (cm

3)

ไทแทรนต EDTA (cm3)

อนดเคเตอร การเปลยนแปลงสของ

อนดเคเตอร 1 2 3 เฉลย

การคานวณ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ตอนท 2 การหาความกระดางของนาทงหมด (total hardness)

ปรมาณตวอยางนา (cm3)

ไทแทรนต EDTA (cm3)

อนดเคเตอร การเปลยนแปลงสของ

อนดเคเตอร 1 2 3 เฉลย

การคานวณ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

73

ตอนท 3 การหาความกระดางถาวรของนา (permanent hardness)

ปรมาณตวอยางนา (cm3)

ไทแทรนต EDTA (cm3)

อนดเคเตอร การเปลยนแปลงสของ

อนดเคเตอร 1 2 3 เฉลย

การคานวณ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ตอนท 4 การหาความกระดางชวคราวของนา (Temporary hardness) การคานวณ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรปและวจารณผลการทดลอง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

74

เอกสารอางอง

กลมสาขาชววทยาประยกตและมาตรฐานผลตภณฑสตว. 2555. เอกสารประกอบปฏบตการวชาการตรวจวเคราะหทางหองปฏบตการเบองตน. คณะเทคนคการสตวแพทย มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

ฐตยา ศรขวญ. 2548. คมอปฏบตการหลกเคมทวไป 1. พมพครงท 1. ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ปทมธาน.

ฐตยา ศรขวญ. 2548. คมอปฏบตการหลกเคมทวไป 2. พมพครงท 1. ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ปทมธาน.

ทะยานรง เหลอสนทรพย. ม.ป.ป. ปฏบตการเคม 1. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://e-book.ram.edu/e-book/inside/html/dlbook.asp?code=CM117(L). (24 มกราคม 2556).

ธวชชย ศรวบลย และชตมา ศรวบรณ. 2545. ปฏบตการเคมวเคราะห. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://e-book.ram.edu/e-book/inside/html/dlbook.asp?code=CH234. (24 มกราคม 2556).

นรนาม. 2550. อนดเคเตอรสาหรบกรด – เบส. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/acid-base/C8.HTM (15 กมภาพนธ 2556).

ประเสรฐ ศรไพโรจน. 2544. เทคนคทางเคม. พมพครงท 5. สานกพมพประกายพรก. พรพรรณ ผายพมพ. 2554. ความรทวไปเกยวกบเครองแกววดปรมาตร. TPA NEWS Calibration

September 2011 No. 177. หนา 17 – 18. มนนภา เทพสด. ปฏบตการเคมทวไป. สานกวชาการศกษาทวไป มหาวทยาลยศรปทม. มานพ อรญนารถ และคณะ. 2541. ปฏบตการเคมทวไป. พมพครงท 4. ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร

มหาวทยาลยสงขลานครนทร. สาขาวชาเคม สานกวชาวทยาศาสตร. 2555. ปฏบตการเคมพนฐาน. มหาวทยาลยวลยลกษณ. สานกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต. 2549. รใช...รเทคนคในหองปฏบตการ. พมพครงท 2.

กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย. วชร ชาตกตตคณวงศ. 2543. ปฏบตการเคม 1. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http://e-book.ram.edu/e-

book/inside/html/dlbook.asp?code=CH113(H). (24 มกราคม 2556). ศรรตน จนทจารณ. ม.ป.ป. เอกสารประกอบการสอนวชาเทคนคทางเคมอนทรย. ภาควชาเคม คณะ

วทยาศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร. อานวย อรณรงอารย, กลยา โอตากะ และพทยา สสด. 2548. ปฏบตการเคม 2. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก :

http://e-book.ram.edu/e-book/inside/html/dlbook.asp?code=CM118(48). (15 กมภาพนธ 2556).

Anonymuos. 2005. Analytical and Top Loading Balance "Denver" model SI-234. [online] : http://nano-machinery.com/catalog/index.php/manufacturers_id/250/sort/2a/ language/th. (15 February 2013).

75

บรรณานกรม

76

ประวตผเขยน

ชอ – นามสกล นางสนนทา ของสาย

การศกษา วท.บ. (เคม) มหาวทยาลยทกษณ : 2543 วท.ม. (เคมเชงฟสกส) มหาวทยาลยสงขลานครนทร : 2547

การทางาน ปจจบนเปนอาจารยสงกดสาขาวทยาศาสตรกายภาพ คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยการประมง มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย วทยาเขตตรง รบผดชอบสอนรายวชาเคม 1 , ปฏบตการเคม 1 , เคม 2 , ปฏบตการเคม 2 , หลกเคม , ปฏบตการหลกเคม , เคมเบองตน , เคมสาหรบวศวกร , ปฏบตการเคมสาหรบวศวกร , เคมเชงฟสกส , ปฏบตการเคมเชงฟสกส , หลกการใชเครองมอ , ปฏบตการหลกการใชเครองมอ , เคมเครองสาอาง , การควบคมคณภาพในอตสาหกรรม และคอมพวเตอรสาหรบวทยาศาสตร

ประสบการณ/ความเชยวชาญ มความเชยวชาญดานการสงเคราะหสารประกอบเชงซอนและวเคราะหโครงสรางตามหลกการทางผลกศาสตร ฤทธทางชวภาพของสารสกดจากพช

: