full papers proceeding NEC19

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

บทนา

จงั หวดั สกลนครมคี วามอุดมสมบูรณ์ด้วยทรัพยากรธรรมชาติหลายประการทั้งทางด้านทรัพยากรน้า ทรัพยากรป่าไม้ และสัตว์
ปา่ โดยเฉพาะอย่างย่ิงทรัพยากรป่าไม้จังหวัดสกลนครมีพ้ืนท่ีป่ามากกว่าร้อยละ 30 ของพ้ืนท่ี ในจานวนน้ีมีผืนป่าอนุรักษ์ที่สาคัญหลาย
แห่ง ได้แก่ อุทยานแห่งชาติภพู าน อุทยานแห่งชาตภิ ูผายล และอทุ ยานแห่งชาตภิ ูผาเหล็ก ประชาชนในพื้นท่ีต่างได้รับประโยชน์จากป่าไม้
ทงั้ ทางตรงและทางอ้อมอยา่ งอเนกอนันต์ เช่น การเป็นพ้ืนท่ีต้นน้า การดูดซับน้าไหลหลากและป้องกันดินถล่ม หรือการใช้สอยทรัพยากร
จากป่าท่ีได้รับอนุญาต เป็นต้น จึงปฏิเสธไม่ได้ว่าประชาชนในท้องถิ่นจังหวัดสกลนครมีความผูกพันและมีวิถีชีวิตเกี่ยวข้องกับป่าอย่าง
ใกลช้ ดิ

ป่าเศรษฐกิจครอบครัวหรือป่าส่วนบุคคล (Private Forest) นับเป็นทรัพยากรหน่ึงท่ีสร้างคุณประโยชน์ต่อทั้งผู้ครอบครองและ
ชุมชน สาหรับจังหวัดสกลนครป่าเศรษฐกิจครอบครัวส่วนใหญ่เป็นพื้นท่ีป่าแบบเต็งรังท่ีมีเอกสิทธ์ิในการครองครอง พ้ืนที่ป่ามีความ
หลากหลายทางชีวภาพสูงและมีการอยู่อาศัยร่วมกันเป็นระบบนิเวศแบบป่า ผู้ครอบครองหรือชุมชนจึงสามารถใช้ประโยชน์จากป่าน้ีทั้ง
เป็นแหล่งอาหาร แหล่งยารักษาโรค ร่วมไปถึงการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรอันหลากหลายในพ้ืนท่ีป่า เช่น การหาเห็ด พืชผัก ล่าสัตว์
ขนาดเล็ก เกบ็ สมุนไพร และการใช้พลังงานจากเศษกิ่งไม้ ฯลฯ นอกจากประชาชนในท้องถ่ินจะสามารถใช้ป่าน้ีเป็นแหล่งในการครองชีพ
แล้วยังสามารถเพิ่มมูลค่าด้วยการนาทรัพยากรต่าง ๆ สู่ท้องตลาดและสร้างรายได้แก่ครอบครัวอีกทางหนึ่ง ยิ่งไปกว่านั้นป่าเศรษฐกิจ
ครอบครัวยงั สามารถดูดซับกา๊ ซเรือนกระจกอันเป็นสาเหตุหน่ึงของการเปล่ียนแปลงสภาพภูมิอากาศได้เป็นอย่างดี ซึ่งการช่วยดูดซับก๊าซ
เรอื นกระจกจาพวกก๊าซคารบ์ อนไดออกไซดน์ ีผ้ ู้ครอบครองปา่ ยังสามารถคิดคานวณเป็นหน่วยคารบ์ อนเครดิตเพ่ือขายเป็นรายได้อีกด้วย

การเปลย่ี นแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศท้ังในระดับโลกและในระดับท้องถิ่นโดยมีการเช่ือมโยงกับ
ภัยพิบัติท่ีรุนแรงและมีความถี่สูงขึ้น [1] ระบบนิเวศที่เคยอยู่ในสภาพภูมิอากาศเดิมย่อมได้รับผลกระทบจากการเปล่ียนแปลงน้ี
อย่างหลีกเล่ยี งไม่ได้ ดังมีรายงานจากหลากหลายพื้นที่ท่ัวโลกท่ีรายงานว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อความ
หลากหลากทางชีวภาพ เชน่ ลอนดอน แคนนาดา ออสเตรเรยี สหรฐั อเมริกา และหลายประเทศในทวีปเอเชีย [2] และยังส่งผลให้
การแพร่ระบาดของโรคพืชมีความชุกมากขึ้นอีกด้วย [3] จากผลกระทบที่เกิดจากการเปล่ียนแปลงสภาพภูมิอากาศเหล่าน้ี หาก
ชุมชนหรือผู้ครอบครองป่าเศรษฐกิจครอบครัวขาดการปรับตัวและแผนในการบรรเทาผลกระทบย่อมมีความเสี่ยงสูงท่ีจะสูญเสีย
แหลง่ ทรัพยากรอันมคี า่ ซ่ึงอาจนาไปสกู่ ารปัญหาทางเศรษฐกจิ และสังคมต่อไป

ปา่ เศรษฐกิจครอบครัวเป็นระบบนิเวศที่อาจได้รับผลกระทบจากการเปล่ียนแปลงสภาพภูมิอากาศเช่นเดียวกัน หากความอุดม
สมบูรณ์ของพืชพรรณบริเวณป่ามีการเปลี่ยนแปลง การใช้ประโยชน์จากป่าเศรษฐกิจครอบครัวของผู้ครอบครองและชุมชนในท้องถิ่นก็
อาจได้รับผลกระทบจากการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพของป่า ซ่ึงจะนาไปสู่ผลกระทบต่อการดารงชีพของประชาชนผู้ใช้
ประโยชน์จากป่าและกระทบต่อเศรษฐกิจ-สังคมของครัวเรือนในท้องถ่ินเป็นลูกโซ่ได้ โครงการวิจัยน้ีเล็งเห็นความสาคัญของป่าเศรษฐกิจ
ครอบครัวที่มีต่อประชาชนในท้องถิ่นจังหวัดสกลนคร จึงจะทาการติดตามการเปลี่ยนแปลงของความอุดมสมบูรณ์ของป่าเศรษฐกิจ
ครอบครวั ในจงั หวดั สกลนครด้วยการสารวจระยะไกลจากข้อมูลจากดาวเทียมสารวจทรัพยากรธรรมชาติ โดยจะทาการติดตามความอุดม
สมบูรณ์ของป่าเศรษฐกิจครอบครัวในพ้ืนท่ีอาเภอกุสุมาลย์ จังหวัดสกลนคร เน่ืองจากประชาชนในพื้นที่นี้มีการใช้ประโยชน์จากป่า
เศรษฐกจิ ครอบครวั อย่างเด่นชดั ซึง่ คาดวา่ ผลจากการวจิ ัยน้ีหนว่ ยงานทเ่ี กีย่ วข้องและประชาชนในท้องถ่ินจะสามารถนาไปใช้เป็นข้อมูลใน
การปรบั ตวั เขา้ หาการเปลีย่ นแปลงสภาพภูมิอากาศได้

อุปกรณ์และวธิ ีการ

การศึกษานี้มีขอบเขตพื้นท่ีศึกษาบริเวณป่าเศรษฐกิจครอบครัว บ้านโคกสะอาด ตาบลอุ่มจาน อาเภอกุสุมาลย์ จังหวัด
สกลนคร มีขนั้ ตอนการดาเนนิ งาน 5 ขนั้ ตอน ดังนี้

1) การสารวจขอบเขตพ้ืนท่ปี ่าเศรษฐกจิ ครอบครัว ขน้ั ตอนนเี้ ป็นการกาหนดขอบเขตของพน้ื ท่ปี ่าเศรษฐกจิ ครอบครัวโดย
กาหนดขอบเขตพื้นท่ีดว้ ยพิกัดภมู ิศาสตร์

2) การเตรียมข้อมูลดาวเทียม ข้ันตอนน้ีเป็นการเตรียมข้อมูลจากดาวเทียมสารวจทรัพยากรธรรมชาติ Sentinel-2
ในช่วงฤดแู ล้ง (เดือนพฤศจิกายนถึงเมษายน) ท่ีไม่มีเมฆปกคลุมบริเวณพ้ืนที่ศึกษาเพ่ือป้องกันการรบกวนจากสภาพอากาศ ตั้งแต่
เดอื นธนั วาคม พ.ศ. 2558 ถึง มกราคม พ.ศ. 2563

3) การประมวลผลภาพถ่ายดาวเทียม ขั้นตอนนี้เป็นการนาข้อมูลเชิงตัวเลขจากระบบดาวเทียมมาประมวลผลเป็นภาพ
แสดงพ้ืนท่ีป่าแบบสีจริง และประมวลผลแสดงความสมบูรณ์ของพืชพรรณด้วยดัชนีเน้นภาพพืชพรรณ (Enhanced Vegetation

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 183 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

Index: EVI) ดงั สมการ (1) เนือ่ งจากสามารถแสดงความสมบูรณข์ องพืชพรรณในบริเวณที่รับอทิ ธิพลจากพ้ืนผวิ ไดด้ ซี ่ึงเหมาะสมกับ
ป่าทางภาคอีสานทม่ี กั ทิง้ ใบในฤดูแล้ง

EVI = G[(NIR-Red)/(NIR+C1Red-C2Blue+L)] (1)
เมือ่

NIR คือ ค่าการสะท้อนพลังงานชว่ งคล่ืนใกลอ้ นิ ฟราเรด
Red คือ ค่าการสะทอ้ นพลงั งานชว่ งคล่นื สีแดง
Blue คือ ค่าการสะทอ้ นพลังงานช่วงคลืน่ สนี า้ เงนิ
G คอื Gain factor มคี า่ เท่ากับ 2.5
L คอื Canopy background adjustment มีคา่ เท่ากับ 1
C1 คือ Atmospheric aerosol resistance มคี ่าเท่ากบั 6
C2 คือ Atmospheric aerosol resistance มีคา่ เท่ากบั 7.5

4) การวิเคราะหผ์ ลภาพถา่ ยดาวเทยี ม ขน้ั ตอนนเ้ี ปน็ การวิเคราะหแ์ นวโน้มการเปลย่ี นแปลงขนาดพนื้ ทปี่ ่าตามค่าดชั นีเนน้
ภาพพชื พรรณเชิงพ้นื ที่และช่วงเวลาในชว่ งฤดแู ล้ง

5) การวเิ คราะห์แนวโน้มความสัมพันธ์กับข้อมูลอุตุ-อุทกวิทยา ข้ันตอนนี้ได้วิเคราะห์ความสัมพันธ์ของการเปล่ียนแปลง
ขนาดพนื้ ทต่ี ามคา่ ดชั นเี นน้ ภาพพืชพรรณกบั ข้อมูลอุตุ-อทุ กวิทยา โดยใชช้ ดุ ข้อมลู การวิเคราะห์ใหม่ (Reanalysis data) อีอาร์เอ 5
(ERA5) จาก ECMWF (The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) ณ ตาแหน่ง 17.3ºN 104.1ºE เพื่อ
ศกึ ษาผลการเปล่ยี นแปลงลกั ษณะอากาศทม่ี ตี อ่ พน้ื ทปี่ ่าในช่วงฤดแู ล้ง

ผลการทดลองและวจิ ารณ์

จากการสารวจป่าเศรษฐกิจครอบครัวบริเวณอาเภอกุสุมาลย์ จังหวัดสกลนคร พบว่ามีผืนป่าส่วนบุคคลท่ีประชาชนใช้
ประโยชน์ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของบ้านโคกสะอาด ตาบลอุ่มจาน จึงกาหนดเป็นพ้ืนท่ีศึกษาจานวน 391 ไร่ ณ พิกัด 17.35ºN
104.10ºE ตามเส้นปะสีเหลือง ดังรูปท่ี 1 และประมวลผลภาพถ่ายดาวเทียมเพ่ือแสดงความสมบูรณ์ของป่าด้วยดัชนีเน้นภาพพืช
พรรณ ผลการศึกษาพบว่าในฤดแู ลง้ ป่าเศรษฐกิจครอบครวั บริเวณบ้านโคกสะอาดมีพน้ื ทป่ี ่าสมบรู ณม์ าก (EVI>0.6) เฉลี่ย 14.5 ไร่
มีพื้นที่ป่าสมบูรณ์ (EVI=0.6-0.4) เฉล่ีย 135.3 ไร่ มีพื้นท่ีป่าค่อนข้างสมบูรณ์ (EVI=0.4-0.2) เฉลี่ย 231.7 ไร่ และมีพ้ืนท่ีป่าไม่
สมบรู ณ์ (EVI<0.2) เฉลย่ี 9.5 ไร่ ดงั ตารางท่ี 1 นอกจากน้พี บว่าเดอื นเมษายนเป็นเดอื นท่ีมพี น้ื ท่ีปา่ ไมส่ มบรู ณ์สงู สุด คอื เฉลี่ย 13.1
ไร่ ในทางตรงขา้ มพบว่าเดือนพฤศจิกายนเป็นเดือนท่ีพบพื้นท่ีป่าสมบูรณ์มากเฉลี่ย 50.0 ไร่ ดังตารางท่ี 2 ยิ่งกว่าน้ันเมื่อพิจารณา
การกระจายตัวของข้อมูลขนาดพ้ืนที่ป่าตาม EVI พบว่าในช่วงกลางถึงปลายฤดูแล้ง (เดือนมกราคมถึงเมษายน) ป่าเศรษฐกิจ
ครอบครวั มีพ้ืนที่ป่าสมบรู ณ์มากต่ามากเมื่อเทยี บกบั ช่วงต้นฤดู ดังรูปที่ 2 ซึ่งเป็นผลจากอิทธิพลความชุ่มชื้นท่ีได้จากฤดูมรสุมก่อน
หน้าจงึ มีพื้นท่ปี า่ สมบรู ณ์มากในชว่ งต้นฤดแู ลง้

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 184 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

รูปที่ 1 บริเวณขอบเขตพน้ื ท่ีศกึ ษา บ้านโคกสะอาด ตาบลอมุ่ จาน อาเภอกุสุมาลย์ จังหวดั สกลนคร

รปู ที่ 2 การกระจายตวั ของขนาดพน้ื ทปี่ ่าเศรษฐกิจครอบครวั ตามดชั นเี นน้ ภาพพืชพรรณเชิงชว่ งเวลา

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 185 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

ตารางที่ 1 ขนาดพ้นื ที่ป่าตามดัชนีเนน้ ภาพพืชพรรณ

ขนาดพนื้ ท่ตี าม EVI (ไร)่

คา่ สถติ ิ >0.6 0.6-0.4 0.4-0.2 <0.2
(ไม่สมบรู ณ์)
(สมบูรณม์ าก) (สมบูรณ์) (ค่อนขา้ งสมบูรณ์)
0.5 (0.1%)
ตา่ สดุ 0.0 (0.0%) 0.8 (0.2%) 28.8 (7.4%) 30.5 (7.8%)
9.5 (2.4%)
สูงสดุ 242.8 (62%) 288.5 (74%) 382.0 (98%)

เฉลี่ย 14.5 (3.7%) 135.3 (35%) 231.7 (59%)

ตารางที่ 2 ขนาดพน้ื ทป่ี า่ เฉล่ียตามดัชนเี น้นภาพพชื พรรณ

ขนาดพ้ืนที่ตาม EVI (ไร)่

เดือน >0.6 0.6-0.4 0.4-0.2 <0.2
(ไม่สมบรู ณ์)
(สมบรู ณม์ าก) (สมบูรณ์) (ค่อนขา้ งสมบรู ณ์)
12.1 (3.1%)
ม.ค. 0.1 (0.0%) 90.4 (23%) 288.4 (74%) 13.0 (3.3%)
10.8 (2.8%)
ก.พ. 0.0 (0.0%) 23.4 (6.0%) 354.6 (91%) 13.1 (3.4%)
4.4 (1.1%)
มี.ค. 0.0 (0.0%) 77.7 (20%) 303.3 (78%) 5.8 (1.5%)

เม.ย. 29.9 (7.6%) 99.8 (26%) 248.3 (64%)

พ.ย. 50.0 (13%) 248.5 (64%) 88.1 (23%)

ธ.ค. 19.2 (4.9%) 234.6 (60%) 131.5 (34%)

เมือ่ พจิ ารณาแนวโนม้ การเปล่ียนแปลงพ้ืนทีป่ ่าเชิงชว่ งเวลา พบว่าขนาดพนื้ ท่ปี ่าสมบรู ณ์มากและป่าสมบูรณ์มีแนวโน้มลดลง
ในทางตรงข้ามพบว่าพื้นท่ีป่าค่อนข้างสมบูรณ์และป่าไม่สมบูรณ์มีแนวโน้มเพ่ิมสูงขึ้น ดังรูปท่ี 3 (เส้นปะแสดงถึงแนวโน้มการ
เปลยี่ นแปลงเชิงเสน้ ตรง) แสดงให้เห็นว่าสภาพพื้นที่ป่าเศรษฐกิจครอบครัวมีการเปลี่ยนแปลงระดับความอุดมสมบูรณ์ลดลง และ
เม่ือพิจารณาแนวโน้มการเปล่ียนแปลงขนาดพ้ืนท่ีเทียบกับแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงตัวแปรทางอุตุ-อุทกวิทยา พบว่าพ้ืนที่ป่า
สมบูรณ์มากและป่าสมบูรณ์มีแนวโน้มการเปล่ียนแปลงในทางตรงข้ามกับอุณหภูมิ ปริมาณฝน การระเหย แต่มีแนวโน้มการ
เปลย่ี นแปลงในทางเดยี วกันกับปรมิ าณความชน้ื ในดินระดับลึก ดังรปู ท่ี 4

ทั้งนี้การพบแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงความอุดมสมบูรณ์ของป่ามีทิศทางตรงข้ามกับแนวโน้มปริมาณฝน เป็นผลมาจาก
ลักษณะดินในบริเวณนี้เป็นชุดดินที่ 49 มีลักษณะดินบนเป็นดินร่วนปนทราย ดินล่างเป็นดินเหนียวปนลูกรัง น้าซึมได้ช้าและ
สามารถอมุ้ นา้ ได้ตา่ เมือ่ ฝนมคี วามเข้มสูงจะเกิดการไหลหลากมากกว่าการซึม น้าฝนท่ีตกในบริเวณนี้จึงกลายเป็นความชื้นในดิน
ระดับลึกได้น้อย พชื พรรณเรือนยอดภายในป่าเศรษฐกิจครอบครวั เป็นต้นไม้ใหญจ่ งึ ได้รบั ความชืน้ จากดนิ นอ้ ย ส่งผลให้ปา่ สมบรู ณม์ ี
ความอดุ มสมบรู ณล์ ดลงเมื่อมฝี นมากเกินกวา่ พอดี

จากแนวโน้มเปลี่ยนแปลงพ้ืนท่ีป่าเชิงช่วงเวลาและแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงข้อมูลทางอุทก-อุตุนิยมวิทยาแสดงให้เห็นว่า
ความอุดลสมบูรณ์ของป่าเศรษฐกิจครอบครัวได้รับผลกระทบจากการเปล่ียนแปลงสภาพอากาศ ดังน้ันเจ้าของกรรมสิทธิ์ป่าควร
รกั ษาสภาพความช้ืนในดินเพอื่ รกั ษาความอุดมสมบรู ณข์ องป่าไว้ด้วยการพัฒนาระบบชลประทานขนาดเล็กภายในพื้นท่ีป่าของตน
เชน่ การวางระบบน้าหยดจากบอ่ น้าใตด้ นิ อย่างไรก็ตามการศึกษาน้ีเป็นการศึกษาการเปลี่ยนแปลงระยะส้ันเพียง 50 เดือน การ
พิจารณาแนวโนม้ การเปลยี่ นแปลงจึงอาจมคี วามคาดเคลื่อน ดังน้ันในการศึกษาในรายละเอียดต่อไปควรขยายขอบเขตระยะเวลา
การศกึ ษาและควรมีการตัง้ สถานตี รวจวดั ขอ้ มูลอุทก-อทุ กวทิ ยาภาคพน้ื ในพืน้ ท่ศี กึ ษาเพือ่ ใช้ปรบั เทยี บกบั ข้อมลู การสารวจระยะไกล

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 186 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

รปู ท่ี 3 แนวโน้มการเปลีย่ นแปลงขนาดพ้นื ที่ปา่ เศรษฐกจิ ครอบครวั ตามดชั นเี น้นภาพพืชพรรณ

รูปที่ 4 แนวโน้มการเปล่ียนแปลงขอ้ มูลทางอทุ ก-อุตนุ ยิ มวิทยา

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 187 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

สรุป

ป่าเศรษฐกจิ ครอบครวั บริเวณบา้ นโคกสะอาด ตาบลอมุ่ จาน อาเภอกสุ ุมาลย์ จังหวดั สกลนคร ภายใต้พื้นท่ีศึกษา 391 ไร่
ในฤดูแล้งมพี ืน้ ทป่ี ่าความอุดมสมบูรณ์มากเฉลี่ย 14.5 ไร่ ป่าความอุดมสมบรู ณเ์ ฉลย่ี 135.3 ไร่ ป่าค่อนข้างสมบูรณ์เฉลี่ย 231.7 ไร่
และป่าไม่สมบูรณ์เฉลี่ย 9.5 ไร่ ความอุดมสมบูรณ์ของป่าเศรษฐกิจครอบครัวน้ีมีแนวโน้มลดลง ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มการ
เปลยี่ นแปลงของอณุ หภูมิ ปรมิ าณฝน และการระเหยทเ่ี พิม่ ขึ้น อีกทั้งมคี วามสอดคลอ้ งกับแนวโน้มปริมาณความชื้นในดินระดับลึก
ทล่ี ดลง แสดงใหเ้ ห็นวา่ ความอุดมสมบูรณ์ของป่าเศรษฐกิจครอบครวั ได้รับผลกระทบจากการเปล่ียนแปลงสภาพอากาศ

กิตติกรรมประกาศ

การวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนทุนวิจัยจากทุนสนับสนุนการวิจัยสาหรับบุคลากรมหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร ประจาปี
งบประมาณ 2562

เอกสารอา้ งอิง

[1] Mal, S., Singh, R. B., Huggel, C., & Grover, A. 2018. Introducing Linkages Between Climate Change, Extreme
Events, and Disaster Risk Reduction. In S. Mal, R. B. Singh, & C. Huggel (Eds.), Climate Change, Extreme
Events and Disaster Risk Reduction: Towards Sustainable Development Goals. Springer., Cham.

[2] Bhuiyan, M. A., Jabeen, M., Zaman, K., Khan, A., Ahmad, J., & Hishan, S. S. 2018. The impact of climate
change and energy resources on biodiversity loss: Evidence from a panel of selected Asian countries.
Renewable Energy, 117: 324–340.

[3] Sturrock, R. N., Frankel, S. J., Brown, A. V., Hennon, P. E., Kliejunas, J. T., Lewis, K. J., … Woods, A. J. 2011.
Climate change and forest diseases. Plant Pathology, 60(1): 133–149.

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 188 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

030

การศกึ ษามาตรฐานน้าทง้ิ จากโรงไฟฟ้าพลงั งานความร้อน
Study on Standards of Thermal Power Plant
Wastewaters

จุลละพงษ์ จลุ ละโพธิ1* มานะ อมรกิจบารุง2 และ พภิ สั สร ศริ เิ วช3
Chullaphong Chullabodhi1* Mana Amornkitbamrung2 and Pipatsorn Siriwach3
1*ศาสตราจารย์ ; 2รองศาสตราจารย์ ; นักศกึ ษา ภาคการจดั การพลงั งาน คณะพลงั งานส่ิงแวดลอ้ ม และวัสดุ

มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบรุ ี กรงุ เทพฯ 10140
*โทรศัพท์ : +66(0)949245519, โทรสาร : 02-470-8612, E-mail : [email protected]

บทคัดยอ่

น้าท้ิงจากกระบวนการหล่อเย็นส่งผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสาคัญ ดังนั้นเพ่ือป้องกันและรักษาสภาพของ
แหลง่ น้าตามธรรมชาตหิ ลายหน่วยงานจึงประกาศใช้กฎหมาย กฎระเบียบ ข้อบังคับต่างๆ สาหรับควบคุมการระบายน้าทิ้งลงสู่
แหล่งนา้ สาธารณะ แตใ่ นปัจจบุ นั กลบั พบวา่ ประกาศตา่ งๆ มเี น้อื หาทล่ี า้ สมัยไม่สอดคลอ้ งกับบริบทของปัญหาสง่ิ แวดล้อมท่ีเกิดข้ึน
งานวิจัยน้ีจึงมีวัตถุประสงค์เพ่ือศึกษาความเหมาะสมของเกณฑ์ค่ามาตรฐานน้าท้ิงโดยเฉพาะมาตรฐานท่ีใช้ควบคุมการระบายน้า
หล่อเย็นจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนของประเทศไทยในปัจจุบันและเปรียบเทียบกับเกณฑ์มาตรฐานของต่างประเทศ ได้แก่
ประเทศสงิ คโปร์และประเทศญ่ีป่นุ โดยวธิ ีการศกึ ษาอาศัยการรวบรวมข้อมูลจากรายงานการวิเคราะห์ผลกระทบสิ่งแวดล้อมและ
รายงานการตรวจวัดสิง่ แวดล้อมของโรงไฟฟา้ เปน็ สาคัญ และมีการแบ่งสถานการณ์การศกึ ษาออกเป็น 4 สถานการณต์ ามแหล่งน้า
ดิบท่ีนามาใช้เพื่อการหล่อเย็น การศึกษาพบว่า แนวทางการใช้น้าของสถานการณ์ตัวอย่างมีความคล้ายคลึงกันท้ังในส่วนของ
วัตถุประสงค์การใช้น้า วิธีการและ/หรือกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้าก่อนและหลังการใช้งาน ในส่วนของการเปรียบเทียบ
ความแตกต่างของมาตรฐานควบคุมการระบายน้าท้ิงของประเทศไทยกับประเทศสิงคโปร์และประเทศญ่ีปุ่นพบว่าการกาหนดค่า
ความเข้มข้นของสารมลพิษในบางดัชนีชี้วัด ค่ามาตรฐานของประเทศไทยมีการกาหนดค่าความเข้มข้นของสารมลพิษเข้มงวด
มากกว่าประเทศสิงคโปร์และประเทศญี่ปุ่น แต่แนวทางการบังคับใช้กฎหมายของประเทศไทยเม่ือเทียบกับท้ัง 2 ประเทศยังมี
ช่องว่างท่ีสามารถปรับปรุงพัฒนาได้ บทความฉบับน้ีจึงเสนอให้มีการกาหนดปริมาณน้าทิ้งของแต่ละแหล่งกาเนิดโดยคานึงถึงขีด
ความสามารถของแหล่งนา้ ในการรองรับสารมลพิษเป็นตัวแปรสาคัญในการปรับปรงุ มาตรฐานควบคมุ การระบายนา้ ท้งิ

คา้ ส้าคัญ : น้าหลอ่ เย็น; มาตรฐานควบคมุ การระบายน้าท้ิง; โรงไฟฟา้ พลังความรอ้ น

Abstract

For controlling the drainage of water into public water sources, but nowadays, various
announcements The content is out-of-date, inconsistent with the context of the environmental problems
that arise. this research aims to study the suitability of the wastewater standard, especially the standard used
to control the cooling water drainage from thermal power plants of Thailand today and compare with the
benchmark of foreign countries such as Singapore and Japan by the methodology The study is based on the
compilation of data from the Environmental Impact Assessment Report and the Environmental Monitoring
Report of the power plant. The results of the study show that the 4 power plant projects that have similar
water usage guidelines, whether it is water use purpose, Methods and/or processes to Pre-Treatment water
and Post-treatment water. For the comparison of the different standards of Thailand effluent control in

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 189 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

Singapore and Japan, it is found that the determination of pollutant concentration in some indicators The
standard values of Thailand are more stringent in determining the concentration of pollutants than in
Singapore and Japan. But the law enforcement guidelines of Thailand, when compared to both countries,

there is still a gap that can be improved and developed. This thesis proposes the determination of the
amount of wastewater for each source, taking into account the ability of the water source to handle
pollutants, which is an important variable in improving the standard of drainage control.

Keywords : Coolant; Thermal power plant; Standards of Wastewater

บทนา้

การใช้น้าในกระบวนการผลิตไฟฟ้าเกิดขึ้นใน 2 ส่วนหลักคือ ระบบน้าป้อนและระบบน้าหล่อเย็น [1] ซ่ึงระบบน้าหล่อ
เยน็ เปน็ แหลง่ กาเนิดน้าทง้ิ ปรมิ าณมากทส่ี ุด โดยแหลง่ นา้ ดบิ สาหรับใช้ในระบบหลอ่ เย็นไดจ้ ากน้าประปา น้าผิวดิน (น้าจืดและน้า
ทะเล) น้าใต้ดิน นอกจากน้ีในปัจจุบันยังมีการนาน้าเสียท่ีผ่านกระบวนการบาบัดแล้วมาใช้ในระบบน้าหล่อเย็นอีกด้วย [2] อาจ
กลา่ วไดว้ ่าแหล่งนา้ ทุกประเภทสามารถใช้ในระบบหล่อเย็นได้ แตน่ า้ จากแหล่งท่ีมาต่างๆ มักมีสิ่งเจือปนหลายชนิดจึงต้องผ่านการ
ปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้มีคุณสมบัติเหมาะสมก่อนนาไปใช้ กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้าเพ่ือใช้ในระบบหล่อเย็นมี 3 ขั้นตอน
ใหญๆ่ คือ การกาจัดความขุ่นหรือของแขง็ ไม่ละลายนา้ การกาจดั ของแขง็ ละลายนา้ และการฆา่ เช้อื โรค ซง่ึ ในบางข้ันตอนของการ
ปรับปรุงคุณภาพน้าและระหว่างการใช้น้ามีการเติมสารเคมีร่วมด้วย ดังน้ันมลพิษทางส่ิงแวดล้อมจากน้าท้ิงของระบบหล่อเย็น
นอกจากมลพิษเรื่องอุณหภูมิแล้ว ยังมีมลพิษในเรื่องของสารเคมีตกค้างอีกด้วย เม่ือทาการรวบรวมงานวิจัยเก่ียวกับผลกระทบ
สิ่งแวดลอ้ มทีเ่ กดิ จากการระบายนา้ หล่อเย็นพบวา่ ความรอ้ นที่มากับน้าทิ้งจากระบบหอหล่อส่งผลกระทบทางกายภาพในลักษณะ
ตา่ งๆ เชน่ ความหนาแน่น ความหนดื ความดันไอ แรงตึงผิว ความสามารถในการละลายของก๊าซ การแพร่กระจายของความ
ร้อน เปน็ ตน้ [3] อณุ หภมู ขิ องน้าทิ้งจากระบบหล่อเย็นของโรงไฟฟ้าทาให้อุณหภูมิของแหล่งน้าเปลี่ยนแปลงเพ่ิมสูงขึ้น ก่อให้เกิด
ความเครียดและเพ่ิมอัตราการตายของปลาและสัตว์น้าอ่ืนๆ ในบางคร้ังอุณหภูมิที่เพ่ิมขึ้นส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้า
ลดลงและสารประกอบเคมีหลายชนิดสามารถละลายน้าได้มากขึ้น ค่าของอุณหภูมิท่ีเพิ่มข้ึน 10 องศาเซลเซียส จะทาให้
เกิดปฏิกิริยาเคมีในน้าเพิ่มขึ้น 2 เท่า [4] Whitehouse [5] ทบทวนวรรณกรรมเกี่ยวกับคลอรีนที่ใช้เพ่ือกาจัดจุลินทรีย์ใน
โรงไฟฟ้าทาให้น้าทิ้งจากโรไฟฟ้าโดยเฉาะน้าหล่อเย็นอาจมีคลอรีนตกค้างอยู่และได้นาเสนอข้อมูลเก่ียวกับผลกระทบของคลอรีน
อิสระ (Free chlorine) และchlorinated disinfection by-products (CDBPs) ท่ีมีต่อระบบนิเวศทางน้า ผลการศึกษาพบว่า
สิง่ มชี วี ติ ชนิดต่างๆ ในน้าจืดและนา้ ทะเลสามารถได้รับคลอรีนเข้าไปในร่างกายได้ในลักษณะเดียวกัน แตกต่างกันท่ีสิ่งมีชีวิตขนาด
เล็กจะใชเ้ วลาในการสัมผสั กบั คลอรีนน้อยกวา่ สิ่งมชี วี ิตขนาดใหญ่ จงึ สรปุ ผลการศกึ ษาวา่ ส่ิงมีชวี ิตในน้ามคี วามอ่อนไหวตอ่ คลอรีนที่
ปนเปื้อนมากับน้าท้ิง Jenner [6] ทาการศึกษาถึงรูปแบบของ CDBPs ท่ีพบในน้าทิ้งจากระบบหล่อเย็น ท่ีมีการใช้คลอรีนเพื่อ
วัตถุประสงค์ในการฆ่าเชื้อจุลิทรีย์ ป้องกันสาเหตุของการเกิดฟาวลิ่ง โดยเก็บรวบรวมข้อมูลจากโรงไฟฟ้า 10 แห่งในสหราช
อนาจักรฝร่ังเศสและเนเธอรแ์ ลนด์ ซึ่งการศกึ ษาพบวา่ น้าทง้ิ มปี รมิ าณคลอรีนเฉล่ีย 0.5-1.5 mg/L as Cl2 โดย CDBPs ที่มีปริมาณ
มากที่สุดคือ โบรโมฟอม (Bromoform) มีความเข้มข้นเฉล่ีย 16.32±2.10 µg/L และพบ Dibromoacetoritrile (DBAN) ความ
เข้มข้นเฉล่ีย 1.48±0.56 µg/L นอกจากน้ียังพบ CBPs อื่นๆ ได้แก่ Dibromochloromethane Bromodichloromethane
2,4,6-Trichlorophenol ทม่ี คี วามเข้มข้นรวมกันน้อยมาก (<1 µg/L) Mohamed [7] ศึกษาถงึ ผลกระทบของน้าทิง้ จากโรงไฟฟ้า
ที่มีการใชน้ ้าทะเลต่อคุณภาพนา้ ทะเลทเี่ ป็นแหล่งรองรบั นา้ ท้ิง พบวา่ นา้ จากโรงไฟฟ้ามีความเข้มข้นของเกลือสูงทาให้ความเข้มข้น
ของเกลือในน้าทะเลเพิ่มขึ้นตามไปด้วย จากปกติน้าทะเลมีความเข้มข้นของเกลือประมาณ 45 ppt เมื่อมีการปล่อยน้าท้ิง
จากโรงไฟฟ้าทาใหค้ วามเข้มขน้ ของเกลือเพมิ่ ข้นึ เฉลีย่ ประมาณ 4-5 ppt อุณหภมู ขิ องน้าทงิ้ ทาให้อุณหภมู ิของนา้ ทะเลจากเดิม 35
7-8 °ซ เพ่ิมขนึ้ เฉล่ีย 7-8 °ซ อุณหภมู ิทเ่ี พ่ิมขนึ้ จะส่งผลต่อปริมาณออกซิเจนละลายน้าลดลง จากการทบทวนวรรณกรรมทาให้เห็น
วา่ นา้ ทิง้ จากระบบหล่อเย็นที่ระบายออกสสู่ ง่ิ แวดล้อมส่งผลกระทบต่อระบบนเิ วศนอ์ ย่างมนี ยั สาคญั ดงั นนั้ หลายหนว่ ยงานจึงมกี าร
ควบคุมการระบายน้าทิ้งด้วยการจัดทาคู่มือ กาหนดกฎเกณฑ์ มาตรการต่างๆ ขึ้น ในประเทศไทยมีการป้องกับผลกระทบ
สงิ่ แวดลอ้ มจากการระบายน้าท้ิงออกส่แู หลง่ นา้ สาธารณะด้วยการกาหนดค่าความเข้มข้นสูงสุดของสารมลพิษท่ียอมให้ปนเป้ือนใน
นา้ ท้ิงบังคับใช้ในรูปแบบของกฎหมาย ซึ่งกฎหมายและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมในประเทศไทยหลายฉบับได้ออกตามความใน
พระราชบัญญัติส่งเสริมและอนุรักษ์คุณภาพส่ิงแวดล้อมแห่งชาติ พ.ศ. 2535 ได้แก่ ประกาศกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและ
สิ่งแวดล้อม เรื่อง กาหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม นิคมอุตสาหกรรม และเขตประกอบการ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 190 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

อุตสาหกรรม. ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 133 ตอนพิเศษ 129 ง, วันที่ 6 มิถุนายน 2559 ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมฉบับท่ี 2
(พ.ศ. 2539) เร่อื งกาหนดคุณลักษณะของน้าท้ิงที่ระบายออกจากโรงงาน ประกาศกรมเจ้าท่า ท่ี 419/2540 ลงวันที่ 22 สิงหาคม
2540 เรือ่ งกาหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้าท้ิงจากแหล่งกาเนิดประเภทโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม คาสั่ง
กรมชลประทานที่ 73/2554 ลงวันที่ 1 เมษายน 2554 เร่ือง การป้องกันและการแก้ไขการระบายน้าทิ้งที่มีคุณภาพต่าลงทางน้า
ชลประทานและทางน้าทเ่ี ช่อื มตอ่ กบั ทางนา้ ชลประทานในพน้ื ทโี่ ครงการชลประทาน ประกาศกระทรวงอตุ สาหกรรม (พ.ศ. 2551)
ลงวันที่ 25 มิถุนายน 2551 เรื่องมาตรการควบคุมปริมาณความสกปรกของน้าท้ิงจากภาคอุตสาหกรรมเพื่อฟื้นฟูคุณภาพน้าใน
แม่นา้ เจ้าพระยา พ.ศ.2551 และถงึ แม้วา่ จะมีการประกาศใช้กฎหมาย กฎระเบียบ ข้อบังคับต่างๆ กลับปรากฏว่ากฎหมายบาง
ฉบับมีอายุการใช้งานมากกว่า 20 ปี ส่งผลให้เกิดเสียงวิพากษ์วิจารณ์ว่ามีเน้ือหาที่ล้าสมัย ไม่สอดคล้องกับบริบทของปัญหา
สิง่ แวดล้อมที่เกดิ ข้ึนในปจั จบุ นั [3] อกี ท้งั เทคโนโลยีโรงไฟฟา้ และการบาบัดน้าเสยี มกี ารพฒั นามากยิ่งขึน้ สมควรที่จะมีการศึกษา
สถานการณ์ปัจจุบัน ท้ังในส่วนของน้าทิ้งและค่ามาตรฐานท่ีใช้ควบคุมการระบายน้าท้ิง ดังน้ันงานวิจัยน้ีจึงมีวัตถุประสงค์เพ่ือ
ศึกษาลักษณะน้าท้ิงจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนและเกณฑ์มาตรฐานของประเทศไทยและประเทศอ่ืนๆ และเพื่อศึกษาและ
ตรวจสอบความเหมาะสมของค่ามาตรฐานนา้ ทง้ิ จากโรงไฟฟา้ พลังงานความรอ้ นของประเทศไทยในปจั จุบนั

อปุ กรณ์และวิธีการ

การศึกษาข้อมูลท่ีเก่ียวข้องกับกระบวนการผลิตน้าใช้ในระบบหล่อเย็นของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน พร้อมทั้งเปรียบเทียบ
ความแตกต่างของวิธีการเตรียมน้าใช้และการจัดการน้าท้ิงและลักษณะน้าทิ้งท่ีเกิดขึ้นจากระบบหล่อเย็นดาเนินการด้วยการศึกษาจะ
พิจารณาข้อมูลจากรายงานการวิเคราะห์ผลกระทบส่ิงแวดล้อมของโรงไฟฟ้าเป็นสาคัญ รวมทั้งอาศัยการสอบถามข้อมูลจากผู้ผลิต
ไฟฟา้ ในประเทศไทยหรอื จากการรวบรวมข้อมูลของหนว่ ยงานราชการไทยที่ทาหน้าที่กากับดแู ลในปัจจุบนั

การศึกษามาตรฐานที่ใช้ควบคุมการท้ิงน้าหล่อเย็นจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนของประเทศไทย ประเทศญ่ีปุ่น และ
ประเทศสิงคโปร์ ผลการศึกษา อาศัยการศึกษาข้อมูล กฎหมาย ข้อกาหนด ประกาศต่างๆ จากหน่วยงานท่ีทาหน้าที่กากับดูแลใน
ประเทศนนั้ ๆ รวมถงึ มาตรฐานทมี่ ีอยูใ่ นประเทศไทย

เพ่ือให้ครอบคลุมการใช้น้าจากแหล่งน้าดิบต่างๆ จึงแบ่งสถานการณ์ในการศึกษาตามประเภทของแหล่งน้าดิบที่ใช้เพื่อการ
ระบายความร้อนออกเป็น 4 สถานการณ์ ดังนี้ สถานการณ์ที่ 1 โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่มีการใช้แหล่งน้าดิบจากน้าประปา
สถานการณท์ ี่ 2 โรงไฟฟา้ ที่มีการใชแ้ หล่งน้าดิบจากนา้ จดื สถานการณ์ที่ 3 โรงไฟฟา้ ที่มกี ารใชแ้ หล่งนา้ ดบิ จากน้ากร่อย สถานการณ์ท่ี
4 โรงไฟฟา้ ทีม่ ีการใช้แหลง่ นา้ ดิบจากน้าทะเล และในส่วนของค่ามาตรฐานงานวิจยั เลือกพิจารณาข้อมูลค่ามาตรฐานควบคุมการระบาย
น้าท้ิงของประเทศไทย ประเทศสงิ คโปร์ และประเทศญีป่ ่นุ

ผลการทดลองและวิจารณ์

1. ผลการเปรยี บเทียบความแตกตา่ งในการจัดการนา้ ของโครงการโรงไฟฟา้
ผลการศกึ ษาพบวา่ โครงการโรงไฟฟ้าทั้ง 4 สถานการณท์ ่มี กี ารใชแ้ หล่งนา้ ดิบจากแหล่งที่มาต่างกันล้วนต้องการคุณภาพน้าสาหรับ
ใช้ในการหล่อเย็นที่ระดับความสะอาดต่าสุดเทียบเท่าความสะอาดของน้าประปา ดังนั้นโครงการท่ีมีแหล่งน้าดิบจาก น้าจืด น้า
กร่อย และน้าทะเล จึงจาเป็นต้องมีกระบวนการผลิตน้าใสเพ่ือปรับปรุงคุณภาพน้าดิบให้ได้คุณภาพเทียบเท่าน้าประปาเสียก่อน
โดยกระบวนการผลิตนา้ ใสนป้ี ระกอบดว้ ย ขน้ั ตอนการสร้างและรวมตะกอนทางเคมี การตกตะกอน การกรองด้วยถังกรองทราย
และการเตมิ คลรนี ซึ่งสารเคมที ี่ใชใ้ นกระบวนการผลิตนา้ ใสมไิ ดต้ า่ งกันมากนกั โดยทัว่ ไปแล้วมีการใชโ้ ซเดยี มไฮดรอกไซด์และกรด
ไฮโดรคลอริกในการปรบั ความเปน็ กรด-ด่างของน้า มีการเตมิ สารพอลิอะลูมิเนียมคลอไรด์ สารสร้างตะกอน สารรวมตะกอนใน
ขั้นตอนการสร้างและรวมตะกอนทางเคมี การเติมคลอรีนเพ่ือฆ่าเช้ือโรค นอกจากนี้ยังมีการเติมสารเคมีชนิดอ่ืนร่วมด้วย เช่น
โซเดียมไฮโปคลอไรด์ อะลูมิเนียมไฮโปคลอไรด์ แอมโมเนยี เหลว ไฮดราซีน กรดซัลฟิวริก สารประกอบฟอสเฟต เป็นต้น น้า
เสียที่เกิดขึ้นจากการดาเนินงานส่วนน้ีจะมีลักษณะสาคัญคือ น้าเสียมีอุณหภูมิสูง ปริมาณของแข็งละลายน้าสูง มีสารเคมีบาง
จาพวกตกค้าง เชน่ คลอรนี สารประกอบฟอสเฟต สารประกอบไนเตรต สารประกอบซัลเฟต เป็นต้น และเมื่อพิจารณาจาก
ค่าความสกปรกของน้าในรูปบีโอดีจะพบว่าน้าเสียท่ีเกิดจากระบบหล่อเย็นน้ีมีปริมาณบีโอดีต่า ดังน้ันการจัดการน้าท้ิงท่ีเกิดจาก
การดาเนนิ งานส่วนน้ี โรงไฟฟ้าได้ทาการวางระบบท่อแยกเพื่อแยกน้าเสียจากการระบายความร้อนบาบัดออกจากน้าเสียส่วนอื่น
นอกจากการแยกน้าที่มีความสกปรกต่างกันเพ่ือทาการบาบดั แยกส่วนกันแล้ว โครงการโรงไฟฟ้าทั้ง 4 สถานการณ์ยังมีนโยบายที่
จะนาน้าทิง้ ทีเ่ กดิ จากกระบวนการผลติ มาใชใ้ หเ้ กดิ ประโยชน์สูงสุดเพ่ือลดปริมาณน้าทิ้งท่ีจะระบายออกสู่แหล่งน้าภายนอกและลด
ต้นทุนในการซ้ือน้าด้วยมาตรการนาน้าทิ้งที่ผ่านการบาบัดแล้วมาใช้ในกระบวนการผลิตอีกคร้ัง หรือนาน้าท้ิงท่ีผ่านการบาบัด

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 191 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

แล้วแต่มีคุณภาพต่ากวา่ ที่กระบวนการผลิตตอ้ งการมาใช้รดนา้ ต้นไมบ้ ริเวณพ้ืนท่ีสีเขียวของโครงการโรงไฟฟ้า ทาให้บางโครงการ
โรงไฟฟา้ จากสถานการณ์ตัวอย่างทเี่ ลอื กศกึ ษาไมม่ ีการปลอ่ ยนา้ ทิ้งออกสู่แหลง่ นา้ ภายนอก โดยกระบวนการท่ีเลอื กใช้ในการบาบดั
น้าท้ิงจากระบบหล่อเย็นคือการรวบรวมน้าทิ้งระบายลงสู่บ่อพักน้าเพ่ือเป็นกา รลดอุณหภูมิให้ใกล้เคียงกับอุณหภูมิของน้าตาม
ธรรมชาตมิ ากทีส่ ุดทั้งยงั เป็นการตกตะกอนของแข็งบางส่วนออกจากน้า ในบางโครงโรงไฟฟ้านาน้าท้ิงส่วนน้ีไปผ่านกระบวนการ
กรองดว้ ยเยอื่ กรองชนดิ ตา่ งๆ เพือ่ ลดปริมาณของแขง็ ก่อนปล่อยลงสบู่ อ่ พกั นา้ เพ่อื ใช้เปน็ นา้ ตน้ ทุนในกระบวนการผลิตอีกครงั้ หรือ
หากมีการระบายน้าท้ิงออกสู่แหล่งน้าภายนอก น้าทิ้งจะถูกบาบัดจนมีลักษณะเป็นไปตามค่ากาหนดกฎหมาย ซ่ึงจากการศึกษา
รายงานการตรวจวัดคุณภาพสิ่งแวดล้อมประจาปีของโครงการโรงไฟฟ้าย้อนหลัง พบว่าลักษณะน้าท้ิงจากการดาเนินงานของ
โครงการโรงไฟฟา้ ท่ีผ่านมา มีการบาบดั จนลกั ษณะเปน็ ไปตามคา่ มาตรฐานควบคุมการระบายนา้ ทิง้ กาหนด แตป่ ัญหาสภาพแหลง่
นา้ โดยรอบบริเวณโครงการโรงไฟฟ้าเสื่อมโทรมยังไม่หมดไป รายงานดงั กล่าวระบุว่าสาเหตุที่แท้จริงเกิดจากการระบายน้าท้ิงจาก
กิจกรรมครวั เรอื นของภาคชุมชนหรือการประกอบอาชีพของภาคประมงและเกษตรกรรมโดยรอบโครงการโรงไฟฟ้าเป็นส่วนมาก
หากเปน็ เช่นน้ันแนวทางการปอ้ งกันปัญหาสภาพแหล่งนา้ ตามธรรมชาตเิ ส่ือมโทรมที่มีการควบคุมการระบายนา้ ท้งิ ของแหล่งกาเนิด
ประเภทอตุ สาหกรรมรวมถึงโรงไฟฟ้าอาจไม่เพยี งพอ ดังนน้ั แนวทางหนึ่งในการปอ้ งกันปัญหาสภาพแหล่งน้าสาธารณะเสื่อมโทรม
จาเป็นต้องมีการควบคุมการระบายน้าทิ้งจากแหล่งกาเนิดจาพวก ครัวเรือน เกษตรกรรมเพ่ิมเติม ซึ่งรายละเอียดผลการ
เปรยี บเทยี บความแตกตา่ งในการจัดการนา้ ของโครงการโรงไฟฟ้าสามารถสรุปได้ดงั ตารางท่ี 1

ตารางท่ี 1 ผลการเปรยี บเทียบความแตกต่างในการจดั การนา้ ของโรงไฟฟ้าทั้ง 4 สถานการณ์

สถานการณ์ สถานการณ์ท่ี 1 [8] สถานการณ์ที่ 2 [9] สถานการณ์ที่ 3 [10] สถานการณท์ ่ี 4 [11]
หัวขอ้ พจิ ารณา น้าทะเล (ประเภท 5)
โพลีอลมู ิเนยี มคลอไรด์
แหลง่ นา้ ดบิ นา้ ประปาจากโรงงานปนู แม่นา้ แมก่ ลอง (ประเภท แม่น้าบางประกง (ประเภท โพลิเมอร์
3) 3) โซเดยี มไฮดรอกไซด์ 50%
โซเดียมไฮดรอกไซด์
สารเคมที ใี่ ช้ในการ โพลีอะลมู ิเนียมคลอไรด์ โพลีอะลมู เิ นยี มคลอไรด์ โพลอี ะลูมเิ นียมคลอไรด์ คลอไรด์
ปรับปรุงคุณภพนา้ ดิบ พอลิเมอร์ พอลิเมอร์ สารสม้ โซเดียมไฮโปคลอไรด์
โซเดยี มไฮดรอกไซด์ ปูนขาว พอลเิ มอร์ แอมโมเนยี มไฮดรอกไซด์
ไฮโดรเจนคลอไรด์ คลอไรด์ ปูนขาว คลอไรด์
คลอไรด์ คลอไรด์
นาไปใช้ในระบบ
สารเคมีท่เี ติมระหวา่ งการ สารป้องกันตะกรนั สารป้องกันตะกรัน ไฮดราซนี กาจัดซัลเฟอร์
ใชน้ า้ โซเดียมไนเตรต โซเดยี มไนเตรต แอมโมเนยี รางเตมิ อากาศ
โซเดียมไฮโปคลอไรด์ โซเดียมไฮโปคลอไรด์ สารป้องกันตะกรนั ทะเล
สารประกอบฟอสเฟต อะลูมิเนยี มไฮโปคลอไรด์ โซเดียมไนเตรต
สารลดแรงตงึ ผวิ สารประกอบฟอสเฟต โซเดียมไนไตรท์ เป็นไปตามมาตรฐานการ
คลอรีน โซเดียมไฮโปคลอไรด์ ระบายนา้ ทิ้ง
แกส๊ คลอรนี เปน็ ไปตามมาตรฐาน
สารฆา่ จลุ ชีพ คณุ ภาพน้าทะเลประเภทท่ี
5
การบาบัดนา้ เสีย โรงกรองน้าท่ีประกอบไปดว้ ย บอ่ พัก1 (24 ชม.) บ่อพกั (เวน้ แตช่ ว่ งฤดูร้อน
Multimedia-Filter + UF + บอ่ พกั 2 (24 ชม.) จะมกี ารใชห้ อหล่อเยน็ ชว่ ย
RO เพิ่มการระบายความร้อน)
ถงั ปรับสภาพ

แหลง่ รองรับน้าทิ้ง ถงั ปรับสภาพ และหมุนเวยี น รดนา้ ต้นไม้ แม่นา้ บางปะกง
น้ากลบั ไปใช้ในกจิ กรรมของ แปลงสาธติ เกษตร
โรงปูน คลองบางปา่ (คลอง
ชลประทาน)

ผลการตรวจวดั คุณภาพ เปน็ ไปตามมาตรฐานการ เป็นไปตามมาตรฐานการ เปน็ ไปตามมาตรฐานการ
น้าทิ้ง (บริเวณรางระบาย ระบายนา้ ทิง้ ระบายนา้ ทิ้ง ระบายนา้ ทงิ้
น้า)

ผลการตรวจวัดคุณภาพ เปน็ ไปตามมาตรฐานคณุ ภาพ เป็นไปตามมาตรฐาน เปน็ ไปตามมาตรฐาน
น้าบรเิ วณแหล่งรองรับน้า น้าผวิ ดนิ ประเภทท่ี 4 คณุ ภาพนา้ ผวิ ดินประเภทท่ี คุณภาพนา้ ผวิ ดนิ ประเภทที่
ทิ้ง 3 3

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 192 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

2. ผลการเปรียบเทียบความแตกต่างของมาตรฐานที่ใช้ควบคุมการทิ้งน้าหล่อเย็นจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนของ
ประเทศไทย

การศึกษากฎหมายท่ีใช้ในการควบคุมการระบายน้าทิ้งท่ีมีความเก่ียวข้องกับการดาเนินงานของโครงการโรงไฟฟ้า ได้แก่ ประกาศ
กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและส่ิงแวดล้อม เรื่องกาหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม นิคม
อุตสาหกรรม และเขตประกอบอุตสาหกรรม ลงวันท่ี ๖ มิถุนายน ๒๕๕๙ ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เร่ือง กาหนดมาตรฐาน
ควบคุมการระบายน้าทิ้งจากโรงงาน พ.ศ. ๒๕๖๐ ประกาศกรมเจ้าท่าท่ี ๔๑๙/๒๕๔๐ ลงวันท่ี ๒๒ สิงหาคม ๒๕๔๐ เร่ือง กาหนด
มาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งจากแหล่งกาเนิดประเภทโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม และคาส่ังกรมชลประทานที่
883/2532 เพือ่ กาหนดมาตรฐานสาหรบั น้าที่จะระบายลงทางนา้ ชลประทานหรือทางนา้ ทต่ี ่อเชื่อม พบว่าการควบคุมการระบายน้าท้ิง
จากแหลง่ กาเนิดดว้ ยการกาหนดคา่ ความเข้มขน้ สงู สุดของสารมลพิษในน้าทิ้งท่ียินยอมให้แหล่งกาเนิดน้าเสียแต่ละประเภทระบายลงสู่
สิ่งแวดล้อมได้ โดยค่าความเข้มข้นท่ีกาหนดในประกาศหรือระเบียบหรือคาส่ังข้างต้นมีความเข้มงวดของค่ามาตรฐานใกล้เคียงกัน
แตกต่างกันในคาส่ังกรมชลประทานทม่ี คี วามเขม้ งวดในการกาหนดค่ามาตรฐานมากกว่าค่ามาตรฐานที่กาหนดโดยหน่วยงานอ่ืนๆ ท้ังนี้
เน่ืองจากความเข้มงวดของค่ามาตรฐานเกิดจากวัตถุประสงค์การใช้น้าในคลองชลประทานน้ันมีความเกี่ยวข้ องกับกับสุขภาพของ
ประชาชนโดยตรง การเปรียบเทียบค่ามาตรฐานท่ีใช้ควบคุมการระบายน้าท้ิงที่มีใช้ในประเทศไทยสาหรับดัชนีคุณภาพน้าที่เก่ียวข้อง
อย่างมนี ยั สาคญั ตอ่ นา้ ทงิ้ จากระบบน้าหล่อเยน็ แสดงดังตารางท่ี 2

ตารางที่ 2 ค่ามาตรฐานท่ีใช้ควบคุมการระบายน้าทงิ้ จากหน่วยงานต่างๆ ในประเทศไทย

แหลง่ ทมี่ าของคา่ มาตรฐาน

ดชั นีคุณภาพนา้ หน่วย ประกาศกรมเจา้ ท่าที่ ประกาศกระทรวง ประกาศกระทรวง คา้ สั่งกรม ประกาศการนิคม
๔๑๙/๒๕๔๐ [12] ทรัพยากรธรรมชาติ อตุ สาหกรรม [14] ชลประทานท่ี อตุ สาหกรรมแห่ง
๗๓/๒๕๕๔ [15]
และสง่ิ แวดลอ้ ม ประเทศไทยที่
[13] ๗๖/๒๕๖๐ [16]

ความเปน็ กรด-ด่าง - 5.5-9.0 5.5-9.0 5.5-9.0 6.5-8.5 5.5-9.0

อุณหภมู ิ ºC ไมเ่ กิน 40 ไมเ่ กิน 40 ไม่เกนิ 40 ไม่เกิน 40 ไมเ่ กนิ 45

ของแข็งละลายน้า มก./ล. * ** ** ไมม่ ากกวา่ 1,300 ไมเ่ กิน 3,000

ซัลไฟด์ มก./ล. ไมเ่ กิน 1 ไม่เกนิ 1 ไม่เกนิ 1 ไมม่ ากกว่า 1.0 ไมเ่ กิน 1

ทเี คเอ็น (TKN) มก./ล. *** ไม่เกนิ 100 ไม่เกิน 100 ไมม่ ากกว่า 35 ไมเ่ กิน 100

คลอรนี อิสระ มก./ล. ไม่เกนิ 1 ไม่เกิน 1 ไม่เกิน 1 ไม่มากกวา่ 1 ไม่เกิน 1

โบรไมด์ไอออน มก./ล. ไม่มกี าหนด

หมายเหตุ: *ไมเ่ กิน 3,000 มก./ล. หรืออาจแตกต่างแตไ่ ม่เกิน 5,000 มก./ล. กรณีแหล่งรองรับน้าท้ิงเป็นน้ากร่อยหรือน้าทะเลท่ีมี

คา่ ความเคม็ เกนิ 2,000 มก./ล. ค่าทดี เี อสในน้าทง้ิ จะมีค่ามากกว่าค่าทีดเี อสทีม่ อี ย่ใู นแหลง่ รองรบั นา้ ท้งิ ไดไ้ มเ่ กิน 5,000 มก.

** ไมเ่ กิน 3,000 มก./ล. กรณรี ะบายลงแหลง่ รองรับนา้ ท้ิงท่ีมีค่าของแขง็ ละลายนา้ ทั้งหมดเกิน 3,000 มก./ล. ค่าของแข็ง

ละลายนา้ ท้งั หมดในน้าท้งิ ตอ้ งมีค่าเกินกวา่ คา่ ของแขง็ ละลายนา้ ท้งั หมดท่มี อี ยูใ่ นแหล่งรองรบั นา้ ทง้ิ แตไ่ มค่ วรเกิน 5,000 มก./ล.

*** ไม่เกิน 100 มก./ล. หรืออาจแตกตา่ งแต่ไม่ควรเกิน 200 มก./ล.

3. ผลการเปรียบเทียบความแตกต่างของมาตรฐานที่ใช้ควบคุมการทิ้งน้าหล่อเย็นจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนของ
ประเทศไทย ประเทศสงิ คโปร์ และประเทศญ่ปี ุ่น

การศึกษามาตรฐานการควบคุมการระบายน้าของประเทศไทยเปรียบเทียบกับประเทศสิงคโปร์ พบว่าประเทศสิงคโปร์มีการแบ่ง
ประเภทแหล่งรองรับน้าทิ้งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ ท่อรวบรวมน้าท้ิง/น้าเสีย แหล่งน้าทั่วไป และแหล่งน้าดิบเพ่ือการผลิต
น้าประปา โดยมีการกาหนดค่าความเข้มข้นสูงสุดสาหรับควบคุมการระบายน้าท้ิงลงสู่แหล่งรอบรับน้าท้ิงประเภทต่างๆ ซึ่งเป็นแนว
ทางการจัดการมลพิษทางนา้ ทมี่ คี วามคลา้ ยคลึงกันกับประเทศไทย เมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของค่ามาตรฐานควบคุมการระบาย
น้าทงิ้ ท่ีกาหนดโดยกรมโรงงานอุตสาหกรรมของประเทศไทยเปรียบเทยี บกับค่ามาตรฐานทีใ่ ชใ้ นประเทศสิงคโปร์ พบว่าค่าความเข้มข้น
ของสารมลพิษบางชนิด เช่น บีโอดี ไขมันและน้ามัน เป็นต้น ค่ามาตรฐานที่กาหนดโดยกรมโรงงานมีความเข้มงวดเท่ากับค่า
มาตรฐานสาหรับการระบายน้าทิ้งลงแหล่งน้าเพ่ือการผลิตน้าประปา ส่วนค่าความเข้มข้นของดัชนีชี้วัดรายการอื่นๆ มีค่าอยู่ระหว่าง
คา่ ทอี่ นุญาตใหร้ ะบายน้าทง้ิ ลงสแู่ หล่งน้าทั่วไป และท่อรวบรวมน้าท้ิง/น้าเสีย ดังน้ันสามารถบอกได้ว่าแนวทางการจัดการมลพิษทาง
น้าของประเทศไทยและประเทศสิงคโปร์มีความคล้ายคลึงกันคือมีการกาหนดค่าความเข้มข้นของสารมลพิษตามประเภทแหล่งรองรับ
น้าท้ิง และคา่ ความเขม้ ขน้ สูงสดุ ทปี่ ระเทศไทยอนุญาตให้ระบายออกสู่สิ่งแวดล้อมได้มีความเข้มงวดมากกว่าค่ามาตรฐานของประเทศ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 193 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

สงิ คโปร์ ไมเ่ พยี งเทา่ นั้น จากการศกึ ษามาตรฐานควบคมุ การระบายน้าทง้ิ ของประเทศไทยเปรียบเทียบกับประเทศญี่ปุ่น พบว่ารัฐบาล
ญ่ีปุ่นมีการกาหนดให้มีการควบคุมค่าความเข้มข้นสูงสุดของมลสารแตกต่างกันไปตามประเภทแหล่งกาเนิดและแหล่งรองรับน้าท้ิง
เช่นเดียวกันกับแนวทางการควบคุมของประเทศไทย แต่ส่วนที่แตกต่างกันคือรัฐบาลญ่ีปุ่นคานึงถึงภาระมลสารรวมท่ีแหล่งรองรับน้า
ท้งิ จะได้รับจากทุกแหล่งกาเนิดในบริเวณนั้นในแต่ละวัน จึงมีการกาหนดค่าความเข้มข้นของสารมลพิษให้สัมพันธ์กับปริมาณน้าทิ้งที่
เกดิ ขึ้นตอ่ วนั ของแตล่ ะแหล่งกาเนิด โดยการกาหนดค่าความเขม้ ขน้ ของมลสารในน้าทิ้งจะมีผลบังคับใช้กับกิจการที่มีการระบายน้าท้ิง
ปริมาณตั้งแต่ 50 ลบ.ม./วัน ข้ึนไปเท่านั้น และค่าความเข้มข้นของมลสารแต่ละชนิดจะแตกต่างกันตามวันท่ีก่อสร้างหรือมีการ
ปรบั ปรงุ เปลีย่ นแปลงเทคโนโลยี ขัน้ ตอนการผลิต วตั ถุดิบท่ีใชใ้ นการผลติ โดยแหล่งกาเนิดท่ีมีการก่อสร้างหรือปรับปรุงเปลี่ยนแปลง
ก่อนวันท่ี 1 ตุลาคม ค.ศ.1994 ให้ถือเป็นแหล่งกาเนิดเก่าจะมีความเข้มงวดของค่าความเข้มข้นสูงสุดของสารมลพิษมากกว่า
แหล่งกาเนิดใหม่ท่ีก่อสร้างหรือมีการเปล่ียนแปลงหลังวันท่ี 1 ตุลาคม ค.ศ.1994 น่ันแสดงให้เห็นว่ารัฐบาลญ่ีปุ่นให้ความสาคัญกับ
เทคโนโลยีทโ่ี รงงานเลอื กใช้ สาหรบั แหล่งกาเนิดท่มี ีการระบายนา้ ทง้ิ ปรมิ าณ 50 ลบ.ม./วนั หรอื ธรุ กจิ ขนาดเล็กที่ไม่เข้าข่ายต้องปฏิบัติ
ตามมาตรการสง่ เสริมและรักษาคณุ ภาพสิง่ แวดลอ้ มด้วยกลไกกาหนดค่าความเข้มข้นของมลสาร ในทุก 5 ปี รัฐบาลกลางจะมีนโยบาย
กาหนดเป้าหมายในการลดบีโอดีในน้าทิ้งท่ีเกิดจากการประกอบกิจการเหล่านี้ กาหนดระยะเวลาในการติดตามผลความสาเร็จของ
เป้าหมาย และมอบอานาจแก่รัฐบาลส่วนท้องถิ่นให้มีหน้าท่ีจัดทาแผน ประชาสัมพันธ์ ขอความร่วมมือจากผู้ประกอบกิจการ และ
ควบคุมการดาเนินงานเพ่ือใหบ้ รรลเุ ปา้ หมาย การเปรยี บเทยี บค่ามาตรฐานท่ใี ช้ควบคุมการระบายน้าท้ิงท่ีมีใช้ในประเทศไทย ประเทศ
สงิ คโปร์ และประเทศญ่ปี ุน่ สาหรบั ดัชนคี ณุ ภาพนา้ ท่เี กย่ี วขอ้ งอย่างมนี ัยสาคัญตอ่ น้าทง้ิ จากระบบน้าหล่อเยน็ แสดงดังตารางท่ี 3

ตารางที่ 3 การเปรียบเทียบความแตกต่างในการกาหนดคา่ ความเขม้ ข้นของสารมลพษิ ที่อนุญาตใหร้ ะบายออกสู่แหล่งรองรับน้าท้ิง

ของประเทศไทย ประเทศสิงคโปร์ และประเทศญ่ปี นุ่

ดัชนคี ณุ ภาพน้า ประเทศไทย ประเทศสิงคโปร์ [17, 18] ประเทศญป่ี ุ่น [19]

(หนว่ ย) กรมโรงงาน แหลง่ นา้ ดิบเพอ่ื แหลง่ น้าท่ัวไป ท่อรวบรวมนา้ เสยี แหล่งกาเนิดใหม่ แหล่งกาเนดิ เกา่

อุตสาหกรรม การผลิตนา้ ประปา

ความเปน็ กรด-ด่าง 5.5-9.0 6.0-9.0 6.0-9.0 6.0-9.0 แม่นา้ หรอื ทะเลสาบ: 6.0-8.6

ทะเลหรอื มหาสมุทร: 6.0-9.0

อุณหภมู ิ (ºC) ไมเ่ กิน 40 ไม่เกิน 45 ไม่เกิน 45 ไมเ่ กิน 45 ไมเ่ กนิ 40

ของแข็งละลายนา้ * ไมเ่ กนิ 1,0000 ไม่มีการกาหนด ไม่เกิน 3,000 ใหอ้ านาจรัฐบาลส่วนท้องถ่ินในการ

(มก./ล.) กาหนดคา่ ปรมิ าณของแข็งละลายนา้ ให้

แตกต่างในแตล่ ะลานา้

ของแข็งแขวนลอย ** ไมเ่ กนิ 30 ไม่เกิน 50 ไมเ่ กิน 400 ไม่เกนิ 30 ไมเ่ กนิ 45

(มก./ล.)

คลอรนี อิสระ ไมเ่ กิน 1 ไม่เกิน 1 ไม่เกิน 1 ไม่กาหนด ไม่กาหนด

(มก./ล.)

TKN (มก./ล.) ไม่เกิน 100 ไมเ่ กนิ 20 ไม่กาหนด ไม่กาหนด ไมเ่ กิน 60 ไมก่ าหนด

หมายเหตุ: *ไมเ่ กิน 3,000 มก./ล.กรณีระบายลงแหลง่ รองรบั นา้ ทง้ิ ทม่ี ีค่าของแข็งละลายน้าท้ังหมดเกิน 3,000 มก./ล. ค่าของแข็ง

ละลายน้าทงั้ หมดในนา้ ทิง้ ตอ้ งมีค่าเกินกวา่ คา่ ของแข็งละลายน้าทง้ั หมดทีม่ อี ยใู่ นแหล่งรองรับนา้ ทิง้ แตไ่ มค่ วรเกิน 5,000 มก./ล.

** ไมเ่ กิน 50 มก./ล. หรอื อาจแตกต่างแตไ่ มค่ วรเกิน 150 มก./ล.

สรปุ

โครงการโรงไฟฟา้ ทัง้ 4 สถานการณท์ ี่มแี หล่งนา้ ดบิ จากตา่ งทมี่ ามีแนวทางการใช้น้าท่ีคล้ายคลึงกัน ไม่ว่าจะเป็นข้ันตอน
การปรบั ปรุงคณุ ภาพนา้ เบ้อื งตน้ สารเคมที ีน่ ามาใชใ้ นการปรบั ปรุงคณุ ภาพนา้ และเติมระหว่างการใช้น้า การบาบัดน้าก่อนระบาย
ออกสู่แหล่งน้าภายนอกให้มีลักษณะเป็นไปตามมาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้ง และแนวคิดในการลดปริมาณของเสียจาก
แหลง่ กาเนิด และในสว่ นของมาตรฐานควบคมุ การระบายนา้ ทิง้ ของประเทศไทยเปรยี บเทียบกับประเทศสงิ คโปร์และประเทศญป่ี นุ่
จะเหน็ ว่ามกี ารนาหลักการควบคมุ การระบายน้าทิ้งด้วยการกาหนดค่าความเข้มข้นของสารมลพิษมาใช้เป็นมาตรการเช่นเดียวกัน
ทั้ง 3 ประเทศ และในบางดัชนีชีวัดค่ามาตรฐานของประเทศไทยมีการกาหนดค่าความเข้มข้นของสาร มลพิษเข้มงวดมากกว่า
ประเทศสิงคโปร์และประเทศญ่ีปุ่นอยู่ ส่วนความแตกต่างที่มีความเป็นไปได้สาหรับนามาปรับใช้เป็นแนวทางในการพัฒนา
ปรบั ปรงุ แกไ้ ข มาตรฐานควบคมุ การระบายนา้ ทงิ้ ในประเทศไทยผจู้ ดั ทางานวิจยั ขอเสนอแนะดังนี้

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 194 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

1. คณะกรรมการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติควรมอบหมายให้หน่วยงานใดหน่วยงานหนึ่งจัดทารายงานผลการวิเคราะห์ปริมาณ
มลพษิ ท่แี หล่งน้าสามารถรองรบั ได้โดยท่ีคุณภาพของแหล่งน้ายังเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพน้าท่ีกาหนดไว้ และจัดทาแผนการ
ดาเนนิ งานติดตามปริมาณมลพษิ รวมทร่ี ะบายลงส่แู หล่งนา้ แต่ละแหง่ ให้มคี วามเป็นปัจจบุ ันตลอดเวลา

2. การควบคุมการระบายน้าท้ิงจากแหล่งกาเนิดมลพิษด้วยการกาหนดค่าความเข้มข้นของสารมลพิษในน้าท้ิงอาจยั งไม่
เพียงพอสาหรับการติดตามปริมาณมลพิษรวมท่ีแหล่งน้าแต่ละแห่งจะได้รับ ดังน้ันเพ่ือคานึงถึงขีดความสามารถในการรองรับ
มลพษิ ทไ่ี ม่เทา่ กนั ควรมกี ารปรบั ใชม้ าตรการกาหนดปรมิ าณน้าทงิ้ ทอ่ี นญุ าตให้ระบายออกสูแ่ หลง่ น้าสาธารณะร่วมด้วย

3. การกาหนดมาตรฐานคุณภาพน้าไม่เพียงเป็นการบ่งบอกสถานการณ์ปัจจุบันของสภาพแหล่งน้า ท้ังยังสามารถใช้เป็น
เครอ่ื งมือหนง่ึ ในการกาหนดเป้าหมายสาหรบั การรักษาและ/หรือยกระดับคุณภาพแหล่งน้าให้คงเดิมหรือดีข้ึน ดังนั้นกรมควบคุม
มลพษิ ซง่ึ เป็นหนว่ ยงานทมี่ ีหนา้ ที่ในการแบ่งประเภทแหลง่ นา้ ใหเ้ ป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพน้าควรพิจารณาความถี่ในการจัดแบ่ง
ประเภทแหล่งนา้ ในแต่ละพน้ื ที่ให้มีความถ่ีมากยิ่งขึ้นเพื่อให้ทันต่อสถานการณ์ และคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติที่มีอานาจ
ในการกาหนดค่ามาตรฐานควบคุมการระบายน้าท้ิงควรพิจารณาความเข้มงวดของค่ามาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งให้
สอดคล้องกับประเภทแหล่งน้าท่ีกรมควบคุมมลพิษได้จัดแบ่งไว้ กล่าวเสริมได้ว่าควรมีการจัดทาเป้าหมายสาหรับรักษาหรือ
ยกระดับคณุ ภาพแหลง่ น้าตามสมควร

4. ความเข้มงวดในการกาหนดค่ามาตรฐานควบคุมการระบายน้าท้ิง นอกจากการคานึงถึงปริมาณมลสารท่ีแหล่งน้า
สามารถรองรับได้แล้วนั้น ควรนาความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีการผลิตและเทคโนโลยีการบาบัดน้ามาประยุกต์ใช้ในการ
กาหนดค่ามาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งด้วยการจัดแบ่งค่ามาตรฐานสาหรับโรงงานหรือกิจการท่ีมีอา ยุการดาเนินกิจการที่
แตกต่างกนั

5. บางพื้นทีท่ ีไ่ ม่ปรากฏหลักฐานแนช่ ัดวา่ ความเสอื่ มโทรมของแหล่งน้าเกิดจากการประกอบอุตสาหกรรมหรือกิจกรรมของ
ชุมชน แต่หากมีข้อควรสงสัยเพียงเล็กน้อยว่ากิจกรรมใดมีส่วนเก่ียวข้องกับเหตุการณ์ที่เกิดต่อส่ิงแวดล้อม เจ้าหน้าที่ของรัฐ
โดยเฉพาะหน่วยงานระดับทอ้ งถิ่นควรเร่งดาเนินการกับกิจกรรมน้นั ตามกฎหมายหรือมาตรการท่ีมีการจดั ทาไวท้ ันที

กิตติกรรมประกาศ

การจัดทาบทความฉบับน้ีสาเร็จด้วยดี ผู้วิจัยขอกราบขอบคุณ ศ. ดร.จุลละพงษ์ จุลละโพธิ อาจารย์ท่ีปรึกษา
รศ. ดร.มานะ อมรกิจบารงุ อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม ศ. ดร.สันทัด ศิริอนันต์ไพบูลย์ ผศ. ดร.ศศิธร พุทธวงษ์ รศ. ดร.สร้อยดาว
วนิ จิ นันทรัตน์ อาจารย์กรรมการ ที่กรุณาให้คาแนะนาแนวคิด การดาเนินงานและแก้ปัญหาต่างๆ รศ. ดร.ตุลวิทย์ สถาปนจารุ
ท่ีสละเวลาร่วมเป็นประธารกรรมการในการสอบ และคุณวีณา ชาตรีจันทร์สกุล เจ้าหน้าท่ีธุรการสายวิชาเทคโนโลยีการจัด
การพลังงานที่คอยชว่ ยประสานงาน อนั ทาใหก้ ารจดั ทาบทความฉบับนส้ี าเร็จลุล่วงไปไดด้ ้วยดี

ผู้วิจัยขอขอบพระคุณบริษัทที่ประกอบการกิจการโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนทุกบริษัทท่ีได้ให้ข้อมูลและอานวยความ
สะดวกในการศึกษาโรงไฟฟ้าเพื่อใช้ประกอบการดาเนินงานวิจัยน้ีอย่างต่อเน่ือง และสานักนโยบายและแผนทรัพยากรธรรมชาติ
และสิง่ แวดลอ้ มท่ีไดเ้ อ้ือเฟื้อข้อมลู ในการทาการวจิ ยั นไ้ี ดส้ าเรจ็ ลลุ ่วงดว้ ยดี

จงึ ใครข่ อขอบพระคณุ เปน็ อยา่ งสูงไว้ ณ โอกาสน้ี

เอกสารอา้ งองิ

[1] Rodriguez, D.J., Delgado, A., Delaquil, P., and Sohns, A., 2013, Water Paper [Online],
Available:http://water.world
bank.org/water [2017, Feb 23]

[2] ม่ันสิน ตัณฑุลเวศม์, ไพพรรณ พรประภา และมั่นรักษ์ ตัณฑุลเวศม์, 2554, “การปรุงแต่งคุณภาพน้าหล่อเย็นและระบบ
หม้อน้า”, การปรงุ แต่งคุณภาพนา้ เลม่ 2, โรงพมิ พ์บริษทั สันติศริ จิ ากดั , กรงุ เทพฯ, หน้า 7-74.

[3] สุวพันธ์ นิลายน, 2548, “ส่ิงแวดล้อม”, โรงไฟฟ้าพลังความร้อนกับส่ิงแวดล้อม, สานักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย,
กรุงเทพฯ

[4] กัณฑรีย์ ศรีพงษ์พันธ์ุ, 2547, “คุณภาพน้าตามธรรมชาติ”, ตารามลพิษทางน้า, ครั้งที่ 3, โรงพิมพ์มหาวิทยาลัยศิลปากร,
นครปฐม

[5] Whitehouse, J.W., 1975, “Chlorination of Cooling Water: A Review of Literature on the Effects of Chlorine
on Aquatic Organism.”, Central Electricity Research Laboratories, Job No. 440

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 195 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

[6] Jenner, H. A., 1997, "Chlorination By-Products in Chlorinated Cooling Water of Some European Coastal
Power Stations.", Marine Environmental Research, Vol 43, No. 4., pp. 279-293.

[7] Gaweesh, A. and Ahmed, A., 2009, “Modeling of Thermal Power Plant Water Effluents into Coastal Areas -
Analogous to Thermal Desalination Plants”

[8] บรษิ ทั ทีพีไอ โพลีน เพาเวอร์ จากดั (มหาชน), 2560, รายงานวิเคราะหผ์ ลกระทบส่งิ แวดล้อมโครงการโรงไฟฟ้าพลังความร้อน
ท่ีใช้ขยะมูลฝอยเป็นเชื้อเพลิงขนาด 70 เมกะวัตต์ [Online], Available:http://eiadoc.onep.go.th/eialibrary/6energy/6
0/F60_9310.pdf [2017 Oct 14]

[9] บรษิ ทั ราชบุรีเพาเวอร์ จากดั , 2548, การศกึ ษาและจัดทารายงานการวิเคราะห์ผลกระทบส่ิงแวดล้อมโครงการขยายโรงไฟฟ้า
ราชบรุ ี 1,450 เมกะวตั ต์ [Online], Available: http://eiadoc.onep.go.th/eia/FF23.pdf [2017 Oct 14]

[10] การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, 2549, รายงานฉบับสมบูรณ์การวิเคราะห์ผลกระทบส่ิงแวดล้อมโครงการโรงไฟฟ้าพลัง
ความร้อนร่วมบางปะกงชุดท่ี 5 [Online], Available: http://eiadoc.onep.go.th/eialibrary/6energy/51/51_9813.pdf
[2017,Mar 28]

[11] บรษิ ัท บแี อลซีพี เพาเวอร์ จากัด, 2544, รายงานการศกึ ษาและประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมโครงการโรงไฟฟ้า BLCP ขนาด
2*700 เมกะวัตต์ [Online], Available: http://eiadoc.onep.go.th/eialibrary/6energy/44/44_327.pdf [2018, Mar
28]

[12] ประกาศกรมเจ้าท่าที่ ๔๑๙/๒๕๔๐ ลงวันที่ ๒๒ สิงหาคม ๒๕๔๐, “เรื่อง กาหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้าท้ิงจาก
แหล่งกาเนิดประเภทโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม”, ราชกิจจานุเบกษา, เล่ม ๑๑๔ ตอนท่ี ๗๘ ง, วันที่ ๓๐
กันยายน ๒๕๔๐.

[13] ประกาศกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและส่ิงแวดล้อม, “กาหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม
นคิ มอตุ สาหกรรมและเขตประกอบอตุ สาหกรรม”, ลงวันท่ี 6 มิถุนายน 2559, ราชกิจจานุเบกษา, เล่ม 133 ตอนพิเศษ 129ง,
หนา้ 21, วนั ที่ 29 มิถุนายน 2559.

[14] ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม, 2560, “กาหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้าทิ้งจากโรงงาน พ.ศ. 2560”, ลงวันท่ี 7
มิถนุ ายน 2560, ราชกจิ จานุเบกษา, เลม่ 134 ตอนพเิ ศษ 153ง, หน้า 11, วนั ที่ 30 พฤษภาคม 2560

[15] คาสั่งกรมชลประทานที่ ๗๓/๒๕๕๔ ลงวันที่ ๑ เมษายน พ.ศ.๒๕๕๔, การป้องกันและการแก้ไขการระบายน้าทิ้งท่ีมีคุณภาพ
ตา่ ลงทางนา้ ชลประทานและทางน้าทเ่ี ชอื่ มตอ่ กบั ทางนา้ ชลประทานในเขตพ้ืนทโี่ ครงการชลประทาน (ยกเลกิ คาส่งั ชลประทานที่
๘๘๓/๒๕๓๒) ลงวันท่ี ๑๙ ธันวาคม พ.ศ.๒๕๓๒)

[16] ประกาศการนิคมอตุ สาหกรรมแหง่ ประเทศไทยที่ ๗๖/๒๕๖๐, “กาหนดมาตรฐานทว่ั ไปในการระบายนา้ เสยี ลงสรู่ ะบบบาบัดน้า
เสยี ส่วนกลางในนิคมอตุ สาหกรรม”, ราชกิจจานุเบกษา, เล่ม ๑๓๔ ตอนที่ ๑๘๐ ง, วนั ที่ ๑๓ กรกฎาคม ๒๕๔๐.

[17] National Environment Agency, 2002, Environmental Protection and Management Act (Chapter 94A) [Online],
Available: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/sin86441.pdf [2017 Nov 13]

[18] National WaterAgency, 2018, Requirement for Discharge of Trade Effluent Into Public Sewers [Online],
Available: https://www.pub.gov.sg/Documents/requirements_UW.pdf [2018 Jun 19]

[19] Okada M, Peterson SA., 2000, Water Pollution Control Policy and Management, in Japanese Experience,
Gyosei, Japan, pp287

[20] 56.Japanese Law, 1958, Sewerage Act [Online], Available: http://www.japaneselawtranslation.go.jp/Law/
detail/?re=02&dn=1&x=28&y=23&co=2&ia=03&yo=&gn=&sy=&ht=&no=&bu=&ta=&ky=wastewater&page=1 [2017
Sep 15]

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 196 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

031

การคดั แยกเช้ือแอคติโนมัยซที ที่ย่อยสลายเซลลโู ลสจากดินป่าเตง็ รงั
Isolation of Cellulolytic Actinomycetes from
Dry Dipterocarp Forest Soils

พิมพ์ศริ ิ สุวรรณพฒั น์1* พิมพล์ ดา บุญลอื 2 บญุ ศริ ิ สวัสด์ิไชย3 และ มนตรี แสนวังสี1
Pimsiri Suwannapat1* Pimlada Boonlue2 Boonsiri Sawasdchai3 and Montri Sanwangsri1

1*อาจารย์ ; 3ผู้ชว่ ยนักวจิ ัย หน่วยวิจัยมลพิษในบรรยากาศและการเปลี่ยนแปลงภมู อิ ากาศ
คณะพลงั งานและสง่ิ แวดล้อม มหาวิทยาลัยพะเยา พะเยา 56000

1อาจารย์ ภาควิชาเกษตรท่สี งู และทรัพยากรธรรมชาติ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลยั เชียงใหม่ เชยี งใหม่ 50200
2นสิ ติ สาขาจลุ ชีววิทยาและปรสติ วิทยา คณะวิทยาศาสตรก์ ารแพทย์ มหาวิทยาลยั พะเยา 56000
โทรศัพท์ : 054-466666 (3407), โทรสาร : 054-466704, E-mail : [email protected]

บทคดั ย่อ

ป่าเต็งรังเป็นป่าผลัดใบที่มีการหมุนเวียนคาร์บอนผ่านการสะสมเซลลูโลสซ่ึงเป็นองค์ประกอบหลักในมวลชีวภาพและถูก
ย่อยสลายโดยสงิ่ มีชวี ิตในดิน จุลินทรีย์กลุ่มใหญ่ท่ีพบทั่วไปในดินคือแอคติโนมัยซีท แต่ประเทศไทยมีรายงานเกี่ยวกับคุณสมบัติการย่อย
สลายเซลลูโลสของแอคตโิ นมัยซที ในปา่ เตง็ รงั ไมม่ ากนกั งานวจิ ยั นจี้ งึ มวี ัตถปุ ระสงค์เพ่ือคดั แยกแอคตโิ นมยั ซที ท่สี ามารถยอ่ ยสลายเซลลโู ลส
ในระบบนิเวศปา่ เตง็ รัง โดยสมุ่ เกบ็ ตวั อย่างดินในเดอื นกนั ยายน พ.ศ. 2562 จากการแบ่งแปลงย่อยขนาด 10m x 10m จานวน 6 แปลงใน
พื้นทป่ี า่ เต็งรงั ทต่ี ง้ั อยู่ทางทิศเหนือของมหาวิทยาลัยพะเยา โดยคัดแยกบนอาหารเลี้ยงเชื้อ 3 ชนิด ได้แก่ Actinomycete Isolation agar
(AIA), International Streptomyces Project No.2 (ISP2 agar) และ Starch casein agar (SCA) สามารถคัดแยกเช้ือได้จานวน 51, 44
และ 3 ไอโซเลท ตามลาดับ รวมท้ังสิ้น 98 ไอโซเลท ทดสอบการย่อยสลายเซลลูโลสด้วยวิธี Congo red overlay บนอาหารแข็ง 1%
Carboxymethyl cellulose (1% CMC agar) พบว่ามี 22 ไอโซเลทเกิดวงใสรอบโคโลนี เม่ือประเมินอัตราส่วนของวงใสต่อขนาดเส้นผ่าน
ศูนยก์ ลางของโคโลนี (Hydrolysis capacity, HC) และวิเคราะห์ค่ากจิ กรรมของเอนไซม์จากปริมาณน้าตาลรีดิวซ์ด้วย 3,5-Dinitrosalicylic
acid (DNS) พบวา่ ไอโซเลทท่ี 49 มีคา่ HC และคา่ กิจกรรมของเอนไซม์สูงทส่ี ดุ เทา่ กับ 3.67 ± 0.00 และ 0.33 ± 0.01 Unit/ml ตามลาดับ
และไอโซเลทอนื่ มีค่าอยใู่ นช่วง 1.19 ถึง 2.80 และ 0.065 ถึง 0.216 Unit/ml ตามลาดับ โดยจานวนไอโซเลทของเชื้อท่ีย่อยสลายเซลลูโลส
พบมากในแปลงศึกษาท่ีมีปริมาณอินทรียวัตถุสูงกว่าแปลงอื่น จากผลการศึกษาช้ีให้เห็นว่าแอคติโนมัยซีทท่ีคัดแยกได้ในดินป่าเต็งรังมี
ประสิทธิภาพในการย่อยสลายเซลลูโลสประเภท Carboxymethyl cellulose ได้

คาสาคัญ : แอคตโิ นมยั ซีท; การคัดแยกเช้อื ; การยอ่ ยสลายเซลลโู ลส; ปา่ เตง็ รัง; ดนิ

Abstract

Dry dipterocarp forest is a deciduous forest that circulate carbon through cellulose accumulation, which is the
main component in biological mass and degraded by soil organisms. Although large group of microorganisms commonly
found in the soil is Actinomycetes, their cellulose degradation in dry dipterocarp forest was not reported much in
Thailand. This research aims to isolate cellulose-degrading Actinomycetes from dry dipterocarp forest ecosystem. Soil
samples were collected in September, 2019 from 6 of 10m x 10m plots located in the forest area belonging to north of
University of Phayao. Actinomycetes were isolated on 3 solid media: Actinomycete Isolation agar (AIA), International
Streptomyces Project No.2 (ISP2 agar) and Starch casein agar (SCA). The Actinomycetes were 51, 44 and 3 isolates,
respectively and total is 98 isolates. Cellulose degradation was tested by Congo red overlay on 1% carboxymethyl
cellulose (1% CMC agar). The results reveal 22 isolates show clear zone around the colonies. Those isolates were

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 197 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

estimated ratio of clear zone diameter and colony diameter (Hydrolysis capacity, HC) and were analyzed enzyme activity
from reducing sugar quantity by 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS). Isolate number 49 showed highest HC and enzyme activity
as 3.67 ± 0.00 and 0.33 ± 0.01 Unit/ml, respectively. While other isolated were 1.19 to 2.80 and 0.065 to 0.216 Unit/ml,
respectively. Large numbers of cellulotic Actinomycetes were isolated from the plots revealed higher organic matter. This
study indicates that Actinomycetes which isolated from dry dipterocarp forest soil is effective in degrading carboxymethyl
cellulose.

Keywords : Actinomycetes; Isolation; Celluloses degradation; Dry dipterocarp forest; Soil

บทนา

ป่าเตง็ รงั เป็นระบบนเิ วศท่พี บเฉพาะในประเทศเขตร้อนแถบเสน้ ศูนย์สตู ร (Tropical zone) โดยในประเทศไทยพบทางภาคเหนือ
ภาคกลาง และภาคตะวันออกเฉียงเหนือ [1] สภาพป่ามีความแตกต่างกันในแต่ละฤดูกาล โดยช่วงฤดูแล้ง อุณหภูมิอากาศค่อนข้างสูง
ความชื้นในดินต่า ต้นไม้เกิดการผลัดใบเพื่อลดการคายน้า มวลชีวภาพท่ีร่วงหล่นในฤดูแล้งนี้จึงเป็นแหล่งเชื้อเพลิงท่ีทาให้เกิดไฟป่าเป็น
ประจา สง่ ผลตอ่ การเปลย่ี นแปลงโครงสรา้ งผวิ ดิน คา่ ความเปน็ กรดเบส และแร่ธาตใุ นดิน [2] แตกตา่ งจากฤดูฝนทม่ี ีความชื้นในดนิ สูง ทาให้
เกดิ กระบวนการย่อยสลายทางชวี ภาพและหมุนเวียนธาตุอาหารในธรรมชาติมากกวา่ ในฤดแู ลง้ ไม้พนื้ ล่าง สัตว์ รวมถึงจลุ นิ ทรีย์ที่มีบทบาท
ในการย่อยสลายมวลชวี ภาพจึงสามารถเจรญิ เติบโตได้ดี

มวลชีวภาพมีองค์ประกอบที่หลากหลาย เช่น เฮมิเซลลูโลส (Hemicellulose) ลิกนิน (Lignin) และเซลลูโลส (Cellulose)
โดยเฉพาะเซลลโู ลสท่เี ปน็ องคป์ ระกอบหลักของผนังเซลล์ในพืช และเป็นมวลชีวภาพที่มีปริมาณมากท่ีสุดในโลก มีรายงานว่าซากใบไม้ใน
ปา่ เต็งรงั มปี รมิ าณเซลลโู ลสประมาณร้อยละ 28.25 [3] ทว่าด้วยโครงสร้างเป็นผลึกหรือ Linear homopolymer ของกลูโคสที่จับกันด้วย
ß-1,4'-glycosidic linkage ทาใหย้ อ่ ยสลายได้ยาก เน่ืองจากตอ้ งอาศัยการทางานของเอนไซม์ช่วยยอ่ ยหลายชนิด ซงึ่ กระบวนการย่อยสลาย
มวลชีวภาพโดยจุลินทรีย์ในดินเป็นกระบวนการหนึ่งท่ีมีความสาคัญต่อการเพ่ิมแร่ธาตุ ฮิวมัส และส่งเสริมการกักเก็บคาร์บอน (Carbon
sequestration) [4] อกี ทัง้ ยังเกย่ี วข้องกับการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซดท์ ่เี กิดจากกิจกรรมทางชีวภาพของจุลินทรีย์ รากพืช และ
สตั ว์ในดินสบู่ รรยากาศ หรือทเ่ี รียกวา่ การหายใจผวิ ดนิ (Soil respiration) [5, 6] ซงึ่ เป็นการเพมิ่ กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซดใ์ นบรรยากาศที่เป็น
สาเหตหุ ลักของการเปลีย่ นแปลงสภาพภูมิอากาศโลก

แอคติโนมัยซที เปน็ จลุ นิ ทรยี ์กลุ่มใหญ่ท่ีพบได้ท่ัวไปในดิน แหล่งน้า และรอบรากพืช ลักษณะโคโลนีเจริญฝังแน่นลงในเน้ืออาหาร
เลี้ยงเช้ือ สร้างสปอร์คล้ายผงแป้ง สร้าง Substrate mycelium และ Aerial mycelium ลักษณะสัณฐานวิทยาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ติดสี
แกรมบวก เรียงตัวเป็นเส้นสาย มีการดารงชีวิตเป็นผู้ย่อยสลายอินทรียวัตถุในธรรมชาติ [7] โดยเฉพาะซากพืชท่ีทนทานต่อการย่อยสลาย
แอคตโิ นมยั ซีทมีคณุ สมบัติในการผลิตสารทุติยภูมิออกมาภายนอกเซลล์ได้ ท้ังสารปฏิชีวนะ สารลดแรงตึงผิว และโดยเฉพาะเอนไซม์ ได้แก่
อะไมเลส (Amylases) โปรตีเอส (Proteases) ไลเปส (Lipases) ไซลาเนส (Xylanases) ไคตินเนส (Chitinases) เจลาติเนส (Gelatinases)
เคราติเนส (Keratinases) และเซลลูเลส (Cellulases) เป็นต้น [8] โดยกระบวนการย่อยสลายเซลลูโลสจากมวลชีวภาพในป่าอาศัยยีนย่อย
เซลลูโลส (Cellulolytic genes) ในจีโนม ซ่ึงมีบทบาทสาคัญในการสร้างเอนไซม์เซลลูเลสย่อยเซลลูโลสให้เป็นสารโมเลกุลขนาดเล็กจาพวก
โอลิโกเมอร์ โมโนเมอร์ ในรูปของเซลโลไบโอส (Cellobiose) และกลูโคส (Glucose) ซ่ึงเป็นสารต้ังต้นในกระบวนการทางชีวภาพมากมายใน
สง่ิ แวดลอ้ ม [4]

การศึกษาน้ีมีวัตถุประสงค์เพ่ือคัดแยกจุลินทรีย์กลุ่มแอคติโนมัยซีทจากดินในระบบนิเวศป่าเต็งรังท่ีมีความสามารถในการ
ย่อยสลายเซลลูโลสได้ สาหรับทาเป็นฐานข้อมูลการประเมินอัตราการย่อยสลายมวลชีวภาพในระบบนิเวศป่าเต็งรังและคัดเลือกเชื้อท่ีมี
ศักยภาพในการยอ่ ยสลายทางชวี ภาพสงู ตอ่ ไป

อปุ กรณแ์ ละวิธีการ

พน้ื ทศี่ กึ ษา
แปลงศึกษาตั้งอยู่ในพื้นที่ป่าไม้ด้านทิศเหนือของมหาวิทยาลัยพะเยา เป็นที่ตั้งของสถานีตรวจวัดจุลอุตุนิยมวิทยา (Dry

Dipterocarp Flux Phayao Site Thailand; DPT) มีพิกัดทางภูมิศาสตร์ ละติจูดท่ี 19˚03ʹ5.22ʺ N และลองติจูดท่ี 99˚90ʹ66.33ʺ E ท่ี
ความสูงจากระดับน้าทะเล 512 m โดยมีพื้นที่ป่ารอบสถานีตรวจวัดประมาณ 79 เฮกตาร์ (491 ไร่) ซ่ึงส่วนใหญ่เป็นป่าเต็งรัง มีพันธ์ุไม้
เด่นขึ้นอยู่กระจายในพ้ืนท่ีศึกษาซึ่งประกอบด้วยเต็ง (Shorea obtusa Wall.) รัง (Shorea siamensis Miq.) พลวง (Dipterocarpus
tuberculatus Roxb.) และเหียง (Dipterocarpus obtusifolius) [9] อุณหภูมิเฉล่ียเท่ากับ 16.94 ถึง 35.72 ˚C ปริมาณน้าฝนเฉลี่ย
1,262 mm มีสภาพภูมิอากาศเป็นแบบมรสุมเขตร้อน [10] ความช้ืนในดินช่วงฤดูฝน (เดือนพฤษภาคม ถึง ตุลาคม) และฤดูแล้ง (เดือน
พฤศจกิ ายน ถึง เมษายน) ประมาณร้อยละ 14.85 และ 1.54 ตามลาดับ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 198 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

การวางแปลงศึกษาและการเกบ็ ตัวอย่างดิน
ทาการวางแปลงศึกษารูปส่ีเหล่ียมจัตุรัส (Square sample plot) ในสถานีตรวจวัดจุลอุตุนิยมวิทยา มหาวิทยาลัยพะเยา รัศมี

ห่างจากเสาตรวจวัดประมาณ 35 m โดยมีพ้ืนท่ีขนาด 40m x 40m คิดเป็นพื้นที่ 1 ไร่ [11] เพ่ือใช้เป็นตัวแทนพื้นที่บริเวณใกล้เคียง
ครอบคลุมพ้ืนท่ี 10 ไร่ จากน้ันแบ่งเป็นแปลงย่อยขนาด 10m x 10m จานวน 16 แปลง และทาการปักหมุดแสดงขอบเขตแปลงตัวอย่าง
และระบุพิกัด เพื่อสุ่มเก็บตัวอย่างดินในวันท่ี 13 กันยายน 2563 จานวน 6 แปลงย่อย เพื่อวิเคราะห์ลักษณะทางกายภาพของดิน ได้แก่
ความชื้น ค่าความเป็นกรดเบส (pH) ปริมาณอินทรียวัตถุ และอีกส่วนเพื่อใช้ในการคัดแยกแอคติโนมัยซีท โดยตอกกระป๋องเก็บตัวอย่าง
ดินท่ชี ัง่ น้าหนักแล้ว ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 cm หนา 3 cm ในระนาบตั้งฉากกับผิวดิน ปิดฝาด้วยเทปกาวป้องกันการสูญเสียน้าเพ่ือ
นาไปวิเคราะหค์ วามชื้นของดินต่อไป จากนั้นขุดหลุมเป็นรูปตัววี (V) ท่ีระดับความลึก 0 ถึง 10 cm จากผิวดินในแต่ละแปลง แปลงละ 3
จุด จากน้ันผสมดนิ ตวั อยา่ งจากแตล่ ะจุดใหเ้ ข้ากนั เกลีย่ ให้เปน็ รูปวงกลม แบ่งเป็น 4 ส่วนเท่ากัน เลือกเก็บตัวอย่างดินมาเพียง 1 ส่วน ผึ่ง
ดินให้แห้ง (Air dry) ทง้ิ ไวท้ อี่ ณุ หภูมหิ อ้ ง นาน 7 วนั กอ่ นบดและรอ่ นตวั อย่างดนิ ด้วยตะแกรงร่อนดินขนาด 2 mm เพ่ือใช้ในการวิเคราะห์
คา่ pH ปริมาณอนิ ทรียวัตถุ และคัดแยกแอคตโิ นมยั ซที

การวเิ คราะหล์ ักษณะทางกายภาพของดนิ
ทาการวิเคราะห์ความช้ืนของดนิ โดยนากระป๋องเก็บตัวอย่างดินไปช่ังหาน้าหนักดินหลังการเก็บตัวอย่างทันที จากนั้นนาไปอบ

ท่อี ณุ หภมู ิ 105 ˚C เป็นเวลา 24 ชวั่ โมง และชง่ั นา้ หนักอีกครั้งเพอ่ื คานวณหาค่าความช้นื ในดิน ดังสมการ (1)

% ความช้ืนในดิน = นา้ หนักดินก่อนอบ – น้าหนกั ดินหลงั อบ x 100 (1)

น้าหนักดนิ หลังอบ – น้าหนกั กระป๋องเกบ็ ตวั อยา่ งดิน

นาตัวอย่างดินท่ีผ่านการร่อนจากแต่ละแปลงย่อยมาชั่งเพื่อวัดค่า pH โดยเติมน้ากล่ัน 10 ml ลงในดินปริมาณ 10.0 g คนให้
เขา้ กัน จากน้นั ตัง้ ท้งิ ไวน้ าน 30 นาที แลว้ วัดสว่ นท่เี ปน็ น้าดว้ ย pH meter

วเิ คราะห์ปรมิ าณอินทรียวตั ถขุ องดนิ โดยวธิ ี Walkley และ Black [12] จากตวั อยา่ งดนิ ปรมิ าณ 1.0 g เตมิ 1N K2Cr2O7ปริมาตร 10
ml เละ H2SO4 เข้มข้น ปริมาตร 10 ml เขย่าเบาๆ 1 นาทใี ห้ตวั อย่างเข้ากนั ดี ต้ังทิ้งไว้ท่ีอุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 30 นาที จากน้ันเติมน้ากล่ัน
ปรมิ าตร 20 ml แล้วทิ้งไว้ให้เย็น หยด O-phenanthroline indicator (C12H8N2) 5 หยด แล้วไทเทรตด้วย 0.5N Fe(NH4)2 (SO4)2·6H2O หรือ
FAS จนถึงจดุ ยุตทิ ี่สารละลายเปลยี่ นจากสเี ขยี วเปน็ สีนา้ ตาลแดง จากน้นั คานวณปริมาณอนิ ทรียวตั ถุ [13] ดังสมการ (2) และ (3)

รอ้ ยละของปรมิ าณอินทรียคารบ์ อน = [N1V1 K2Cr2O7– N2V2Fe(NH4)2 (SO4)2·6H2O] x 0.003 x 100 x 1 (2)
W

ร้อยละของปรมิ าณอินทรยี วตั ถุ = รอ้ ยละของปรมิ าณอินทรียคาร์บอน x 100

58**

= ร้อยละของปริมาณอินทรียคาร์บอน x 1.724 (3)

โดยท่ี N1 = นอรม์ อลของสารละลาย K2Cr2O7 (Normality)
V1 = ปรมิ าตรของ K2Cr2O7 ท่ใี ช้ในการไทเทรตตัวอยา่ ง (ml)
N2 = นอร์มอลของสารละลาย Fe(NH4)2 (SO4)2·6H2O (Normality)
V2 = ปรมิ าตรของ Fe(NH4)2 (SO4)2·6H2O ทีใ่ ชใ้ นการไทเทรตตวั อยา่ ง (ml)
W = น้าหนกั แห้งของตวั อยา่ งดิน (g)

f = correction factor เทา่ กับ 1.3*

0.003 = carbon oxidized

หมายเหตุ Carbon oxidized = 12 g C x 1 mole K2Cr2O7 x 3 moles C x 1 L
Mole 6 moles FAS 2 moles K2Cr2O7 1000 ml

* การวิเคราะห์ปรมิ าณอินทรยี คารบ์ อนโดยวิธี Walkley และ Black ใชค้ า่ เฉลยี่ % recovery ของ carbon ในดิน เท่ากับ 77 %

และคา่ oxidation correction factor เทา่ กับ 1.3 ซงึ่ ได้จากการเปรยี บเทียบกบั วิธี day combustion ท่ีกาหนดให้เป็น 100%

** การวเิ คราะหป์ ริมาณอนิ ทรียวัตถุขน้ึ อย่กู ับสมมติฐานวา่ คาร์บอนอินทรยี ใ์ นดนิ (SOC) มคี ารบ์ อน เทา่ กับ 58%

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 199 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

การคัดแยกแอคตโิ นมัยซีทจากตัวอย่างดินป่าเตง็ รัง
นาตวั อยา่ งดินที่ผ่านการร่อนมาชั่ง โดยช่ังตัวอย่างดินแปลงละ 10 g เจือจางลาดับส่วน 10 เท่า ในสารละลาย Normal saline

ปรมิ าตร 90 ml ปเิ ปตสารละลายตัวอย่างทคี่ วามเจือจาง 10-3, 10-4 และ 10-5 ตัวอย่างละ 0.1 ml ทาการเกลยี่ สารละลายตวั อยา่ งบนอาหาร
เล้ียงเชื้อ (Spread plate) 3 ชนิด ได้แก่ อาหารสาเร็จรูป Actinomycete isolation agar (AIA) ของ HiMedia [14], International
Streptomyces Project No.2 (ISP2 agar) [15] และ Starch casein agar (SCA) ดดั แปลงจากกิ่งจนั ทน์ มะลซิ ้อน [7] โดยอาหาร ISP2 agar
ประกอบด้วย Yeast extract (HiMedia) 4.0 g/l, Malt extract (HiMedia) 10.0 g/l, Dextrose 4.0 g/l และผงวุ้น 18.0 g/l ส่วนอาหาร
SCA ประกอบด้วย Soluble starch 10.0 g/l, KNO3 2.0 g/l, NaCl 2.0 g/l, Casein (Difco vitamin free) 0.3 g/l, K2HPO4 2.0 g/l,
MgSO4·7H2O 0.05 g/l, CaCO3 0.02 g/l, FeSO4·7H2O 0.02 g/l และผงวนุ้ 18.0 g/l จากนน้ั บม่ ท่ีอุณหภมู ิ 30 ˚C เป็นเวลา 7 วัน ตรวจหา
แอคติโนมัยซีทโดยสังเกตลักษณะโคโลนีแห้ง ผิวด้าน เป็นปุยคล้ายกามะหยี่ มีเส้นใยเหนือผิวอาหาร เส้นใยใต้ผิวอาหารฝังแน่นในจาน
อาหารแขง็ และลกั ษณะสัณฐานวทิ ยาภายใตก้ ล้องจุลทรรศน์ตดิ สีแกรมบวก มีรปู รา่ งเป็นเสน้ สายคลา้ ยเชื้อรา จากนั้นนามาคัดแยกเช้ือให้
บริสุทธิ์บนอาหาร ISP2 agar และเกบ็ รักษาไว้เปน็ Stock culture ใน ISP2 slant

การทดสอบการย่อยสลายเซลลโู ลส
การศกึ ษาความสามารถของแอคติโนมยั ซีทในการยอ่ ยสลายเซลลโู ลส
เพาะเล้ียงแอคติโนมัยซีทท่ีคัดแยกได้ลงบนอาหารแข็ง 1% Carboxymethyl cellulose (1% CMC agar) ดัดแปลงจากพัลลภ

อินทะนิล (2557) [16] ประกอบด้วย (NH4)2 SO4·FeSO4·6H2O 2.5 g/l, K2HPO4 2 g/l, MgSO4·7H2O 0.3 g/l, Peptone 10 g/l,
Carboxymethyl cellulose sodium salt (CMC) 10 g/l และผงวุ้น 10 g/l บ่มที่อุณหภูมิ 30 ˚C เป็นเวลา 7 วัน จากน้ันทดสอบ
กิจกรรมการย่อยเซลลูโลสโดยวิธี Congo red overlay โดยเททับด้วยสารละลาย 0.1% Congo red ให้ท่วมอาหารเล้ียงเช้ือเป็นเวลา
15 นาที เทท้ิงแล้วล้างด้วย 1M NaCl สังเกตวงใส (Clear zone) ท่ีเกิดข้ึนรอบโคโลนีของเชื้อ [17] นาแอคติโนมัยซีทที่สร้างวงใสรอบ
โคโลนี มาเพาะเลย้ี งในอาหารเหลว ISP2 บ่มในเครือ่ งเขยา่ ความเร็วรอบ 110 rpm ทอ่ี ณุ หภูมิ 30 ˚C เป็นเวลา 3 วนั

จากนั้นวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคล่ืน 600 nm และเจือจางเช้ือให้ได้ค่าการดูดกลืนแสงอยู่ท่ีระหว่าง 0.08 ถึง 0.1 (ปริมาณ
เช้ือเท่ากับ 108 CFU/ml) ปิเปตสารละลายเช้ือปริมาตร 10 µl โดยวิธี Spot inoculation จานวน 4 จุด ลงบนอาหาร 1% CMC agar บ่มที่
อณุ หภูมิ 30 ˚C เปน็ เวลา 3 วัน จากนัน้ เททบั ดว้ ย 0.1% Congo red ทิ้งไว้ 15 นาที แล้วล้างด้วย 1M NaCl วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของวงใสและ
โคโลนเี พื่อคานวณหาอตั ราส่วนของบรเิ วณวงใสต่อขนาดเส้นผา่ นศนู ย์กลางของโคโลนี (Hydrolysis capacity, HC) [18] ดังสมการ (4)

คา่ HC = เส้นผา่ นศนู ยก์ ลางของวงใส (cm) (4)

เส้นผา่ นศูนย์กลางของโคโลนี (cm)

การวัดคา่ กจิ กรรมของเอนไซม์เซลลูเลส โดยการวิเคราะห์ปริมาณนา้ ตาลรีดิวซ์ (ดัดแปลงจาก Miller, 1959) [19]
นาแอคติโนมัยซีททีส่ ามารถสรา้ งเอนไซมเ์ ซลลูเลสได้มาเพาะเลี้ยงในอาหารเหลว 1% CMC บ่มในเครื่องเขย่าความเร็วรอบ 110 rpm
ทีอ่ ณุ หภมู ิ 30 ˚C นาน 3 วนั [20] จากน้ันป่นั เหวยี่ งที่ 14000g นาน 10 นาที ทอ่ี ุณหภูมิ 4 ˚C ปิเปตส่วนใส (Supernatant) ปริมาตร 1 ml ลงใน
1% CMC ท่ีอยู่ใน 0.05M Phosphate buffer saline, pH 8 ปริมาตร 1 ml บ่มที่อุณหภูมิ 50 ˚C นาน 30 นาทีในอ่างน้าควบคุมอุณหภูมิ
จากน้นั หยุดปฏิกิริยาด้วยการเตมิ 3,5-Dinitrosalicylic acid (DNS) 1 ml แล้วนาไปตม้ ในน้าเดือด นาน 10 นาทใี นอา่ งควบคุมอุณหภูมิ ทาให้เย็น
อย่างรวดเร็วด้วยน้าแข็ง จากนั้นนาไปเจือจางด้วยน้ากล่ันในอัตราส่วนน้ากลั่นต่อสารละลาย 2:1 วัดค่าการดูดกลืนแสงของน้าตาลรีดิวซ์ท่ี
ความยาวคลน่ื 520 nm และนาไปเทียบกบั กราฟมาตรฐานน้าตาลกลูโคสเพ่ือหาปรมิ าณกลโู คสแลว้ นาไปคานวณคา่ กิจกรรมของเอนไซม์เซลลเู ลส
ซ่ึง 1 มิลลิกรมั กลูโคส เทา่ กบั 0.0925 หน่วย

ผลการทดลองและวิจารณ์

จากการสารวจและวางแปลงเพื่อให้ได้ข้อมูลท่ีเปน็ ตัวแทนทดี่ ที างนิเวศวทิ ยาดินในปา่ เตง็ รัง [11] เก็บตัวอย่างดินจากแปลงย่อย
6 แปลง ที่ความลึกระดับผิวดินตั้งแต่ 0 ถึง 10 cm พบว่าสภาพดินเป็นดินร่วนปนทราย มีกรวดหินจานวนมากทั้ง 6 แปลง เม่ือวิเคราะห์
ลักษณะทางกายภาพของดนิ โดยวเิ คราะหแ์ ปลงละ 3 ตัวอย่าง (ตารางที่ 1) พบว่าดินมีค่า pH เป็นกลางทุกแปลง โดยค่าเฉล่ียเท่ากับ 7.49
± 0.05 แตกต่างจากความชื้นท่ีมีค่าแตกต่างกันในอย่างชัดเจนแต่ละแปลง โดยความช้ืนเฉลี่ยอยู่ในระดับปานกลาง มีค่าเท่ากับ 14.85 ±
3.65 ร้อยละของปริมาณอินทรียคาร์บอน และอินทรียวัตถุเฉลี่ย เท่ากับ 1.75 ± 0.54 และ 3.47 ± 0.88 ตามลาดับ โดยทั่วไปดินในป่า
จะพบร้อยละ 1 ถึง 5 ของน้าหนักแห้ง จะเห็นได้ว่าปริมาณอินทรียวัตถุของดินในแปลงตัวอย่างป่าเต็งรังในช่วงฤดูฝนมีค่าสูงกว่าดินทาง
การเกษตรท่ีมีปริมาณอินทรียวัตถุร้อยละ 2 [21] จากตารางท่ี 1 พบว่า แปลงเก็บตัวอย่างดินที่ 5 และ 6 มีร้อยละของปริมาณ
อินทรียวัตถุสูงกว่าแปลงอื่น ซึ่งทั้ง 2 แปลงนี้สามารถคัดแยกแอคติโนมัยซีทท่ีย่อยสลาย Carboxymethyl cellulose ได้มากกว่า
แปลงอ่นื ๆ โดยคัดแยกไดจ้ าก AIA และ ISP2 จานวน 7 และ 4 ไอโซเลท ตามลาดับ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 200 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

ตารางท่ี 1 ผลการวิเคราะหค์ ณุ สมบัติของตวั อย่างดนิ

แปลงเกบ็ ความสงู จาก พกิ ัด รอ้ ยละของ จานวนเชือ้ ทย่ี อ่ ยสลายเซลลโู ลส
ตัวอยา่ งที่
ระดบั น้าทะเล (m) ทางภมู ิศาสตร์ ปริมาณอนิ ทรียวตั ถเุ ฉล่ีย
1
2 503.2 595413, 2104933 2.28 ± 0.089 1
3
4 509.1 595433, 2104927 2.27 ± 0.019 4
5
6 508.7 595433, 2104929 2.64 ± 0.103 3

511.1 595457, 2104928 2.60 ± 0.019 1

507.8 595437, 2104917 4.58 ± 0.151 7

505.3 595331, 2105093 3.74 ± 0.078 6

Total 3.47 ± 0.88 22

คัดแยกแอคติโนมัยซีทจากดินป่าเต็งรังคัดแยกในเดือนกันยายน โดยเทคนิค Spread plate ลงบนอาหารแข็ง พบว่ามีลักษณะ
โคโลนียึดตดิ เปน็ กลมุ่ กอ้ นและเจริญฝงั แนน่ ลงในเนอื้ อาหาร จานวนทั้งหมด 98 ไอโซเลท จากอาหารเลย้ี งเชื้อ 3 ชนิด โดย AIA คดั แยกโคโลนีท่ี
มีลักษณะสัณฐานวทิ ยาเปน็ แอคตโิ นมัยซที ไดม้ ากที่สดุ จานวน 51 ไอโซเลท รองลงมาคือ ISP2 agar คัดแยกได้ 44 ไอโซเลท และ SCA คดั แยกได้
น้อยท่ีสุดคือ 3 ไอโซเลท ท้ังน้ีเน่ืองจากอาหารเลี้ยงเชื้อ AIA เป็นอาหารสาหรับคัดแยกและเพาะเล้ียงแอคติโนมัยซีทจากดินและน้า เช่น
Actinomyces ท่ใี ช้ออกซิเจนในการเจริญ (Aerobic Actinomyces) [22] ประกอบด้วย Sodium propionate (C3H5NaO2) เป็นแหล่งคาร์บอน
มี M-Protein เป็นแหล่งไนโตรเจน มี L-Asparagine (C4H8N2O3) เปน็ กรดอะมโิ นไมจ่ าเปน็ ที่ใชส้ าหรบั การสงั เคราะหโ์ ปรตนี และเปน็ สารตง้ั ตน้
ในการผลิต Aspartatic acid ซ่ึงเป็นกรดอะมิโนจาเป็น [23] รวมถึงมีแร่ธาตุที่เป็นแหล่งเกลือแร่ ได้แก่ K2HPO4 (แหล่ง K และ P),
MgSO4·7H2O (แหล่ง Mg) และ FeSO4·7H2O (แหล่ง Fe) เปน็ ตน้ จึงทาให้สามารถคดั แยกเชือ้ แอคตโิ นมยั ซีทจากดินในปา่ เต็งรังได้จานวนมาก
ในขณะทอ่ี าหารเลย้ี งเชือ้ ISP2 ให้กลโู คส (Glucose) เปน็ แหล่งคารบ์ อนหรือสารต้ังต้นสาหรบั เช้อื เพอ่ื ใชใ้ นกระบวนการเมทาบอลซิ มึ มี Yeast
extract กบั Malt extract เป็นแหลง่ โปรตนี และไนโตรเจน จึงเหมาะและจากดั สาหรับแอคติโนมัยซีท จีนัส Streptomyces [15] ส่วนอาหาร
เล้ียงเช้ือ SCA ประกอบดว้ ย Casein เปน็ แหลง่ ไนโตรเจน มีแร่ธาตุ ได้แก่ K2HPO4 (แหล่ง K และ P) MgSO4·7H2O (แหล่ง Mg) CaCO3 (แหล่ง
Ca) NaCl (แหล่งเกลือแร่) KNO3(แหล่งเกลือไนเตรต) และ FeSO4·7H2O (แหล่ง Fe) เป็นต้น แต่ทว่า Soluble starch ท่ีเป็นแหล่งคาร์บอน
เชงิ ซอ้ นนนั้ มีความจาเพาะเจาะจง (Specific substrates) ตอ่ จลุ นิ ทรยี ์ทมี่ ีการผลิตเอนไซม์อะไมเลส [24] ทาให้แอคติโนมัยซีททั่วไปใช้แหล่ง
คาร์บอนได้ยาก อาหาร SCA จึงคัดแยกแอคติโนมัยซีทจากตัวอย่างดินได้น้อยท่ีสุด ดังนั้นอาหารเลี้ยงเช้ือ AIA จึงมีความเหมาะสมสาหรับ
การคดั แยกแอคติโนมัยซีทจากดนิ ป่าเตง็ รังมากท่ีสุดเมื่อเทยี บกบั อาหารเลีย้ งเชือ้ SCA กับ ISP2

รปู ที่ 1 ลักษณะโคโลนีบนอาหาร ISP2 agar ของเชื้อ 22 ไอโซเลทที่สามารถย่อยเซลลโู ลสได้

ผลการทดสอบความสามารถของแอคติโนมัยซีทในการสร้างเอนไซม์เซลลูเลสด้วยวิธี Spot inoculation บนอาหารแข็ง 1% CMC
agar ท่ีประกอบด้วย Carboxymethyl cellulose sodium salt ซึ่งเป็นเกลือโซเดียมของอนุพันธ์เซลลูโลสประเภท Carboxymethyl
cellulose ท่ีมีกลุ่มคาร์บอกซีเมทิล (-CH2-COOH) และเททับด้วย 0.1% Congo red ที่สามารถจับกับโพลีแซคคาไรด์ที่มีพันธะ ß-(1,4)-D-
glucopyranosyl และพนั ธะ ß-(1,4)-D-glucans ได้ [25] พบว่ามี 22 ไอโซเลทเกดิ วงใสรอบโคโลนี คิดเป็นรอ้ ยละ 22.45 ของแอคติโนมัยซีทท่ี

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 201 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

คัดแยกได้ เนื่องมาจากการที่เช้ือสร้างเอนไซม์ Endo-ß-1,4-glucanase เข้าทาปฏิกิริยากับสายเซลลูโลสท่ีตาแหน่งพันธะ ß-1,4-glycosidic
linkage ของ CMC โดย Hydrolysis หรือสลายพันธะไฮโดรเจน ทาให้โมเลกุลเซลลูโลสเกิดปลายอิสระ [26, 27] เป็นผลให้เม่ือเททับด้วย
Congo red บนผิวหนา้ อาหารเลยี้ งเชอ้ื โมเลกุลของ Congo red จะไม่สามารถจบั กับโมเลกลุ CMC ทถี่ กู ยอ่ ยให้มขี นาดเลก็ นั้นได้ สว่ นบรเิ วณ
ที่เอนไซม์ไม่สามารถย่อยสลายพันธะ ß-1,4'-glycosidic ของ CMC ได้ จะเห็นเป็นสีแดงของ Congo red ท่ีจับอยู่กับโมเลกุลของ CMC [28]
ทาให้เม่ือล้าง Congo red ด้วย 1M NaCl จึงเกิดเป็นวงใสรอบโคโลนีท่ีมีการย่อยพันธะ ß-(1,4)-D-glucopyranosyl จึงสามารถวัดขนาดของ
โคโลนีและวงใสเพอ่ื คานวณอตั ราสว่ นของบรเิ วณวงใสต่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของโคโลนีได้ และเม่ือประเมินค่า HC จากสัดส่วนเส้นผ่าน
ศนู ย์กลางของวงใสต่อเส้นผา่ นศนู ยก์ ลางของโคโลนี พบว่าไอโซเลทที่ 49 มีค่า HC มากที่สุด เท่ากับ 3.67 ± 0.00 ในขณะที่ไอโซเลทอ่ืน มีค่า
ไล่เล่ยี กันตั้งแต่ 1.19 ถงึ 2.80 ดงั รปู ท่ี 2

ผลการทดสอบกิจกรรมของเอนไซม์เซลลเู ลสดว้ ย DNS โดยวิธกี ารวเิ คราะห์ปริมาณนา้ ตาลรีดวิ ซ์ทีเ่ ปน็ ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการ
ย่อยสลายเซลลูโลส พบว่า สารละลายเช้ือท้ัง 22 ไอโซเลทมีการย่อยเซลลูโลสบนอาหาร CMC agar สามารถทาปฏิกิริยากับ DNS และ
ปรากฏสารละลายสนี า้ ตาลแดงของ 3-amino-5-nitro salicylic acid [29] จากน้ันวัดค่าการดดู กลืนแสงที่ความยาวคล่นื 520 nm เทยี บกับ
กราฟมาตรฐานน้าตาลกลโู คสและคานวณคา่ กิจกรรมเอนไซม์เซลลูเลส (ดังรูปที่ 2) พบว่าไอโซเลทที่ 49 มีค่ากิจกรรมของเอนไซม์สูงที่สุด
เท่ากับ 0.33 ± 0.01 Unit/ml ในขณะที่ไอโซเลทอ่นื มีค่าเกาะกลุ่มกันระหวา่ ง 0.07 ถึง 0.22 แสดงใหเ้ หน็ วา่ แอคติโนมยั ซที ทค่ี ดั แยกได้จาก
ดินปา่ เต็งรงั สามารถผลิตเอนไซม์เซลลูเลสท่ีช่วยในการยอ่ ยสลายอนุพันธข์ องเซลลูโลสประเภท Carboxymethyl cellulose ได้

รูปที่ 2 ความสามารถในการย่อยสลายเซลลโู ลส (Hydrolysis capacity)
และกจิ กรรมของเอนไซม์ (Enzyme activity) ของเช้ือที่ย่อยสลายเซลลโู ลสแตล่ ะไอโซเลท

เมื่อแสดงค่าความสามารถในการย่อยสลายเซลลูโลสหรือค่า HC ของแอคติโนมัยซีทแต่ละไอโซเลทจากมากไปน้อยดังรูปที่ 2
จะเห็นได้ว่าค่า HC ไม่แปรผันตรงต่อค่ากิจกรรมของเอนไซม์ โดยค่า HC ที่ประเมินได้จากสัดส่วนของขนาดวงใสต่อขนาดโคโลนีให้ค่า
ความแปรปรวนมาก โดยสัดสว่ นท่ีเกิดขน้ึ จากขนาดของวงใสต่อขนาดของโคโลนอี าจไม่สอดคล้องกนั เน่ืองจากเชอ้ื แตล่ ะไอโซเลทมีอัตราการ
เจรญิ เติบโตทแ่ี ตกตา่ งกัน แต่การวดั สดั สว่ นดังกล่าวทาในระยะเวลา 3 วนั หลังการเพาะเชอื้

เมอ่ื วิเคราะห์หาความสัมพนั ธ์ระหว่าง ค่า HC และค่ากจิ กรรมของเอนไซม์ของเชื้อที่ย่อยสลายเซลลูโลสได้พบว่าความสัมพันธ์เป็น
แบบโพลิโนเมยี ล (รูปที่ 3) โดยมคี ่า R2 เท่ากบั 0.5704 โดยความสัมพนั ธม์ แี นวโนม้ ไปในทศิ ทางบวก เนื่องจากเอนไซมท์ ผ่ี ลิตโดยเชือ้ แต่ละไอโซ
เลทมีปริมาณและสัดส่วนที่ไม่เท่ากัน อีกทั้งมีปัจจัยของเอนไซม์ชนิดอื่นท่ีแอคติโนมัยซีทแต่ละไอโซเลทผลิตข้ึนและมีส่วนช่วยในการย่อย
สลายเซลลูโลสได้ เช่น เฮมิเซลลูเลส (Hemicellulase) เอนโดไซลาเนส (Endoxylanase) ไซโลซิเดส (Xylosidase) ไซโลกลูคาเนต
(Xyloglucanase) เอนโดแมนนาเนส (Endomannanase) แมนโนซิเดส (Mannosidases) เพกติเนส (Pectinases) และลิกนิโนไลติคเอนไซม์
(Ligninolytic enzymes) [30] เป็นต้น นอกจากนี้ยังข้ึนอยู่กับข้อจากัดของวิธีการตรวจวัดและอัตราการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันของเช้ือ
แตล่ ะไอโซเลท

อยา่ งไรกต็ ามการศึกษาเบ้อื งตน้ นี้ยังต้องการทดสอบอัตราการย่อยสลายเซลลูโลสของเชื้อเพื่อประเมินประสิทธิภาพและข้อจากัด
ของจุลินทรีย์ที่คัดแยกได้ ซ่ึงจะช่วยอธิบายกลไกการย่อยสลายเซลลูโลสของเช้ือในระบบนิเวศป่าเต็งรังได้ชัดเจนมากย่ิงข้ึน รวมไปถึงการ
วิเคราะห์ในระดับพันธกุ รรมเพือ่ ประเมนิ จานวนและระบกุ ลมุ่ ของจลุ นิ ทรยี ์ท่มี ีประสทิ ธิภาพในการย่อยสลายเซลลโู ลส ซงึ่ จะเป็นขอ้ มลู พน้ื ฐาน
ทีช่ ว่ ยสนบั สนุนการประเมินการแลกเปลยี่ นคารบ์ อนในดนิ ได้

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 202 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

รปู ที่ 3 ความสมั พันธ์ระหวา่ งความสามารถในการยอ่ ยสลายเซลลโู ลส (Hydrolysis capacity)
และค่ากจิ กรรมของเอนไซม์ (Enzyme activity) ของเช้ือทย่ี อ่ ยสลายเซลลูโลสได้แตล่ ะไอโซเลท

สรุปผลการวจิ ัย

จากการเก็บตวั อยา่ งดนิ ในป่าเต็งรัง มหาวทิ ยาลัยพะเยา ในช่วงฤดูฝนและทาการคัดแยกแอคติโนมัยซีทโดยวิธีการ Spread plate
บนอาหารเล้ยี งเชอ้ื 3 ชนดิ ไดแ้ ก่ AIA ISP2 และ SCA agar สามารถคัดแยกโคโลนีแอคติโนมัยซีท จานวน 51 44 และ 3 ไอโซเลท ตามลาดับ
รวมทั้งสนิ้ 98 ไอโซเลท เม่อื ทดสอบการย่อยสลายเซลลูโลสด้วยวิธี Congo red overlay บนอาหารแข็ง 1% CMC agar พบแอคติโนมัยซีทที่
สามารถย่อยเซลลูโลสในอาหารแข็งจานวน 22 ไอโซเลท คดิ เปน็ ร้อยละ 22.45 ของแอคตโิ นมัยซที ท้งั หมดที่คัดแยกได้ เม่ือศึกษาความสามารถ
ในการสรา้ งเอนไซม์เซลลเู ลสและทดสอบกิจกรรมของเอนไซมเ์ ซลลเู ลส พบว่าไอโซเลทที่ 49 มีค่า HC และค่ากจิ กรรมของเอนไซม์โดดเด่นท่ีสดุ
เทา่ กบั 3.67 ± 0.00 และ 0.33 ± 0.01 Unit/ml ตามลาดับ ซ่ึงแตกต่างไปจากเชื้ออื่นที่พบในดินป่าเต็งรังอย่างชัดเจน โดยไอโซเลทอ่ืนมีค่า
HC และคา่ กิจกรรมของเอนไซม์อยใู่ นชว่ ง 1.19 ถงึ 2.80 และ 0.065 ถึง 0.216 Unit/ml ตามลาดบั จากผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าแอคติโนมัย
ซีทมีส่วนช่วยในกระบวนการย่อยสลายมวลชีวภาพในกลุ่ม Carboxymethyl cellulose ในระบบนิเวศป่าเต็งรังได้ และคุณสมบัติของดินมี
ความสาคัญต่อการหาจานวนเช้ือที่สามารถย่อยเซลลูโลสได้ ดังน้ันเพื่อให้ทราบศักยภาพการย่อยสลายเซลลูโลส คณะผู้วิจัยเสนอให้มีการ
ทดสอบอัตราการยอ่ ยสลายเซลลโู ลส จานวน และกลมุ่ ของจุลนิ ทรีย์ ซึง่ เป็นข้อมลู ท่ชี ว่ ยสนับสนนุ การประเมนิ การแลกเปลี่ยนคารบ์ อนในดิน

กติ ติกรรมประกาศ

การศกึ ษานไ้ี ดร้ ับทนุ สนับสนุนจาก หน่วยวจิ ัยมลพิษในบรรยากาศและการเปล่ยี นแปลงภมู ิอากาศ คณะพลังงานและส่ิงแวดล้อม
มหาวทิ ยาลยั พะเยา

เอกสารอ้างองิ

[1] ธวชั ชัย สนั ตสิ ุข. 2549. ปา่ ของประเทศไทย. พิมพ์ครั้งท่ี 1. กรุงเทพฯ : สานักหอพรรณไม้ กรมอุทยานแหง่ ชาติ สตั วป์ ่า และพนั ธพ์ุ ืช.
[2] Mataix-Solera, J., Guerrero, C., García-Orenes, F., Bárcenas, G. M., Torres, M. P. and Barcenas, M. 2008. Forest fire

effects on soil microbiology. Fire effects on soils and restoration strategies. 5: 133-75.
[3] Sansorrapisut, S., Thanee, N., Aroon, S. 2016. Influence of Climate, Litter Quality and Soil Macrofauna

Decomposers on Litter Decomposition in Dry Dipterocarp and Dry Evergreen Forests in Northeastern Thailand.
International Journal of Agricultural Technology. 12(7.1): 1577-89.
[4] Berg, B. and McClaugherty, C. 2003. Plant litter. Decomposition and Ecosystem Function.Springer Berlin Heidelberg. 225-57.
[5] Wei, W. A., Jiang, F. E. and Oikawa, T. 2009. Contribution of root and microbial respiration to soil CO2 efflux and
their environmental controls in a humid temperate grassland of Japan. Pedosphere. 19(1): 31-9.
[6] Intanil, P., Boonpoke, A., Sanwangsri, M., Hanpattanakit, P. 2018. Contribution of Root Respiration to Soil Respiration
during Rainy Season in Dry Dipterocarp Forest, Northern Thailand. Applied Environmental Research. 40(3): 19-27.
[7] กิ่งจันทน์ มะลซิ อ้ น. 2555. ความหลากหลายของแอคตโิ นแบคทเี รยี ในดนิ . อดุ รธานี. สานักบริหารโครงการวิจยั ในอุดมศกึ ษาและ
พฒั นามหาวิทยาลัยวิจยั แห่งชาติ สานักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา. รหสั โครงการ:2555A1626 2015.
[8] Janaki, T. 2017. Enzymes From Actinomycetes–Review”. International Journal of ChemTech Research. 10(2): 176-82.

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 203 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

[9] ทรงกริชอินตา,มนตรี แสนวังสี,พิมพ์ศิริ สุวรรณพัฒน์ และพัลลภอินทะนิล.2563.การประเมินมูลค่าจากการกักเก็บคาร์บอนของป่าเต็ง
รงั ในมหาวิทยาลัยพะเยา. การประชมุ วิชาการระดบั ชาติ พะเยาวิจยั 9;23-24 มกราคมพ.ศ. 2563; พะเยา.มหาวิทยาลยั พะเยา. 1846-55.

[10] Tanaka, N., Kume, T., Yoshifuji, N., Tanaka, K., Takizawa, H., Shiraki, K., Tantasirin, C., Tangtham, N. and Suzuki, M.
2008. A review of evapotranspiration estimates from tropical forests in Thailand and adjacent regions.
Agricultural and forest meteorology. 148(5): 807-19.

[11] องค์การบริหารจัดการก๊าซเรือนกระจก (องค์การมหาชน). 2559. คู่มืออ้างอิงการพัฒนาโครงการลดก๊าซเรือนกระจกภาคสมัครใจตาม
มาตรฐานของประเทศไทย สาขาปา่ ไม้และการเกษตร. พมิ พ์คร้งั ที่ 3. กรุงเทพฯ : องคก์ ารบริหารจดั การกา๊ ซเรือนกระจก (องค์การมหาชน).

[12] Walkey, A. and Black, I. A. 1947. Chromic acid titration method for determination of soil organic matter. Soil
Science Society of America, Proceedings. 63: 257.

[13] กรมพฒั นาท่ีดิน. 2548. ค่มู ือการวเิ คราะห์ตัวอยา่ งดิน น้า ปุ๋ย พชื วสั ดุปรับปรุงดิน และการวิเคราะห์เพ่ือตรวจรับรองมาตรฐาน
สนิ คา้ . พมิ พ์คร้ังที่ 2. กรงุ เทพฯ: บริษทั ดับบลวิ .เจ พรอ็ พเพอต้ี จากดั ; 2548.

[14] HiMedia Laboratories. 2015. Actinomycete Isolation Agar [Internet]. [cited 2019 August 17]. Available from
http://himedialabs.com/TD/M 490.pdf

[15] Shirling, E. B. and Gottlieb, D. 1966. Methods for characterization of Streptomyces species. International Journal
of Systematic and Evolutionary Microbiology. 16(3): 313-40.

[16] พัลลภ อินทะนิล. 2557. การคัดแยกแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซม์เซลลูเลสจากดินบริเวณป่าเต็งรังของมหาวิทยาลัยพะเยา
[วทิ ยานพิ นธ์ปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑติ ]. พะเยา: มหาวทิ ยาลัยพะเยา.

[17] Saini, A., Aggarwal, N. K. and Yadav, A. 2016. Cellulolytic potential of actinomycetes isolated from different
habitats. Biosciences and Bioengineering. 4(5): 88-94.

[18] Lu, W. J., Wang, H. T., Yang, S. J., Wang, Z. C. and Nie, Y. F. 2005. Isolation and characterization of mesophilic
cellulose-degrading bacteria from flower stalks-vegetable waste co-composting system. The Journal of general
and applied microbiology. 51(6): 353-60.

[19] Miller, G. L. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical chemistry. 31(3): 426-8.
[20] จันทร์จรัส วัฒนะโชติ, ณิษา สิรนนท์ธนา, รวิวรรณ วัฒนดิลก และภูมิภัทร ภักดี. 2560. สภาวะการเลี้ยงท่ีเหมาะสมสาหรับการ

ผลติ สารที่มีฤทธิ์ตา้ นจลุ ินทรยี จ์ ากเช้ือ Streptomyces parvulus ทแ่ี ยกไดจ้ ากดนิ ตะกอนปา่ ชายเลน. แก่นเกษตร. 45(1): 865-71.
[21] Osman, K.T. 2013. Forest soils. Springer, Dordrecht. InSoils 2013. 229-51.
[22] Atlas, R. M. 2010. Handbook of microbiological media. CRC press.
[23] Saxena, A., Upadhyay, R. and Kango, N. 2015. Isolation and identification of actinomycetes for production of

novel extracellular glutaminase free L-asparaginase. Indian Journal of Experimental Biology. 53:786-793.
[24] Gopinath, S. C., Anbu, P., Arshad, M. K., Lakshmipriya, T., Voon, C. H., Hashim, U. and Chinni, S. V. 2017.

Biotechnological processes in microbial amylase production. BioMed research international. 1-9.
[25] Teather, R. M. and Wood, P. J. 1982. Use of Congo red-polysaccharide interactions in enumeration and character-

rization of cellulolytic bacteria from the bovine rumen. Applied and Environmental Microbiology. 43(4): 777-80.
[26] ชฎาพร หัตถบูรณ์. 2556. การสกัดแยกพลาสติกและอลูมิเนียมฟอยด์จากกล่องเครื่องด่ืมด้วยกระบวนการทางชีวภาพ

[วทิ ยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรบณั ฑิต]. กรุงเทพฯ:มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลพระนคร.
[27] Lynd, L. R., Weimer, P. J., Van Zyl, W. H. and Pretorius, I. S. 2002. Microbial cellulose utilization: fundamentals

and biotechnology. Microbiology and Molecular Biology Review. 66(3): 506-77.
[28] Sazci, A., Erenler, K. and Radford, A. 1986. Detection of cellulolytic fungi by using Congo red as an indicator: a

comparative study with the dinitrosalicyclic acid reagent method. Journal of Applied Bacteriology. 61(6): 559-62.
[29] Kongruang, S., Han, M. J., Breton, C. I. and Penner, M. H. 2004. Quantitative analysis of cellulose-reducing ends.

Applied Biochemistry and Biotechnology. 113(1-3): 213-31.
[30] Lladó, S., López-Mondéjar, R. and Baldrian, P. 2017. Forest soil bacteria: diversity, involvement in ecosystem

processes, and response to global change. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 81(2): 1-27.

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 204 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

032

การทาปุ๋ยหมักจากเศษใบจามจุรีกบั เศษผักผลไม้
ด้วยระบบภาชนะปิดขนาดเล็ก

Composting of Samanea saman (Jacquin) Merrill
Leave Waste with Vegetable-Fruit Waste
by Small-scale In-vessel System

พชิ ญ รชั ฎาวงศ์1 มนัสกร ราชากรกิจ2* และ ไพฑรู ย์ พัชรบารงุ 3
Pichaya Rachdawong1 Manaskorn Rachakornkij2* and Paitoon Patcharabamrung3
1รองศาสตราจารย์ ; 2*รองศาสตราจารย์ ; 3นสิ ติ บัณฑิตศึกษา ภาควิชาวศิ วกรรมส่งิ แวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จฬุ าลงกรณ์

มหาวิทยาลยั กรงุ เทพมหานคร 10330
*โทรศพั ท์ : 022186667, โทรสาร : 022186666, E-mail : [email protected]

บทคดั ย่อ

งานวิจยั นไี้ ด้ทาการทดลองทาปุ๋ยหมักระบบภาชนะปิดแบบใชอ้ ากาศขนาดห้องปฏิบตั กิ ารทขี่ นาด 1.25 ลิตร ด้วยของเสีย
อินทรีย์ภายในมหาวิทยาลัย ได้แก่ เศษผักผลไม้ เศษใบจามจุรีและเศษกิ่งไม้ ร่วมกับปุ๋ยหมักสมบูรณ์จากการทาปุ๋ยหมักภายใน
มหาวทิ ยาลยั โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 4 รอบการเติมอากาศท่ีแตกต่างกันและ 5 สัดส่วนวัตถุดิบท่ีต่างกัน รวมทั้งส้ิน 20 การ
ทดลอง ภายในระยะเวลา 20 วัน และใช้เกณฑ์ช้ีวัดคุณภาพเบื้องต้น เกณฑ์ชี้วัดคุณภาพและค่าการสูญเสียน้าหนักในการวัด
คณุ ภาพของปุย๋ หมัก พบวา่ สัดส่วนวตั ถุดบิ ทเี่ ปน็ เศษผกั ผลไม้และเศษใบจามจรุ ใี นปรมิ าตรเทา่ กันและการทดลองท่มี ีสัดสว่ นวตั ถุดบิ
ท่ีเป็นเศษผักผลไม้ เศษใบจามจุรีและเศษกิ่งไม้ในปริมาตรเท่ากันน้ันทาให้คุณภาพเบ้ืองต้นครบทุกตัวแปรมากกว่าอีก 3 สัดส่วน
อย่างชัดเจน แต่ไม่มีผลตอ่ คุณภาพและคา่ การสญู เสยี น้าหนกั อย่างเหน็ ไดช้ ดั ขณะท่ีรอบการเติมอากาศท่ีมีการบังคับเติมอากาศ 4
รอบต่อวันและ 8 รอบต่อวนั น้ันสง่ ผลใหค้ า่ ฟอสฟอรสั ลดลงจนไม่ผา่ นเกณฑ์คณุ ภาพในการทดลองสว่ นใหญแ่ ละทาให้คา่ การสญู เสีย
น้าหนักมีมากกว่าของรอบการเติมอากาศท่ีไม่มีการบังคับเติมอากาศ แต่ไม่มีผลต่อคุณภาพเบ้ืองต้นอย่างเห็นได้ชัด สรุป การ
ทดลองทมี่ สี ัดส่วนวตั ถดุ บิ เปน็ เศษผกั ผลไม้และเศษใบจามจุรีในปรมิ าตรเทา่ กันร่วมกบั ปุย๋ หมกั สมบรู ณ์และมีรอบการเตมิ อากาศที่มี
การบงั คบั เตมิ อากาศ 4 รอบต่อวันนน้ั มคี ุณภาพของปุ๋ยหมกั มากที่สุด

คาสาคญั : ปุย๋ หมกั ; การทาปุ๋ยหมัก; บงั คับเตมิ อากาศ; ระบบภาชนะปดิ แบบใช้อากาศ

Abstract

This research explored composting by In-vessel aeration system carried out in laboratory-scale
reactor of 1.25 liters. Organic feedstocks used in experiments were collected from university cafeterias and
grounds: vegetable and fruit waste, Samanea saman (Jacquin) Merrill leave waste and wood waste, together
with mature compost from university composting facility. The experiments were carried out in four different
aeration runs with five different raw material proportions, totaling 20 experiments within 20 days and use
preliminary quality criterion, quality criterion and loss weight percentage for compost quality measuring. It
was found that proportion that has used vegetable and fruit waste and as well as Samanea saman (Jacquin)
Merrill leave waste in the same proportions and proportion that has used vegetable and fruit waste,
Samanea saman (Jacquin) Merrill leave waste and as well as wood waste in the same proportions has

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 205 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

completed preliminary quality criterion more than the other 3 proportion, clearly, but have not clearly
affected to quality criterion and loss weight percentage. While aeration run with force aeration of 4 times
daily and force aeration of 8 times daily have affected phosphorus decreased until not pass quality criterion
in major experiments. Additionally, they have affected loss weight percentage more than aeration run without
force aeration. Therefore, the best quality compost was obtained in the experiment that has used vegetable
and fruit waste and as well as Samanea saman (Jacquin) Merrill leave waste in the same proportions.
Additionally, it was operated with addition of mature compost and aeration run with aeration of 4 times daily.

Keywords : compost; composting; forced aeration; In-vessel aeration

บทนา

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้จัดทาแผนปฏิบัติการการจัดการขยะมูลฝอยและขยะอันตรายอย่างยั่งยืน (จุฬาฯ Zero
Waste) เพอื่ เป็นตน้ แบบการจดั การขยะและขยะอันตรายในพนื้ ที่เมือง แตแ่ ผนปฏบิ ตั กิ ารกย็ งั ไม่บรรลุผลตามตวั ชี้วดั หนึง่ ในน้นั คือ
แผนงานที่ 5 ปรบั ปรุงและพฒั นารูปแบบการจดั การขยะอนิ ทรยี ์ โครงการเพ่มิ การใชป้ ระโยชนจ์ ากขยะอินทรยี แ์ ละจดั ทาเป็นแหล่ง
เรียนรู้ [1]

ท้ังน้ี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยมีของเสียกาเนิดขึ้นในแต่ละวันท่ียังไม่สามารถหาทางจัดการได้ที่แหล่งกาเนิดเองอย่าง
เหมาะสมในปัจจุบันเน่ืองจากปัญหาท่ีกล่าวไว้ข้างต้น ได้แก่ เศษผักผลไม้ท่ีเกิดจากโรงอาหารในแต่ละวัน ใบจามจุรีและก่ิงไม้ท่ี
เกดิ ข้นึ จากการรว่ งโรยตามธรรมชาตแิ ละการตดั แตง่ ต้นไม้ภายในจฬุ าลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั โดยเฉพาะต้นจามจุรี ท่เี ป็นต้นไม้ประจา
มหาวิทยาลยั

การทาปุ๋ยหมกั เปน็ หนึ่งในเทคโนโลยกี ารบาบัดของเสยี ชวี มวลตา่ งๆ สามารถผลติ ปยุ๋ หมกั อินทรยี ์ทม่ี แี รธ่ าตแุ ละคณุ สมบตั ิ
ท่ีเหมาะสมในการเพ่ิมความอุดมสมบูรณ์แก่ดิน และยังลดของเสียชีวมวลท่ีเกิดขึ้นได้ ซ่ึงเป็นประโยชน์ในด้านการลดค่าใช้จ่ายใน
ดา้ นจัดการของเสยี ชมุ ชน [3] โดยการทาปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศระบบปิด ที่มีข้อดีเพิ่มเติมที่สามารถคุมระบบได้มากกว่าและเกิด
การรบกวนนอ้ ยกวา่ แบบระบบเปิด [4] อย่างไรก็ตาม การทาปยุ๋ หมักแบบใช้อากาศระบบปิด (Aerated In-Vessel) สาหรับขนาด
ใช้จรงิ และขนาดนารอ่ ง มีราคาติดต้ังสูงและดาเนินการซับซ้อนกว่าการทาปุ๋ยหมักระบบกองแถวและท่อแถว จึงต้องมีการทดลอง
ทาปุ๋ยหมักขนาดห้องปฏิบัติการ เพ่ือหาอตั ราส่วนท่เี หมาะสมสาหรับการตอ่ ยอดไปสขู่ นาดนารอ่ งหรือขนาดใชง้ านจริงได้

ในงานวจิ ยั นจ้ี ึงได้ทาการทดลองทาปุ๋ยหมกั ระบบภาชนะปดิ แบบใชอ้ ากาศขนาดหอ้ งปฏิบัติการขนาด 1.25 ลิตร ด้วยเศษ
ผักผลไม้ เศษใบจามจุรีและเศษกิ่งไม้ในอัตราส่วนระหว่างน้าหนักของเสียและรอบเติมอากาศท่ีแตกต่างกัน และมีหัวเชื้อเป็นปุ๋ย
หมักสมบูรณ์จากอาคารวิทยพัฒนา จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยหาอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดจากการทดลองขนาด 1.25 ลิตร
เพอื่ ศึกษาอตั ราสว่ นระหว่างน้าหนกั ของเสยี และรอบการเติมอากาศท่แี ตกต่างกันท่ีทาใหป้ ยุ๋ หมกั มีคุณภาพมากท่ีสุดด้วยเฉพาะของ
เสียทีเ่ กดิ ขึ้นภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และคาดว่าสามารถใช้เป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อการจัดการของเสียได้ในอนาคต
เพอื่ การประยกุ ต์ใชต้ ิดตง้ั ระบบทาป๋ยุ หมกั ในแหลง่ กาเนดิ ของเสีย (On-site) ไดอ้ ย่างยั่งยืน

อุปกรณ์และวธิ ีการ

ลกั ษณะและองค์ประกอบของวตั ุดบิ
ได้รับจากหนว่ ยงานในจฬุ าลงกรณม์ หาวิทยาลยั ทป่ี ฏบิ ัติงานในแหล่งกาเนดิ วตั ถดุ ิบแต่ละชนิด ได้แก่ เศษผักผลไม้จากโรง

อาหารคณะวิศวกรรมศาสตร์ เศษใบจามจุรีและเศษก่ิงไม้จากสานักบริหารระบบกายภาพ และปุ๋ยหมักสมบูรณ์จากอาคารวิทย
พัฒนา ซ่ึงลักษณะวัตถุดิบทั้ง 4 ชนิดเป็นสารอินทรีย์ โดยเศษผักผลไม้จะเป็นผักผลไม้ท่ีเป็นส่วนท่ีไม่ต้องการหลังจากเตรียม
วัตถดุ บิ เพ่ือปรุงอาหารภายในโรงอาหารนัน้ ใช้เป็นวสั ดุหมกั หลักทม่ี คี ณุ สมบัตยิ ่อยสลายง่าย เศษใบจามจุรแี ละเศษก่งิ ไมจ้ ะเปน็ ใบไม้
และก่งิ ไมท้ ี่ถกู ตดั แต่งต้นไม้และรว่ งหล่นจากตน้ ไมต้ ามธรรมชาติภายในมหาวิทยาลยั ซึง่ เศษใบจามจรุ ีนั้นใช้เปน็ ทงั้ วสั ดุหมกั หลกั ทม่ี ี
คุณสมบตั ิย่อยสลายงา่ ยและสารเพม่ิ ปริมาณและเศษกง่ิ ไม้นนั้ ใช้เป็นทงั้ วัสดหุ มกั หลักและสารเพิ่มปริมาณ ส่วนปุ๋ยหมักสมบูรณ์นั้น
เป็นปยุ๋ หมักท่ีไดจ้ ากการทาปุย๋ หมกั จากของเสยี อนิ ทรยี จ์ ากแหลง่ กาเนิดของเสียภายในมหาวทิ ยาลยั ณ อาคารวทิ ยพฒั นาซึ่งใช้เป็น
หัวเชือ้ โดยแตล่ ะวตั ถุดิบจะผ่านการบดยอ่ ยใหม้ ขี นาดเส้นผ่านศูนยก์ ลางนอ้ ยกว่า 5 เซนติเมตร และมีองค์ประกอบดงั ตารางท่ี 1

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 206 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

ตารางที่ 1 องค์ประกอบทางกายภาพและเคมขี องวัตถุดิบ

วตั ถดุ บิ พเี อช อุณหภมู ิ (องศาเซลเซยี ส) ความชื้นสะสม (%) C/N* AFP* (%)
2.34
เศษผกั ผลไม้ 5.51 29.6 63.46 13.70 58.78
41.96
เศษใบจามจุรี 7.10 32.2 33.64 18.61 37.25

เศษกงิ่ ไม้ 7.07 31.0 33.76 11.94

ปยุ๋ หมักสมบูรณ์ 6.46 30.4 41.72 10.89

*C/N เท่ากับ อตั ราคาร์บอนตอ่ ไนโตรเจน, AFP เท่ากบั ความพรนุ ท่ที าให้อากาศแทรกเขา้ ไปได้

การออกแบบระบบการทดลอง
การทดลองนี้เป็นการทาปุ๋ยหมักในขนาดห้องปฏิบัติการขนาด 1.25 ลิตร ซ่ึงเป็นระบบภาชนะปิดแนวต้ัง ซ่ึงเป็น

อัตราสว่ นโดยนา้ หนกั เปียก และแต่ละภาชนะจะเติมอากาศดว้ ยท่เี ตมิ อากาศ 0.75 ลิตรต่อนาที โดยการจะทาการทดลองละ 3 ซ้า
ในทุกขนาด แต่ในทางปฏบิ ตั ิ มีข้อจากัดในเรื่องปรมิ าตรวัสดุหมักเริ่มต้นมีมากเกินปริมาตรภาชนะทาปุ๋ยหมักขนาด 1.25 ลิตร ทา
ใหเ้ ปลี่ยนจากโดยนา้ หนกั เปียกเป็นโดยปริมาตรแทน คอื กโิ ลกรมั น้าหนักเปียกเปน็ ลติ รน้าหนกั เปยี ก และใช้ค่าเปอรเ์ ซ็นต์น้าหนักที่
เปล่ียนไปในการอธิบายวตั ถุประสงค์ โดยกาหนดใหป้ รมิ าตรวัสดหุ มักรวมในแตล่ ะการทดลองเท่ากับ 0.8 ลติ ร

รปู ที่ 1 ระบบการทดลองทาปยุ๋ หมักขนาด 1.25 ลิตร

การออกแบบอัตราสว่ นการทดลอง
การออกแบบอัตราส่วนการทดลองทาป๋ยุ หมักนม้ี ีเวลาปฏิบัติการสาหรบั การทาปุ๋ยหมกั 8 ชั่วโมงต่อวัน (480 นาทีต่อวัน)

ภายในเวลาการทดลองทาปุ๋ยหมัก 20 วัน โดยใช้การคานวณค่าองค์ประกอบทางเคมีของ Tchobanoglous, G., et al. [5] และ
ปริมาตรอากาศที่ต้องการสาหรับระบบการทาปุ๋ยหมักระบบภาชนะปิดเพ่ือออกแบบการทดลอง และความพรุนที่ทาให้อากาศ
แทรกเข้าไปไดด้ ว้ ยวธิ กี ารในงานวิจยั ของ Mancebo, U., et al. [6] โดยแบ่งอัตราส่วนวัตถุดิบออกเป็น 5 อัตราส่วนที่แตกต่างกัน
ดงั ตารางที่ 2 และเน่ืองจากท่ีเติมอากาศในแต่ละภาชนะทาปุ๋ยหมักในชุดการทดลองปุ๋ยหมักมีปริมาณ 0.75 ลิตรต่อนาทีโดยแบ่ง
รอบการเติมอากาศ 4 แบบ ดังตารางที่ 3

ตารางที่ 2 ค่าตัวแปรจากการคานวณในทกุ อตั ราสว่ น

การ เศษผกั เศษใบ เศษกง่ิ ปยุ๋ หมัก C/N** AFP** ปรมิ าตรอากาศทตี่ อ้ งการ

ทดลอง ผลไม*้ จามจุร*ี ไม*้ สมบูรณ*์ (%) (ลติ ร)

X-1 0.6 00 0.2 37.8 2.15 142.766

X-2 0 0.6 0 0.2 13.1 59.47 63.977

X-3 0 0 0.6 0.2 27.9 40.62 71.881

X-4 0.3 0.3 0 0.2 35.2 62.14 97.376

X-5 0.2 0.2 0.2 0.2 34.3 55.27 106.929

*หนว่ ยเป็นลิตรนา้ หนกั เปยี ก , **C/N เทา่ กบั อตั ราคาร์บอนต่อไนโตรเจน AFP เทา่ กบั ความพรุนท่ที าใหอ้ ากาศแทรกเขา้ ไปได้

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 207 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

ตารางที่ 3 ชดุ การทดลองทีม่ รี อบการเติมอากาศทแ่ี ตกต่างกัน

แบบการ ระยะเวลาในการเตมิ อากาศ ระยะเวลาในการเว้นการเติมอากาศ จานวนรอบในการ ปริมาตรอากาศ (ลติ ร

เติม (นาท)ี (นาท)ี เตมิ อากาศ (รอบ) ต่อวนั ตอ่ การทดลอง)

อากาศ

A- - --

B 24 36 8 1080

C 48 72 4 1080

D 96 144 2 1080

วิธีการตรวจวดั

ใช้เพื่อหาค่าตัวแปรที่สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดวัตถุประสงค์และผลประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ โดยแบ่งเป็น 3 ประเภท

ได้แก่ ตัวแปรเริ่มต้น ตัวแปรระหว่างการหมักและตัวแปรสุดท้าย โดยตัวแปรเร่ิมต้นจะบันทึกค่าอุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)

อินทรียวัตถุ (%) อัตราคาร์บอนต่อไนโตรเจน สภาพการนาไฟฟ้า (เดซิซีเมนต่อเซนติเมตร) ความช้ืนสะสม (%) คาร์บอน

อินทรีย์ (% ของน้าหนกั ) ไนโตรเจนท้ังหมด (% ของนา้ หนกั ) ฟอสฟอรัสทั้งหมด (% ของน้าหนัก) โพแทสเซียมทั้งหมด (% ของ

น้าหนัก) และน้าหนัก (กิโลกรัม) ยกเว้นความสมบูรณ์ของปุ๋ยหมักท่ีวัดด้วยดัชนีการงอกของเมล็ด (%)และค่าการสูญเสียน้าหนัก

(%) ตัวแปรระหว่างการหมักจะบันทึกค่าตัวแปรในรูปของกราฟเส้น ได้แก่ ค่าพีเอช อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส) และความช้ืน

สะสม (%) และตวั แปรสดุ ท้ายจะบันทึกค่าตัวแปรทกุ เหมือนกับตัวแปรเริ่มตน้ และความสมบูรณ์ของปยุ๋ หมกั ทว่ี ัดดว้ ยดัชนกี ารงอก

ของเมลด็ (%)และค่าการสูญเสียนา้ หนัก (%)

วิธกี ารชี้วดั
แบ่งเป็น 3 เกณฑ์ ได้แก่ เกณฑ์ช้ีวัดคุณภาพเบื้องต้นของปุ๋ยหมัก เกณฑ์ช้ีวัดคุณภาพของปุ๋ยหมักและค่าการสูญเสีย

น้าหนกั
เกณฑ์ช้ีวดั คณุ ภาพเบื้องต้นของปุ๋ยหมัก จะเป็นข้อมูลประกอบการชี้วัดคุณภาพของปุ๋ยหมักสุดท้ายในแต่ละการทดลอง

ซงึ่ สังเกตจากการเปลย่ี นแปลงของอุณหภมู ิ สี กล่นิ และเน้อื ปยุ๋ หมัก ซง่ึ เป็นองคป์ ระกอบของความสมบูรณ์ของปุ๋ยหมัก ดังตารางที่
4 ถา้ ในการทดลองใดท่ีทุกตัวแปรที่กล่าวมาขา้ งต้นไม่มกี ารเปล่ียนแปลงเปน็ เวลา 3 วันนับจากวันที่ตรวจวัด สามารถเก็บตัวอย่าง
ปุ๋ยหมกั ได้ทนั ที โดยไม่ต้องรอใหถ้ ึง 20 วนั และยุติการทาปุ๋ยหมกั ในการทดลองนั้นได้ทันที

ตารางท่ี 4 การชว้ี ดั คณุ ภาพเบอ้ื งตน้ ของตวั อย่างปุย๋ หมัก เกณฑ์
ตวั แปร นา้ ตาลเข้มหรือดา
สี
กลิน่ ดนิ ธรรมชาติ

เนอ้ื ปยุ๋ หมกั ยุ่ย ขาดจากกันง่าย เป็นเน้อื เดียวกันและไม่แขง็ กระดา้ ง

ทม่ี า: ดดั แปลงจาก ฉตั รชัย จนั ทรเ์ ดน่ ดวง, 2550. [7] และ มาตรฐานป๋ยุ หมักเกรด 1 ของกรมพัฒนาท่ีดนิ [8]

คา่ การสญู เสยี นา้ หนกั จะคานวณจากสมการ (1) แสดงการคานวณเปอร์เซน็ การสูญเสยี นา้ หนกั ดังนี้

LW (%) = [ น้าหนกั วสั ดุหมักเร่ิมตน้ (กรัม) - นา้ หนกั ปยุ๋ หมกั (กรมั ) ] / น้าหนกั วัสดุหมักเร่ิมตน้ (กรัม) x 100 (1)
โดย LW (%) = เปอรฺ เ์ ซ็นต์การสูญเสยี นา้ หนกั (%)

เกณฑช์ ้วี ัดคณุ ภาพปยุ๋ หมกั เปน็ เกณฑ์ทใ่ี ชช้ ้วี ัดวตั ถปุ ระสงค์และประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รบั โดยดัดแปลงจากมาตรฐานปุ๋ย
หมกั เกรด 1 ของกรมพฒั นาที่ดิน [8] มาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ของกรมวิขาการเกษตร [10] และดัชนีความสมบูรณ์ของปุ๋ยหมักของ
California Compost Quality Council [11] ดงั ตารางท่ี 5 ซึ่งการชว้ี ดั วา่ การทดลองใดมปี ยุ๋ หมกั ทม่ี คี ณุ ภาพมากทสี่ ุดนัน้ จะวัดที่
เกณฑ์ช้ีวัดคุณภาพเบ้ืองต้น ค่าการสูญเสียน้าหนักและเกณฑ์ช้ีวัดคุณภาพ ถ้าปุ๋ยหมักในการทดลองใดมีค่าตัวแปรผ่านเกณฑ์ช้ีวัด
คุณภาพเบ้ืองต้นไม่ครบ 3 เกณฑ์ ปุ๋ยหมักในการทดลองนั้นจะถือว่ามีคุณภาพน้อยกว่าการทดลองท่ีมีคุณภาพรองลงมาจากการ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 208 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

ทดลองนั้น แม้ว่าจะมีค่าการสูญเสียน้าหนักและผ่านเกณฑ์ช้ีวัดคุณภาพมากท่ีสุด ถ้ามีอย่างน้อย 2 การทดลองที่มีค่าท้ัง 3 เกณฑ์
มากที่สุดเทา่ กนั ให้ถือวา่ การทดลองทงั้ หมดนัน้ มีคุณภาพมากทสี่ ุด

ตารางที่ 5 เกณฑ์ชว้ี ดั คุณภาพปุย๋ หมกั สาหรับงานวิจัย เกณฑ์ อา้ งอิง
ตัวแปร 5.5 - 8.5 [8] และ [10]

คา่ พีเอช ≥ 30 [8] และ [10]
≤ 20 [8] และ [10]
อินทรียว์ ตั ถุ (%) ≤ 10
อตั ราคาร์บอนต่อไนโตรเจน ≤ 30 [8]
สภาพการนาไฟฟา้ (เดซซิ เี มนตอ่ เซนตเิ มตร) [8]
ความชนื้ สะสม (%) ≥1
≥ 0.5 [8] และ [10]
ไนโตรเจนทั้งหมด (% ของนา้ หนกั ) ≥ 0.5 [8] และ [10]
ฟอสฟอรัสทง้ั หมด (% ของนา้ หนกั ) ≥ 80 [8] และ [10]
โพแทสเซียมท้ังหมด (% ของนา้ หนัก)
ความสมบูรณข์ องปุ๋ยหมัก (%) [11]

ผลการทดลองและวิจารณ์

ตารางที่ 6 ขอ้ มูลตัวแปรคุณภาพของปุ๋ยหมักสุดท้าย

การ ตวั แปร
ทดลอง pH T OM C/N EC MC OC N P K GI W LW
A-1 9.14 30.0 48.76 9.59 0.640 70.80 28.28 2.95 0.90 2.19 67 0.113 7.08
A-2 8.02 30.3 48.72 10.20 0.384 61.40 28.26 2.77 0.81 0.85 79 0.099 4.81
A-3 7.63 30.5 48.62 9.53 0.502 51.70 28.20 2.96 0.65 0.86 95 0.173 -1.75
A-4 7.98 29.9 48.90 9.95 1.130 70.00 28.36 2.85 0.72 1.16 116 0.147 11.31
A-5 8.05 30.3 48.81 9.90 0.582 72.10 28.31 2.86 0.88 1.15 93 0.163 15.89
B-1 8.76 31.1 43.14 10.17 2.320 67.43 25.02 2.46 0.60 1.99 72 0.216 38.29
B-2 7.99 31.1 50.70 11.86 0.598 58.15 29.41 2.48 0.47 0.85 89 0.160 15.79
B-3 7.79 31.5 48.42 18.12 0.455 57.44 28.08 1.55 0.21 0.67 98 0.219 12.40
B-4 8.04 30.8 34.21 7.72 1.280 70.10 19.84 2.57 0.49 1.36 119 0.195 19.42
B-5 7.94 30.7 23.85 5.22 1.570 59.60 13.83 2.65 0.46 1.26 96 0.250 25.45
C-1 8.24 30.4 40.78 10.33 3.260 81.94 23.65 2.29 0.63 2.12 89 0.220 45.27
C-2 8.50 30.9 35.71 8.12 0.393 56.39 20.71 2.55 0.10 1.00 103 0.152 24.00
C-3 8.33 31.3 36.88 9.77 0.317 54.86 21.39 2.19 0.22 0.93 106 0.195 12.16
C-4 8.34 30.8 32.47 3.27 1.580 74.90 18.83 2.70 0.47 1.96 105 0.223 28.53
C-5 8.47 31.1 38.97 9.46 0.620 55.52 22.60 2.39 0.24 1.51 90 0.175 31.91
D-1
D-2
D-3
D-4
D-5

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 209 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

หมายเหตุ:
pH คอื พเี อช , T คอื อณุ หภมู ิ (องศาเซลเซียส) , OM คอื อนิ ทรียวัตถุ (%) , C/N คือ อตั ราคาร์บอนต่อไนโตรเจน , EC คอื สภาพ
การนาไฟฟา้ (เดซิซีเมนตอ่ เซนตเิ มตร) , MC คอื ความชนื้ สะสม (%) , C คอื คาร์บอนอินทรีย์ (% ของน้าหนัก) , N คือ ไนโตรเจน
ทัง้ หมด (% ของน้าหนกั ) , P คือ ฟอสฟอรัสทงั้ หมด (% ของน้าหนกั ) , K คือ โพแทสเซียมท้ังหมด (% ของน้าหนัก) , GI คือ ความ
สมบูรณ์ของปุ๋ยหมักท่ีวัดด้วยดัชนีการงอกของเมล็ด (%) , W คือ น้าหนัก (กิโลกรัม) , LW คือ การสูญเสียน้าหนัก (%) และ ชุด
การทดลอง D ยังไม่ได้วเิ คราะห์หาค่าตวั แปรครบทกุ ตวั แปร จงึ ไม่ได้นามาแสดงในตาราง

พีเอชเร่ิมต้นของทุกการทดลองมีค่าค่อนไปทางกรด (น้อยกว่า 7.0) เนื่องจากวัสดุหมักเร่ิมต้นเป็นชีวมวลย่อยสลายง่าย
อยา่ งเชน่ เศษผักผลไม้ ซ่ึงจะเกิดกรดอินทรยี ์ระเหยง่ายและกรดอะซีติกตามกระบวนการหมัก ทาให้จุลินทรีย์สามารถนากรดไปใช้
ในกระบวนการย่อยสลาย ส่งผลให้ค่าพเี อชสดุ ท้ายเพ่ิมข้ึนจนค่อนไปทางเบส (มากกว่า 7.5)

อุณหภูมิของทุกการทดลองอยู่ในช่วง Initial Mesophilic (10-40 องศาเซลเซียส) ซ่ึงเป็นระยะแรกของระยะการ
เปล่ียนแปลงอุณหภูมใิ นกระบวนการทาปุย๋ หมกั [12]

ความชืน้ ของทุกการทดลองมีค่าลดลง ยกเว้น A-3 และ A-4 ท่ีมีค่าเพ่ิมขึ้น ทั้งนี้ไม่ได้เพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างเห็นได้ชัด ที่
ลดลงเนือ่ งจากอากาศที่เติมเป็นอากาศแห้งจึงไล่ความชื้นออกสู่ภายนอกสาหรับการทดลองท่ีวัตถุดิบเป็นเศษใบจามจุรี เศษก่ิงไม้
และป๋ยุ หมักสมบรู ณ์เปน็ องคป์ ระกอบซ่งึ มคี า่ AFP มากกวา่ 35% (ค่า AFP ทีเ่ หมาะสมอยู่ในช่วง 35-45%) และเพิ่มข้ึนเน่ืองจาก
ความคลาดเคล่ือนของเครื่องวัดความชื้นและความช้ืนภายในมวลวัตถุดิบหมักที่มีการย่อยสลายระหว่างกระบวนการหมัก
โดยเฉพาะเศษผักผลไม้ท่มี ีความชืน้ สะสมมากกว่าเศษไบไม้ เศษกิ่งไม้และป๋ยุ หมักสมบูรณ์

สภาพการนาไฟฟ้าของทกุ การทดลองมีค่าลดลง ยกเว้น A-1 A-4 และ B-1 มคี า่ เพิ่มขน้ึ ทั้งน้ี ที่ลดลงเนอื่ งจากสอดคล้อง
กบั คา่ พเี อชทเี่ พมิ่ ขน้ึ โดยในสภาพทค่ี อ่ นข้างเป็นเบสจะทาให้ค่าสารละลายถูกตรึงให้ตกตะกอน ส่วนท่ีเพิ่มข้ึนนั้นเน่ืองจากอาจมา
จากตะกอนละลายเพราะวัสดุหมักเรมิ่ ตน้ ท่ีเป็นชีวมวลย่อยสลายง่ายถูกย่อยจนขนาดเล็กลงซ่ึงทาให้มีความเข้มข้นของสารละลาย
เพมิ่ ขึน้ ทาให้คา่ สภาพการนาไฟฟา้ เพมิ่ ขน้ึ

อินทรยี วตั ถแุ ละคาร์บอนทงั้ หมดของทกุ การทดลองมีค่าลดลง ยกเว้น B-3 ท่ีมีค่าเพิ่มข้ึน โดยเฉพาะ B-2 B-4 และ B-5
ที่มีค่าลดลงอย่างเห็นได้ชัด โดยลดลงเนื่องจากถูกใช้ไปในกระบวนการย่อยสลาย ซ่ึงจุลินทรีย์นาไปใช้เป็นแหล่งพลังงาน ( [3] ;
[13] ; [14] ) โดยเพ่ิมข้ึนเน่ืองจากการลดลงของนา้ หนกั แหง้ สทุ ธจิ ากการระเหยของนา้

สาหรบั ไนโตรเจนในทุกการทดลองมีค่าเพ่ิมขึ้น โดยเฉพาะ B-1 B-2 และ B-4 ท่ีเพิ่มข้ึนอย่างเห็นได้ชัด ยกเว้น B-5 ที่มี
ค่าลดลง โดยส่วนท่ีเพิ่มข้ึนเนื่องจากการลดลงของน้าหนักแห้งสุทธิจากการระเหยของน้าและการกลายเป็นแก๊ส CO2 ( [3] และ
[14] ) ส่วนที่ลดลงเนอื่ งจากความคลาดเคลื่อนของการวิเคราะห์ตัวแปร หรืออาจมาจากการหายไปในรูปของแก๊ส NH3 [3] ) และ
แก๊สไนโตรเจนระเหยง่าย ( [3] และ [15] ) สาหรับฟอสฟอรัสในทุกการทดลองมีค่าเพ่ิมข้ึน โดยเฉพาะ B-1 B-2 และ B-4 ท่ี
เพ่ิมข้ึนอย่างเห็นได้ชัด ยกเว้น B-3 B-5 C-2 C-3 และ C-5 ที่มีค่าลดลง (โดยเฉพาะ C-2 ท่ีมีค่าลดลงอย่างเห็นได้ชัด) โดยส่วนท่ี
เพ่ิมขึ้นเนื่องจากกระบวนการ Mineralization จากกระบวนการย่อยสลายของจุลินทรีย์ ( [3] และ [14] ) ส่วนที่ลดลงเนื่องจาก
ความคลาดเคลื่อนของการวเิ คราะหต์ ัวแปร หรืออาจมาจากกระบวนการ Mineralization จากกระบวนการย่อยสลายของจลุ ินทรยี ์
และการบริโภคธาตุฟอสฟอรัสของจลุ ินทรียใ์ นกระบวนการ [3] สาหรับโพแทสเซียมในทุกการทดลองมีค่าเพ่ิมขึ้น โดยเฉพาะ B-1
และ B-4 ทเี่ พิม่ ขนึ้ อย่างเห็นไดช้ ัด ยกเวน้ B-3 และ B-5 ทม่ี ีคา่ ลดลง โดยส่วนที่เพิม่ ขน้ึ เน่อื งจากกระบวนการ Mineralization จาก
กระบวนการย่อยสลายของจุลินทรีย์ ( [3] และ [14] ) ส่วนที่ลดลงเน่ืองจากความคลาดเคลื่อนของการวิเคราะห์ตัวแปร และ
สาหรับอตั ราคารบ์ อนต่อไนโตรเจนในทกุ การทดลองมีคา่ ลดลง ซงึ่ สอดคล้องกับคา่ คารบ์ อนและค่าไนโตรเจนของแต่ละการทดลอง

ดัชนีการงอกของเมล็ดในทุกการทดลองมีค่าผ่านเกณฑ์ชี้วัดคุณภาพ ยกเว้น A-1 A-2 และ B-1 ดังตารางท่ี 6 ซ่ึง
สอดคลอ้ งกับผลของตัวแปรทีผ่ ่านเกณฑ์ชวี้ ดั คณุ ภาพเบอื้ งต้นไม่ครบ 3 ตวั แปร ดังตารางที่ 7

การสญู เสยี น้าหนักในทุกการทดลองมีค่าเป็นบวก ยกเว้น A-3 ที่มีค่าเป็นลบ โดย C-1 มีค่าการสูญเสียน้าหนักมากทีสุด
คอื 45.27% ดงั ตารางที่ 6 โดยที่มีค่าเป็นบวกเนื่องจากเกิดการสูญเสียน้าและของแข็งชีวมวลระเหยง่ายไปกับกระบวนการทาปุ๋ย
หมัก โดยมีการสูญเสียของน้ามากกว่า ส่วนท่ีมีค่าเป็นลบเน่ืองจากมีการเพิ่มข้ึนของน้าแต่ของแข็งชีวมวลระเหยง่ายไม่เกิดการ
สูญเสียไปกบั กระบวนการทาปุ๋ยหมกั

จากตารางที่ 6 และตารางที่ 7 พบว่าชุดการทดลอง A ผ่านเกณฑ์รวมมากท่ีสุด (37 เกณฑ์) ส่วนชุดการทดลอง C ผ่าน
เกณฑ์รวมมากทีส่ ดุ รองลงมาจากชดุ การทดลอง A (36 เกณฑ์) และชดุ การทดลอง B ผา่ นเกณฑ์ (34 เกณฑ์) โดย C-1 ผ่านเกณฑ์

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 210 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

คุณภาพ 8 ตัวแปรและมีค่าสูญเสียน้าหนัก 45.27% แต่ไม่ผ่านเกณฑ์คุณภาพเบื้องต้นครบทุกตัวแปร ฉะนั้น C-4 ที่ผ่านเกณฑ์
คุณภาพเบ้อื งต้นครบทกุ ตัวแปร ผา่ นเกณฑค์ ณุ ภาพ 7 ตวั แปรและมีค่าการสญู เสยี น้าหนักท่ี 28.53% จึงมคี ณุ ภาพมากทีส่ ุด

ตารางที่ 7 ข้อมูลตัวแปรคุณภาพเบอื้ งตน้ ของปยุ๋ หมักสดุ ท้าย

การ ตวั แปร

ทดลอง สนี ้าตาลเข้มหรอื ดา กลน่ิ ดนิ ธรรมชาติ เนื้อปยุ๋ หมักยยุ่ ขาดจากกันงา่ ย เป็นเนื้อเดียวกนั และ

ไมแ่ ขง็ กระดา้ ง

A-1 / x x

A-2 / x x

A-3 / x x

A-4 / / x

A-5 / / x

B-1 x x x

B-2 x x x

B-3 x x x

B-4 / / /

B-5 / / /

C-1 x x x

C-2 x x x

C-3 x x x

C-4 / / /

C-5 / / x

D-1

D-2

D-3

D-4

D-5

หมายเหตุ: เครื่องหมาย “/” คือ ผ่านเกณฑ์ และเครอื่ งหมาย “x” คือ ไม่ผา่ นเกณฑ์ , ชดุ การทดลอง D ยังไม่ได้วิเคราะห์หาค่าตัว

แปร

สรุป

สาหรบั การทดลองในขนาด 1.25 ลิตรของชุดการทดลอง A B และ C การทดลอง C-4 มีคุณภาพของปุ๋ยหมักมากที่สุด
โดย C-4 มีคุณภาพมากที่สุดด้วยผ่านเกณฑ์คุณภาพเบื้องต้นครบทุกตัวแปร ผ่านเกณฑ์คุณภาพ 7 ตัวแปรและมีค่าการสูญเสีย
น้าหนกั ที่ 28.53% เนื่องจากรอบการเตมิ อากาศนเ้ี ปน็ การเตมิ อากาศแบบไมต่ อ่ เนอื่ งซงึ่ เรง่ กระบวนการทาปุ๋ยหมกั ทาให้มีสว่ นช่วย
เพ่มิ คณุ ภาพปุ๋ยหมกั [16] และเศษผักผลไม้เป็นวัตถุดิบท่ีย่อยสลายง่าย เศษใบจามจุรีมีความพรุนสูงและย่อยสลายง่าย ส่วนเศษ
กิ่งไม้เป็นวัตุดิบท่ีย่อยสลายยากและปุ๋ยหมักสมบูรณ์เป็นหัวเชื้อที่ช่วยเร่งกระบวนการทาปุ๋ยหมัก ฉะน้ัน เศษผักผลไม้และเศษใบ
จามจรุ ีในสดั ส่วนโดยปริมาตรเท่ากนั และใชป้ ุ๋ยหมักสมบรู ณ์เปน็ หัวเช้ือนน้ั จึงเป็นอัตราส่วนทเี่ หมาะสมทส่ี ดุ สาหรับงานวจิ ัยน้ี

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 211 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

กติ ติกรรมประกาศ

ขอขอบคณุ ภาควชิ าวศิ วกรรมส่ิงแวดลอ้ ม คณะวศิ วกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั ที่ให้ความอนุเคราะห์สารเคมี
เครื่องมือวิเคราะห์และสถานที่ทาการทดลอง ขอขอบคุณสานักระบบบริหารกายภาพ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ท่ีให้ความ
อนุเคราะห์เศษผักผลไม้ เศษใบจามจุรี เศษก่ิงไม้และปุ๋ยหมักสมบูรณ์ และชอชอบคุณโรงอาหารวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์
มหาวทิ ยาลยั ที่ใหค้ วามอนุเคราะห์เศษผกั ผลไม้

เอกสารอา้ งอิง

[1] จฬุ าลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั , สถาบันวจิ ยั สภาวะแวดลอ้ ม. 2560. รายงานฉบบั สมบรู ณ์ โครงการพฒั นาต้นแบบการจดั การขยะมูล
ฝอยและขยะอันตรายในพนื้ ท่ีเมอื ง (จุฬาฯ zero waste). กรงุ เทพมหานคร, จุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั .

[2] Rao, M. N., Sultana, R. and Kota, S. H. 2017. Chapter 2 - Municipal Solid Waste. Solid and Hazardous Waste
Management. Rao, M. N., Sultana, R. and Kota, S. H., Butterworth-Heinemann: 3-120.

[3] Kalamdhad, A. S. and Kazmi, A. A. 2009. Rotary drum composting of different organic waste mixtures.
Waste Management & Research 27(2): 129-137.

[4] Mohapatra, P. K. 2003. Textbook of Environmental Biotechnology. I. K. International Pvt Ltd., New Delhi.
[5] Tchobanoglous, G., Theisen, H. and Virgil, S. A. 1993. Integrated Solid Waste Management : Engineering

Principle and Management Issues. McGraw-Hill Inc., Singapore.

[6] Mancebo, U. and Hettiaratchi, J. P. A. 2015. Rapid assessment of methanotrophic capacity of compost-
based materials considering the effects of air-filled porosity, water content and dissolved organic carbon.
Bioresource Technology 177: 125-133.

[7] ฉัตรชยั จันทร์เด่นดวง. 2550. การทาปยุ๋ หมัก. วารสารเทคโนโลยวี ัสดุ. 48 (กนั ยายน-มกราคม 2550): 48-54.
[8] พฒั นาทด่ี นิ , กรม. มาตรฐานปยุ๋ อินทรีย(์ ปยุ๋ หมัก ปุย๋ อนิ ทรยี ์คณุ ภาพสูง)ของกรมพฒั นาทีด่ ิน [ออนไลน]์ . (ม.ป.ป.). แหลง่ ทม่ี า:

http://www1.ldd.go.th/ldd/Fertilizer/Organic_Fertilizer.pdf [2561, มนี าคม 19]
[9] วชิ าการเกษตร, กรม. 2541. คมู่ ือวิเคราะห์ปุ๋ยอินทรีย.์ กระทรวงเกษตรและสหกรณ,์ กรุงเทพมหานคร.
[10] พัฒนาทด่ี ิน, กรม. 2553. ค่มู ือการปฏิบัตงิ านกระบวนการวิเคราะห์ตรวจสอบดินทางเคม.ี กรมพฒั นาทดี่ นิ , กรุงเทพมหานคร.
[11] California Compost Quality Council. Compost Maturity Index [Online]. 2001. Available from:

http://compostingcouncil.org/wp/wp-content/uploads/2014/02/2-CCQC-Maturity-Index.pdf [2018, March
23]
[12] Bernal, M. P., Sommer, S. G., Chadwick, D., Qing, C., Guoxue, L. and Michel, F. C.. 2017. Chapter Three -
Current Approaches and Future Trends in Compost Quality Criteria for Agronomic, Environmental, and
Human Health Benefits. Advances in Agronomy. D. L. Sparks, Academic Press. 144: 143-233.
[13] เปรมสุดา จิ๋วนอก. 2550. ความสัมพันธ์ระหว่างแหล่งไนโตรเจนกับเวลาการย่อยของปุ๋ยหมัก. วิทยานิพนธ์ปริญญา
มหาบณั ฑติ . สาขาวชิ าวิทยาศาสตร์สิง่ แวดลอ้ ม (สหสาขาวชิ า) บัณฑิตวทิ ยาลยั จฬุ าลงกรณ์มหาวิทยาลยั .
[14] Kalamdhad, A. S., Kazami, A. A., Meena, K., Muntjeer, A., and Singh, Y. K. 2009. Rotary drum composting of
vegetable waste and tree leaves. Bioresource Technology 100(24): 6442-6450.
[15] Bhartia, A., Kumarb, S. and Nabam, R. 2018. Effect of bulking agents and cow dung as inoculant on
vegetable waste compost quality. Bioresource Technology 252: 83-90.
[16] Jiang, T., Li, G., Tang, Q., Ma, X., Wang, G. and Schuchardt, F. 2015. Effects of aeration method and
aeration rate on greenhouse gas emissions during composting of pig feces in pilot scale. Journal of
Environmental Sciences 31: 124-132.

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 212 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

033

อัตราการกาจัดไนเตรททางชวี ภาพเมอื่ ใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพ
เป็นแหล่งอินทรยี ค์ ารบ์ อน

Nitrate Reduction Rate on Biological Denitrification
using Bioplastic Bead as Carbon Source

มัลลิกา พว้ั พวง 1 พัชรยี า รุ่งกจิ วฒั นานุกลู 2 ชยั พร ภู่ประเสริฐ 3 และ วิบูลยล์ กั ษณ์ พง่ึ รัศมี 4 *
Mallika Phuaphuang 1 Phatchariya Rungkitwatananukul 2 Chaiyaporn Puprasert 3 and Wiboonluk Pungrasmi 4 *

1 นิสติ ระดบั บณั ฑติ ศกึ ษา ; 2 นักวิจัยหลงั ปรญิ ญาเอก ; 3 ผชู้ ว่ ยศาสตราจารย์ ;
4 รองศาสตราจารย์ ภาควิชาวศิ วกรรมสงิ่ แวดลอ้ ม จุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลัย กรุงเทพฯ 10330
* โทรศพั ท์ : 02-218-6673, โทรสาร : 02-218-6666, e-mail : [email protected]

บทคัดยอ่

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพการกาจัดไนเตรทเมื่อใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพ 3 ชนิด ได้แก่ Polylactic acid
(PLA), Polybutylene succinate (PBS) และ Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) เป็นตัวกลางและ
แหล่งของสารอินทรีย์คาร์บอน โดยศึกษาความเข้มข้นสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้าของเม็ดพลาสติกชีวภาพในน้าปราศจาก
ไอออน และอตั ราการกาจัดไนเตรทเมื่อเดินระบบการทดลองแบบทีละเท จากการศึกษาพบว่าเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PBS มีค่า
อัตราการละลายน้าของสารอินทรีย์คาร์บอนเฉล่ีย 0.35 มก.DOC/ล.-วัน ในขณะที่พลาสติกชีวภาพชนิด PLA และ PHBV มี
ปรมิ าณสารอินทรียค์ ารบ์ อนละลายนา้ สะสมคงที่ประมาณ 1-3 มก.DOC/ล. ตลอดการทดลอง กลา่ วไดว้ า่ เม็ดพลาสตกิ ชีวภาพ PBS
มคี วามสามารถในการละลายน้ามากกว่า PHBV และ PLA ผลการศึกษาอัตราการกาจัดไนเตรทเม่ือทาการเดินระบบแบบทีละเท
โดยเติมนา้ เสยี สงั เคราะห์ทีม่ คี วามเข้มข้นไนเตรทเรม่ิ ต้นเท่ากับ 50 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ทีร่ ะยะเวลากักเก็บนา้ 24 ชม. พบวา่
ระบบมีประสิทธิภาพในการกาจัดไนเตรทมากกว่าร้อยละ 90 เม่ือใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพ PHBV และ PBS เป็นแหล่งอินทรีย์
คาร์บอน และมปี ระสทิ ธิภาพการกาจดั ไนเตรทเฉลี่ยเพียงรอ้ ยละ 48 เม่อื ใช้ PLA เป็นตัวกลางเมื่อระบบเข้าสู่สภาวะคงที่ ท้ังน้ีการ
ใช้ PHBV และ PBS เป็นแหลง่ อนิ ทรยี ค์ าร์บอนส่งผลให้ความเข้มข้นไนเตรทคงเหลือในระบบการทดลองลดลงจนมีค่าเท่ากับ 0.1
มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ที่เวลา 13 และ 15 ชม. ตามลาดบั

คาสาคญั : กาจัดไนเตรท; ดีไนตรฟิ เิ คชัน; เมด็ พลาสตกิ ชวี ภาพ; แหลง่ คารบ์ อนชนิดของแขง็

Abstract

In this research, the nitrate removal efficiency of using 3 kinds of bioplastic bead e.g. Polylactic acid
(PLA), Polybutylene succinate (PBS) and Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) as solid media
and organic carbon source were studied. The experimental set up consisted of the measurement of dissolved
organic carbon from bioplastic beads and evaluation of nitrate reduction rate in batch reactor with the initial
nitrate concentration of 50 mg NO3--N/l under hydraulic retention time of 24 hours. The solubility results
showed the average dissolved organic carbon rate of PBS as 0.35 mg DOC/l-day, while the accumulated
dissolved organic carbon concentration of PLA and PHBV were in the range of 1 to 3 mg DOC/l. This outcome
indicated the higher organic carbon solubility of PBS than PHBV and PLA. Moreover, from the nitrate reduction
experiment, the nitrate removal efficiency of PHBV and PBS were greater than 90%, while PLA provided the

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 213 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

nitrate removal efficiency of 48% at steady stage. When using PHBV and PBS as solid carbon sources, the final
concentration of nitrate in wastewater was reduced to 0.1 mg NO3--N/l at 13 hours and 15 hours, respectively.
Keywords : Nitrate removal; Denitrification; Bioplastic bead; Solid carbon sources

บทนา

ไนเตรทเป็นสารมลพิษทางน้าซ่ึงหากในน้าเสียมีปริมาณไนเตรทมากเกินไปโดยไม่ได้บาบัดก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้าจะ
ส่งผลกระทบต่อส่ิงมีชีวิตและระบบนิเวศ เช่น การเกิดปรากฏการณ์สาหร่ายสะพร่ัง (Algae bloom) และยังเร่งการเจริญเติบโต
ของพืชน้าส่งผลให้แหล่งน้ามีพืชปกคลุมหนาแน่นทาให้สิ่งมีชีวิตใต้น้าขาดออกซิเจนได้ ในปัจจุบันวิธีการที่ใช้ในการกาจัดไนเตรท
ออกจากน้าท้ิง ได้แก่ กระบวนการทางเคมีและกระบวนการทางชีวภาพ โดยแนวทางท่ีนิยมใช้ท่ัวไปคือ การกาจัดไนเตรททาง
ชีวภาพ ทีเ่ รยี กว่า กระบวนการดไี นตริฟิเคชนั (Denitrification process)

กระบวนการดีไนตริฟิเคชันเป็นปฎิกิริยาชีวภาพในการรีดิวซ์ไนเตรทให้กลายเป็นก๊าซไนโตรเจนผ่านการทางานของ
จุลินทรีย์กลุ่มเฮเทอโรโทรฟ (Heterotroph) จุลินทรีย์ดังกล่าวจะใช้ไนเตรทเป็นตัวรับอิเล็กตรอนจากสารอินทรีย์คาร์บอนท่ีเป็น
แหล่งใหอ้ ิเล็กตรอน จากงานวจิ ยั ท่ีผ่านมาพบว่า สารอินทรีย์คาร์บอนในรูปสารละลาย เช่น กลูโคส เมทานอล เอทานอล และอะซิเตท
หากเตมิ ลงในระบบในปรมิ าณทมี่ ากเกินไป เม่ือกระบวนการดไี นตริฟเิ คชนั สนิ้ สุดแลว้ สารอนิ ทรยี ์คารบ์ อนจะยงั คงเหลอื และเป็นค่า
ซีโอดีในน้าท่ีมีความจาเป็นต้องบาบัดต่อไป [1] เพื่อลดปัญหาดังกล่าวจึงมีการศึกษาการใช้สารอินทรีย์คาร์บอนรูปอ่ืน เช่น
สารอินทรีย์คาร์บอนในสถานะของแข็งท่ีสามารถใช้เป็นสารให้อิเล็กตรอนในกระบวนการดีไนตริฟิเคชันได้ หรือที่เรียกว่า Solid-
phase denitrification โดยส่วนใหญ่สารเหล่าน้ีมักมีอยู่ในธรรมชาติหรือเป็นสารสังเคราะห์จากธรรมชาติ ได้แก่ เศษไม้ ฟางข้าว
กระดาษหนังสือพิมพ์ และเม็ดพลาสติกชีวภาพ เป็นต้น สาหรับเม็ดพลาสติกชีวภาพเป็นทางเลือกหน่ึงท่ีได้รับความสนใจ เนื่องจาก
เป็นได้ท้ังแหลง่ ของสารอินทรีย์คารบ์ อนและเป็นตัวกลางในระบบเพือ่ ใหจ้ ลุ ินทรยี ย์ ึดเกาะ นอกจากน้ยี งั มีการรายงานว่าเม็ดพลาสติก
ชีวภาพประเภทต่างๆ ได้แก่ Polylactic acid (PLA), Polyhydroxybutyrate (PHB), Polybutylene succinate (PBS),
Polycaprolactone (PCL), Polyvinyl alcohol (PVA) และ Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV)
ซ่ึงสังเคราะห์มาจากวัสดุทางธรรมชาติและย่อยสลายได้ สามารถใช้เป็นแหล่งอินทรีย์คาร์บอนให้แก่จุลินทรีย์กลุ่มดีไนตริไฟเออร์
(Denitifier) สาหรับกระบวนการดีไนตริฟิเคชันได้ดี [2] เนื่องจากจุลินทรีย์จะค่อยๆ ปล่อยเอนไซม์เพื่อย่อยสลายเม็ดพลาสติก
ชวี ภาพใหม้ ีขนาดเล็กลงและละลายนา้ ได้ สารอนิ ทรีย์ส่วนทลี่ ะลายนา้ นจ้ี ะถกู ใช้เปน็ แหลง่ ของอเิ ลก็ ตรอนสาหรับจลุ ินทรยี ์ตอ่ ไป [3]

จากประโยชน์ของการใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพที่ช่วยลดการเติมสารอินทรีย์คาร์บอนท่ีมากเกินไปในระบบบาบัดทาง
ชีวภาพ อยา่ งไรก็ตามในปจั จุบันยงั ขาดการวจิ ยั และพัฒนาการนาเม็ดพลาสติกเหล่านี้มาใช้เป็นตัวกลางและแหล่งของสารอินทรีย์
คาร์บอนในระบบเบดเคลื่อนท่ี (Moving bed reactor) เพอ่ื บาบัดน้าเสียที่มีไนเตรทด้วยกระบวนการดีไนตริฟิเคชัน งานวิจัยนี้จึง
สนใจศึกษาการใช้เมด็ พลาสติกชีวภาพ 3 ชนิด ไดแ้ ก่ PLA, PBS และ PHBV เป็นวัสดุตัวกลางและเป็นแหล่งของสารอินทรีย์คาร์บอน
เพอ่ื กาจัดไนเตรท โดยศึกษาสมบัติทางกายภาพของเม็ดพลาสติกชีวภาพ อัตราการละลายน้าในรูปของสารอินทรีย์คาร์บอน ตลอดจน
เปรียบเทียบประสิทธิภาพและอัตราการกาจัดไนเตรท โดยทาการทดลองเดินระบบแบบทีละเท (Batch reactor) เพ่ือศึกษาความ
เปน็ ไปไดใ้ นการใชเ้ ม็ดพลาสติกชวี ภาพดงั กลา่ วในการกาจดั ไนเตรททางชีวภาพตอ่ ไป

อปุ กรณ์และวธิ ีการ

1. เมด็ พลาสติกชีวภาพ

เมด็ พลาสติกชีวภาพท่ีใช้ในงานวิจัยมีทั้งหมด 3 ชนิด ได้แก่ Polylactic acid (PLA), Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-
hydroxyvalerate) (PHBV) และ Polybutylene succinate (PBS) โดยมขี ้อมลู ท่ัวไปดงั แสดงในตารางท่ี 1 และภาพถ่ายรปู ที่ 1

ตารางท่ี 1 ขอ้ มูลทวั่ ไปของเม็ดพลาสตกิ ชวี ภาพ

ข้อมูลทัว่ ไป ชนิดของเมด็ พลาสติกชวี ภาพ PBS
PLA PHBV 3×4
- ขนาด (มม.) 3×4 3×3 1.26
- ความหนาแน่น (กรัม/ซม3) 1.24 1.25

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 214 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

- ช่อื ทางการคา้ Naturework ENMET Bio PBS
- ผผู้ ลติ PTT Global Chemical
Ningbo Tianan Biologic PTT MCC Biochem
Material Co., Ltd. Company Limited

ก)

PLA ข) PHBV ค) PBS

รปู ที่ 1 ภาพถ่ายเมด็ พลาสตกิ ชวี ภาพ 3 ชนิดท่ีใช้ในงานวิจัย

2. ศกึ ษาการละลายนา้ และความชอบน้าของเมด็ พลาสตกิ ชวี ภาพ

ทาการทดลองในบีกเกอร์ปริมาตร 2 ลิตร โดยวางบีกเกอร์บนเครื่องกวนสารละลาย เพ่ือให้ตัวกลางเกิดการเคลื่อนที่
ตลอดเวลา บรรจเุ มด็ พลาสติกชวี ภาพ 3 ชนิดปริมาณรอ้ ยละ 10 ของปรมิ าตรน้า (ปรมิ าตร/ปรมิ าตร) ลงในแต่ละบีกเกอร์ จากน้ัน
เติมน้าปราศจากไอออน (DI) ปริมาตร 1.35 ลิตร ทาการเดินระบบการทดลองทั้งหมด 35 วัน เก็บตัวอย่างน้าทุกๆ 7 วันเพื่อวิเคราะห์
ค่าความเขม้ ขน้ สารอินทรียค์ ารบ์ อนละลายน้า (DOC; Dissolved Organic Carbon) ด้วยเครื่องวิเคราะห์ปริมาณคาร์บอนอินทรีย์
หรอื TOC analyzer (Shimadzu; TOC-L, Japan) และตรวจสอบความชอบนา้ (Hydrophilicity) ของเมด็ พลาสตกิ ชวี ภาพแต่ละ
ชนิดด้วยเครื่องวัดมมุ สัมผัสของพ้นื ผิว

3. การกาจดั ไนเตรทเม่อื ใชเ้ ม็ดพลาสตกิ ชวี ภาพเป็นแหล่งอินทรยี ค์ าร์บอนในถงั ปฏกิ รณด์ ไี นตริฟเิ คชนั แบบทลี ะเท

ทาการทดลองในขวดรูปชมพู่ปริมาตร 2 ลิตร มีฝาปิดโดยเจาะรูท่ีฝาจานวน 2 รู เพ่ือเป็นช่องสาหรับเก็บตัวอย่างและช่อง
ระบายกา๊ ซ บรรจุเมด็ พลาสติกชวี ภาพ 3 ชนิดลงในแต่ละถังปฏิกรณ์ ปรมิ าณรอ้ ยละ 20 ของปรมิ าตรน้า (ปริมาตร/ปริมาตร) และ
เตมิ หวั เชอ้ื จลุ ินทรีย์ไร้อากาศจากถงั ปฏิกรณ์ยเู อเอสบี (UASB; Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor) ของบริษัท รอยัล
ฟูด้ จากัด ปริมาณร้อยละ 10 ของปริมาตรน้า (ปริมาตร/ปรมิ าตร) จากนัน้ เตมิ น้าเสียสงั เคราะห์ทม่ี ีความเขม้ ขน้ ไนเตรทเท่ากับ 50
มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. (องค์ประกอบน้าเสียสังเคราะห์แสดงดังตารางที่ 2) ทาการเดินระบบแบบทีละเท เก็บตัวอย่างน้าเสีย
สังเคราะห์ก่อนเข้าระบบและน้าเสียที่ผ่านการบาบัดแล้วทุกวัน เพื่อวิเคราะห์ปริมาณความเข้มข้นไนเตรทและความเข้มข้น
สารอินทรีย์คารบ์ อน
ตารางที่ 2 องค์ประกอบน้าเสยี สังเคราะห์ทใ่ี ชใ้ นการทดลอง (ปรมิ าณตอ่ การเตรียมน้าเสีย 1 ลิตร)

องค์ประกอบ หน่วย ปรมิ าณองค์ประกอบ

NaNO3 ก. 0.3
NaHCO3 ก. 0.75
K2HPO4 ก. 0.4
MgCl2·7H2O ก. 0.4
CaCl2·2H2O ก. 2.5
CoCl2·6H2O
FeCl2·4H2O ก. 0.5
Micronutrient*
ก. 2

มล. 0.1

* Micronutrient ประกอบไปด้วย H3BO3, ZnCl2, CuCl2·2H2O, NiCl2·6H2O, (NH4)6Mo7O4·4H2O และ MnCl2·4H2O อย่างละ
5 กรมั ในนา้ 1 ลิตร

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 215 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

ผลการทดลองและวิจารณ์

1. ผลศกึ ษาการละลายน้าและความชอบน้าของเม็ดพลาสตกิ ชวี ภาพ

จากการวเิ คราะห์ค่าความเข้มข้นสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้า (DOC) ของเม็ดพลาสติกชีวภาพท้ัง 3 ชนิด ผลการทดลอง
ดังรปู ท่ี 2 พบว่าบิกเกอร์ท่บี รรจุพลาสตกิ ชีวภาพชนิด PBS มีค่าปรมิ าณสารอนิ ทรียค์ าร์บอนละลายน้าสะสมเพิ่มขึ้นตามระยะเวลา
ท่ีเปล่ียนแปลงไป โดยในช่วง 7 วันแรกพบค่าความเข้มข้นสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้าสะสมเท่ากับ 12 มก.DOC/ล. และมี
แนวโน้มเพ่ิมข้ึนคงท่ีเป็นเส้นตรงในช่วงวันที่ 8 ถึงวันที่ 35 ของการทดลอง กล่าวคือมีการละลายของสารอินทรีย์คาร์บอนสะสม
เพ่ิมขน้ึ 2-3 มก.DOC/ล. ในทุกๆ 7 วัน คิดเป็นอัตราการละลายน้าของสารอินทรีย์คาร์บอนเฉล่ีย 0.35 มก.DOC/ล.-วัน ในขณะท่ี
เม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PLA และ PHBV มีค่าสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้าสะสมเพียง 1-3 มก.DOC/ล. ท่ีระยะเวลาการ
ทดลอง 35 วัน จากการทดลองแสดงใหเ้ ห็นว่าปรมิ าณสารอินทรีย์คาร์บอนละลายนา้ ของเมด็ พลาสติกชวี ภาพท้ัง 3 ชนิดนี้มีค่าน้อย
มาก สารอินทรีย์คาร์บอนท่ีมาจากการละลายน้าเพียงอย่างเดียวไม่น่าจะเพียงพอต่อการนาไปใช้ในการกาจัดไนเตรททางชีวภาพ
ดังนั้นจึงต้องควบคู่ไปกับปริมาณสารอินทรีย์ท่ีเกิดข้ึนจากปฎิกิริยาการย่อยสลายเม็ดพลาสติกชีวภาพของจุลินทรีย์ สารอินทรีย์
คารบ์ อนจงึ จะมีปรมิ าณเหมาะสมทจี่ ะใช้เปน็ แหลง่ ให้อเิ ล็กตรอนสาหรบั กระบวนการดีไนตรฟิ ิเคชัน

ปริมาณ ิอนทรี ์ยคาร์บอน ี่ทละลาย ้นาสะสม มก DOC/ล 25 PLA PHBV PBS

20

15

10

5

0

0 7 14 21 28 35
วัน

รูปท่ี 2 ปรมิ าณสารอนิ ทรยี ์คารบ์ อนละลายนา้ ของเมด็ พลาสตกิ ชีวภาพ 3 ชนดิ ในนา้ ปราศจากไอออน (DI)
เมื่อวิเคราะห์ค่าความชอบน้า (Hydrophilicity) ของเม็ดพลาสติกชีวภาพทั้ง 3 ชนิด พบว่าเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PLA,
PHBV และ PBS มีค่ามุมสัมผัสของหยดน้ากับพื้นผิวเม็ดพลาสติกเท่ากับ 118.19±0.2, 72.62±0.74 และ 58.20±0.30 องศา
ตามลาดับ (ดังรปู ที่ 3) ท้ังน้สี มบัตคิ วามไมช่ อบนา้ บง่ บอกถึงความสามารถในการยึดเกาะของหยดน้าบนพ้ืนผิววัตถุ ซึ่งวัดได้จากค่า
มุมสัมผัส โดยพื้นผิวที่มีสมบัติความชอบน้าจะมีค่ามุมสัมผัสน้อยกว่า 90 องศา ขณะท่ีวัตถุท่ีมีความไม่ชอบน้าค่ามุมสัมผัสจะ
มากกว่า 90 องศาเป็นต้นไป โดยมีค่ามากกว่า 150 องศาสาหรับวัตถุท่ีมีความไม่ชอบน้ายิ่งยวด [4] ท้ังน้ีผลการวิเคราะห์ที่ได้
สอดคล้องกับปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้าของพลาสติกชีวภาพจากการทดลองที่ผ่านมา โดยเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด
PBS มีปรมิ าณสารอนิ ทรยี ์คาร์บอนละลายนา้ สะสมสงู สดุ และมคี วามชอบน้ามากกว่าพลาสตกิ ชวี ภาพชนดิ PHBV และ PLA ตามลาดบั

118.19 º 72.62 º 58.20 º

ก) PLA ข) PHBV ค) PBS

รปู ที่ 3 มุมสัมผสั หยดน้าบนพื้นผิวเมด็ พลาสตกิ ชีวภาพทัง้ 3 ชนิด

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 216 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

2 การกาจัดไนเตรทเมอื่ ใช้เมด็ พลาสติกชวี ภาพเปน็ สารอินทรีย์คารบ์ อน
ประสิทธิภาพการกาจัดไนเตรทเม่ือใช้พลาสติกชีวภาพเป็นตัวกลางและสารอินทรีย์คาร์บอนแสดงดังรูปท่ี 4 ผลการทดลอง

พบว่า ในช่วงเรม่ิ ต้นเดินระบบการทดลอง (วนั ท่ี 1-15) จลุ ินทรยี ์ยังไม่สรา้ งฟิล์มชีวภาพบนพ้ืนผิวเม็ดพลาสติก และปริมาณสารอินทรีย์
คาร์บอนละลายน้าไม่เพียงพอต่อการกาจัดไนเตรท โดยเป็นระยะที่จุลินทรีย์ในระบบอยู่ระหว่างการปรับตัวและคัดเลือกสายพันธุ์
เพื่อใหค้ งเหลือเฉพาะแบคทีเรยี ท่สี ามารถเตบิ โตโดยย่อยสลายพลาสตกิ ชวี ภาพแตล่ ะชนดิ เพือ่ ใช้เป็นสารอินทรีย์คาร์บอนได้ ท้ังน้ีในการ
ทดลองทาการควบคุมสภาวะต่างๆ ระหว่างเดินระบบคงที่ ได้แก่ อุณหภูมิประมาณ 31-32oซ พีเอชระหว่าง 7-8 ปริมาณออกซิเจน
ละลายในช่วง 0.06-0.2 มก./ล. และน้าเสียสังเคราะห์ท่ีในการศึกษามีค่าความเข้มข้นไนเตรทเฉล่ีย 51 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. โดย
เม่ือเวลาผา่ นไป 15 วัน ถงั ปฏิกรณ์ทบี่ รรจเุ มด็ พลาสตกิ ชีวภาพชนิด PHBV และ PBS มีประสิทธิภาพการกาจัดไนเตรทเพ่ิมข้ึนเป็นร้อย
ละ 90 ขณะท่ีถงั ปฏิกรณ์บรรจุเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PLA มีประสิทธิภาพการกาจัดไนเตรทเฉลี่ยเพียงร้อยละ 48 ซ่ึงอาจเป็นผลมา
จากปริมาณสารอินทรยี ค์ าร์บอนละลายนา้ ในระบบท่ีไม่เพียงพอต่อการรีดิวซ์ไนเตรททางชีวภาพ สอดคล้องกับผลการทดลองท่ีผ่านมา
โดยเมด็ พลาสติกชวี ภาพชนดิ PLA เปน็ พลาสติกชวี ภาพท่มี คี วามไมช่ อบนา้ สามารถละลายน้าได้น้อยมาก ปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอน
จากการละลายน้าเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อการกาจัดไนเตรท จึงต้องการกิจกรรมของจุลินทรีย์ในการช่วยย่อยสลายโครงสร้าง
โมเลกุลขนาดใหญ่ใหเ้ ล็กลง ดีไนตริไฟเออร์จึงจะสามารถนาสารอินทรีย์คารบ์ อนทเ่ี กดิ ขนึ้ ไปใชใ้ นกระบวนการดไี นตรฟิ เิ คชนั ได้

รูปที่ 5 แสดงอัตราการกาจัดไนเตรทเม่ือใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพ 3 ชนิด ได้แก่ PLA, PHBV และ PBS เป็นตัวกลางและ
สารอินทรีย์คาร์บอนภายหลังเดินระบบการทดลองเป็นเวลา 27 วัน เม่ือเปรียบเทียบอัตราการกาจัดไนเตรทของการใช้เม็ดพลาสติก
ชีวภาพท้ังสามชนิด พบว่าในช่วงเริ่มต้นเดินระบบ (วันท่ี 1-15) เม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PBS มีอัตราการกาจัดไนเตรทช้ากว่า PHBV
โดยมีระยะเวลากักเก็บนา้ 7 วนั จงึ สามารถบาบัดไนเตรทหมด จากนั้นระยะเวลากักเก็บน้าลดลงเป็น 3 วันและ 2 วันตามลาดับ ในรอบ
ของการเดินระบบคร้ังท่ี 2 และ 3 ที่มีการเติมไนเตรทความเข้มข้นเฉล่ีย 51 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ลงในน้าเสียสังเคราะห์ ขณะท่ี
เมด็ พลาสตกิ ชวี ภาพชนิด PHBV ที่ช่วงแรกใช้ระยะเวลากกั เกบ็ น้าเพียง 3 วัน ระบบก็สามารถกาจัดไนเตรทหมด และระยะเวลากักเก็บ
น้าลดลงเป็น 1 วัน ในรอบของการเดินระบบครั้งต่อไป อาจกล่าวได้ว่าจุลินทรีย์ในระบบที่บรรจุเม็ดพลาสติกชีวภาพ PHBV สามารถ
ปรับตัวได้ดี และเกดิ การยอ่ ยสลายสารอินทรยี ์บนเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิดนี้ได้อย่างรวดเร็ว จากนั้นภายหลังการเดินระบบพ้น 15 วัน
พบว่า ถังปฏิกรณ์ดีไนทริฟิเคชันท่ีบรรจุเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PHBV และ PBS มีประสิทธิภาพกาจัดไนเตรทมากกว่าร้อยละ 90
โดยมีอัตราการกาจัดไนเตรทอยูใ่ นช่วง 48-52 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล.-วัน ทร่ี ะยะเวลากักเก็บน้า 1 วัน ส่วนเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด
PLA พบวา่ มีอัตราการกาจดั ไนเตรทตา่ กวา่ การใช้ PHBV และ PBS ทั้งน้ีผลการศึกษาจากงานวิจัยที่ผ่านมาระบุว่า PLA สามารถใช้เป็น
แหล่งของสารอินทรีย์คาร์บอนเพ่ือกาจัดไนเตรทได้ แต่ไม่สามารถถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ได้ในช่วงระยะเวลาสั้นๆ จาเป็นต้องใช้
ระยะเวลากักเก็บน้าเสียที่ยาวนานกว่าการใช้พลาสติกชีวภาพชนิดอ่ืนๆ เช่น PHBV, PBS และ PCL เป็นต้น โดยจุลินทรีย์สามารถ
ปรับตัวและย่อยสลายเม็ดพลาสติกชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์ในระยะเวลา 40 วัน [5] ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้ว่า เม็ดพลาสติกชีวภาพ
ชนิด PHBV มีอัตราการกาจัดไนเตรทสูงกว่าเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PBS และ PLA ในช่วงเริ่มต้นเดินระบบ โดยมีระยะเวลากักเก็บ
น้าสั้นและมีประสิทธิภาพการกาจัดไนเตรทสูงกว่า เน่ืองจากเป็นพลาสติกชีวภาพท่ีมีองค์ประกอบทางเคมีไม่ซับซ้อนเมื่อเปรียบเทียบ
กับ PBS และ PLA ผลติ ขึน้ จากการสังเคราะห์โดยนา 3-hydroxybutyrate (3HB) และ 3-hydroxyvalerate (3HV) มาเชื่อมต่อกันเป็น
อะลฟิ าตกิ โพลิเอสเทอร์ จึงเป็นพลาสตกิ ทสี่ ามารถย่อยสลายทางชีวภาพดว้ ยจลุ ินทรยี ์ได้อยา่ งสมบรู ณ์ (ร้อยละ 100) [6]

Startup period Steady state period

100

ประสิทธิภาพการกาจัดไนเตรท % 80 PLA PHBV PBS

Nitrate adding

60

40

20

0
0 5 10 15 20 25 30
วนั

รปู ท่ี 4 ประสทิ ธิภาพการกาจดั ไนเตรทเมือ่ ใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพ 3 ชนิดเปน็ ตัวกลางและสารอินทรยี ค์ ารบ์ อน

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 217 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

Startup period Steady state period

อัตราการกาจัดไนเตรท (มก ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล - ัวน 60

50

40 PLA PHBV PBS

30 Nitrate adding

20

10

0
0 5 10 15 20 25 30
วัน

รปู ที่ 5 อตั ราการกาจดั ไนเตรทเมอื่ ใช้เมด็ พลาสติกชวี ภาพ 3 ชนดิ เป็นตวั กลางและสารอินทรยี ์คาร์บอน

เมื่อระบบการทดลองเขา้ สู่สภาะวะคงท่ี (หลงั เวลาผา่ นไป 27 วัน) จึงนาเม็ดพลาสติกชีวภาพท้ังสองชนิด (PHBV และ PBS)
จากชุดการทดลองเดิมมาศึกษาจลนพลศาสตร์ของการกาจัดไนเตรทต่อชั่วโมง โดยทาการทดลองแบบทีละเท ในถังปฏิกรณ์ใหม่
ขนาด 2 ลติ รทีบ่ รรจนุ ้าเสยี สงั เคราะห์ทมี่ ีค่าความเขม้ ข้นไนเตรทเรม่ิ ต้นเฉลีย่ 51.9 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ปรมิ าตร 1 ลติ ร วาง
ถงั ปฏกิ รณล์ งบนเคร่อื งเขย่า (Shaker) ทีค่ วามเรว็ รอบ 200 รอบ/นาที ทาการเก็บตัวอย่างน้าครั้งละ 30 มล. ทุกๆ ช่ัวโมง จากนั้น
กรองน้าตัวอย่างผ่านกระดาษกรองที่มีขนาดรูพรุน 0.45 ไมครอน แล้ววิเคราะห์ความเข้มข้นไนเตรทและสารอินทรีย์คาร์บอน
ละลายนา้ ผลการทดลองดงั รูปท่ี 6 พบว่าเส้นกราฟปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนในท้ังสองชุดการทดลองมีค่าเพ่ิมขึ้นสลับกับลดลง
เมื่อถกู ดงึ ไปใชใ้ นการกาจัดไนเตรท จนเมอื่ ความเข้มขน้ ไนเตรทในระบบมีค่าเข้าใกลศ้ นู ยป์ ริมาณสารอินทรยี ์คาร์บอนคงเหลือในน้า
จึงค่อยๆ เพ่ิมสูงข้ึน โดยถังปฏิกรณ์ที่บรรจุ PHBV และ PBS เป็นตัวกลางและสารอินทรีย์คาร์บอนมีค่าอัตราการกาจัดไนเตรท
เท่ากับ 0.61 และ 5.25 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล.-ชม. ตามลาดับ ที่เวลา 13 ชม. โดยมีค่าความเข้มข้นไนเตรทคงเหลือเท่ากับ
0.10 และ 7.44 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ตามลาดับ ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PHBV มีอัตราการกาจัดไนเตรท
สูงและรวดเร็วกว่า PBS โดยปริมาณความเข้มข้นไนเตรทในน้าของถังปฏิกรณ์ท่ีบรรจุ PHBV ลดลงจากค่าเร่ิมต้นจนเหลืออยู่ 0.1
มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ในเวลา 13 ชม. ขณะที่ถังปฏิกรณ์บรรจุ PBS ใชเ้ วลาประมาณ 15 ชม.

120 PHBV 12
Nitrate DOC Nitrate removal rate
100
10
ความเข้มข้นไนเตรทและสาร ิอนท ีร ์ยคา ์รบอน มก /ล
80 ัอตราการกา ัจดไนเตรท มก ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล.-ชม8
6
ก) 60

40 4

20 2

00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

เวลา ชั่วโมง

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 218 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

120 PBS ความเข้มข้นไนเตรทและสาร ิอนท ีร ์ยคา ์รบอน มก /ล 12
ัอตราการกา ัจดไนเตรท มก ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล -ชม10
100 8
6
80 4

ข) 60

40

20 2

00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
เวลา ชว่ั โมง

รปู ที่ 6 ความเข้มขน้ ไนเตรท สารอินทรีย์คารบ์ อน และอัตราการกาจัดไนเตรทของเมด็ พลาสติกชีวภาพชนิด PHBV และ PBS

เมื่อคานวณปริมาณสารสมั พนั ธข์ องกระบวนการดไี นทรฟิ เิ คชนั จากการใช้เมด็ พลาสติกชวี ภาพชนดิ PHBV และ PBS เปน็
แหลง่ สารอินทรยี ์คารบ์ อนเพือ่ กาจดั ไนเตรท พบว่าสัดสว่ นสารอนิ ทรีย์ต่อไนเตรท-ไนโตรเจนในรูปคาร์บอนละลายน้าเฉล่ีย (DOC)
ของพลาสติกชีวภาพทั้งสองชนิดมีค่าแตกต่างกัน โดยมีค่า DOC : NO3- ท่ีเหมาะสมทางทฤษฎีเท่ากับ 1 : 3 และ 1 : 2.8 ตามลาดับ
สาหรับพลาสติกชีวภาพชนิด PHBV และ PBS (ดังสมการที่ 1 และ 2)

PHBV : 0.055C4H6O2 + 0.129NO3- + 0.129H+  0.057N2 + 0.015C5H7O2N + 0.145CO2 + 0.178H2O (1)
PBS : 0.027C8H12O4+ 0.129NO3- + 0.129H+  0.057N2 + 0.015C5H7O2N + 0.145CO2 + 0.178H2O (2)

ท้ังน้ีจากผลการทดลองดังรูปที่ 6(ก) พบว่าปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้าเฉล่ียของเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PHBV มีค่า
เทา่ กบั 11.76 มก.DOC/ล. ต่อการกาจดั ไนเตรทความเข้มข้นเฉลีย่ 51 มก.ไนเตรท-ไนโตรเจน/ล. ในนา้ เสียสังเคราะห์ หรือคิดเป็น
อัตราสว่ น DOC : NO3- เทา่ กับ 1 : 4.3 ซ่งึ ใกลเ้ คียงกบั คา่ ท่คี านวณไดต้ ามทฤษฎี (เทา่ กบั 1 : 3) และเพียงพอต่อการกาจัดไนเตรท
ทางชีวภาพผ่านกระบวนการดีไนทริฟิเคชันได้อย่างสมบูรณ์ ในขณะท่ีเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PBS ผลการทดลองดังรูปท่ี 6(ข)
มีปรมิ าณสารอินทรยี ์คารบ์ อนละลายน้าเฉลี่ยเท่ากับ 66.81 มก.DOC/ล. คิดเป็นสัดส่วน DOC : NO3- เท่ากับ 1 : 0.7 ซึ่งไม่สอดคล้อง
กบั คา่ จากการคานวณทางทฤษฎี (เท่ากบั 1 : 2.8) เน่ืองจากเมด็ พลาสติกชวี ภาพ PBS มีความชอบน้าและละลายน้าได้ดี ในระบบที่
บรรจุเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิดนี้จึงมีปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนละลายน้าออกมามาก ส่งผลให้น้าทิ้งมีปริมาณสารอินทรีย์
คารบ์ อนหลงเหลอื อยู่มาก ดังนนั้ จึงควรลดการเตมิ เมด็ พลาสตกิ ชีวภาพชนดิ PBS เพื่อใหม้ ีอัตราสว่ นสารอนิ ทรยี ค์ ารบ์ อนละลายน้า
ต่อความเข้มขน้ ไนเตรทในระบบที่เหมาะสมตอ่ การเกิดดีไนตริฟิเคชัน

สรุปผลการทดลอง

เม็ดพลาสติกชีวภาพท้ัง 3 ชนิด ได้แก่ Polylactic acid (PLA), Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)
(PHBV) และ Polybutylene succinate (PBS) สามารถใช้เป็นตัวกลางและสารอินทรีย์คาร์บอนในสถานะของแข็งในระบบเบด
เคลื่อนท่ีเพ่ือบาบัดน้าเสียท่ีมีไนเตรทด้วยกระบวนการดีไนตริฟิเคชันได้ โดยมีสมบัติความไม่ชอบน้าและละลายน้าได้น้อย ทาให้
ปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนจากการละลายน้าของเม็ดพลาสติกท้ังสามชนิดเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอในการกาจัดไนเตรท ต้อง
รวมกับสารอินทรีย์คาร์บอนที่เกิดขึ้นจากผลผลิตในการย่อยสลายเม็ดพลาสติกชีวภาพโดยกิจกรรมของจุลินทรีย์ ปริมาณ
สารอินทรีย์คาร์บอนจึงจะเพียงพอสาหรับรีดิวซ์ไนเตรทในกระบวนการดีไนตริฟิเคชันได้อย่างสมบูรณ์ ท้ังนี้เม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด
PHBV และ PBS มีประสิทธิภาพในการกาจัดไนเตรทมากกว่าร้อยละ 90 และมีอัตราการกาจัดไนเตรทสูงกว่าเม็ดพลาสติกชีวภาพ
ชนิด PLA โดยเม่ือเปรยี บเทียบระหวา่ งเมด็ พลาสติกชวี ภาพทงั้ 3 ชนดิ PHBV มีอัตราการกาจดั ไนเตรทสงู และรวดเร็วท่สี ดุ

กติ ตกิ รรมประกาศ

งานวิจัยน้ีได้รับเงินสนับสนุนการวิจัยจากทุน ๙๐ ปีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กองทุนรัชดาภิเษกสมโภช และศูนย์
เครือข่ายการวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยี เครือข่ายวิจัยร่วมระหว่างจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยและศูนย์นาโนเทคโนโลยี
แห่งชาติ (Research Network of Chula and NANOTEC; RNN) ด้านสิ่งแวดล้อม จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ภายใต้ความ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 219 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

อนุเคราะห์ด้านสถานท่ีทางานวิจัย เคร่ืองมือ อุปกรณ์ สารเคมี และตลอดจนการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ จากภาควิชา
วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สานักงานพัฒนา
วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยแี หง่ ชาติ (สวทช.)

เอกสารอา้ งอิง

[1] Calderer, M., Gibert, O., Martí, V., Rovira, M., De Pablo, J., Jordana, S., Duro, L., Guimerà, J. and Bruno, J.
(2010). Denitrification in presence of acetate and glucose for bioremediation of nitrate-contaminated
groundwater. Environmental technology, 31(7), 799-814.

[2] Wu, W., Yang, L. and Wang, J. (2013). Denitrification using PBS as carbon source and biofilm support in a
packed-bed bioreactor. Environmental Science and Pollution Research, 20(1), 333-339.

[3] Wang, J. and Chu, L. (2016). Biological nitrate removal from water and wastewater by solid-phase
denitrification process. Biotechnology advances, 34(6), 1103-1112.

[4] Kulkarni, V. S. and Shaw, C. (2016). Surfactants, Lipids, and Surface Chemistry. Essential Chemistry for
Formulators of Semisolid and Liquid Dosages. pp. 5-19.

[5] Fan, Z., Hu, J. and Wang, J. (2012). Biological nitrate removal using wheat straw and PLA as substrate.
Environmental technology, 33(19-21), 2369-2374.

[6] Hiraishi, A. and Khan, S. T. (2003). Application of polyhydroxyalkanoates for denitrification in water and
wastewater treatment. Applied Microbiology and Biotechnology, 61(2), 103-109.

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 220 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิง แวด ล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

034

ปรมิ าณและชนิดของจุลินทรีย์ในอากาศภายในร้านอินเตอรเ์ น็ต
โดยใชว้ ธิ กี ารเก็บตัวอย่างด้วยวธิ แี พสซีฟและแอคทฟี

Concentration and type of bioaerosols in internet café
by passive and active sampling

รจฤดี โชตกิ าวินทร1์ *ภารดี อาษา1 โกวิท สวุ รรณหงษ์1 ดนยั บวรเกียรตกิ ลุ 1 ประยุกต์ เดชสุทธกิ ร2 มนสั นันท์ พิบาลวงค์3
ทิษฏยา เสมาเงนิ 4 กมลวรรณ พรหมเทศ5และ นรศิ รา จนั ทรประเทศ6

Rotruedee Chotigawin1* Paradee Asa1 Kowit Suwanahong1 Danai Bawornkiattikul1 Prayook Detsuttikorn2
Manusanun Pibanwong3 Tistaya Semangoen4 Kamonwan Promtes5 and Narissara Chantaraprathet6
1*ผูช้ ว่ ยศาสตราจารย์ ; 2อาจารย์ 3นกั วทิ ยาศาสตร์ ภาควชิ าอนามยั สง่ิ แวดล้อม
คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยบูรพา ชลบรุ ี 20130
4อาจารย์. ภาควิชาเทคนคิ การแพทย์ คณะสหเวชศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยบรู พา ชลบรุ ี 20130
4แพทย์ โรงพยาบาลชลบรุ ี ชลบุรี 20000
5อาจารย์ ภาควิชาสขุ ศาสตร์อุตสาหกรรมและความปลอดภยั คณะสาธารณสขุ ศาสตร์
มหาวทิ ยาลัยบรู พา ชลบุรี 20130

6อาจารย์. ภาควิชาวิทยาศาสตรส์ ขุ ภาพ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั นครสวรรค์ นครสวรรค์ 60000
E-mail : [email protected]

บทคัดยอ่

การศึกษาคร้ังน้มี ีวัตถปุ ระสงค์เพื่อศึกษาปริมาณและชนิดของจุลินทรีย์ภายในร้านอินเตอร์เน็ตจากการเก็บตัวอย่างด้วย
วธี แี พสซฟี และแอคทฟี ภายในห้องทเ่ี ปน็ ระบบปิดมกี ารเปดิ เครื่องปรับอากาศตลอดเวลา วิธีแพสซีฟใช้เทคนิคโอเพ่นเพลทและวิธี
แอคทีฟใช้เคร่ืองมือชนิดชั้นเดียว อัตราการดูดอากาศ 28.3 ลิตรต่อนาที และเคร่ืองมือชนิดอัตราการดูดสูง อัตราการดูดอากาศ
100 ลติ รตอ่ นาที ทาการเก็บตวั อย่างแตล่ ะรา้ นในช่วงเช้าและในช่วงเยน็ วิเคราะห์ขอ้ มลู โดยใชส้ ถติ พิ รรณนาและสถิติอนมุ าน

ผลการศึกษา พบว่า ค่าเฉลี่ยปริมาณแบคทีเรียและเช้ือราโดยวิธีแพสซีฟเท่ากับ 1,402.78 + 1,009.50 และ
19.18+23.14 CFU/m2/hr ตามลาดับ โดยชนิดของแบคทีเรียและเช้ือราที่พบมากท่ีสุด ได้แก่ Staphylococcus sp. และ
Curvularia sp. ตามลาดบั สว่ นปริมาณแบคทีเรยี และเชือ้ ราโดยวิธีแอคทีฟ พบว่า คา่ เฉล่ียปรมิ าณแบคทีเรียจากเครื่องมือชนิดชัน้
เดยี ว (1,244.48±603.07 CFU/m3) มคี ่าสงู กวา่ เครอื่ งมือชนิดอตั ราการดูดสูง (720.52±350 CFU/m3) อย่างมีนัยสาคัญทางสถิติ
ที่ระดับ 0.05 (p=0.001) และ ค่าเฉลี่ยปริมาณเชื้อราจากเคร่ืองมือชนิดชั้นเดียว (25.77±30.12 CFU/m3) มีค่าสูงกว่าเครื่องมือ
ชนดิ อัตราการดดู สูง (16.25±18.00 CFU/m3) เพยี งเล็กนอ้ ย โดยค่าเฉลี่ยปริมาณแบคทีเรียโดยวิธีแอคทีฟมีค่าเกินข้อกาหนดของ
สานักอนามัย (<500 CFU/m3) ส่วนปริมาณเชื้อรามีค่าเฉล่ียไม่เกินข้อกาหนดของสานักอนามัย (<500 CFU/m3) และค่าเฉลี่ย
ปริมาณแบคทเี รียและเชอ้ื ราในชว่ งเช้าโดยวิธแี พสซีฟและแอคทีฟมีค่าสงู กวา่ ชว่ งเย็นเลก็ น้อย

คาสาคญั : แบคทเี รีย เชื้อรา การเกบ็ ตวั อยา่ งแบบแอคทีฟ การเกบ็ ตัวอยา่ งแบบแพสซีฟ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 221 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

Abstract

The aim of this study was to determination of concentration and type of bioaerosol in internet café
by passive and active sampling. The inclusion criteria of the shops were closed system and turning on the air
conditioner though out a day and the owner allowed for sampling. Passive sampling was open plate
technique and active sampling was single stage impactor (28.3 L/m of flow rate) and microbio air sampler
(100 L/m of flow rate). The data were collected on morning and evening. Data were analyzed by descriptive
and inferential statistic.

The result reveal that on average, the bacteria and fungi reported by the passive sampling account
for 1,402.78+ 1,009.50 and 19.18+23.14 CFU/m2/hr. The major type of bacteria and fungi found were
Staphylococcus sp, and Curvularia sp. respectively. According to the active sampling, mean of bacteria found
by impactor (1,244.48±603.07 CFU/m3) was significantly higher than that found by the microbio air sampler
(720.52±350 CFU/m3) at 0.05 (p=0.001). Fungi concentration by the impactor (25.77±30.12 CFU/m3) was
slightly higher than that by the microbio air sampler (16.25±18.00 CFU/m3). On average, bacteria from both
instruments exceed the guideline of the health center (<500 CFU/m3), unlike fungi (<500 CFU/m3). On
average, the concentration of bacteria and fungi in the morning by the passive and active sampling was higher
than that in the evening.

Keywords : bacteria, fungi, active sampling, passive sampling

บทนา

ปัจจุบันการใช้ส่ือสารสนเทศมีบทบาทต่อวิถีชีวิตของมนุษย์มากขึ้นโดยเฉพาะเยาวชน ผลสารวจพฤติกรรมผู้ใช้งาน
อินเทอรเ์ นต็ ประเทศไทยปี พ.ศ.2561 พบว่า พฤตกิ รรมการใช้งานอินเทอร์เน็ตยังเพ่ิมข้ึนต่อเนื่อง โดยคนไทยใช้อินเทอร์เน็ตเฉลี่ย
นานขึ้นเป็น 10 ช่ัวโมง 5 นาทีต่อวัน เพ่ิมขึ้นจากปี พ.ศ. 2560 น้ัน 3 ชั่วโมง 41 นาทีต่อวัน โดย Gen Y (อายุ 18-37 ปี) เป็น
แชมป์การใช้งานอินเทอร์เน็ตสูงท่ีสุดติดกันเป็นปีท่ี 4 (พ.ศ.2558-2561) เป็นผลมาจากการเปล่ียนผ่านชีวิตไปสู่ดิจิทัลเพ่ิม
มากข้ึน [1] ซ่ึงสถานที่ในการใช้คอมพิวเตอร์ กลุ่มอายุ 15-24 ปี ส่วนใหญ่ใช้ที่ร้านอินเทอร์เน็ต ร้อยละ 62.5 [2] ดังน้ันจึงเป็น
สาเหตทุ าให้ธุรกิจประกอบกิจการด้านสารสนเทศหรอื รา้ นอนิ เตอร์เน็ตเปิดให้บริการอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน จากผลการสารวจ
พฤตกิ รรมการบรโิ ภคสอื่ ของบรษิ ัท ซนิ โนเวต จากัด ซึ่งมกี ารเก็บข้อมลู กลุ่มวัยรุ่นอายุ 15-24 ปี พบว่า การใช้อินเตอร์เน็ตของไทย
สูงถงึ 3.1 ช่ัวโมงตอ่ วนั [3] ดังนน้ั ร้านอินเตอรเ์ นต็ จงึ เปน็ สถานที่ท่ีตอบสนองความต้องการของผใู้ ช้บริการอนิ เตอรเ์ นต็ ได้เป็นอย่าง
ดี เนอ่ื งด้วยระบบโครงขา่ ยอนิ เตอรเ์ นต็ ความเรว็ สูงและอุปกรณค์ รบครันทาให้มีผูค้ นเข้าไปใชบ้ ริการเปน็ จานวนมาก ภายในร้านจะ
ออกแบบให้มีการใช้เครอ่ื งปรับอากาศตลอดเวลาและเปิดให้บริการตลอด 24 ช่ัวโมง เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้บริการ
และเพื่อยืดอายุของอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วย การท่ีร้านเป็นระบบปิดมีการใช้เครื่องปรับอากาศแทนการระบายอากาศแบบธรรมชาติ
และมจี านวนคนที่ใช้บริการอยา่ งต่อเนือ่ งและเปน็ จานวนมาก ร้านเหลา่ นจ้ี ึงกลายเปน็ สถานท่ีที่สามารถเกิดการสะสมเช้ือจุลินทรีย์
เปน็ จานวนมากได้ ซ่ึงผู้ใช้บริการสามารถได้รบั จลุ ินทรยี ท์ งั้ ทางการสมั ผัสโดยตรงจากอปุ กรณค์ อมพิวเตอร์และการสดู หายใจ อันจะ
ทาให้เกดิ โรคได้ สาหรับผูท้ ร่ี ่างกายอ่อนแอ หรือขาดภมู ิคมุ้ กนั ได้

ดังนั้น ผู้วิจัยจึงสนใจทาการศึกษาปริมาณและชนิดของจุลินทรีย์ภายในร้านอินเตอร์เน็ต โดยมีวัตถุประสงค์เพ่ือศึกษา
ปริมาณและชนิดของจุลินทรีย์ในอากาศภายในร้านอินเตอร์เน็ตรอบมหาวิทยาลัยบูรพา อาเภอเมือง จังหวัดชลบุรี ด้วยวิธีเก็บ
ตัวอย่างแบบแพสซีฟและแบบแอคทีฟ เพ่ือเปรียบเทียบความแตกต่างปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ระหว่างการเก็บตัวอย่างด้วยวิธีเก็บ
ตัวอย่างแบบแพสซีฟและแบบแอคทีฟและเพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของปริมาณจุลินทรีย์ในอากาศภายในร้านอินเตอร์เน็ต
ในช่วงเช้ากับช่วงเย็น ผลการศึกษาในครั้งน้ีสามารถนาไปใช้เป็นแนวทางในการเลือกใช้วิธีการและเคร่ืองมือในการเก็บตัวอย่าง
จลุ ินทรียใ์ นอากาศไดต้ รงตามวตั ถปุ ระสงค์และตามความเหมาะสม และขอ้ มูลท่ีได้จากการศึกษาสามารถนาไปเป็นแนวทางในการ
เฝา้ ระวงั ปอ้ งกนั และปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในร้านอนิ เตอร์เน็ตให้ดียิง่ ขนึ้ อนั นาไปสูส่ ขุ ภาพอนามยั ท่ดี ีของผูใ้ ชบ้ รกิ ารอกี ด้วย

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 222 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิง แวด ล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

อุปกรณ์และวิธกี าร

1. การศึกษาครั้งนเ้ี ปน็ การศกึ ษาเชงิ พรรณนาภาคตดั ขวาง (Cross-sectional Descriptive Study)
2. มีเกณฑ์การคัดเลือกร้านอินเตอร์เน็ตในการศึกษาคร้ังน้ี ดังน้ี เป็นร้านอินเตอร์เน็ตท่ีต้ังอยู่รอบมหาวิทยาลัยบูรพา
ลักษณะของรา้ นเป็นระบบปิดมีการเปิดเครอื่ งปรบั อากาศตลอด 24 ช่วั โมง และยินยอมให้ทาการทาการทดลองตลอดการศึกษา ซง่ึ
ผลจากการคัดเลอื กรา้ น พบ ร้านทผี่ า่ นเกณฑก์ ารคัดเลือก จานวน 3 ร้าน จากจานวนท้งั หมด 6 ร้าน คิดเปน็ ร้อยละ 50
3. การเก็บตัวอย่างจุลินทรีย์ในอากาศโดยวธิ แี พสซีฟ ทาการเก็บตัวอย่างแบคทีเรียและเชื้อราภายในร้านโดยใช้หลักการ
1 x 1 x1 คือ วางจานอาหารเล้ียงเชื้อเพ่ือเก็บตัวอย่างจุลินทรีย์ในอากาศในตาแหน่งที่สูงจากพ้ืน 1 เมตร ห่างจากผนัง 1 เมตร
และใช้เวลาในการเก็บตัวอย่าง 1 ชั่วโมงตามวิธีของ Pasquarella et al. (2000) [4] โดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียชนิด TSA
และอาหารเล้ียงเช้ือราชนิด PDA ทาการเก็บตัวอย่างในช่วงเช้า เวลา 9.00 น. และ 10.00 น.และช่วงเย็น เวลา 16.00 น. และ
17.00 น. เกบ็ ตวั อยา่ งทุก ๆ ชั่วโมง ช่วงเวลาละ 2 ช่ัวโมง ในขณะเก็บตัวอย่างจุลินทรีย์ทาการตรวจวัดความชื้นสัมพัทธ์ อุณหภูมิ
(ยีห่ อ้ Rotronic CP11) ความเร็วลม (KIMO รุ่น VT 100) และปริมาณกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์ (ยี่หอ้ Rotronic CP11) พรอ้ มกนั
4. การเก็บตัวอย่างจุลินทรีย์ในอากาศโดยวิธีแอคทีฟ การเก็บตัวอย่างวิธีน้ีใช้เครื่องมือ 2 ชนิด ได้แก่ เครื่องมือชนิดช้ัน
เดียวตามมาตรฐานของ NIOSH method#800 กับเครื่องมือชนิดอัตราการดูดสูง โดยติดต้ังเครื่องมือสูงจากพ้ืน 1.5 เมตร ห่าง
จากหน้าต่างมมุ หอ้ ง กาแพง ตอู้ ยา่ งน้อย 0.5 เมตร ห่างจากประตูทางเข้า-ออก อย่างน้อย 2 เมตร ไม่อยู่ในทิศทางท่ีมีการระบาย
อากาศ เข้า-ออก และจดุ ที่เป็นทางเดินหรือกีดขวา้ งทางเข้า-ออกฉกุ เฉิน โดยแบคทีเรียใช้เวลาเก็บตัวอย่างนาน 2 นาที และเชื้อรา
ใชเ้ วลานาน 3 นาที ทาการเกบ็ ตัวอย่าง ณ ตาแหน่งและช่วงเวลาเช่นเดยี วกนั กบั วิธีแพสทฟี
5. เมื่อเก็บตัวอย่างเรียบร้อยแล้ว นาอาหารตัวอย่างเข้าตู้บ่มที่อุณหภูมิ 35-37 oC โดยแบคทีเรียใช้เวลาบ่มนาน 24
ชั่วโมง เชอื้ ราใช้เวลาบ่ม ท่ีอุณหภูมิ 25 oC นาน 5 วัน จากนนั้ นามานบั ผลจานวนโคโลนแี ละคานวณผล
6. ชนิดของจุลินทรีย์ในอากาศภายในร้าน จาแนกชนิดของแบคทีเรียโดยวิธีการย้อมสีแกรมแบคทีเรีย การทดสอบทาง
ชีวเคมี การทดสอบการสร้างเอนไซม์แคตาเลส การทดสอบการสร้างเอนไซม์ออกซิเดส และแปลผลตามหนังสือ Bergey’s
manual
7. การจาแนกชนดิ ของเชอื้ รา นาโคโลนีทไ่ี ดม้ าระบชุ นดิ ของเชือ้ ราโดยใช้วธิ ีสไลด์เคาเจอร์ (Slide Culture)
8. การวิเคราะหผ์ ล โดยเปรยี บเทยี บความแตกตา่ งปริมาณเชื้อจุลนิ ทรีย์ระหว่างการเก็บตัวอย่างด้วยเคร่ืองมือชนิดอัตรา
การดูดสูง กับเคร่ืองเก็บตัวอย่างชนิดชั้นเดียว และเปรียบเทียบความแตกต่างของปริมาณจุลินทรีย์ในอากาศภายในร้าน
อนิ เตอร์เนต็ ในชว่ งเชา้ กบั ช่วงเย็น โดยใชค้ ่าเฉลี่ย ln(x) ดว้ ยสถิติ independent t-test กาหนดทรี่ ะดับนัยสาคัญทางสถิตทิ ่ี 0.05

ผลการทดลองและวิจารณ์

1. ปรมิ าณจุลินทรีย์ทเ่ี ก็บตัวอย่างดว้ ยวธิ แี พสซีฟ ค่าเฉล่ียปรมิ าณแบคทเี รียและเช้ือราภายในร้านอินเตอร์เน็ตมีค่าเฉล่ีย
เท่ากับ 1,402.78+1,009.50 (GM + GSD= 1,137.90+1.88) และ 19.18+23.14 (GM + GSD= 7.08+5.52) CFU/m2/hr
ตามลาดับ กัน ดังแสดงในตารางที่ 1 ซ่ึงค่าเฉลี่ยปริมาณแบคทีเรียด้วยวิธีแพสซีฟมีค่าสูงกว่าปริมาณเช้ือรา แสดงให้เห็นว่า
ผูใ้ ช้บรกิ ารภายในรา้ นอินเตอร์เน็ตมโี อกาสไดร้ บั สมั ผัสปริมาณแบคทีเรยี สูงกว่าเชื้อรา จากการสัมผัสเครื่องคอมพิวเตอร์ โต๊ะ หรือ
อุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในร้าน แต่อย่างไรก็ตาม การเก็บตัวอย่างด้วยวิธีนี้ทั้งในประเทศ และต่างประเทศยังไม่มีมาตรฐานกาหนด มี
เพียงแต่ขอ้ เสนอแนะของ Friberg & Burman (1999) [5] ทแี่ นะนาให้มปี รมิ าณจลุ นิ ทรยี ใ์ นอากาศภายในอาคารสาธารณะทวั่ ไปไม่
ควรเกนิ 350 CFU/m2/hr

2. คา่ เฉลี่ยปรมิ าณแบคทีเรยี จากการเกบ็ ตัวอย่างด้วยเครอื่ งมอื ชนิดชั้นเดียวมีค่าสงู กวา่ จากเครื่องมอื ชนิดอัตราการดูดสูง
อย่างมีนัยสาคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 (p=0.001) โดยมีค่าสูงกว่าเกือบ 1-1.5 เท่า ดังแสดงในตารางที่ 2 แสดงให้เห็นได้ว่า
เครอ่ื งมอื ชนดิ ช้ันเดยี วเปน็ เครื่องมือท่ีมปี ระสิทธิภาพสูงในการเก็บตัวอย่าง จึงเป็นเครื่องมือท่ีเหมาะสมกับการประเมินความเสี่ยง
ทางชีวภาพต่อสุขภาพของมนุษย์ได้ดี และยังเป็นเครื่องมือที่ NIOSH กาหนดไว้ให้เป็นวิธีมาตรฐาน (method 800) สาหรับเก็บ
ตัวอย่างจลุ ินทรียภ์ ายในอาคารอีกดว้ ย [6]

3. ค่าเฉลี่ยปริมาณเช้ือราจากเคร่ืองมือชนิดช้ันเดียวมีค่าสูงกว่าเครื่องมือชนิดอัตราการดูดสูงเพียงเล็กน้อยดังแสดงใน
ตารางท่ี 2 ทาใหป้ ริมาณเช้ือราท่ีเก็บได้จากท้ัง 2 เครื่องไม่แตกต่างกัน สอดคล้องกับการศึกษาของ Bellin & Schillinger (2001)
[7] ที่ทาการเก็บตัวอย่างเชื้อราด้วยเครื่องมือชนิด SAS กับเคร่ืองมือชนิด N6 พบว่า ปริมาณเชื้อราจากเครื่องมือทั้ง 2 ชนิด
แตกต่างกัน ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่า เครื่องมือท้ังสองชนิดนี้สามารถใช้แทนกันได้ในการเก็บตัวอย่างเชื้อราในร้านอินเตอร์เน็ต
เนอ่ื งจากใหผ้ ลไมต่ ่างกนั แตอ่ ย่างไรกต็ ามการเลือกเครื่องมอื ยังตอ้ งพจิ ารณาถงึ วัตถุประสงค์ทใี่ ช้งานเป็นสาคัญ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 223 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

4. ปริมาณแบคทีเรียท่ีเก็บจากเครื่องมือชนิดชั้นเดียวและชนิดอัตราการดูดสูง มีค่าเกินข้อกาหนดของสานักอนามัย
(<500 CFU/m3) แตป่ ริมาณเชื้อรามีค่าตา่ กว่าข้อกาหนด (<500 CFU/m3) ดังแสดงในตารางที่ 2 ดังน้ัน ปริมาณแบคทีเรียจึงถือ
เปน็ ปัญหาที่สาคัญภายในร้านอินเตอร์เน็ตมากกว่าเช้ือรา โดยแหล่งกาเนิดของแบคทีเรียส่วนใหญ่มาจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น
การเดิน การว่ิง การพูด คุย ไอจาม สารคัดหล่ัง การหลุดลอกของผิวหนัง ความหนาแน่นคน และเส้ือผ้า [8,9] รวมถึงปริมาณฝุ่น
ละอองท่ีเกิดข้ึนภายในร้าน จากการกวาดเพื่อทาความสะอาด จากกิจกรรมอ่ืน ๆ ทาให้ฝุ่นละอองเกิดการฟุ้งกระจาย แบคทีเรีย
สามารถยึดเกาะได้ และล่องลอยอยู่ในอากาศไดน้ าน 3-4 วนั หรอื เปน็ เดอื น [10]

5. นอกจากนี้ปัจจัยสภาพแวดล้อมท่ีส่งผลต่อการเจริญเติบโต และเอ้ือต่อการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ภายในห้องใน
สภาวะท่เี ป็นระบบปดิ อีกด้วย ไดแ้ ก่ CO2 อุณหภูมิ และความช้ืนสัมพัทธ์ โดย CO2 ภายในร้าน มีค่าสูงเกินกว่าข้อหนด ถึง 1-5.5
เท่า ดังแสดงในตารางท่ี 3 สอดคล้องกับการศึกษาของ เอนก นามขันธ์ และคณะ (2557) ท่ีพบว่า การที่มีปริมาณ
คาร์บอนไดออกไซด์สูง สว่ นใหญ่ CO2 มาจากการหายใจของมนุษย์และจากเครื่องคอมพิวเตอร์ [11] แสดงให้เห็นว่า ภายในร้านมี
การระบายอากาศไมเ่ พยี งพอ จึงเป็นสาเหตหุ น่ึงที่ทาให้ปริมาณจุลินทรีย์สูง โดย ASHRAE 62-1999 กาหนดปริมาณ CO2 ภายใน
อาคารไม่ควรสูงเกินกว่า 700 ppm. หากสูงกว่านี้จาเป็นต้องเพ่ิมการระบายอากาศ และถ้า CO2 สูง ส่งผลต่อสุขภาพของคนใช้
บรกิ ารได้ โดยทาให้มีอาการปวดศีรษะ วงิ เวียน หายใจติดขัด หายใจลาบาก จนถึงอาการขาดออกซิเจน ส่วนอุณหภูมิเป็นอีกหนึ่ง
ปัจจัยทม่ี ผี ลต่อแบคทเี รีย แบคทีเรียสามารถเจรญิ ที่ 25-40 oC และเพ่มิ จานวนอยา่ งรวดเรว็ ท่ี 30-40 oC สว่ นความชื้นสัมพทั ธ์ เชื้อ
ราและแบคทเี รียเจริญเติบโตไดด้ ีในพนื้ ท่ที ่ีมคี วามชื้นสัมพทั ธ์สูง [12,13]

6. ค่าเฉลีย่ ปรมิ าณแบคทีเรยี ทเี่ กบ็ ดว้ ยวธิ ีแพสซฟี และแอคทีฟในชว่ งเช้าสงู กวา่ ช่วงเย็น เม่ือพิจารณาปัจจัยท่ีเก่ียวข้องกับ
ปริมาณแบคทเี รยี ท้ังอณุ หภมู ิ ความชืน้ สัมพัทธแ์ ละความเร็วลมในแต่ละรา้ นและในแตล่ ะชว่ งเวลาพบว่า มีค่าใกล้เคียงกัน ดังแสดง
ในตารางที่ 3 เนอื่ งจากถกู ควบคุมดว้ ยเครื่องปรบั อากาศ จึงไม่น่าใช่ปัจจัยที่ทาให้เกิดความแตกต่างระหว่างช่วงเช้ากับช่วงเย็น แต่
ปจั จยั ทนี่ ่าจะเป็นสาเหตทุ แ่ี ท้จรงิ มาจากจานวนคนท่ีใช้บรกิ ารในชว่ งเช้าท่ีมีจานวนมากกว่าในช่วงเย็น สอดคล้องกับงานวิจัย ของ
นรศิ รา จันทรประเทศ และคณะ (2562) ท่ีพบว่า จานวนคนท่ีอยู่ภายในอาคารเพ่ิมขึ้น ปริมาณแบคทีเรียท่ีเกิดข้ึนจะยิ่งเพิ่มมาก
ขน้ึ [14] นอกจากนี้ยงั พบวา่ ในชว่ งเช้าแตล่ ะร้านจะมีการทาความสะอาดจงึ เป็นสาเหตุทาให้แบคทเี รยี ฟงุ้ กระจายและเมอื่ พิจารณา
คา่ เฉลี่ย CO2 พบวา่ ช่วงเช้ามีค่าสูงกว่าช่วงเยน็ มาก ดงั นั้นจึงกล่าวไดว้ ่า ปริมาณแบคทีเรียช่วงเช้าท่ีมากกว่าช่วงเย็นเป็นผลมาจาก
การที่มีจานวนคนใช้บรกิ ารที่มากกวา่ น่นั เอง

7. ปรมิ าณเช้อื ราที่เก็บดว้ ยวธิ แี พสซีฟและแอคทฟี ในช่วงเช้าและชว่ งเย็นไม่ตา่ งกนั โดยช่วงเช้ามีปริมาณมากกว่าช่วงเย็น
ดงั แสดงในตารางที่ 4 เน่ืองจากจานวนคนและการทาความสะอาดภายในร้านเช่นเดียวกับปริมาณแบคทีเรีย โดยเชื้อราในระหว่าง
การทาความสะอาดสามารถปล่อยสปอร์จานวนมากในอากาศได้ ดังนนั้ จงึ ควรเลอื กวิธีการทาความสะอาดท่ีลดการฟุ้งกระจาย เช่น
การใชเ้ ครือ่ งดดู ฝุ่น และไมค่ วรเปดิ เคร่อื งปรับอากาศหรือพดั ลมในขณะทาความสะอาดเพ่ือลดการฟุ้งกระจาย

8. ชนิดของแบคทีเรียท่ีเก็บตัวอย่างด้วยวิธีแพสซีฟ และแอคทีฟ พบชนิด Micrococcus sp., Staphylococcus sp.
และ Bacillus sp. เป็นสดั ส่วนท่พี บมากทีส่ ดุ ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 สอดคล้องกับการวิจัยของรจฤดี โชติกาวินทร์ (2559) ที่ทา
การวิจัยคุณภาพอากาศทางจุลินทรีย์ในสถานศึกษาปฐมวัย. พบว่า ชนิดของแบคทีเรียส่วนใหญ่ที่พบ คือ Staphylococcus sp.
และ Bacillus sp. ตามลาดับ [15] นอกจากน้ียังพบแบคทีเรียในวงศ์ Pseudomonadaceae Enterobacteriaceae และกลุ่ม
Actinomycetes ร่วมดว้ ย แตใ่ นสัดส่วนท่ีไม่มากนัก โดย Micrococus sp. และ Staphylococcus sp. จะอยู่ในอากาศและเป็น
เช้ือประจาถิ่นที่ในสภาพแวดล้อมท่ัวไปและในมนุษย์จากการหลุดลอกของผิวหนังและจากสารคัดหลั่งของระบบทางเดินหายใจ
มนุษย์ ซ่ึงบ่งช้ีว่า ภายในห้องมีคนอยู่จานวนมากและมีการระบายอากาศไม่เพียงพอ [8] โดยปกติ Micrococus sp. จะไม่ก่อโรค
แต่เมอ่ื ร่างกายของคนออ่ นแอ อาจทาใหเ้ กดิ โรคได้ Staphylococcus sp. สว่ นใหญ่ก่อโรคทีผ่ ิวหนัง การตดิ เช้ือทางบาดแผล เป็น
ฝแี ละหนอง สาหรับ Bacillus sp. พบได้ทั่วไปในธรรมชาตแิ ละทุกสภาพแวดล้อม เช่น ดิน น้า อากาศ ฝุ่น พืช เศษซากพืช สปอร์
ของแบคทีเรยี ชนดิ นท้ี นทานตอ่ สภาพแวดลอ้ มที่ไมเ่ หมาะสมไดด้ ี สามารถกอ่ โรคได้ทางผิวหนังได้เช่นกัน ดังนั้น ผู้ใช้บริการภายใน
ร้านอินเตอร์เน็ตจึงมีโอกาสเส่ียงสูงท่ีจะได้รับสัมผัสแบคทีเรียชนิดต่าง ๆ หากมีการจัดการสภาพแวดล้อมไม่ดีและการระบาย
อากาศไมเ่ พยี งพอ

9. ส่วนใหญ่ชนิดของเช้ือราท่ีเก็บตัวอย่างด้วยวิธีแพสซีฟและแบบแอคทีฟ คือ Curvularia sp. Aspergiilus sp. และ
Pennicillium sp. ดังแสดงในรูปท่ี 3 และ 4 สอดคล้องกับการศึกษาของ Asefa et al. (2009) [16] พบว่า Penniciilum spp.
และ Aspergillus spp. เปน็ ชนดิ ของเช้ือราหลักที่พบจากการเกบ็ ตวั อยา่ งดว้ ยวิธีแอคทีฟและแพสซีฟ โดยแหลง่ กาเนิดมาจากการ
พัดพาของอากาศ จากท่ีติดตามร่างกายของผู้ที่มาใช้บริการหรือสิ่งของที่นาเข้ามา เช่น ต้นไม้ ดินท่ีเลี้ยงต้นไม้ สัตว์เล้ียง อาหาร
เฟอร์นิเจอร์ วัสดุต่าง ๆ และเม่ือพบส่ิงท่ีช่วยสนับสนุนให้เจริญ เช่น อุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสม เชื้อราจะปรับตัวเจริญได้

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 224 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิง แวด ล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

ดีกว่าชนิดอื่น ๆ หรือทนอยู่ในท่ีแห้งแล้งได้ดี [8,13] หากผู้ใช้บริการรับสัมผัสเชื้อราเหล่าน้ีในปริมาณมากจะส่งผลกระทบต่อ
สขุ ภาพ โดย Curvularia sp. ก่อโรคได้เฉพาะผู้ที่มีภาวะภูมิไวเกิน ทาให้ผู้ป่วยที่เป็นหอบหืดยิ่งมีอาการท่ีรุนแรงข้ึน Aspergiilus
sp สามารถเกิดติดเชื้อทีป่ อด เกิดอาการหอบ หดื ซึ่งมักกอ่ โรคในคนท่มี ีภมู ิคุ้มกันไม่ดี และยังเป็นสาเหตุของโรค Aspergillosis อีก
ด้วย และ Pennicillium sp.เป็นเช้ือฉวยโอกาสที่สาคัญในผู้ป่วยภูมิคุ้มกันต่า การติดเช้ือที่ต่อมน้าเหลือง ตับและม้ามโต ปอด
อักเสบ และยังเปน็ สาเหตขุ องโรคกระจกตาอกั เสบ และการติดเชื้อในระบบทางเดินหายใจอีกดว้ ย [13]

สรปุ

การศึกษาปริมาณและชนดิ จุลินทรีย์ภายในร้านอินเตอร์เน็ตด้วยวิธีแพสซีฟและวิธีแอคทีฟครั้งนี้ พบว่า การเก็บตัวอย่าง
ด้วยวิธีแพสซีฟ เป็นการเก็บตัวอย่างท่ีง่าย และไม่ยุ่งยาก แต่ไม่สามารถเก็บจุลินทรีย์ท่ีมีขนาดเล็กได้ เน่ืองจากจะไม่ตกตัวลงบน
อาหารเล้ยี งเช้ือด้วยแรงโน้มถ่วงของโลก [17] ส่วนวธิ แี อคทฟี เป็นการเกบ็ จลุ นิ ทรีย์ขนาดเลก็ ที่ลอ่ งลอยในอากาศท้งั ขนาดใหญ่และ
ขนาดเลก็ ทีผ่ ูใ้ ช้บริการสามารถหายใจเข้าไปได้ ซึ่งเครื่องมือท่ีนยิ มใช้ คือ เครอื่ งมอื ชนิดชัน้ เดยี ว ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ NIOSH กาหนด
ไว้ใหเ้ ป็นวิธีมาตรฐานสาหรับเกบ็ ตวั อย่างจุลินทรยี ภ์ ายในอาคารอีกด้วย

กติ ติกรรมประกาศ

การวิจัยน้ีสาเร็จลุล่วงไปด้วยดี ผู้วิจัยขอขอบคุณภาควิชาอนามัยสิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ ที่สนับสนุน
เครอ่ื งมอื ทีใ่ ชใ้ นการวิจัยในครง้ั นี้ และขอขอบคณุ กลุ่มผู้ประกอบการ ร้านอินเตอร์เน็ต ท่ีเอื้อเฟ้ือสถานท่ี และอานวยความสะดวก
ตลอดการวจิ ัย

เอกสารอ้างอิง

[1] สุรางคณา วายุภาพ. 2561. Thailand Internet User Profile 2018. ETDA สู่ปีที่ 8 “Future Economy and Internet
Governance: Big Change to Big Chance”. ค้นเมื่อวัน 8 ตุลาคม 2561, จาก
https://www.etda.or.th/app/webroot/content_files/13/files/Slide_for_Stage.pdf

[2] สานกั งานสถิติแห่งชาติ. 2560. สารวจการมีการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในครัวเรือน พ.ศ.2560. กรุงเทพฯ:
สานักงานสถติ ิแหง่ ชาต.ิ

[3] ประวีร์ ศรีดุลยพินิจ. 2556. พฤติกรรมการใช้บริการเกมส์ออนไลน์ของนักศึกษาคณะเศรษฐศาสตร์มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
เชยี งใหม:่ มหาวทิ ยาลัยเชียงใหม.่

[4] Pasquarella, C., Pitzurra, O. and Savino, A. 2000. The index of microbial air contamination. Journal
Hospital Infection, 46, 241–256.

[5] Friberg, B., Friberg, S., & Burman, L.G. 1999. Correlation between surface and air counts of particles
carrying aerobic bacteria in operating rooms with turbulent ventilation: an experimental study. Journal of
Hospital Infection, 42, 61–68.

[6] วันทนี พนั ธป์ุ ระสทิ ธ.์ิ 2555. หนว่ ยท่ี 12 การประเมินสิง่ แวดล้อมทางชีวภาพ ในชดุ วชิ า 54113 สุขศาสตร์อุตสาหกรรม:การ
ประเมนิ . นนทบรุ :ี มหาวิทยาลัยสโุ ขทยั ธรรมาธริ าช.

[7] Bellin, Peter & Schillinger, John. 2001. Comparison of field performance of the Andersen N6 single stage
and the SAS sampler for airborne fungal propagates. Indoor Air, 11(1), 65-68.

[8] รจฤดี โชตกิ าวนิ ทร.์ 2559. คุณภาพอากาศทางจุลนิ ทรียใ์ นสถานศึกษาปฐมวัย. วารสารมหาวิทยาลยั ทักษณิ , 19(1), 84-95.
[9] Jo ,Wan-Kuen & Seo, Young-Jun. 2005. Indoor and outdoor bioaerosols levels at recreation facilities,

elementary schools, and home. Chemosphere. (61), 1570-1579.
[10] ภารดี ชว่ ยบารงุ . 2557. เทคโนโลยีการกาจัดจลุ ินทรียใ์ นอากาศในโรงพยาบาล. กรงุ เทพ: โรงพมิ พ์จฬุ าลงกรณ์
[11] อเนก นามขันธ์, บัญชา เกิดมณี & ดวงรักษ์ เสนะวัต. 2557. แนวทางปฏิบัติต่อเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่เป็นมิตรต่อ

ส่งิ แวดล้อมเพ่อื ลดตน้ ทนุ ในการบริหารจดั การในสานกั งาน. วารสารวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั สยาม, 15(1):38-50.
[12] สุวรรณี จรรยาพูน & มงคล เพ็ญสายใจ. 2554. การแพร่กระจายของจุลินทรีย์ในอากาศภายในรถปรับอากาศในเขต

ลาดกระบัง: รายงานการวิจัย. กรุงเทพฯ: สถาบันเทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ เจา้ คณุ ทหารลาดกระบัง.

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 225 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

[13] กิจจา จิตรภิรมย์, ปธานิน แสงอรุณ & วรันธร คาพิลา. 2556. การปนเป้ือนเช้ือราและการควบคุมเชื้อราในอากาศภายใน
สถานบรกิ ารสปา. วารสารวทิ ยาศาสตรบ์ ูรพา, 18(1), 5-14.

[14] นริศรา จันทรประเทศ, รจฤดีโชติกาวินทร์, กุหลาบ รัตนสัจธรรม &วันดีนิลสาราญจิต. 2562. ปัจจัยท่ีมีผลต่อปริมาณ
แบคทเี รียในอากาศในโรงพยาบาลส่งเสริมสขุ ภาพตาบล. วารสารวจิ ัยและพฒั นาระบบสขุ ภาพ. 12(1), 350-361.

[15] รจฤดี โชตกิ าวนิ ทร.์ 2559. คุณภาพอากาศทางจุลนิ ทรียใ์ นสถานศึกษาปฐมวัย. วารสารมหาวิทยาลยั ทักษิณ, 19(1), 80-95.
[16] Asefa, D.T., Langsrud, S., and Gjerde, R.O. 2009. The performance of SAS-super-180 air sampler and settle

plates for assessing viable fungal particles in the air of dry-cured meat production facility. Food Control,
20,997–1001.
[17] รจฤดี โชตกิ าวนิ ทร.์ 2558. เอกสารประกอบการสอน: การเก็บตัวอยา่ งอากาศและการวเิ คราะห์. ชลบรุ ี: มหาวิทยาลยั บูรพา.

ตารางที่ 1 คา่ เฉลย่ี ปรมิ าณเช้ือจลุ นิ ทรีย์ในรา้ นอินเตอร์เน็ตดว้ ยวิธแี พสซฟี
ปรมิ าณของจลุ ินทรยี ์ (CFU/m2/hr)

จุดเกบ็ ตัวอย่าง แบคทีเรยี เชื้อรา

(  + SD) GM+GSD (  + SD) GM+GSD

รา้ นที่ 1 1,601.19+785.18 1,418.60+1.68 19.84+17.86 9.64+4.82

รา้ นที่ 2 1,505.95+1,443.72 1,050.29+2.25 22.82+27.17 7.42+6.18

รา้ นท่ี 3 1,101.19+584.73 988.82+1.52 14.88+24.22 4.98+4.24

ภาพรวม 1,402.78+1,009.50 1,137.90+1.88 19.18+23.14 7.08+5.52

Friberg & Burman. (1999) [5] < 350

ตารางท่ี 2 การเปรยี บเทยี บค่าเฉล่ีย ln(x) ของปริมาณจลุ ินทรยี จ์ ากการเกบ็ ตัวอย่างด้วยเคร่ืองมือชนิดอัตราการดูดสูงและชนิดชั้น

เดียว ปรมิ าณจลุ ินทรยี ์ (CFU/m3)

จดุ เกบ็ ตวั อยา่ ง เคร่ืองมือชนิดอตั ราการดดู สงู เครือ่ งมือชนิดช้นั เดยี ว t p-value

(  + SD) GM+GSD (  + SD) GM+GSD

แบคทีเรีย (n=48) 720.52±350.00 647.80+1.59 1,244.48±603.07 1,078.30+1.79 4.680 0.0001

เชื้อรา (n=48) 16.25±18.00 10.75+2.83 25.77±30.12 11.81+4.41 0.348 0.729
แบคทีเรีย < 500 CFU/m3 และเชอื้ รา< 500 CFU/m3
ข้อกาหนดของสานักอนามัย (2555)

ตารางท่ี 3 คา่ เฉล่ียอณุ หภมู ิ ความช้ืนสมั พัทธ์ ความเร็วลม และกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์
อุณหภูมิ (oC)
จานวน (คน)  + SD RH (%) ความเรว็ ลม (m/s) CO2 (ppm.)
Min-max  + SD  + SD  + SD

ภาพรวม 8-37 25.19+1.18 44.37+2.07 0.21+0.09 3,216.33+2,238.94

ช่วงเชา้ 8-23 25.06+0.63 43.70+4.44 0.23+0.09 4,102.25+2,856.21

เยน็ 16-37 25.32+1.63 41.03+1.67 0.18+0.09 2,330.42+993.31

ข้อกาหนด 22.5-25.5 ≤70 ≤0.25 1,000

ตารางท่ี 4 การเปรยี บเทียบค่าเฉลยี่ ln(x) ของปริมาณจุลินทรีย์ในร้านอินเตอรเ์ นต็ ในช่วงเช้าและชว่ งเย็น

ปริมาณของจลุ ินทรีย์

จุดเก็บตัวอย่าง เช้า เยน็ t p-value

(  + SD) GM+GSD (  + SD) GM+GSD
การเกบ็ ตัวอย่างแบบแพสซฟี (CFU/m2/hr)

แบคทเี รีย (n=16) 1,402.78+1,009.50 1,137.90+1.93 1,080.95+501.28 1,080.95+1.57 1.930 0.061

เชือ้ รา (n=16) 19.84+17.86 9.64+4.69 17.53+23.63 5.80+4.90 0.687 0.503
การเกบ็ ตวั อยา่ งแบบแอคซีฟ (CFU/m3)

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 226 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว กร รมส่ ิง แวด ล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

แบคทเี รยี (n=48) 1,112.43±584.28 960.33+1.75 852.57±500.55 727.39+1.78 2.366 0.020
เชื้อรา (n=48) 25.86±28.67 13.70+3.79 16.16±20.19 9.27+3.31 1.495 0.138

รปู ท่ี 1 รอ้ ยละชนดิ ของแบคทีเรยี จากเก็บตัวอยา่ งโดยวิธีแพสซีฟ

รูปท่ี 2 ร้อยละชนิดของแบคทีเรยี จากเก็บตวั อย่างโดยวิธีแอคทีฟ

.

รูปท่ี 3 ร้อยละชนดิ ของเชือ้ ราจากเกบ็ ตัวอยา่ งโดยวิธีแพสซฟี

รูปที่ 4 ร้อยละชนิดของเชือ้ ราจากเกบ็ ตัวอยา่ งโดยวธิ ีแอคทฟี

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 227 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

035

การวิเคราะห์ปรมิ าณสารหนใู นน้าภาคสนามอยา่ งรวดเร็ว
โดยใช้เทคนิคการวเิ คราะหส์ ีจากภาพถา่ ยดิจิทลั

On-site Quantitative Analysis of Arsenic in Water using
Digital Image Colorimetry

วนิดา จริ พฒั นโสภณ1 วรวทิ ย์ วงศ์นริ ามยั กลุ 2 และ อารยี ์ ชูดา3*
Vanida Jirapattanasophon1 Worawit Wongniramaikul2 and Aree Choodum3*

1นิสติ บณั ฑติ ศกึ ษา; 2รองศาสตราจารย;์ 3*รองศาสตราจารย์
คณะเทคโนโลยแี ละสงิ่ แวดลอ้ ม มหาวิทยาลยั สงขลานครินทร์ วทิ ยาเขตภเู กต็ 83120

*โทรศพั ท์ : 0873940859, E-mail : [email protected]

บทคดั ยอ่

สารหนูเป็นโลหะหนักอนั ตรายทีม่ รี ายงานการปนเปอ้ื นในส่งิ แวดลอ้ มหลายพืน้ ท่ที วั่ โลกและเป็นประเดน็ ทางสง่ิ แวดล้อมท่ี
น่าสนใจอย่างย่ิง งานวิจัยน้ีจึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ปริมาณของสารหนูภาคสนามอย่างรวดเร็วโดยการ
สังเคราะห์อนพุ นั ธข์ องเคอร์คูมนิ ชนิดไดฟลูออโรโบรอน (difluoroboron-curcumin: BF2-curcumin) เพอ่ื ใชเ้ ป็นรเี อเจนต์สาหรับ
ทาปฏิกิริยาการเกิดสีกับสารหนู จากการศึกษาพบว่า รีเอเจนต์ BF2-curcumin จะเปลี่ยนจากสีส้มเป็นสีน้าเงินทันทีเม่ือทา
ปฏิกิริยากับสารหนู และสามารถเกิดปฏิกิริยาได้ดีท่ีพีเอช 9 เม่ือประยุกต์ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ภาพถ่ายดิจิทัลของผลิตภัณฑ์สี
(Digital image colorimetry: DIC) สาหรับการวิเคราะหเ์ ชงิ ปริมาณ พบวา่ ค่าความเขม้ แสงสเี ขียวของผลติ ภณั ฑ์สีน้าเงินที่ได้จาก
ปฏิกิริยามีความสัมพันธ์แบบเส้นตรงกับความเข้มข้นของสารหนูในช่วง 0-7 มิลลิกรัมต่อลิตร (R2 = 0.9916) มีความไววิเคราะห์
4.8±0.2 a.u./ (mg L-1) มีขีดจากัดของการตรวจวัด 62±1 ไมโครกรัมต่อลิตร และขีดจากัดของการวิเคราะห์เชิงปริมาณ
186±3 ไมโครกรัมตอ่ ลิตร มคี า่ ร้อยละของค่าเบยี่ งเบนมาตรฐานสมั พทั ธ์ (%RSD) ของการวิเคราะหร์ ะหวา่ งวนั (n = 4 วัน) ในช่วง
1.5-2.7%RSD และมคี ่าความคลาดเคล่ือนสมั พันธ์ (%RE) ในการวิเคราะห์ตวั อยา่ งควบคุม (4 มิลลกิ รมั ต่อลิตร) เท่ากับ 0.3%

ค้าสา้ คญั : เคอร์คมู นิ ชนดิ ไดฟลอู อโรโบรอน; สารหน;ู เทคนิคการวเิ คราะห์ภาพถา่ ยดิจทิ ลั ของผลิตภณั ฑ์สี

Abstract

Arsenic is a toxic heavy metal that has been reported as an important environmental contaminant.
This research thus aims to develop a rapid method for on-site quantitative analysis of arsenic (III). A curcumin
derivative, i.e. difluoroboron-curcumin (BF2-curcumin), was synthesized and used as a colorimetric reagent for
a colorimetric test of arsenic. An orange in color of BF2-curcumin reagent immediately turned to blue in the
presence of arsenic (III) in the solution at pH 9. When the colorimetric test was used in conjunction with the
digital image colorimetry (DIC), a rapid and on-site quantitative analysis was achieved. The developed
method provided a linear calibration graph in the range of 0-7 mg L-1 (R2 = 0.9916) with sensitivity of
4.8±0.2 a.u./ (mg L-1). Low detection limit of 62±1 µg L-1 and 186±3 µg L-1 for limit of quantitation were
obtained. Good inter-day precision in range of 1.5-2.7%RSD (n = 4) was also obtained with excellent accuracy
of 0.3% relative error by analyzing control sample (4 mg L-1).

Keywords : difluoroboron-curcumin; arsenic; dimage colorimetry

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 228 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว ก ร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

บทน้า

สารหนู (arsenic) เป็นโลหะหนักอันตรายท่ีพบการปนเป้ือนในส่ิงแวดล้อมท้ังจากธรรมชาติ เช่น ดิน น้า และจากกิจกรรม
ของมนุษย์ ไดแ้ ก่ การระเบดิ ของภูเขาไฟ การเผาถา่ นหนิ การถลงุ แร่ การใช้สารกาจัดศตั รูพืช การอบไม้ และการผลติ สี เปน็ ตน้ [1]
สารหนูมีค่าออกซิเดชัน 4 แบบ ได้แก่ -3, 0, +3, +5 โดยสารหนูท่ีปนเปื้อนอยู่ตามธรรมชาติมักพบในรูป +3 และ +5 ซ่ึงมีความ
เป็นพิษสูงต่อมนุษย์ [2] ประชากรของหลายประเทศมีความเส่ียงต่อสุขภาพจากการด่ืมน้าที่ปนเป้ือนสารหนู เช่น อาร์เจนตินา
ชิลี เม็กซิโก เอลซัลวาดอร์ [3] รวมท้ังในหลายรัฐของสหรัฐอเมริกาและในภูมิภาคอ่ืนทั่วโลก เช่น บังคลาเทศ อินเดีย จีน
และ ไต้หวนั [4] โดยเฉพาะอย่างยง่ิ ประเทศบังคลาเทศที่ระดบั ความเข้มขน้ ของสารหนูในน้าในบางพน้ื ท่ีสงู ถงึ 2500 ไมโครกรัมต่อ
ลิตร [1, 5] ซงึ่ สูงกว่าค่ามาตรฐานของสารหนใู นน้าดมื่ ท่ีองค์การอนามัยโลกได้กาหนดไวห้ ลายเท่าตัว (ไม่เกนิ 10 ไมโครกรมั ต่อลิตร
[6]) การได้รับสารหนูท่ีระดับความเข้มข้นสูงสามารถส่งผลกระทบต่อสุขภาพอย่างรุนแรง โดยอาจได้รับพิษแบบเฉียบพลันทาให้
คลื่นไส้ อาเจยี น เปน็ ตะครวิ กลา้ มเน้ือเกรง็ การทางานของหัวใจผดิ ปกติ และอาจเสียชีวติ หากได้รบั สารหนเู ข้าร่างกายเปน็ ประจา
สามารถเกดิ พิษเรอ้ื รัง ทาให้เกดิ ความผิดปกตขิ องระบบประสาท โรคผิวหนงั และโรคมะเร็งได้ [7] ดังน้ันการวิเคราะห์ปริมาณสาร
หนใู นนา้ จึงมคี วามสาคญั อย่างยิง่

โดยทั่วไปการวิเคราะห์สารหนู สามารถทาได้โดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ เช่น เทคนิคอะตอมมิก
แอบซอร์พชันสเปกโทรโฟโตเมตรี (Atomic absorption spectrometry: AAS) ทั้งแบบ Hydride generation (HG-AAS) [8]
หรือ Graphite furnace (GF-AAS) [9] และเทคนิคอินดักทีฟ คัปเปิลพลาสมา-ออปติคอล อิมิสชัน สเปกโตเมตรี (Inductively
coupled plasma-optical emission spectrometry: ICP-OES) [10] หรือร่วมกับตัวตรวจวัดชนิดแมสสเปคโทรมิเตอร์
(ICP-mass spectrometer: ICP-MS) [11] เทคนคิ เหล่านี้ให้ผลการวิเคราะห์ท่ีน่าเช่ือถือและมีประสิทธิภาพสูง แต่มีข้อจากัดด้าน
การใชง้ าน เช่น ใช้กระบวนการเตรียมตัวอย่างหลายข้ันตอน ใช้เวลาในการวิเคราะห์นาน ค่าใช้จ่ายสาหรับการวิเคราะห์และการ
บารงุ รักษาสงู และตอ้ งใช้ผ้เู ชี่ยวชาญในการใชง้ านเครือ่ งมอื เปน็ ตน้ [1,12] ดงั นน้ั จึงมีรายงานวิจัยบางส่วนพัฒนาปฏิกิริยาการเกิด
สีของสารหนูเพื่อให้สามารถตรวจวัดสารหนูได้ง่ายข้ึน ราคาไม่แพง และแสดงผลวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็วกว่าการวิเคราะห์ใน
ห้องปฏบิ ัตกิ าร ไดแ้ ก่ ปฏิกริ ิยาของสารหนูกับ molybdenum blue [13] gold nanoparticle ร่วมกบั Rhodamine-B [14] และ
difluoroboron-curcumin (BF2-curcumin) [12] อย่างไรก็ตามการใช้ปฏิกิริยาการเกิดสีเหล่านี้ ยังต้องใช้งานร่วมกับเคร่ือง
สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (spectrophotometer) เพ่ือการวิเคราะห์เชิงปริมาณ จึงยังมีข้อจากัดสาหรับการวิเคราะห์ภาคสนามอยู่
เน่อื งจากเครือ่ งมอื ดังกล่าวมขี นาดใหญ่ พกพาไมส่ ะดวก

ดังนั้นงานวิจัยน้ีจึงมีวัตถุประสงค์เพ่ือพัฒนาเทคนิควิเคราะห์ปริมาณของสารหนูภาคสนามท่ีใช้งานง่าย ราคาไม่แพง
แสดงผลวเิ คราะห์ไดอ้ ย่างรวดเรว็ และมีความถกู ตอ้ งแมน่ ยาสูง โดยการประยุกต์ใช้เทคนคิ การทาปฏกิ ริ ิยาการเกิดสี (colorimetric
method) ร่วมกับเทคนิคการวิเคราะห์ภาพถ่ายดิจิทัลของผลิตภัณฑ์ท่ีได้จากปฏิกิริยาการเกิดสี (Digital image colorimetry:
DIC) ซึ่งเป็นเทคนิคที่มีข้ันตอนไม่ยุ่งยาก ให้ผลแม่นยา และสามารถวิเคราะห์สารเชิงปริมาณได้โดยไม่จาเป็นต้องใช้เครื่องมือ
วิเคราะห์ข้ันสูง [15-17] โดยการใช้กล้องดิจิทัลถ่ายภาพผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาการเกิดสีของตัวอย่าง แล้วจึงวิเคราะห์ภาพ
ดิจิทัลท่ีได้ด้วยโปรแกรมวิเคราะห์ความเข้มของแสงสีแดง สีเขียว สีน้าเงิน (Red green blue intensities) เพ่ือใช้เป็นข้อมูล
ทางการวเิ คราะหเ์ พ่อื สร้างกราฟมาตรฐานเทยี บกบั ความเข้มขน้ ของสารมาตรฐานท่ีสนใจวิเคราะห์ โดยในงานวิจัยนี้จะประยุกต์ใช้
เทคนคิ DIC สาหรบั วเิ คราะห์ปริมาณสารหนูในน้าร่วมกบั ปฏกิ ิริยาการเกิดสีของรีเอเจนต์ชนิด BF2-curcumin ซ่ึงเป็นอนุพันธ์ของ
เคอรค์ มู นิ และสามารถสังเคราะหไ์ ดไ้ ม่ยาก [12]

อุปกรณแ์ ละวธิ ีการ

สารเคมี
Curcumin (≥65%) และ Borontrifluoride diethyl-etherate (BF3) ผลิตจาก Sigma-Aldrich (เยอรมนี) Sodium

(meta) arsenite (NaAsO2, >90%) ผลติ จาก Fluka Chemie AG (สวสิ เซอรแ์ ลนด์) เอทานอล เมทานอล กรดไฮโดรคลอรกิ และ
โซเดียมไฮดรอกไซด์ ผลิตโดย Merck (เยอรมนี) และสารละลายมาตรฐานของสารหนูความเข้มข้นสูง (Stock solution เข้มข้น
100 มิลลิกรัมต่อลิตร) เตรียมโดยการละลาย NaAsO2 ในน้าบริสุทธิ์สูงที่ผลิตจากเคร่ืองทาน้าบริสุทธ์ิสาหรับห้องปฏิบัติการ
(Water Purification System, ย่ีหอ้ Merck (เยอรมนี)) สารละลายมาตรฐานใช้งาน (Working solution) ต้องเตรียมใหม่ก่อนใช้
งานโดยเจอื จาง stock solution ด้วยนา้ บรสิ ทุ ธิส์ ูงเพื่อใหไ้ ดค้ วามเขม้ ขน้ ทตี่ ้องการ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 229 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

การสงั เคราะห์ BF2-curcumin
BF2-curcumin สงั เคราะห์โดยดัดแปลงวิธีการจากรายงานก่อนหน้า [12] โดยใช้ curcumin 0.1 กรัม ละลายในเมทานอล

100 ไมโครลิตร จากน้ันเติม BF3 60 ไมโครลิตร ทาปฏิกิริยาภายใต้สภาวะที่มีคลื่นเหนือเสียง (Ultrasonicated condition)
(350 W, 40 KHz) ท่ีอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ช่ัวโมง จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นของแข็งสีแดง แล้วจึงนาไปละลายด้วย
สารละลายเอทานอล (60%) ใหไ้ ด้สารละลาย BF2-curcumin ตามความเข้มข้นที่ต้องการ
การทา้ ปฏกิ ิรยิ าการเกิดสีของสารหนูและ BF2-curcumin

ปฏกิ ริ ยิ าการเกิดสขี องสารหนูกบั BF2-curcumin สามารถทาไดโ้ ดยการผสมสารละลายมาตรฐานใช้งานของสารหนูท่ีความ
เข้มข้นระหว่าง 0 ถึง 30 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาตร 0.5 มิลลิลิตร ทาปฏิกิริยากับสารละลาย BF2-curcumin ท่ีความเข้มข้นท่ี
เหมาะสมโดยศึกษาตั้งแต่ 0.1, 0.5, 1.0, 5.0, และ 10 มิลลิโมลาร์ และศึกษาหาปริมาตรของสารละลาย BF2-curcumin ตั้งแต่
1, 3, 5, 7, 10, 15, 20 และ 25 ไมโครลิตร และศกึ ษาอิทธิพลของความเป็นกรด–ด่าง (pH) ต่อปฏิกิริยาการเกิดสีของสารหนูโดย
การปรับคา่ ความเปน็ กรด – ด่างของสารละลายมาตรฐานให้อยู่ในช่วง 1 ถึง 14 โดยการเตมิ HCl หรือ NaOH [12]
ระบบถ่ายภาพและวิเคราะหภ์ าพถา่ ยดิจทิ ลั

การถ่ายภาพผลิตภัณฑ์สีท่ีได้จากปฏิกิริยาการเกิดสีจะถ่ายในกล่องถ่ายภาพท่ีเป็นระบบปิด ขนาด 15.5×15.5×19.5
เซนติเมตร ซ่ึงดัดแปลงจากงานวิจัยก่อนหน้า [15-17] (รูปท่ี 1) เพื่อป้องกันการรบกวนจากแสงภายนอก และใช้หลอด LED เป็น
แหล่งกาเนิดแสง และถ่ายภาพผลิตภัณฑ์สีที่ได้จากปฏิกิริยาการเกิดสี (จานวน 3 ตัวอย่างต่อ 1 การทดลอง) โดยใช้
โทรศพั ท์เคลื่อนท่ี iPhone 7 (12MP, backside illuminated CMOS, f/1.8, ความเร็วชตั เตอร์ 1/17 วนิ าท,ี ISO 50, ไม่มีแฟลช,
รูรับแสงคงที่) จานวน 6 ภาพ บันทึกภาพถ่ายแบบ JPEG (1.35 MB, 4032×3024 พิกเซล) ลงในหน่วยความจาของ
โทรศพั ทเ์ คล่ือนที่ จากนั้นจึงถ่ายโอนข้อมูลจากหน่วยความจาของโทรศัพท์ไปยังคอมพิวเตอร์เพ่ือการวิเคราะห์ค่าความเข้มสีด้วย
โปรแกรมท่ีพัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการ [15-17] และแสดงผลค่าเฉลี่ยของความเข้มของแสงสีแดง สีเขียว และสีน้าเงิน
(RGB intensity) จาก 6 ภาพของตัวอยา่ ง 3 ตัวอย่างเพอื่ ใชเ้ ป็นข้อมูลสาหรบั สรา้ งกราฟมาตรฐานเพ่อื การวิเคราะหเ์ ชิงปริมาณ

รปู ที่ 1 ระบบถา่ ยภาพดิจิทลั
การศึกษาสมรรถนะของวธิ ีท่ีพัฒนาขึ้นและการพสิ ูจน์การใชไ้ ด้ของวธิ ี

การศึกษาสมรรถนะของปฏิกริ ิยาการเกดิ สี BF2-curcumin รว่ มกับเทคนิคการวิเคราะห์ภาพถ่ายดิจิทัลสาหรับวิเคราะห์
ปริมาณของสารหนูในนา้ ประกอบดว้ ย การศึกษาช่วงความเปน็ เสน้ ตรงและความสมั พันธ์เชิงเส้นตรง คา่ ความไววิเคราะห์ ขีดจากัด
ของการตรวจวดั และขดี จากัดของการวิเคราะห์เชิงปริมาณวิเคราะห์จากค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของแบลงค์และความชันของกราฟ
มาตรฐานตามข้อกาหนดของ ICH Q2R1 [18] ความแม่นยา (Accuracy) ประเมินในเทอมของร้อยละของความคลาดเคลื่อน
สัมพัทธ์ (% Relative error) โดยการวิเคราะห์ตัวอย่างควบคุม (สารละลายมาตรฐานของสารหนูท่ีทราบความเข้มข้นที่แน่นอน)
และนามาวเิ คราะหป์ ริมาณโดยใช้กราฟมาตรฐานเปรยี บเทยี บกับความเขม้ ข้นจริง (4 มิลลกิ รมั ต่อลติ ร) และประเมินความเท่ยี งตรง
(Precision) ภายในวันเดียวกัน (Intra-day precision) โดยการวิเคราะห์สารละลายมาตรฐานของสารหนูที่ความเข้มข้น
10 มิลลิกรัมต่อลิตร จานวน 9 ตัวอย่าง (จานวน 6 ภาพ/3 ตัวอย่าง) และทาการทดลองซ้าเป็นเวลา 4 วัน (n = 4) เพื่อประเมิน
ความเทยี่ งตรงระหวา่ งวนั (Inter-day precision)
การวเิ คราะหต์ ัวอยา่ งจริง

การวิเคราะห์ตัวอย่างจริงได้ประยุกต์ใช้การทาปฏิกิริยาการเกิดสีของสารหนูกับ BF2-curcumin ที่สภาวะท่ีเหมาะสม
ร่วมกับเทคนิค DIC โดยเก็บตัวอย่างแบบสุ่มจานวน 6 ตัวอย่างในแหล่งน้าผิวดินในพื้นท่ีจังหวัดภูเก็ต ได้แก่ ขุมเหมืองดีบุกเก่า
3 แห่ง และคลองสาธารณะ 3 แห่ง โดยจะปรับ pH ของตัวอย่างท้ังหมดให้เป็น pH 9 ก่อนการทดสอบด้วยสารละลาย
BF2-curcumin และวิเคราะห์ด้วยเทคนิค DIC และเปรียบเทียบผลท่ีได้จากวิธีการที่พัฒนาข้ึนกับผลท่ีได้จากเครื่อง ICP-OES
ยห่ี ้อ PerkinElmer (USA)

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 230 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สม าคมวิศว ก ร รมส่ ิงแวดล้อมแห่งปร ะเทศไทย

  

ผลการทดลองและวจิ ารณ์

ปฏิกริ ิยาการเกิดสขี องสารหนกู ับ BF2-curcumin สารหนู (III) อาศัยหลักการแลกเปลย่ี นไอออนระหว่างโปรตอนจาก H2AsO3-
ปฏกิ ิริยาการเกิดสีของ BF2-curcumin และ
กบั กลมุ่ ไฮดรอกซิลของ BF2-curcumin ทาให้โครงสร้าง BF2-curcumin เกิดการเปล่ียนแปลง จึงเกิดการเปล่ียนสีของสารละลาย
จากสีส้มเป็นสีน้าเงิน [12,19-20] จากการศึกษาพบว่า สารละลาย BF2-curcumin ที่สังเคราะห์ได้มีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่
ความยาวคล่ืน 495 นาโนเมตร ในขณะท่ีผลิตภัณฑ์สีน้าเงินที่ได้จากปฏิกิริยามีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดท่ีความยาวคล่ืน
610 นาโนเมตร สอดคล้องกบั งานวจิ ยั กอ่ นหนา้ ทมี่ ีรายงานค่าการดูดกลนื แสงสูงสุดของสารละลาย BF2-curcumin และผลิตภัณฑ์
สีนา้ เงนิ ทคี่ วามยาวคลน่ื 509 และ 632 นาโนเมตร ตามลาดับ [12]
จากการศึกษาหาความเข้มข้นที่เหมาะสมของ BF2-curcumin พบว่า เม่ือเพ่ิมความเข้มข้นของ BF2-curcumin
จาก 0.1 เป็น 10 มิลลิโมลาร์ สารละลาย BF2-curcumin จะมีสีส้มเข้มข้ึน เม่ือนาไปทดสอบกับสารละลายมาตรฐานของสารหนู
(10 มิลลิกรัมต่อลิตร) พบว่า มีการเปล่ียนเป็นสีน้าเงินเกิดข้ึนเฉพาะที่ความเข้มข้น 0.1 ถึง 5 มิลลิโมลาร์เท่าน้ัน แต่ไม่เกิดการ
เปลี่ยนสีของสารละลายเมื่อความเข้มข้นสูงกว่า 5 มิลลิโมลาร์ ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากความเข้มข้นของ BF2-curcumin มากเกินไป
จึงมีส่วนท่ีเหลือจากปฏิกิริยา (excess) สีส้มของ BF2-curcumin จึงบดบังสีน้าเงินของผลิตภัณฑ์ท่ีเกิดจากปฏิกิริยา
เมื่อพิจารณาค่าความเข้มแสงสีแดง สีเขียว และสีน้าเงิน พบว่า ผลต่างของความเข้มแสงจากแบลงค์และสารละลายหลังการทา

ปฏิกิริยากับสารหนู (IX-IXBlank) ท่ีความเข้มข้นของ BF2-curcumin 1 มิลลิโมลาร์ มีค่ามากท่ีสุด (รูปท่ี 2(ก)) ดังน้ันจึงเลือกใช้
BF2-curcumin ทค่ี วามเขม้ ข้น 1 มิลลิโมลาร์ สาหรับทาปฏกิ ริ ยิ าการเกิดสีกับสารหนู ในขณะที่การศึกษาปริมาตรที่เหมาะสมของ
สารละลาย BF2-curcumin (ความเข้มข้น 1 มิลลิโมลาร์) ต้ังแต่ 1 ถึง 25 ไมโครลิตร พบว่า ปริมาตรในช่วง 1 ถึง 15 ไมโครลิตร
ผลติ ภณั ฑ์สีของสารละลายเปลย่ี นเป็นสนี ้าเงนิ เขม้ ขึน้ ตามลาดับ และเม่ือปรมิ าตรสงู กว่า 20 ไมโครลิตร สีของสารละลายจะไม่เกิด
การเปลี่ยนแปลง สืบเน่ืองมาจากปริมาตรของ BF2-curcumin ที่มากเกินไป ดังนั้นจึงเลือกใช้ปริมาตรของสารละลาย BF2-

curcumin ท่ี 10 ไมโครลติ ร ซึง่ มคี ่า IX-IXBlank สงู สุด ดังรูปท่ี 2(ข)

รูปที่ 2 (ก) ผลของความเข้มขน้ ของสารละลาย BF2-curcumin (ข) ปริมาตรของสารละลาย BF2-curcumin
การทดสอบสารละลายสารหน(ู III) ทีค่ วามเข้มข้น 0 ถงึ 30 มิลลกิ รมั ต่อลิตร กบั สารละลาย BF2-curcumin ความเข้มข้น
1 มิลลิโมลาร์ ปริมาตร 10 ไมโครลิตร พบว่า สีของสารละลายเปลี่ยนจากสีส้มเป็นสีน้าเงินทันที และจะเข้าสู่สมดุลท่ีระยะเวลา
1 นาที เมอ่ื เพ่มิ ความเขม้ ขน้ ของสารมาตรฐานสารหนู ผลิตภัณฑ์จะมสี ีนา้ เงนิ เขม้ ขึ้น (รปู ท่ี 3)

รูปที่ 3 ผลติ ภัณฑ์สีทเี่ กดิ จากปฏกิ ิรยิ าการเกดิ สีระหว่าง BF2-curcumin กบั สารละลายมาตรฐานของสารหน(ู III)
การศึกษาอทิ ธิพลของความเปน็ กรด – ด่างของสารละลาย (หรือตวั อยา่ ง) ต่อปฏกิ ริ ิยาการเกดิ ผลติ ภณั ฑส์ ีนา้ เงิน โดยการ

ปรับค่า pH ของสารละลายมาตรฐาน เป็น 1 ถึง 14 พบว่า หากสารละลายที่ pH 1 ถึง 8 จะไม่เกิดผลิตภัณฑ์สีน้าเงิน (รูปท่ี 4)
และจะเกิดผลติ ภณั ฑส์ นี ้าเงินที่ pH 9 เท่าน้ัน หากสารละลายมีค่าสูงกว่า pH 9 จะทาให้สารละลาย BF2-curcumin เปล่ียนเป็นสี

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 231 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563

สมาคมวิศวกรรม ส่ ิงแว ดล้อม แห่งปร ะเทศ ไทย

 

น้าเงินได้โดยปราศจากสารหนู ดังนนั้ การทาปฏิกิริยาการเกิดสีของสารหนูจาเป็นต้องปรับค่าความเป็นกรด – ด่างของสารละลาย
(หรือตวั อยา่ ง) เปน็ pH 9 เพ่ือลดผลกระทบจากความเป็นกรด – ด่างของสารละลาย

รูปที่ 4 อทิ ธิพลของ pH ต่อการปฏกิ ริ ยิ าการเกิดสี
การวิเคราะห์ภาพถ่ายดจิ ิทัล

การถา่ ยภาพและวเิ คราะห์ภาพดิจทิ ัลของผลิตภัณฑ์สที ีไ่ ด้จากปฏิกิรยิ าการเกิดสีระหว่างสารละลายมาตรฐานสารหนูกับ
BF2-curcumin สามารถให้ข้อมูลค่าความเข้มของแสงสีแดง สีเขียว และสีน้าเงิน (RGB intensity: IR, IG, IB) ที่สะท้อนจาก
ผลติ ภัณฑ์สที ีถ่ กู แยกดว้ ยฟลิ เตอร์ (Filter) ของกล้องดจิ ทิ ลั และถกู บนั ทกึ ไวท้ ีเ่ ซนเซอร์ภาพ (Image sensor) ที่วางอยู่หลังฟิลเตอร์
ข้อมลู IR, IG, IB เหล่าน้สี ามารถนามาใช้ในการสร้างกราฟมาตรฐานเพ่ือการวิเคราะห์เชงิ ปรมิ าณได้ กราฟความสัมพันธ์ของค่าความ
เข้มสี RGB ทีล่ บผลของแบลงค์ (IX-IXBlank) และความเข้มข้นของสารมาตรฐานของสารหนูแสดงดังรูปที่ 5(ก) โดยพบว่า ค่าความ
เข้มแสงสีน้าเงิน (IB-IBBlank) ลดลงเมื่อความเข้มข้นของสารหนูเพ่ิมข้ึน ในขณะที่ค่าความเข้มแสงสีแดง (IR-IRBlank) และสีเขียว
(IG-IGBlank) นนั้ มแี นวโนม้ เพม่ิ ขน้ึ ตามความเข้มข้นของสารหนูทเี่ พิ่มข้นึ ตงั้ แต่ 0 ถึง 8 มิลลกิ รัมต่อลิตร และมแี นวโน้มคงท่ีเม่ือความ
เขม้ ขน้ สูงกว่า 8 มลิ ลกิ รัมตอ่ ลติ ร และพบวา่ กราฟความสัมพันธ์ของ IX-IXBlank นนั้ มีส่วนที่เป็นเส้นตรง (R2 > 0.99) ซึ่งสามารถใช้
สาหรับการวเิ คราะหเ์ ชิงปริมาณได้ (รปู ที่ 5(ข))

รปู ท่ี 5 (ก) ความสมั พนั ธ์ระหว่าง IX-IXBlank และความเขม้ ขน้ ของสารหน(ู III) (ข) ช่วงความเป็นเสน้ ตรง
สมรรถนะของเทคนิคทีพ่ ัฒนาขน้ึ และการพิสูจนก์ ารใช้ไดข้ องวิธี

การศึกษาสมรรถนะของการใช้ปฏิกิริยาการเกิดสีของสารหนูกับ BF2-curcumin ร่วมกับเทคนิค DIC สาหรับวิเคราะห์
ปริมาณสารหนู พบว่า กราฟความสัมพันธ์ของค่าความเข้มแสงสีเขียวมีความสัมพันธ์แบบเส้นตรงกับความเข้มข้นของสารละลาย
มาตรฐานของสารหนูในช่วง 0 ถงึ 7 มิลลิกรมั ต่อลิตร โดยมีความสัมพนั ธ์เชงิ เสน้ ทด่ี ี (R2 = 0.9916) (รูปท่ี 5(ข)) มีความไววิเคราะห์
4.8±0.2 a.u./ (mg L-1) มีค่า %RSD ในการวิเคราะห์ภายในวันเดียวกัน (Intra-day precision) อยู่ในช่วง 0.9-3.5%RSD และ
1.5-2.7%RSD เม่ือวิเคราะห์สารหนู จานวน 4 วัน (Inter-day precision) ชี้ให้เห็นว่า เทคนิคที่พัฒนาข้ึนมีความเที่ยงตรง
ดีมาก เม่อื วิเคราะหต์ ัวอย่างควบคุม (4 มิลลิกรัมต่อลิตร) และนาไปคานวณหาความเข้มข้นโดยใช้กราฟมาตรฐานที่ได้พบว่า มีค่า
ความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ (%RE) เท่ากับ 0.3% ชี้ให้เห็นว่า เทคนิคท่ีพัฒนาข้ึนมีความถูกต้องดีเยี่ยม และมีขีดจากัดของการ

การประชุมวิชาการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติครั้งท่ ี 19 232 วันท่ ี 27-29 พฤษภาคม 2563