เคมีสิ่งแวดล้อมและคุณภาพน้ำ

เคมสี ิ่งแวดล้อมกับคุณภาพน้า

อุสารตั น์ ถาวรชยั สิทธิ์

สาขาวิชาเคมสี ง่ิ แวดล้อม
ภาควิชาเคมี คณะวทิ ยาศาสตร์
สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลา้ เจ้าคุณทหารลาดกระบงั

แดบ่ ิดาและมารดา ของผู้เขียน
หากปราศความพยายามอันไมร่ จู้ ักเหนด็ เหนอ่ื ยของทา่ น ลูกคงไมม่ โี อกาสมาถึงจดุ นี้ได้

แดป่ ระวิทย์ ปัณณ์ และปูรณ์
สาหรับแรงบนั ดาลใจใหห้ นังสือเล่มน้ีมาถึงจดุ หมาย

คำนำ

นำ้ ไม่เพียงถูกนำมำใช้เป็นปัจจัยเก้ือหนุนต่อกำรมีชีวิตของมนุษย์ น้ำยังถูกใช้เป็นตัวกลำง

รองรบั สง่ิ ปฏกิ ูลและวสั ดุทไ่ี ม่ใช้แลว้ จำกกจิ กรรมทำงเศรษฐกิจและสังคมของมนุษย์ กำรศึกษำทำงเคมี
สงิ่ แวดล้อมของนำ้ เป็นกำรศึกษำท่จี ะชว่ ยใหเ้ รำทรำบถึงแหลง่ กำเนิดของมลพิษท่ีระบำยลงสู่แหล่งน้ำ
ประเภทของมลพิษ กำรเคลื่อนย้ำยและกำรแพร่กระจำยของมลพิษในน้ำ ตลอดจนคำดคะเนถึง
ผลกระทบท่ีอำจเกิดขึ้นกับคุณภำพแหล่งน้ำ กำรติดตำมตรวจสอบคุณภำพน้ำจึงเป็นกิจกรรมสำคัญ
ซึ่งช่วยให้ทรำบถึงสถำนกำรณ์หรือสถำนภำพของตัวอย่ำงน้ำน้ันๆ ว่ำเป็นอย่ำงไร เม่ือนำข้อมูลไป
เปรียบเทียบกับเกณฑ์มำตรฐำนต่ำงๆ ควำมรู้ที่ได้รับจะถูกนำไปใช้ในกำรวำงแผนบริหำรจัดกำรใน
เรื่องกำรใช้ประโยชน์และ/หรือควบคุมแหล่งกำเนิดมลพิษทำงน้ำได้ ผลท่ีตำมมำจำกกำรดำเนินกำร
ดังกล่ำวก็คือแหล่งน้ำธรรมชำติ รวมถึงแหล่งรองรับน้ำท้ิงต่ำงๆ ยังคงสภำพท่ีเหมำะสมต่อกำรเป็น
ทรัพยำกรให้กับคนรุ่นปัจจุบันและรุ่นต่อไปในอนำคตได้ อย่ำงไรก็ตำมผลกำรตรวจวัดคุณภำพน้ำน้ัน
จะมคี ุณภำพ มีควำมถูกต้องและน่ำเช่ือมำกน้อยเพียงใด ข้ึนกับกำรดำเนินกำรของผู้ปฏิบัติงำน ทั้งใน
เร่ืองกำรเก็บตัวอย่ำง กำรวิเครำะห์ในห้องปฏิบัติกำร รวมไปถึงกำรวิเครำะห์ข้อมูลและกำรรำยงำน
ผลได้อย่ำงเหมำะสม หนังสือฉบับน้ีจึงได้ถูกเรียบเรียงข้ึน เพ่ือชี้ให้เห็นถึงควำมสำคัญของกำรศึกษำ
ทำงเคมีส่ิงแวดล้อมในประเด็นท่ีเก่ียวกับแหล่งกำเนิดมลพิษ ประเภทและผลกระทบของมลพิษในน้ำ
ตลอดจนปูพื้นฐำนควำมรู้เกี่ยวกับคุณภำพน้ำและเกณฑ์มำตรฐำนต่ำงๆท่ีใช้ตัดสินคุณภำพน้ำ รวมทั้ง
หลักกำรและแนวทำงที่ควรปฏิบัติในกำรติดตำมตรวจสอบคุณภำพน้ำ เพ่ือให้ได้ข้อมูลที่มีคุณภำพ มี
ควำมน่ำเช่ือถือ และสำมำรถนำไปใช้เป็นข้อมูลอ้ำงอิงได้ต่อไปในอนำคต ผู้เขียนหวังว่ำหนังสือคงเป็น
ประโยชน์กับนักศึกษำ ผู้ท่ีเริ่มปฏิบัติงำนทำงด้ำนสิ่งแวดล้อมและผู้ที่สนใจทุกท่ำน หำกคุณค่ำทำง
ควำมรู้และควำมคิดจำกหนังสือเล่มน้ี ช่วยให้ผู้อ่ำนตระหนักถึงควำมสำคัญของกำรศึกษำทำงเคมี
สง่ิ แวดล้อม และช่วยเสริมให้ผู้อ่ำนมีพ้นื ฐำนควำมร้เู กย่ี วกับกำรดำเนินงำนด้ำนกำรตรวจสอบคุณภำพ
น้ำได้อย่ำงมีคุณภำพ ผู้เขียนขออุทิศควำมดีดังกล่ำวให้กับครูบำอำจำรย์ ที่ประสิทธ์ิ ประศำสตร์ วิชำ
ควำมรู้ และผ้มู พี ระคณุ ต่อผ้เู ขยี นทุกท่ำน ทำ้ ยสดุ น้ี ผเู้ ขียนใคร่ขอควำมเอื้อเฟ้ือทำงวิชำกำรจำกผู้อ่ำน
ทกุ ท่ำน หำกมคี วำมเหน็ คำแนะนำใดๆ ที่ช่วยปรับปรุงและเพิ่มควำมสมบรูณ์เน้ือหำของหนังสือฉบับ
น้ี โปรดแจ้งผู้เขียนได้ท่ีภำควิชำเคมี คณะวิทยำศำสตร์ สถำบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้ำเจ้ำคุณทหำร
ลำดกระบงั จกั ขอบคณุ ยงิ่

ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.อสุ ารตั น์ ถาวรชยั สทิ ธ์ิ
ตลุ าคม 2559

สำรบัญ 1

1. กำรศึกษำทำงเคมีสงิ่ แวดล้อม 1
3
1.1 ควำมหมำยของเคมสี ง่ิ แวดล้อม 7
1.2 ควำมสำคญั ของกำรศึกษำเคมีสิ่งแวดลอ้ ม 7
1.3 ขอบเขตของงำนด้ำนเคมสี ิ่งแวดล้อม 8
1.4 ขอบเขตของหนังสือเลม่ นี้ 9
แบบฝึกหัดท้ำยบท
เอกสำรอ้ำงองิ บทที่ 1 10

2. เคมเี บอื งตน้ ของนำ้ 10
13
2.1 กำเนดิ และปรมิ ำณน้ำในโลก 15
2.2 กำรหมุนเวยี นของน้ำในโลก 16
2.3 องค์ประกอบของนำ้ 23
2.4 สมบัตบิ ำงประกำรของนำ้ 30
2.5 หนว่ ยท่ีใชว้ ดั ปริมำณสำรเจอื ปนในนำ้ 31
แบบฝกึ หัดทำ้ ยบท
เอกสำรอำ้ งอิงบทที่ 2 32

3. มลพิษทำงน้ำและคุณภำพน้ำ 32
35
3.1 มลพษิ และภำวะมลพิษ 37
3.2 มลพษิ ทำงน้ำ 42
3.3 แหลง่ กำเนิดมลพิษทำงนำ้ 52
3.4 ดัชนีช้วี ัดคุณภำพน้ำ 70
3.5 มำตรฐำนคณุ ภำพน้ำ 72
แบบฝกึ หดั ทำ้ ยบท
เอกสำรอำ้ งองิ บทท่ี 3 75

4. กำรตดิ ตำมตรวจสอบคณุ ภำพน้ำ 75
76
4.1 แนวทำงกำรติดตำมตรวจสอบคณุ ภำพน้ำ 78
4.2 กำรกำหนดวตั ถปุ ระสงค์ของโครงกำร 96
4.3 กำรเก็บตวั อยำ่ งเพ่อื นำส่งห้องปฏิบตั กิ ำร 128
4.4 กำรตรวจวิเครำะหต์ วั อย่ำงนำ้ ในห้องปฏบิ ตั ิกำร 131
แบบฝึกหัดทำ้ ยบท
เอกสำรอำ้ งองิ บทท่ี 4 133

5. กำรควบคุมคุณภำพระหว่ำงกำรตรวจวดั คุณภำพน้ำ 133

5.1 กำรประกนั คณุ ภำพและกำรควบคุมคณุ ภำพ

5.2 คุณภำพของขอ้ มูล 135
5.3 กำรควบคุมคุณภำพในภำคสนำม 140
5.4 กำรควบคมุ คุณภำพในห้องปฏบิ ัติกำร 149
แบบฝกึ หดั ทำ้ ยบท 166
เอกสำรอ้ำงองิ บทท่ี 5 167

6. กำรจดั กำรผลกำรวิเครำะห์ทดสอบ 169

6.1 ประเภทของข้อมลู 169
6.2 กระบวนกำรตรวจสอบข้อมูล 170
6.3 กำรคำนวณคำ่ สถิตเิ พอื่ บรรยำยข้อมลู 184
6.4 กำรรำยงำนผลกำรวิเครำะหท์ ดสอบ 201
แบบฝึกหัดท้ำยบท 205
เอกสำรอ้ำงองิ บทที่ 6 206

ภำคผนวก ก 208

ภำคผนวก ข 213

เนอ้ื หาในบทท่ี 1 1
 1.1 ความหมายของเคมีสง่ิ แวดลอ้ ม
 1.2 ความสาคญั ของการศกึ ษาเคมสี งิ่ แวดล้อม
 1.3 ขอบเขตของงานดา้ นเคมสี ิง่ แวดลอ้ ม
 1.4 ขอบเขตของหนังสอื เลม่ น้ี

การศกึ ษาทางเคมีส่ิงแวดล้อม

ความสับสนของคาว่า “เคมีส่ิงแวดล้อม” มีปรากฏให้เห็นท้ังในอดีตจนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะ
อยา่ งยิ่งเมอ่ื เกิดการปนเปื้อนในส่ิงแวดล้อมและต้องเลือกวิธีการจัดการและฟื้นฟู หลายต่อหลายคนท่ี
ศึกษาในสาขาเคมีส่ิงแวดล้อมยังมีความสับสนว่าเคมีสิ่งแวดล้อมเป็นการศึกษาเกี่ยวกับอะไร และจะ
นาความรู้ไปใชแ้ ก้ไขปัญหาทางสง่ิ แวดลอ้ มที่เกดิ ขน้ึ ได้อย่างไร ในบทน้ผี ู้อ่านจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับนิยาม
และความหมายของเคมีส่ิงแวดล้อม ความสาคัญของการศึกษา ตลอดจนขอบเขตของงานด้าน
เคมีสง่ิ แวดล้อม โดยเฉพาะการศึกษาเส้นทางและวิถีของสารเคมี หรือที่เรียกรวมกันว่าพฤติกรรมของ
สารในส่งิ แวดลอ้ ม (behavior of chemicals in the environment)

1.1 ความหมายของเคมีสง่ิ แวดลอ้ ม

เม่ือถูกถามว่า “เคมีสิ่งแวดล้อม (environmental chemistry) เป็นสาขาวิชาท่ีเรียนเกี่ยวกับ

อะไร” คนส่วนใหญ่มักเข้าใจว่าเป็นสาขาวิชาที่นาความรู้ทางด้านเคมีมาประยุกต์ใช้ในการจัดการ

คุณภาพส่ิงแวดล้อม ซ่ึงการศึกษาทางเคมีโดยทั่วไป เน้นไปท่ีการเปล่ียนแปลงทางกายภาพและการ

เปล่ียนแปลงทางเคมีของสารท่ีสนใจ และเม่ือนาความรู้ทางเคมีมารวมกับงานจัดการทางสิ่งแวดล้อม

ทาให้หลายคนจากัดขอบเขต

ของสาขาวิชาเคมีสิ่งแวดล้อม

เหลือเพียงแค่การศึกษาเก่ียวกับ

ก า ร บ า บั ด ส า ร เ ค มี ท่ี ป ล่ อ ย สู่

ส่ิงแวดล้อมด้วย วิธีการทาง

ก า ย ภ า พ แ ล ะ วิ ธี ก า ร ท า ง เ ค มี

เทา่ น้นั (รปู ท่ี 1.1)

หากพิจารณาคานิยามของ

คาวา่ “เคมีสง่ิ แวดล้อม” ที่มีผู้ให้

คาจากัดความไว้ ดังแสดงใน

กรอบที่ 1 ส่ิงท่ีควรสรุปได้ก็คือ

เคมีสิ่งแวดล้อมไม่ได้จากัดอยู่

เ พี ย ง แ ค่ ก า ร ศึ ก ษ า ก า ร

เปลี่ยนแปลงทางเคมีของสาร

หรือการบาบัดสารปนเปื้อนใน รปู ที่ 1.1 แผนภาพจาลองแนวความคดิ ของมนษุ ยก์ บั

ส่ิงแวดล้อมด้วยวิธีการทางเคมี การศกึ ษาทางเคมีสงิ่ แวดลอ้ ม

~2~

เทา่ น้นั แตเ่ กย่ี วขอ้ งกับการศกึ ษาใน 3 ประเด็นหลักคือ (1) การศึกษาแหล่งกาเนิดหรือแหล่งท่ีมาของ
มลพิษในส่งิ แวดล้อม (2) การศึกษาพฤติกรรมของมลพิษในส่ิงแวดล้อม และ (3) การศึกษาผลกระทบ
ของมลพิษและการเปล่ียนแปลงต่าง ๆ ของสารเคมีต่อสุขภาพของส่ิงมีชีวิตและต่อคุณภาพของ
สิง่ แวดลอ้ ม ซ่ึงประเด็นทศ่ี ึกษาสามารถเชอ่ื มโยงกนั ได้ดังแสดงในรปู ท่ี 1.2
กรอบท่ี 1 แสดงคาจากดั ความของ “เคมสี ง่ิ แวดลอ้ ม”

“Environmental chemistry is the study of sources, reactions,
transport and fate of chemical entities in the air, water, and soil
environments as well as their effects on human health and the

natural environment.”(Connell, 2005)

“Environmental Chemistry is a fast emerging discipline aiming at the
understanding the fate of pollutants in ecosystems and at designing

novel processes that are safe for ecosystems.” (Lichtfouse et al., 2005)

“Environmental chemistry is that branch of chemical science that
deals with the production, transport, reactions, effects, and fates
of chemical species in the water, air, terrestrial, and biological

environments and the effects of human activities thereon.” (Manahan,
2010)

“Environmental chemistry can be defined as the study of the
sources, reactions, transport, effects, and fates of chemical
species in the air, soil, and water environments; and the effect of

human activity on these.”(Wikipedia, 2011)

รูปที่ 1.2 ประเด็นการศกึ ษาของเคมีสง่ิ แวดล้อม

~3~

เคมีสิ่งแวดล้อมจึงจัดเป็นสหสาขาวิชาที่ต้องใช้ความรู้พื้นฐานของเคมีในทุกสาขา ไม่ว่าจะเป็น
เคมีท่ัวไป เคมีอนินทรีย์ เคมีอินทรีย์ เคมีเชิงฟิสิกส์ เคมีวิเคราะห์ ไปเชื่อมโยงกับสาขาวิชาอื่น
อย่างเช่น พิษวิทยา ชีววิทยา ฟิสิกส์ หรืออุทกศาสตร์ เป็นต้น ความเชื่อมโยงของสาขาวิชาน้ันขึ้นอยู่
กับประเด็นที่ศึกษา ยกตัวอย่างงานวิจัยเร่ืองการฟื้นฟูตนเองตามธรรมชาติของตะกอนท้องน้า
(sediment) ซึ่งปนเป้ือนสารอินทรีย์จาพวกโพลีคลอริเนตเต็ทไบเฟนิล หรือพีซีบี (Polychlorinated
biphenyls, PCBs) ในทะเลสาบฮาร์ดเวลล์ประเทศสหรัฐอเมริกา (Pakdeesusuk et al., 2005)
จัดเป็นงานวิจัยของสาขาเคมีสิ่งแวดล้อมท่ีใช้ความรู้ทางเคมีและชีววิทยามาเชื่อมโยงกัน เพ่ืออธิบาย
การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของสารท่ีสนใจในสิ่งแวดล้อม ซึ่งผู้วิจัยสามารถอธิบายเหตุผลท่ีทาให้
PCBs ไปสะสมในตะกอนท้องน้ามากกว่าการละลายอยู่ในน้าได้ โดยใช้ความรู้ทางเคมีเก่ียวกับการ
สร้างพนั ธะ โครงสร้างของโมเลกุลและหมฟู่ งั ก์ชัน รวมท้ังสมบัติทางกายภาพ-ทางเคมีของ PCBs และ
สมบัติของตัวกลางทางสิ่งแวดล้อม ผู้วิจัยสามารถตรวจวัดระดับความเข้มข้นของ PCBs ในตะกอน
ทอ้ งน้า โดยใช้เทคนิคทางเคมีวิเคราะห์ และผู้วิจัยสามารถติดตามกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพ
ตามธรรมชาติ (Natural attenuation) ของ PCBs ท่ีเกิดในตะกอนท้องน้าได้ ด้วยเทคนิคทาง
ชีววิทยา ดังนั้นวิชาเคมีส่ิงแวดล้อมจึงเป็นการศึกษาท่ีจาเป็นต้องใช้ศาสตร์ทางเคมีไปเช่ือมโยงกับ
ศาสตร์ในสาขาอืน่ ๆ

1.2 ความสาคญั ของการศึกษาเคมีสิง่ แวดลอ้ ม

การศึกษาทางเคมีสิ่งแวดล้อมสาคัญอย่างไร ก่อนท่ีจะพูดถึงคาตอบดังกล่าว เราคงต้องเริ่มด้วย

การทาความเข้าใจก่อนว่า “เคมีส่ิงแวดล้อม (Environmental Chemistry)” น้ันมีความเป็นมา

อยา่ งไร และมีความสาคัญกับการอธิบายพฤติกรรมของมลพษิ ในสง่ิ แวดล้อมมากนอ้ ยเพยี งใด

คงปฏิเสธไม่ได้ว่าการเพ่ิมข้ึนของประชากร รวมทั้งการขยายตัวทางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรม

เปน็ สาเหตสุ าคญั ท่ที าให้ทรัพยากรธรรมชาตใิ นโลกนม้ี จี านวนลดลง รวมไปถึงเปน็ สาเหตุสาคัญท่ีทาให้

ส่ิงแวดล้อมมีสภาพเส่ือมโทรมลง กิจกรรมการผลิตสินค้าและบริการ รวมไปถึงเทคโนโลยีต่างๆ ที่ถูก

ใชเ้ พื่อตอบสนองความตอ้ งการปัจจัยพนื้ ฐานในการดารงชีวิตของมนุษย์ เป็นแหล่งกาเนิดของมลพิษท่ี

สาคัญในส่ิงแวดล้อม ท้ังน้ีเน่ืองจากในกิจกรรมหรือกระบวนการผลิตใดๆ มักมีวัสดุที่ไม่ต้องการหรือ

ของเสีย (waste)

เ กิ ด ขึ้ น ร่ ว ม ด้ ว ย

เสมอ ไม่ว่าเป็น

ข ย ะ ข อ ง เ สี ย

อันตราย น้าเสีย

ห รื อ ส า ร ม ล พิ ษ ที่

ปล่อยสู่อากาศ (รูป

ท่ี 1.3)

ในอดีตที่ผ่าน

มา การบาบัดของ

เ สี ย ใ ห้ เ ห ม า ะ ส ม

ก่ อ น ป ล่ อ ย สู่

รูปที่ 1.3 วฎั จกั รความตอ้ งการปัจจยั พ้นื ฐานของมนษุ ย์และ สิ่งแวดล้อมจัดเป็น

การปล่อยของเสียสสู่ ่ิงแวดลอ้ ม หั ว ข้ อ ที่ ม นุ ษ ย์ ใ ห้

~4~

ความสาคัญน้อยมาก ดังจะเห็นได้จากประโยคท่ีกล่าวไว้ในหนังสืออุตสาหกรรมเคมีของประเทศ

สหรัฐอเมริกาเม่ือปี ค.ศ.1954 (รูปที่ 1.4) ซึ่งอ้างถึงไว้ในเอกสารประกอบการบรรยายของ Stanley

E. Manahan (2011, September 9) เร่ือง Four Decades of Environmental Chemistry and

Global Climate Change ท่รี ะบวุ ่าวธิ กี ารจัดการของเสียท่ีถูก สะดวกและดีท่ีสุด คือการระบายออก

สู่สิ่งแวดล้อม ทาให้ของเสียท่ีเกิดข้ึนจากกิจกรรมต่างๆของมนุษย์จะถูกทิ้งออกสู่ส่ิงแวดล้อมโดยตรง

ผลทีต่ ามมาคือปญั หาการปนเปื้อนทางสิ่งแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นมลพิษทางดิน มลพิษทางน้า-น้าใต้ดิน

หรือมลพิษทางอากาศ รวมไปถึงปัญหาขยะมูลฝอยชุมชนและของเสียอันตราย เกิดขึ้นสะสมอย่าง

มากมาย นอกจากน้ีความพยายามในการกาจัดส่ิงมีชีวิตท่ีมนุษย์ไม่ต้องการไม่ว่าจะเป็นวัชพืช แมลง

หนอน และสัตว์ต่างๆ ท่ีเป็นศัตรูของพืช รวมท้ังพาหะของโรคต่างๆด้วยการฉีดพ่นสารเคมีอย่างเช่น

ดีดีที (DDT:ใช้ควบคุมโรคมาเลเรีย) เพนตะคลอโรฟีนอล (pentachlorophenol, PCP: ใช้เป็นน้ายา

ฆ่าเชื้อโรค) ไตรบิวทิลทิน (Tributyl tin: สีกันเพรียง) ก็เป็นสาเหตุสาคัญท่ีทาให้มลพิษถูกปล่อยสู่

สง่ิ แวดล้อมในปรมิ าณมากขนึ้

การละเลยต่อการจัดการของเสียทีเ่ กิดขึ้นดาเนินต่อไปจนถึงในช่วงศตวรรษที่ 18 ซ่ึงเป็นช่วงเวลา

ท่ีมนุษย์เริ่มได้รับรู้ถึงผลกระทบต่อสุขอนามัยและผลกระทบของสารมลพิษต่อสุขภาพของมนุษย์ อัน

เน่ืองมาจากการ

จัดการของเสีย

แบบไม่ถูกวิธี ดัง

จ ะ เ ห็ น ไ ด้ จ า ก

ก ร ณี ก า ร ข า ด

ร ะ บ บ ดั ก สิ่ ง

ป ฏิ กู ล แ ล ะ ก า ร

บ า บั ด น้ า เ สี ย

อย่างเหมาะสม

ก่ อ น ไ ห ล ล ง สู่

แม่น้าเทมส์ (the

River Thames)

รูปที่ 1.4 แนวคิดเก่ยี วกับการจดั การวัสดุท่ีเหลอื ทิง้ ในช่วงก่อนปคี .ศ. 1970 ของประเทศ

Note. Adapted from Four Decades of Environmental Chemistry and Global สหราช
Climate Change [PowerPoint Presentation: ACSDnvr2011Manahan.pptx], by อ า ณ า จั ก ร
(England) ทาให้
S.E. Manahan, September 9, 2011, Retrieved from แม่น้ามีคุณภาพ

https://sites.google.com/site/manahan1937/

เส่ือมโทรมมาก มีกล่ินเน่าเหม็นและมีเชื้อโรคปนเป้ือน การนาน้ามาใช้ในการอุปโภค-บริโภค ทาให้

เกิดการระบาดของอหิวาตกโรค ซึ่งเป็นโรคเกี่ยวกับลาไส้ท่ีมีอาการท้องร่วงอย่างรุนแรงและเกิด

ภาวะการขาดน้า ดังน้ันในปี ค.ศ. 1885 คณะกรรมการป้องกันภาวะมลพิษของแม่น้าของประเทศส

หราชอาณาจักร(the Royal Commission on Prevention of River Pollution) ได้ทาการรายงาน

สรุปสาเหตุการเน่าเสียของแม่น้าว่า เกิดจากการปล่อยน้าเสียจากบ้านเรือนชุมชน ซ่ึงมีสารอินทรีย์

เปน็ องคป์ ระกอบหลักลงส่แู ม่นา้ ทาใหอ้ อกซิเจนละลายน้ามีปริมาณลดลง ส่งผลให้คุณภาพของแม่น้า

เทมสเ์ ส่อื มโทรมจนถึงข้ันวิกฤต พรอ้ มท้ังไดเ้ สนอวธิ ีการรวบรวมและบาบัดน้าเสียจากบ้านเรือนชุมชน

~5~

ก่อนระบายลงสู่แม่น้าเทมส์ รวมทั้งกาหนดให้ใช้ “ความต้องการใช้ออกซิเจนทางชีวภาพ”

(Biochemcial oxygen demand, BOD) เป็นดัชนีท่ีบ่งช้ีถึงปริมาณสารอินทรีย์ในน้า (Connell,

2005) การรับรู้ถึงผลกระทบที่เกิดจากความเน่าเสียของแม่น้าเทมส์ จัดเป็นหน่ึงในอีกหลายบทเรียน

เกี่ยวกับปัญหาการปนเปื้อนทางส่ิงแวดล้อมในช่วงเวลานั้น ที่ทาให้มนุษย์ตระหนักถึงผลกระทบจาก

ภาวะมลพษิ และเห็นความสาคัญในการจัดการของเสยี และมลพิษทีป่ ลอ่ ยสู่ส่ิงแวดล้อม และน่ันถือเป็น

จุดเริม่ ตน้ ท่ีทาใหห้ ลายฝา่ ยหันมาใหค้ วามสนใจในเร่ืองเคมีสิง่ แวดล้อม

เมื่อปัญหาการปนเป้ือนของมลพิษในตัวกลางต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นดิน น้า และอากาศ ได้ส่งผล

กระทบตอ่ สขุ ภาพอนามยั ของมนุษย์และส่ิงมีชีวิตอื่นๆ รวมทั้งก่อให้เกิดความเสียหายต่อส่ิงปลูกสร้าง

และทาให้คุณภาพของส่ิงแวดล้อมเส่ือมโทรม เพ่ือลดผลกระทบและลดภาวะความเป็นพิษจากมลพิษ

ตา่ งๆท่ีปนเปอ้ื นในสง่ิ แวดล้อม ทาให้แนวคดิ เกยี่ วกบั การบาบดั ของเสยี กอ่ นปล่อยสู่ส่ิงแวดล้อมจัดเป็น

หวั ขอ้ ที่ไดร้ บั ความสนใจในระยะต่อมา (รปู ที่ 1.5)

อ ย่ า ง ไ ร ก็

ตามความสนใจ

ใ น เ ร่ื อ ง ก า ร

เคลื่อนย้ายและ

การแพร่กระจาย

ข อ ง ม ล พิ ษ

ระหว่างตัวกลาง

ใ น สิ่ ง แ ว ด ล้ อ ม

ตลอดจนการ

เปลย่ี นแปลงทาง

กายภาพ ทาง

เ ค มี แ ล ะ ท า ง รปู ที่ 1.5 แนวคดิ การจดั การของเสยี ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980-ปัจจบุ ัน
ชี ว ภ า พ ข อ ง Note. Adapted from Four Decades of Environmental Chemistry and
ส า ร เ ค มี ใ น
ส่ิงแวดล้อม รวม Global Climate Change [PowerPoint Presentation:
ACSDnvr2011Manahan.pptx], by S.E. Manahan, September 9, 2011,
ไปถึงผลกระทบ
Retrieved from https://sites.google.com/site/manahan1937/.

ที่เกิดจากกา ร

เปลี่ยนแปลงเหล่านั้นต่อสุขภาพของมนุษย์และคุณภาพของส่ิงแวดล้อม จัดเป็นหัวข้อที่ถูกนามา

พิจารณาน้อยมาก ประกอบกับความเชื่อมโยงกันระหว่างตัวกลางทางส่ิงแวดล้อมต่าง ๆ ซึ่งได้แก่

บรรยากาศ (atmosphere) น้า (Hydrophere) ดินและตะกอนท้องน้า (Geosphere) และโลกของ

สิ่งมีชีวิตอื่นๆ (biosphere) ทาให้กิจกรรมของมนุษย์ หรือ anthrosphere สามารถสร้างผลกระทบ

ไมเ่ พียงกับตัวกลางที่ระบายของเสียออกไปเพียงตัวกลางเดียว ดังตัวอย่างของการเผาไหม้ถ่านหินท่ีมี

ซลั เฟอรใ์ นรปู ท่ี 1.6 ซ่ึงความเช่ือมโยงกนั ระหวา่ งตัวกลางน้ีเองเป็นประเด็นท่ีบ่อยคร้ังถูกละเลยไป ทา

ให้มนุษย์น้ันยังต้องประสบปัญหาภาวะมลพิษที่สาคัญอีกหลายปัญหา ทั้งที่ได้รับผลกระทบจาก

แหล่งกาเนิดมลพษิ โดยตรง เชน่ การเกิดภาวะหมอกควัน (smog) หรือได้รับผลกระทบผ่านทางห่วงโซ่

อาหาร ดงั เช่นในกรณขี องโรคมินามาตะท่ีมนุษย์ได้รับอันตรายจากการบริโภคสัตว์น้าท่ีมีการปนเป้ือน

สารประกอบอินทรีย์ของปรอทในรูปของเมทิลเมอร์คิวรี่(Methyl Mercury, CH3Hg) และไดเมทิล

~6~

เ ม อ ร์ คิ ว รี่ (Dimethyl

SO2+1/2 O2+H2O H2SO4 Atmosphere Mercury, (CH3)2Hg)
แหล่งที่มาของปรอทใน

SO2 H2SO4 อ่ า ว มิ น า ม า ต ะ เ กิ ด จ า ก
ก า ร ป ล่ อ ย น้ า ทิ้ ง จ า ก

biosphere ก ร ะ บ ว น ก า ร ผ ลิ ต
acetaldehyde ของ
S (coal) + O2 SO2 โรงงานชิสโสะ ซึ่งมีโลหะ
ปรอทในรูปเมอร์คิว ร่ี
Anthrosphere H2SO4, sulfate ซัลเฟต (HgSO4) เป็น
infiltration ส่วนประกอบลงสู่แหล่ง
runoff Hydrosphere

Geosphere

รปู ที่ 1.6 ความสัมพนั ธ์ระหว่างกจิ กรรมของมนุษตวั กลางต่างๆ น้า โดยคาดการณ์ว่า
ทางส่งิ แวดลอ้ ม ปรอทในรูปอนินทรียสาร
น้ีควรละลายน้าได้ดีและ
Note. Adapted from “Chapter 2 Chemistry and The Anthrosphere: ไม่ควรเกิดการสะสมใน
Environmental Chemistry and Green Chemistry”. [PowerPoint ส่ิงมีชีวิต (รูปที่ 1.7ก) ใน
เบ้ืองต้นพฤติกรรมของ
Presentation: EC-9Ch2SlidesPptx.pptx] In Environmental Chemistry
(9th ed.), by S.E. Manahan, September 29, 2012, Retrieved from

https://sites.google.com/site/manahans1/ สารดังกล่าวเป็นไปตามที่

คาดการณ์ไว้ ต่อมาใน

ภายหลังพบว่าปรอทในรูปอนินทรีย์สารนั้นสามารถเกิดการเปลี่ยน รูปด้วยกระบวนการ catalytic

cycle เป็นสารประกอบอินทรีย์ของปรอทได้แก่ เมทิล-และไดเมทิลเมอร์คิวรี่ ประกอบกับการย่อย

สลายทางชีวภาพในสภาวะไร้ออกซิเจนของจุลิ นทรีย์บางชนิด สามารถเพิ่มปริมาณสารประกอบ

อินทรีย์ของปรอทได้ (รูปที่ 1.7ข) ซ่ึงสารเคมีในกลุ่มนี้สามารถแพร่ผ่านและสะสมในเนื้อเยื่อของปลา

และสัตว์ทม่ี กี ระดองไดเ้ ปน็ อย่างดี ส่งผลให้เกิดอันตรายต่อมนุษยห์ รอื สง่ิ มีชวี ติ ท่ีบริโภคปลาทอี่ ยู่ในนา้

บทเรยี นจากโรคมนิ ามาตะน้ี แสดงให้เห็นว่าความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงท่ีเกิดขึ้น

ของสารเคมีในส่ิงแวดลอ้ ม จดั เปน็ เรื่องที่มีความสาคัญอย่างย่ิงต่อการคาดคะเนหรืออธิบายพฤติกรรม

ของมลพิษนั้นๆในส่ิงแวดล้อม นอกจากนี้ความรู้ในเร่ืองเส้นทางการเคล่ือนที่ของสารเคมีใน

Hg2+ Hg2+
Hg2+ Hg2+

Hg2+(aq) Hg2+(aq) Catalytic
cycle

CH3Hg-X

MHg2+ + 2CH4 (CH3)2Hg +2H+

รปู ที่ 1.7 แผนภาพอยา่ งงา่ ยจาลองพฤตกิ รรมของปรอททค่ี าดการณ์ไว้
และส่ิงทเ่ี กิดขนึ้ ในแหล่งนา้

~7~

สง่ิ แวดล้อม รวมทั้งการเปล่ียนแปลงต่างๆ ทั้งทางกายภาพ ทางเคมีและทางชีวภาพนั้น ยังช่วยให้ผู้ท่ี
เก่ียวข้องสามารถหาแนวทางท่ีเหมาะสมในการบาบัดมลพิษได้ ด้วยเหตุน้ีเองนักวิทยาศาสตร์และผู้ท่ี
เกี่ยวข้องได้ตระหนักถึงความสาคัญของการศึกษาเคมีส่ิงแวดล้อมเป็นจานวนมากข้ึน เป็นผล
เน่ืองมาจากความต้องการเข้าใจถึงพฤติกรรมของมลพิษที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม และคาดการณ์ถึง
ผลกระทบของสารปนเปื้อนนั้นๆ ต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิตและคุณภาพของส่ิงแวดล้อม ดังจะเห็นได้
จากการมีหนงั สอื อา้ งองิ เก่ยี วกับวิชาเคมสี ง่ิ แวดลอ้ มได้ถูกตพี มิ พ์เผยแพร่ออกมาอย่างต่อเนื่อง ท่ีสาคัญ
ได้แก่ หนังสือ Environmental Chemistry ของ Manahan (2010) ซ่ึงได้ตีพิมพ์เผยแพร่และผ่าน
การปรับปรุงออกมาแล้วถึง 9 ครั้ง หนังสือ Fundamentals of Environmental Chemistry ของ
Mananhan (2008) หรือหนังสือ Environmental Organic Chemistry ของ Schwarzenbach et
al. (2003) ซง่ึ เป็นหนงั สอื อา้ งองิ ทรี่ วบรวมกระบวนการและปฏิกิริยาของมลพิษจาพวกสารอินทรีย์ใน
สง่ิ แวดล้อม

1.3 ขอบเขตของงานดา้ นเคมีส่งิ แวดล้อม

ความรู้ความเข้าใจที่ได้จากการศึกษาทางเคมีส่ิงแวดล้อม ทั้งในเร่ืองแหล่งกาเนิดมลพิษ การ
เคลื่อนย้ายและการเปลี่ยนแปลงของมลพิษในตัวกลางทางส่ิงแวดล้อม รวมไปถึงผลกระทบของระดับ
มลพษิ นนั้ ๆ ตอ่ สงิ่ แวดลอ้ มและสขุ ภาพอนามยั ของมนุษย์ ช่วยให้ผู้ที่เก่ียวข้องสามารถกาหนดวิธีการท่ี
เหมาะสมในการบาบดั และการจดั การมลพษิ ทีเ่ กดิ ขน้ึ ได้ นอกจากนี้ยังสามารถนาไปประยุกต์ใช้ในการ
ป้องกันและรักษาสภาพแวดล้อมให้เป็นไปอย่างยั่งยืน ทาให้ขอบข่ายงานของเคมีสิ่งแวดล้อมเป็นไป
หลากหลาย ท้ังทเี่ กิดในภาครัฐและภาคอุตสาหกรรมดงั แสดงในตารางท่ี 1.1

ตารางที่ 1.1 ตัวอย่างของงานเคมสี ง่ิ แวดลอ้ มที่ดาเนินการในภาครฐั และภาคอุตสาหกรรม

เปา้ หมาย กจิ กรรมทส่ี ามารถดาเนนิ การได้ (ผดู้ าเนนิ การ)

การจัดการมลพิษที่ปล่อยจากโรงงาน กาหนดมาตรฐานสารมลพิษทีป่ ล่อยสู่สงิ่ แวดลอ้ ม (ภาครัฐ)

อตุ สาหกรรม ตรวจวดั ความเข้มขน้ ท่ีปล่อยโดยรอบ (ภาครัฐ/อุตสาหกรรม)

ปกป้องสุขภาพและความปลอดภัย ตรวจวัดความเขม้ ข้นของสารมลพษิ ในบริเวณทางาน

ของพนกั งาน (ภาคอุตสาหกรรม)

การตรวจสขุ ภาพของพนกั งาน (ภาคอุตสาหกรรม)

รักษาคณุ ภาพสิ่งแวดลอ้ ม ติดตามระดบั การปนเปื้อนของสารมลพิษในน้า อากาศ ดิน และ

ส่ิงมีชีวติ (ภาครัฐ)

การประเมินผลกระทบของสารเคมี การประเมนิ การแพร่กระจายของสารเคมดี ว้ ยแบบจาลอง (ภาครฐั /

ชนดิ ใหม่ ภาคอตุ สาหกรรม)

การทดสอบความเป็นพิษของสารเคมี (ภาคอุตสาหกรรม/ภาครฐั )

Note. From Basic Concepts of Environmental Chemistry (p. 10), by D.W. Connell, 2005, Boca

Raton, Florida.: CRC Press.

1.4 ขอบเขตของหนงั สือเลม่ นี้

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่า เคมีส่ิงแวดล้อมเป็นสหสาขาวิชาท่ีต้องใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์หลาย
แขนงมาเช่ือมโยงกัน เพื่อทาความเข้าใจเก่ียวกับแหล่งกาเนิด พฤติกรรม และผลกระทบของมลพิษ
ต่างๆ ในตัวกลางทางส่ิงแวดล้อมที่สนใจ ประกอบกับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของน้า เช่น น้าที่มี
กล่ินเหม็น มีสีดาคล้า น้าเสียหรือน้าเน่า เป็นส่ิงท่ีมนุษย์สามารถสังเกตและรับรู้ถึงผลกระทบได้ง่าย

~8~

(emission source)1 X(g) มลพิษท างน้า หรือ ที่
ภ า ษ า อั ง ก ฤ ษ เ รี ย ก ว่ า
X † water pollution จึง
XX เ ป็ น ปั ญ ห า ท า ง
X(aq) สิ่งแวดล้อมที่มนุษย์ให้

(fate/behavior) 2 (effects) 3 ความสนใจเป็นอย่างมาก

† คุ ณ ภ า พ น้ า (water

X quality) ซ่ึงถือเป็นส่วน
†
O- OH หนึ่งของการศึกษาเคมี

ส่ิ ง แ ว ด ล้ อ ม ข อ ง น้ า ดั ง

รูปท่ี 1.8 การศกึ ษาเคมีส่งิ แวดลอ้ มของน้า ร ะ บุ ใ น รู ป ที่ 1 . 8 จึ ง
เมื่อ X = สารเคมีท่ีสนใจ จัดเป็นตัวช้ีวัดสาคัญถึง
ผ ล ก ร ะ ท บ แ ล ะ ร ะ ดั บ

ความรนุ แรงของปัญหามลพิษทางน้า หนังสือเล่มน้ีจึงได้ถูกเรียบเรียงขึ้นเพื่อปูพื้นฐานความรู้ทางด้าน

เคมีสิ่งแวดล้อมให้กับนักศึกษาเคมีส่ิงแวดล้อมและผู้อ่านท่ีสนใจ เฉพาะในประเด็นท่ีเก่ียวข้องกับ

มลพิษทางน้า และการดาเนินการตรวจสอบคุณภาพน้า เพื่อให้ได้ข้อมูลคุณภาพน้าที่มีความถูกต้อง

นา่ เชอ่ื ถอื ตอ่ การนาไปใชป้ ระโยชนต์ ่อไป เน้อื หาในหนังสือเล่มน้ีได้แบง่ ออกเป็น 6 หัวขอ้ ดังนี้

บทท่ี 1 การศกึ ษาทางเคมสี ง่ิ แวดล้อม
บทท่ี 2 เคมีเบ้ืองต้นของน้า
บทท่ี 3 มลพษิ ทางนา้ และคณุ ภาพน้า
บทที 4 การติตตามตรวจสอบคณุ ภาพน้า
บทที่ 5 การควบคุมคณุ ภาพระหว่างการตรวจวดั คุณภาพนา้
บทที่ 6 การจัดการผลการวิเคราะห์ทดสอบ

แบบฝึกหัดทา้ ยบท

1. เคมีสิง่ แวดลอ้ มเป็นศาสตร์ท่ศี ึกษาเกย่ี วกับประเดน็ สาคญั อะไรบ้าง
2. จงสรุปประเด็นสาคัญเกีย่ วกับของเสยี ทเ่ี รียนรจู้ ากรปู ท่ี 1.3
3. จากรูปที่ 1.3 สิ่งแวดลอ้ มมคี วามสาคญั อยา่ งไรกบั มนุษย์
4. จงเรยี งลาดับแนวคิดการจัดการวสั ดทุ ี่มนุษย์ไม่ใชแ้ ล้วหรอื ของเสีย (wastes) จากอดตี จนถึง

ปจั จบุ ัน
5. เพราะเหตุใด มนษุ ยจ์ ึงยังประสบกับปญั หามลพิษทางส่งิ แวดลอ้ ม แม้เราจะมีแนวคิดการจัดการ

ของเสยี ตามรูปที่ 1.5
6. จากรปู ท่ี 1.6 ตวั กลางทีร่ องรับการปล่อยมลพิษจากแหลง่ กาเนิด คือตวั กลางใด
7. การศึกษาทางเคมสี ่งิ แวดล้อมจาเปน็ ต้องใชค้ วามรูพ้ ื้นฐานทางเคมใี นหลายแขนง ผอู้ ่านคิดวา่

ความรู้ทางเคมีในแขนงใดและด้านใด ท่สี ง่ เสริมใหบ้ ทบาทของงานด้านเคมสี งิ่ แวดล้อมมี
ความสาคญั มากยงิ่ ขนึ้

~9~

เอกสารอ้างองิ บทที่ 1

Connell, D.W. (2005). Basic concepts of environmental chemistry. Boca Raton,
Florida: CRC Press.

Lichtfouse, E., Schwarzbauer, J. & Robert, D. (Eds). (2005). Environmental chemistry:
Green chemistry and pollutants in ecosystems. Berlin, Germany: Springer-
Verlag Berlin Heidelberg.

Manahan, S.E. (2012, September 29). Chapter 2 Chemistry and the Anthrosphere:
environmental chemistry and green chemistry [PowerPoint Presentation: EC-
9Ch2SlidesPptx.pptx]. Retrieved from
https://sites.google.com/site/manahans1/

Manahan, S.E. (2011, September 9). Four decades of environmental chemistry and
global climate change [PowerPoint Presentation:
ACSDnvr2011Manahan.pptx]. Retrieved from
https://sites.google.com/site/manahan1937/.

Manahan, S.E. (2010). Environmental chemistry. (9th ed). Boca Raton, Florida: CRC
Press.

Manahan, S.E. (2008). Fundamentals of environmental chemistry. (3rd ed). Boca
Raton, Florida: CRC Press.

Pakdeesusuk, U., Lee, C.M., Coates, J.T. & Freedman, D.L. (2005). Assessment of
natural attenuation via in situ reductive dechlorination of Polychlorinated
biphenyls in sediments of the Twelve Mile Creek arm of Lake Hartwell, SC.
Environmental Science and Technology, 39(4), 945-952.

Schwarzenbach, R.P., Gschwend, P.M. & Imboden, D.M. (2003). Environmental organic
chemistry (2nd ed.) New Jersey, U.S.A: John Wiley & Sons, Inc.

Wikipedia. (2011, July 17). Environmental chemistry. Retrieved from
http://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_chemistry

เนือหำในบทท่ี 2 2
 2.1 กำ้ เนดิ และปริมำณนำ้ ในโลก
 2.2 กำรหมุนเวยี นของนำ้ ในโลก
 2.3 องค์ประกอบของน้ำ
 2.4 สมบัตบิ ำงประกำรของนำ้
 2.5 หนว่ ยท่ใี ชว้ ดั ปริมำณสำรเจือปนในน้ำ

เคมีเบอ้ื งต้นของนำ้

น้ำเป็นสำรเคมีที่มีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้ำงเบำคือ 18 กรัมต่อโมล ประกอบขึนจำกอะตอมของ
ไฮโดรเจนและอะตอมของออกซิเจน และมีสูตรโมเลกุลง่ำยๆ คือ H2O แต่น้ำกลับเป็นสำรเคมีที่มี
สมบัติทำงกำยภำพและทำงเคมีที่พิเศษแตกต่ำงไปจำกสำรประกอบไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกัน
กับออกซเิ จน เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ไฮโดรเจนซีลีไนด์ (H2Se) ไฮโดรเจนเทลูไลด์ (H2Te) ด้วย
เอกลักษณ์เฉพำะตัวนี ท้ำให้น้ำสำมำรถพบได้ทังสำมสถำนะในสิ่งแวดล้อม ได้แก่ ของแข็ง (ในรูป
น้ำแขง็ ธำรน้ำแขง็ หมิ ะ) ของเหลว (ในรูปฝน แม่น้ำ ล้ำคลอง ทะเลสำบ มหำสมุทร) และก๊ำซ (ในรูป
ของไอน้ำ) นอกจำกนีน้ำจัดเป็นทรัพยำกรที่ส้ำคัญและมีควำมจ้ำเป็นต่อกำรด้ำรงชีวิตของส่ิงมีชีวิต
ควำมต้องกำรใช้น้ำของมนุษย์มีปริมำณโดยเฉล่ียเท่ำกับ 4000 km3 (Girard, 2005) จำกกำรที่น้ำมี
ส่วนเก่ียวข้องในชีวิตประจ้ำวันของเรำเป็นอย่ำงมำก และน้ำมีบทบำทส้ำคัญต่อกำรเคลื่อนย้ำยของ
สำรในสิ่งแวดล้อม ในหัวข้อนีผู้อ่ำนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับปริมำณและรูปฟอร์มของน้ำที่พบใน
สิ่งแวดล้อม ทรำบถึงสำเหตุท่ีท้ำให้น้ำมีสมบัติทำงกำยภำพและทำงเคมีท่ีแตกต่ำงไปจำกสำรเคมีท่ีมี
สูตรโมเลกุลและสูตรโครงสร้ำงท่ีคล้ำยคลึงกัน องค์ประกอบและสมบัติบำงประกำรของน้ำ ตลอดจน
กำรรำยงำนปริมำณสำรเจอื ปนในน้ำ

2.1 กำ้ เนดิ และปรมิ ำณนำ้ ในโลก

นักวิทยำศำสตร์เช่ือว่ำ โลกยังไม่มีน้ำอยู่บนพืนผิวตอนท่ีก่อก้ำเนิดขึนเมื่อประมำณ 4,600 ล้ำนปี
เนื่องจำกพืนผิวของโลกในยุคแรกมีอุณหภูมิสูงเกินท่ีจะกักเก็บน้ำท่ีอยู่ในรูปของเมฆฝุ่นเอำไว้ได้
น้ำบนโลกเกิดมำจำกไหน นักวิทยำศำสตร์และนักดำรำศำสตร์เชื่อว่ำคร่ึงหนึ่งของน้ำบนโลกเกิดจำก
กำรเย็นตัวของโลกท่ีท้ำให้เปลือกโลกบำงส่วนแข็งกลำยเป็นหิน อีกทังกำรระเบิดของภูเขำไฟเป็น
จำ้ นวนมำกในยุคแรก ทำ้ ใหไ้ อนำ้ ท่ีแทรกตัวอยู่ในหินลอยตัวขึนจำกเปลือกโลกเข้ำไปอยู่ในบรรยำกำศ
ที่ในขณะนันมีอุณหภูมิต้่ำกว่ำอุณหภูมิที่พืนผิว ไอน้ำท่ีลอยขึนไปจึงกล่ันตัวเป็นละอองน้ำกลำยเป็น
เมฆด้ำลอยปกคลุมอยู่รอบๆโลก ช่วยป้องกันมิให้รังสีจำกดวงอำทิตย์ตกลงสู่โลกและเป็นเหตุให้โลก
เย็นตวั ลงเร็วขนึ พนื ผิวของโลกจึงกลำยเป็นหนิ แขง็ ไปทั่วแต่ภำยในยังร้อนจัดอยู่ เม่ือพืนผิวของโลกมี
อุณหภูมิลดต่้ำลงไปอีก ละอองน้ำในก้อนเมฆก็รวมตัวกลำยเป็นฝนตกลงมำยังพืนผิวของโลกซ้ำๆ ท้ำ
ใหเ้ กดิ มนี ำ้ ขงั อยทู่ ่ัวไปบนพนื หินซึ่งเปน็ ทตี่ ้ำ่ และได้กลำยเป็นแอ่งน้ำกว้ำงใหญ่ ในระยะต่อมำกลำยเป็น
ทะเล (Fazekas, 2014) ส่วนน้ำอีกคร่ึงที่เหลือเชื่อว่ำเกิดจำกกำรพุ่งชนของอุกกำบำตจ้ำพวกคำร์โบ-
เนเชียสคอนไดรท์ (Carbonaceous chondrite) ซ่ึงเป็นอุกกำบำตหินท่ีมีน้ำแข็งเกำะอยู่ โดยผลกำร
วัดอัตรำส่วนของไฮโดรเจน (Hydrogen) กับดิวทีเรียม (Deutririum) ของอุกกำบำตคำร์โบเนเชียส-

~ 11 ~

คอนไดรท์ (Carbonaceous chondrite) พบว่ำมีค่ำใกล้เคียงกันกับท่ีบนในแหล่งน้ำบนโลก (Gary,

2012) โลกของเรำจัดว่ำเป็นโลกแห่งน้ำก็ได้ เน่ืองจำกมีน้ำปกคลุมพืนที่ถึง 2 ใน 3 ส่วนของผิวโลก

เม่ือพิจำรณำในเชิงปริมำณ พบว่ำน้ำมีปริมำณรวมทังหมดประมำณ 1,410 ล้ำนลูกบำศก์กิโลเมตร

(ตำรำงท่ี 2.1)พบมำกท่ีสุดในรูปของเหลว โดยเฉพำะน้ำทะเลในมหำสมุทร (97.3%) ส่วนท่ีเหลืออีก

2.7% พบในพนื ทวีปหรือในชันบรรยำกำศ เม่อื พจิ ำรณำปริมำณน้ำจืดทังหมดที่มีในพืนทวีป จะพบน้ำ

ในรูปของแข็งเช่น น้ำแข็ง ธำรน้ำแข็งถึง 3 ใน 4 ของปริมำณน้ำจืดทังหมด (ตำรำงท่ี 2.1) น้ำที่เหลือ

จะพบในแหล่งน้ำใต้ดินสูงถึง 9.5 ล้ำนลูกบำศก์กิโลเมตร ในขณะท่ีปริมำณทรัพยำกรน้ำที่สะดวกต่อ

กำรน้ำไปใช้เพื่ออุปโภคและบริโภคของมนุษย์อย่ำงเช่นแหล่งน้ำผิวดิน (ทะเลสำบ หรือแม่น้ำ) มี

ปรมิ ำณไม่ถึงร้อยละ 0.1 แสดงให้เห็นถึงควำมส้ำคัญของแหล่งน้ำจืดเมื่อเทียบกับควำมต้องกำรใช้น้ำ

ของมนุษย์

ตารางท่ี 2.1 ปรมิ ำณนำ้ ทกุ สถำนะท่ีมใี นโลก

สถำนะและรปู ฟอร์ม ปริมำตร สดั ส่วนท่ีพบในโลก
(1018 kg) (ร้อยละโดยปริมำตร)

ของแข็ง

- นำ้ แขง็ และธำรน้ำแขง็ 28.39 1.954

ของเหลว

- ทะเล มหำสมทุ ร 1400 96.95

- น้ำใตด้ ิน 15.3 1.06

- ทะเลสำบ 0.125 0.009

- แม่นำ้ 0.0017 0.0001

- ควำมชืนในดนิ 0.065 0.0045

- ชวี ภำค 0.002 0.0001

กำ๊ ซ

- ไอน้ำในบรรยำกำศ 0.0155 0.001

รวมทงั หมด 1408.7 100

Note. From Global Environment: Water, Air and Geochemical Cycles (p. 3), by E.K. Berner

and R.A. Berner, 2012, Princeton NJ: Princeton University Press.

จำกข้อมูลคุณลักษณะและบริเวณท่ีพบน้ำ ท้ำให้สำมำรถแบ่งแหล่งน้ำบนผิวโลกออกได้เป็น 3
ประเภทใหญ่ ไดแ้ ก่

1) มหำสมุทรและทะเล เป็นแหล่งก้ำเนิดใหญ่ของวงจรน้ำในโลก เนื่องจำกมีพืนที่ถึง 3 ใน 4
ส่วนของพืนท่ีผิวโลก แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ (i) ทะเลลึกหรือมหำสมุทร และ (ii) ทะเลบริเวณ
ชำยฝ่ัง น้ำทะเลนันมีควำมเค็ม เน่ืองจำกมีเกลือและแร่ธำตุละลำยอยู่ในปริมำณสูง แม้ว่ำมนุษย์
สำมำรถเปล่ียนน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืดได้ แต่จะมีค่ำใช้จ่ำยในกำรด้ำเนินกำรสูงมำก ท้ำให้น้ำทะเลมี
ข้อจ้ำกัดในกำรใช้ โดยเฉพำะอย่ำงยิ่งด้ำนอุปโภค-บริโภคของมนุษย์ ด้ำนกำรเพำะปลูก หรือใช้ใน
กระบวนกำรผลิตของโรงงำนอุตสำหกรรม แต่น้ำทะเลก็ยังมีประโยชน์ส้ำคัญในแง่ของกำรใช้เป็น
เส้นทำงคมนำคมขนส่ง เป็นแหล่งทรัพยำกรธรรมชำติ เป็นแหล่งผลิตอำหำรโปรตีนแหล่งใหญ่ที่สุด
ให้แก่ชำวโลก นอกจำกนีกระแสน้ำในมหำสมุทรเป็นปัจจัยส้ำคัญที่ก้ำหนดสภำพภูมิอำกำศรอบโลก
เช่น กระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีม (Gulf Stream current) ท่ีท้ำให้ยุโรปตะวันตกตอนเหนือมีสภำพ

~ 12 ~

ภูมิอำกำศอบอุ่นแทนที่จะเย็นมำกๆ เหมือนพืนท่ีอ่ืนๆ ที่อยู่ใกล้เขตขัวโลกเหนือ หรือกระแสน้ำเย็น

แบงกวิ ลำ (Benquela current) ทท่ี ำ้ ให้บริเวณชำยฝงั่ ตะวันตกเฉียงใต้ของทวีปแอฟริกำ กลำยเป็นที่

อดุ มสมบรณู ์ดว้ ยแพลงกต์ อน เปน็ อำหำรสำ้ หรบั ปลำนำนำชนดิ

2) น้ำใต้ดินหรือน้ำบำดำล เป็นแหล่งน้ำที่สะสมและขังอยู่ในเขตอ่ิมน้ำ (saturated zone) ดัง

แสดงในรูปที่ 2.1 โดยน้ำจะถูกกักเก็บไว้ตำมรูพรุนในช่องว่ำงระหว่ำงเม็ดดิน หรือตำมรอยแตก-แยก

ในหินจนกระท่ังเม็ด

ดินหรือหินดังกล่ำวมี

น้ำแทรกอยู่เต็ม โดย

ผิวบนของเขตอ่ิมน้ำ

คื อ ร ะ ดั บ น้ ำ ใ ต้ ดิ น

(Water Table) ซ่ึง

จะมีกำรไหลถ่ำยเท

ร ะ ดั บ ข อ ง น้ ำ ไ ด้

เช่นเดียวกับน้ำผิวดิน

สำมำรถน้ำมำใช้ด้วย

กำรขุดบ่อลงไปจนถึง

ชันหินอุ้มน้ำ และสูบ

น้ำขึนมำ น้ำใต้ดินนี

แบ่งตำมชนิดของชัน รปู ท่ี 2.1 บรเิ วณท่ีพบของน้าใต้ดนิ และชนั้ หนิ อมุ้ น้าทเี่ กย่ี วข้อง
หินอุ้มน้ำ (aquifer) Note. Adapted from Basic Ground-Water Hydrology (p.6), by R.C.
ได้ 2 ประเภท คอื Heath, 1983, Retrieved from http://pubs.usgs.gov/wsp/2220/report.pdf.
ก. น้ ำ ใ ต้ ดิ น ชั น บ น

เป็นน้ำใต้ดินที่ขังอยู่ในชันหินอุ้มน้ำแบบเปิด (unconfined aquifer) ที่มีระดับน้ำอยู่ตอนบนของเขต

อ่ิมตัว ด้วยเหตุที่ไม่ถูกปิดทับด้วยชันหินกันน้ำ (confining layer) น้ำที่พบในชันหินอุ้มน้ำประเภทนี

จึงไร้แรงดัน และน้ำจำกผิวดินสำมำรถซึมลงไปชดเชยได้โดยตรง ดังนันเม่ือเจำะลงไปในชันน้ำนี

ระดับน้ำในบ่อนันจะอยู่ในระดับเดียวกับระดับน้ำใต้ดิน (water table) เรียกบ่อน้ำประเภทนีว่ำบ่อ

บำดำลไร้แรงดัน (water-table well) ประกอบกับกำรท่ีพบอยู่ไม่ลึกมำกจำกผิวดิน ท้ำให้น้ำใต้ดิน

ประเภทนีมอี อกซิเจนละลำยอยพู่ อประมำณ แต่อำจมลี กั ษณะขุน่ เนอ่ื งจำกมีสำรแขวนลอยอยู่มำก น้ำ

ใตด้ ินชนดิ นีมีปริมำณมำกในฤดูฝนและลดปรมิ ำณลงในฤดแู ล้ง

ข. น้ำบำดำล เปน็ น้ำใตด้ ินทพ่ี บแทรกอยใู่ นชอ่ งวำ่ งของชนั หินอุม้ น้ำแบบปิด (confined aquifer) ชัน

หินอ้มุ นำ้ ประเภทนจี ะถกู ปดิ ทับด้ำนบน ดำ้ นล่ำงและรอบๆ ด้วยชันหินกันน้ำ (confining layer) ซึ่งมี

คุณสมบัติท่ียอมให้น้ำซึมผ่ำนได้น้อยหรือไม่ได้เลย (impermeable layer) (รูปที่ 2.1) ซ่ึงจำกผลของ

แรงกดดนั มำกกว่ำแรงดันบรรยำกำศ ท้ำให้เม่ือเจำะบ่อบำดำลลงไปถึงชันหินให้น้ำประเภทนี แรงดัน

ที่มีอยู่จะดันให้น้ำมีระดับสูงขึนไป โดยระดับน้ำท่ีปรำกฏในบ่อ จะมีระดับสูงกว่ำส่วนที่อิ่มตัวด้วยน้ำ

ของชนั หนิ อมุ้ นำ้ แบบเปิดเสมอ ซึง่ หำกระดบั แรงดันของน้ำบำดำลในชันหินใหน้ ำ้ นนั สูงมำก น้ำในบ่อก็

จะพุหรือพุ่งขึนมำเองโดยไม่ต้องมีกำรสูบ เรียกว่ำ บ่อน้ำพุมีแรงดัน (Flowing artesian well) น้ำ

บำดำลโดยส่วนใหญจ่ ัดเป็นน้ำทมี่ คี ุณภำพดี น้ำมำใช้บริโภคได้เน่ืองจำกมักอยู่ในระดับลึกและผ่ำนชัน

ดิน-หินที่ท้ำหน้ำท่ีคล้ำยกำรกรองน้ำตำมธรรมชำติ แต่อำจมีคุณสมบัติเป็นน้ำกระด้ำง เน่ืองจำกมี

~ 13 ~

ปริมำณแร่ธำตุละลำยปนอยู่มำก ส้ำหรับปริมำณแหล่งน้ำประเภทนีในประเทศไทยพบว่ำมีมำกกว่ำ
น้ำจืดถึง 24 เท่ำ (1.1 ล้ำนล้ำนลูกบำศก์เมตร) และมีกำรเพ่ิมเติมของน้ำฝนลงไปชันน้ำทุกปี โดยพบ
อยู่ลึกลงไปใต้ผิวดินท่ีควำมลึกตังแต่ 15 เมตร ถึงมำกกว่ำ 1,000 เมตร (กรมทรัพยำกรน้ำบำดำล,
ม.ป.ป.)

3) แหล่งน้ำจืดผิวดิน เกิดจำกกำรกลั่นตัวของน้ำในชันบรรยำกำศให้เป็นหยดน้ำและตกลงสู่
ผิวดนิ ไหลลงมำขังตำมแอ่งทต่ี ้ำ่ เช่นหนอง บงึ แม่น้ำ ทะเลสำบ เป็นต้น นอกจำกนีน้ำผิวดินยังเกิดขึน
ได้จำกส่วนของน้ำที่ไหลล้นออกจำกใต้ดินเข้ำมำสมทบด้วย ปริมำณของน้ำผิวดินจะมำกหรือน้อย
ขึนอยู่กับปัจจัยดังนี (i) สภำพควำมผันแปรของปริมำณน้ำฝนท่ีตกลงมำยังพืนที่นัน ๆ (ii) ลักษณะภูมิ
ประเทศ และ (iii) โครงสร้ำงของดิน แหล่งน้ำจืดผิวดินมีทังที่เกิดขึนตำมธรรมชำติและท่ีสร้ำงขึนแบ่ง
ออกได้เปน็ 3 ประเภทดังนี

ก. แหล่งน้ำไหล (riverine) จัดเป็นแหล่งน้ำผิวดินที่มีต้นก้ำเนิดมำจำกน้ำที่ไหลบนแผ่นดิน
ซึ่งมีกำรกัดเซำะพืนดินเป็นร่องเล็กๆ และไหลตำมควำมลำดชันของสภำพภูมิประเทศลงสู่ทะเล เป็น
แหล่งน้ำท่ีมีน้ำไหลตลอดปีหรือน้ำไหลบำงฤดู ได้แก่ แม่น้ำ ล้ำธำร ล้ำคลอง ล้ำห้วย นอกจำกนียัง
รวมถึงแหล่งน้ำที่สร้ำงขึน เช่น พืนที่ชลประทำน อ่ำงเก็บน้ำหรือเขื่อนกักเก็บน้ำต่ำงๆ รวมถึงคลองที่
ขดุ ขึนอีกด้วย

ข. ทะเลสำบหรอื บึง (lacustrine) จดั แหล่งนำ้ ขนำดใหญ่หรอื พืนทที่ ีม่ นี ำ้ ขังตลอดเวลำหรือ
บำงฤดู และมกี ระแสนำ้ ไหลเล็กน้อย มีควำมลึกมำกกว่ำ 2 เมตร และมีพืชน้ำน้อยกว่ำร้อยละ 30 ของ
ผวิ น้ำ เชน่ ทะเลสำบ บึงต่ำงๆ

ค. ที่ลุ่มชืนแฉะหรือหนองน้ำ (palustrine) จัดเป็นแหล่งน้ำท่ีพืนท่ีมีน้ำท่วมขังอยู่
ตลอดเวลำหรือบำงฤดู มีควำมลึกไม่เกิน 2 เมตร และมีพืชน้ำปกคลุมมำกกว่ำร้อยละ 30 ของผิวน้ำ
ได้แก่ ทีล่ มุ่ ชืนแฉะ (marsh) หนองน้ำซับ (bog) ท่ีลุ่มนำ้ ขัง (swamp) เปน็ ต้น

2.2 กำรหมนุ เวยี นของนำ้ ในโลก

น้ำที่พบในโลกสำมำรถเปลี่ยนสถำนะไป-มำในสภำพอุณหภูมิที่แตกต่ำงกันบนพืนผิวโลก เช่น
สำมำรถเปลี่ยนสถำนะจำกน้ำซ่ึงอยู่ในสถำนะของเหลว เป็นไอน้ำซึ่งอยู่ในสถำนะของก๊ำซ และเป็น
น้ำแขง็ หรือหิมะ ซึ่งอยู่ในสถำนะของแข็งได้ เรียกกำรเปลี่ยนสถำนะและกำรเคล่ือนย้ำยของน้ำท่ีมีอยู่
ในโลกตำมสภำพอุณหภูมิ โดยไม่มีกำรสูญหำยไปจำกวงจรกำรหมุนเวียนนีว่ำ วัฎจักรของน้ำ หรือ
วงจรอุทกวิทยำของน้ำ (hydrological cycle) กำรหมุนเวียนของน้ำในโลกจัดเป็นวัฎจักรท่ีไม่มี
จุดเริ่มต้นและจุดสินสุดของกระบวนกำร และเกี่ยวข้องกับกำรเปล่ียนแปลงที่ส้ำคัญ 5 กระบวนกำร
(รูปที่ 2.2)

1) กำรระเหยกลำยเป็นไอ เป็นกำรเปลี่ยนสถำนะของน้ำบนพืนผิวไปสู่บรรยำกำศ ทังกำร
ระเหยเปน็ ไอโดยตรง (evaporation) จำกแหลง่ กกั เก็บน้ำบนพืนโลกและผิวดินท่ีชุ่มชืน และจำกกำร
คำยระเหยน้ำของพืช (evapotranspiration) รวมไปถึงกิจกรรมต่ำงๆของมนุษย์เช่น กำรหุงต้ม กำร
ผลิตพลังงำนไฟฟ้ำ กระบวนกำรเหล่ำนีเป็นแหล่งก้ำเนิดของไอน้ำในบรรยำกำศ ซึ่งท้ำให้อำกำศมี
ปรมิ ำณของไอน้ำหรือควำมชนื บรรยำกำศ (atmospheric humidity) แปรผันอยู่ระหว่ำงร้อยละ 0-5
โดยปรมิ ำตร

2) หยำดน้ำฟ้ำ (precipitation) เป็นกระบวนกำรควบแน่นและกำรตกกลับของไอน้ำใน
บรรยำกำศสู่ผิวโลก กำรเปลี่ยนสถำนะ/กำรควบแน่นของไอน้ำในบรรยำกำศเกิดเป็นละอองน้ำหรือ

~ 14 ~

ผลึกน้ำแข็งขนำดเล็กท่ีพบในรูปฟอร์มต่ำงๆ ได้แก่ เมฆ (clouds) หมอก (fog) น้ำค้ำง (dew) และ
น้ำค้ำงแข็ง (frost)1 กำรควบแน่นเกิดขึนเนื่องจำกกำรลดลงของอุณหภูมิอำกำศตำมระดับควำมสูง

จนกระท่ังควำมดันไอ

น้ ำ อ่ิ ม ตั ว ข อ ง อ ำ ก ำ ศ

เ ท่ ำ กั บ ค ว ำ ม ดั น ไ อ ที่

แท้จริง หรือท่ีเรียกว่ำ

อุ ณ ห ภู มิ จุ ด น้ ำ ค้ ำ ง

(dew point

temperature) หำก

ปริมำณละอองน้ำและ

ผ ลึ ก น้ ำ แ ข็ ง เ ห ล่ ำ นี มี

มำกขึน จนเกิดกำร

รวมตัวเป็นหยดน้ำและ

เ ม็ ด น้ ำ แ ข็ ง ท่ี มี ข น ำ ด

ใหญ่เกินกว่ำแรงพยุง

ของอำกำศ หยดน้ำ

และเม็ดน้ำแข็งเหล่ำนี

จะตกกลับคืนสู่พืนดิน

และพืนน้ำในรูปแบบ รูปท่ี 2.2 วฎั จักรของน้า
ต่ำงๆ ที่ส้ำคัญคือ ฝน Note. Adapted from Water Cycle (Online). By the Editors of
(rain) หิมะ (snow)
Encyclopædia Britannica, 2008, Retrieved from

ลูกเห็บ (hail) ฝน https://global.britannica.com/science/water-cycle

น้ำแขง็ (sleet) และน้ำแขง็ เคลอื บ (glazed frost)

3) กำรกักเก็บโดยพืช หยำดน้ำฟ้ำ โดยเฉพำะในรูปของน้ำฝน ซ่ึงตกลงท่ีเรือนยอดของต้นไม้

จะถูกพืชกักไว้ตำมใบหรือล้ำต้น เรียกน้ำส่วนนีว่ำ น้ำพืชยึด (intercepted water) ปริมำณน้ำฝนที่

มำกกวำ่ เกนิ กวำ่ ที่พืชยึดไว้ก็จะตกลงสู่ผิวดิน รวมกับปริมำณน้ำฝนที่ไม่ถูกรองรับไว้โดยเรือนยอดของ

ตน้ ไม้ ซ่ึงรวมเรียกวำ่ น้ำพืชหยด (throughfall water)

4) กำรซึมลงดิน (infiltration) เป็นกระบวนกำรไหลซึมของน้ำฝนลงชันดินด้วยแรงดึงดูด

ของโลกและแรงดูดซับตำมช่องว่ำงของเม็ดดิน ซึ่งอัตรำกำรซึมขึนกับประเภทของดิน และปัจจัย

ประกอบอ่นื ๆ เช่นควำมชืนในดนิ ชันของดิน และชันของหินอุ้มน้ำ (aquifer) ในดินชันบนที่มีช่องว่ำง

ระหว่ำงอนุภำคดิน อำกำศและน้ำ หรือท่ีเรียกรวมว่ำเขตอำกำศอ่ิมตัว (zone of aeration หรือ

vadose zone) น้ำที่ซึมในเขตนีจะกระจำยไปตำมช่องว่ำงของอนุภำคดินและถูกยึดเกำะไว้ด้วยกำร

ต้ำนแรงโน้มถ่วงของโลกในช่องว่ำงขนำดเล็ก หรือโดยแรงดึงดูดของโมเลกุลรอบอนุภำคดิน

(capillary force) ท้ำให้น้ำถูกกักเก็บไว้ในรูปควำมชืนในดิน ในกรณีท่ีเม็ดดินมีควำมชืนน้อยมำก จะ

พบว่ำมีอัตรำกำรซึมลงดินสูงมำก ซึ่งน้ำที่ซึมลงดินนีบำงส่วนสำมำรถซึมลึกลงสู่ด้ำนล่ำงของดินตำม

1 นำ้ ค้ำงแขง็ (frost) ในที่นไี มไ่ ดห้ มำยถึงน้ำคำ้ งท่เี ปลีย่ นสภำพจำกหยดน้ำเป็นนำ้ แข็ง แตเ่ ป็นรปู แบบของกำรควบแนน่ ของไอน้ำ เม่ือสภำพอำกำศมีอุณหภูมิลดลง
จนถงึ จดุ เยือกแขง็ และไอน้ำในอำกำศมกี ำรเปล่ยี นสถำนะเป็นน้ำแขง็ โดยตรงดว้ ยกระบวนกำรระเหดิ

~ 15 ~

แนวดิ่ง เรียกกระบวนกำรดังกล่ำวว่ำ กำรซึมลึก (percolation) โดยบำงส่วนนันอำจถูกเก็บไว้ในชัน
ดินหรือซึมลึกลงไปถึงชันระดับน้ำใต้ดิน (water table หรือgroundwater) น้ำบำงส่วนอำจไหลไป
เจอชันหินกันน้ำ (impermeable layer) แล้วเกิดกำรไหลไปตำมควำมลำดเทของพืนที่ เรียกว่ำน้ำ
ไหลด้ำนข้ำง (interflow, subsurface flow หรือ lateral flow) กำรไหลของน้ำส่วนนีจะด้ำเนิน
ตอ่ ไปจนกระทัง่ ออกส่พู นื ดนิ อีกครัง เรยี กว่ำ น้ำซบั (spring หรอื resurgence)

5) กำรไหลบ่ำบนพืนผิว (overland flow หรือ surface runoff) เป็นกระบวนกำรที่พบเมื่อ
ดินอ่ิมตัวด้วยน้ำหรือฝนตกในอัตรำที่สูงกว่ำอัตรำกำรซึมของน้ำผ่ำนผิวดิน และเกิดน้ำเอ่อหน้ำผิวดิน
ซ่ึงจะรวมกันในปริมำณที่มำกขึนและไหลลงตำมควำมลำดชันไปสู่ที่ต้่ำกว่ำเช่นแม่น้ำ ล้ำธำร เรียกน้ำ
ส่วนนวี ่ำ นำ้ ทำ่ (runoff)

2.3 องคป์ ระกอบของน้ำ

น้ำจัดเป็นสำรละลำยที่มีควำมเข้มข้นต่้ำ หรือ
สำรละลำยทมี่ ขี องแข็งละลำยได้ (dissolved solids) ตารางท่ี 2.2 องคป์ ระกอบของน้ำทะเล

เป็นตัวถูกละลำยท่ีส้ำคัญ โดยท่ัวไปองค์ประกอบและ ชนดิ ของไอออน ควำมเข้มขน้ (ppm)
ควำมเข้มข้นของสำรเจือปนในน้ำขึนอยู่กับชนิดของ คลอไรด์ (Cl-)
แหล่งน้ำ เช่นน้ำทะเลมีปริมำณของแข็งละลำยได้โดย โซเดียม (Na+) 19,000
เฉลี่ยเท่ำกับร้อยละ 3.5 โดยน้ำหนักต่อปริมำตร ซลั เฟต (SO42-) 10,600
(35,000 ppm) (Girard, 2005) ประกอบด้วยโซเดียม แมกนเี ซยี ม (Mg2+) 2,600
(Na+) และคลอไรด์ (Cl-) ในปริมำณมำกที่สุด แคลเซียม (Ca2+) 1,300
นอกจำกนียังพบไอออนอื่นๆในระดับควำมเข้มข้น โพแทสเซียม (K+) 400
มำกกว่ำ 1 ppm ดังแสดงในตำรำงท่ี 2.2 ในทำง ไบคำร์บอเนต (HCO3-) 380
โบรไมด์ (Br-) 140

65

กลับกันพบว่ำน้ำจืด (freshwater) มีควำมเข้มข้นของ สำรอ่นื ๆ 34

ของแขง็ ท่ลี ะลำยได้ในปริมำณท่ีตำ้่ กว่ำเม่ือเทียบกับน้ำ ของแข็งละลายได้ท้ังหมด 34,519

ทะเล โดยระดับควำมเข้มข้นสูงสุดที่พบมีค่ำประมำณ Note. From Principles of Environmental
0.1%w⁄v (1000 ppm)2 นอกจำกนีพบว่ำ Chemistry (p.204). by J.E.Girard, 2005,
องค์ประกอบของไอออนต่ำงๆที่พบในน้ำจืดก็มีควำม MA: Jons and Bartlett Publishers, Inc.
แตกต่ำงจำกท่ีพบในน้ำทะเล (ตำรำงที่ 2.3) ไอออนบวกท่ีพบมำกที่สุดคือแคลเซียม (Ca2+) และ
แมกนเี ซียม (Mg2+) ในขณะทไ่ี อออนลบท่ีพบเป็นจำ้ นวนมำกในน้ำจืด คอื ไบคำร์บอเนต (HCO3-)

ตารางที่ 2.3 รอ้ ยละของไอออนทพี่ บเปน็ องค์ประกอบหลกั ในน้ำจดื เทยี บกบั ในน้ำทะเล

ชนิดของไอออน น้ำจดื นำ้ ทะเล
HCO3- 41.0 0.2
Ca2+ 16.0 0.9
Mg2+ 14.0 4.9
Na+ 11.0 41.0
Cl- 8.5 49.0
Note. From Principles of Environmental Chemistry (p.204). by J.E. Girard,
2005, MA: Jons and Bartlett Publishers, Inc.

2 ค่ำดงั กลำ่ วจงึ ถกู ใช้เกณฑ์ในกำรตดั สินวำ่ นำ้ ตวั อย่ำงเปน็ น้ำจืด (Freshwater) หรอื นำ้ เคม็ (Saline water)

~ 16 ~

2.4 สมบตั บิ ำงประกำรของน้ำ
น้ำมีควำมส้ำคัญต่อส่ิงมีชีวิตบนโลก กระบวนกำรสังเครำะห์แสงซึ่งเป็นแหล่งท่ีมำของสำรอำหำร

และพลงั งำนส้ำหรับสงิ่ มีชวี ติ ต่ำงๆ นันไมส่ ำมำรถเกดิ ขนึ ได้ถ้ำโลกไม่มนี ้ำ นอกจำกกำรสังเครำะห์แสง
แล้ว น้ำเป็นสำรตังต้นในปฏิกิริยำเคมีอื่นๆ ที่ส้ำคัญได้แก่ปฏิกิริยำออกซิเดชัน-รีดักชัน และปฏิกิริยำ
ไฮโดรไลซิส อีกทังน้ำจัดเป็นตัวกลำงในกำรเคล่ือนย้ำยสำรต่ำงๆ ทังในกำรล้ำเลียงธำตุอำหำรไปยัง
ส่วนต่ำงๆของพชื เป็นตัวกลำงในกำรเคลื่อนย้ำยไอออนของเกลือและก้ำจัดของเสียออกจำกร่ำงกำย
ของมนษุ ย์ ตลอดจนใช้เปน็ แหล่งท่อี ยอู่ ำศัยของส่ิงมีชีวิต ด้วยเหตุนีควำมรู้ควำมเข้ำใจเกี่ยวกับสมบัติ
ของนำ้ จะช่วยท้ำใหผ้ ู้อ่ำนเขำ้ ใจถึงสำเหตุที่น้ำมีควำมสำ้ คญั ตอ่ สิ่งมีชีวิต
2.4.1 โครงสร้างโมเลกลุ และการเกิดพนั ธะไฮโดรเจน

น้ำเป็นสำรเคมีท่ีมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้ำงเบำคือ 18 กรัมต่อโมล ประกอบขึนจำกอะตอม
ของไฮโดรเจน 2 อะตอมและอะตอมของออกซิเจนอีก 1 อะตอม มีสูตรโมเลกุลง่ำยๆ คือ H2O
เน่ืองจำกออกซิเจนมีอิเลกตรอนคู่โดด (lone paired electron) ท้ำให้เกิดแรงผลักอิเลกตรอนกับ
อะตอมของไฮโดรเจนให้ห่ำงกันมำกที่สุด ส่งผลให้น้ำมีโครงสร้ำงทำงโมเลกุลเป็นแบบงอ โดยมีมุม
ระหว่ำงพันธะเป็น 105o (รูปที่ 2.3ก) พันธะที่ยึดระหว่ำงอะตอมของไฮโดรเจนกับอะตอมของ
ออกซิเจนจัดเป็นพันธะโคเวเลนท์แบบมีขัว (polar covalent bond) โดยมีควำมยำวพันธะระหว่ำง
O กับ H เท่ำกับ 0.9572 องศำอัมสตรอง และเนื่องจำกออกซิเจนมีควำมสำมำรถในกำรดึงดูด
อิเลกตรอนเข้ำหำนิวเคลียสได้ดีกว่ำไฮโดรเจน ท้ำให้เกิดหมอกของอิเลกตรอน (electron cloud) ไป
ชุมนุมทำงด้ำนออกซิเจนมำกกว่ำไฮโดรเจน ส่งผลให้อะตอมของออกซิเจนแสดงควำมเป็นขัวลบ (-)
ในขณะท่ีอะตอมของไฮโดรเจนแสดงควำมเป็นขัวบวก (+) ประกอบกับควำมไม่เป็นสมมำตรของ
โครงสร้ำงโมเลกุลของน้ำ ท้ำให้โมเลกุลของน้ำมีควำมเป็นขัวสูง (รูปท่ี 2.3ข) และจัดเป็นวัสดุ
ไดอิเลกทริก3 ท่ีมีค่ำคงท่ีไดอิเลกทริกระหว่ำง 48-88 ขึนกับอุณหภูมิ โดยโมเลกุลของน้ำจะมีค่ำคงท่ี
ไดอิเลกทริกลดลงเม่ืออุณหภูมิสูงขึน (“Dielectric Constants of Common Materials”, n.d.) ท้ำ
ให้ในแง่ของกำรเป็นตัวท้ำละลำย น้ำจะสำมำรถเหน่ียวน้ำให้เกิดกำรแตกตัวของ electrolyte หรือ
เกลือต่ำงๆ ในนำ้ ไดง้ ่ำย นำ้ จึงจัดเปน็ ตัวทำ้ ละลำยทีด่ ี โดยเฉพำะอยำ่ งกับสำรประกอบไอออนกิ

(ก) (ข)

รปู ที่ 2.3 โครงสรา้ งโมเลกุลและสภาพขั้วของน้า

โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลนันสำมำรถเกิดกำรเช่ือมต่อกันจนเกิดเป็นโครงร่ำงท่ีมีควำม
ซบั ซอ้ นขึน ด้วยแรงดงึ ดูดระหว่ำงโมเลกุลที่เรียกว่ำ พันธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond แสดงโดยใช้
เส้นประดังรูปท่ี 2.4ก) พันธะไฮโดรเจนระหว่ำงโมเลกุลของน้ำ เกิดขึนจำกกำรสร้ำงพันธะระหว่ำง
ไฮโดรเจนอะตอมในโมเลกุลของน้ำกับอิเลกตรอนคู่โดดของออกซิเจนอะตอมในอีกโมเลกุลหนึ่ง ด้วย

3 ค่ำคงทีไ่ ดอเิ ลกทรกิ เปน็ สมบัตทิ ำงไฟฟำ้ ทบ่ี ง่ บอกถึงควำมมีขวั (polarity) ของวสั ดทุ อ่ี ุณหภูมิใดๆ

~ 17 ~

กำรจดั เรยี งตัวอย่ำงเหมำะสม โมเลกุลของน้ำจะสำมำรถสร้ำงพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลอ่ืนๆได้ถึง 4
พันธะ (รูปที่ 2.4ข) พันธะไฮโดรเจนนีเองเป็นสำเหตุส้ำคัญที่ท้ำให้แต่ละโมเลกุลของน้ำสำมำรถมำ
ประกอบกันเป็นโมเลกุลท่ีมีขนำดใหญ่ขึนและเกิดเป็นรูปฟอร์มต่ำงๆ ที่ส้ำคัญได้แก่ น้ำทะเล แม่น้ำ
หิมะ ธำรน้ำแข็ง และอ่ืนๆ

น้ำในสถำนะก๊ำซ ของเหลว หรือของแข็ง (หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่ำ ไอน้ำ น้ำ และน้ำแข็ง) มี
กำรจัดเรียงตัวของโมเลกุลของน้ำแตกต่ำงๆกันไป โครงสร้ำงของโมเลกุลของไอน้ำจะมีควำมไม่เป็น
ระเบียบมำกที่สดุ เน่ืองจำกโมเลกลุ ของน้ำในสถำนะก๊ำซสำมำรถเคล่ือนที่ได้อย่ำงอิสระอยู่ตลอดเวลำ
ในขณะที่โมเลกุลของน้ำ ซึ่งมีควำมเป็นอิสระน้อยกว่ำไอน้ำ สร้ำงพันธะไฮโดรเจนระหว่ำงโมเลกุลได้
เชน่ เดยี วกบั โครงสร้ำงโมเลกุลของน้ำแข็ง แต่เน่ืองจำกโมเลกุลยังมีกำรเคลื่อนท่ี ท้ำให้มีกำรสร้ำงและ
กำรสลำยพันธะไฮโดรเจนเกิดขึนภำยในโครงสร้ำงตลอดเวลำ กำรจัดเรียงตัวของโมเลกุลจึงมีควำมไม่
เป็นระเบียบอยู่ค่อนข้ำงสูงเมื่อเทียบกับโครงสร้ำงที่เป็นของแข็ง (รูปท่ี 2.5ก) ในกรณีของน้ำแข็ง
โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลสร้ำงพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลอ่ืนๆอีก 4 โมเลกุลเช่นเดียวกัน แต่
โครงสรำ้ งของโมเลกุลมีควำมเป็นระเบียบมำกกว่ำ โดยระยะห่ำงระหว่ำงออกซิเจนในโมเลกุลแรกกับ
โมเลกุลใกลเ้ คยี งมีค่ำประมำณ 2.76 องศำอังสตรอม (รูปที่ 2.5ข)

(ก) (ข)

รปู ที่ 2.4 พันธะไฮโดรเจนทเี่ ช่อื มระหว่างโมเลกุลของน้า

(ก) (ข)

รปู ที่ 2.5 การจดั เรยี งตัวของโครงสร้างโมเลกลุ ของน้าในสถานะ (ก) ของเหลว และ (ข) ของแขง็
Note. From the MathMol Hypermedia Textbook, A K-12 Guide to the World of Molecules

(Online). by MathMol, 2003, Retreived from
http://www.nyu.edu/pages/mathmol/textbook/info_water.html.

2.4.2 สมบตั ิทางกายภาพที่สาคญั
น้ำจัดเป็นสำรประกอบไดไฮไดรด์ของออกซิเจน แต่มีสมบัติพิเศษท่ีต่ำงจำกสำรประกอบ

ไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกัน นั่นคือน้ำเป็นโมเลกุลเพียงชนิดเดียวของสำรประกอบในกลุ่มนีท่ี
สำมำรถพบได้ทังสำมสถำนะในส่ิงแวดล้อม ในขณะที่สำรประกอบไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกัน

~ 18 ~

ซ่ึงได้แก่ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ไฮโดรเจนซีลีไนด์ (H2Se) ไฮโดรเจนเทลูไลด์ (H2Te) จะพบได้เพียง
สถำนะก๊ำซเพียงอย่ำงเดียว นอกจำกนีน้ำยังมีสมบัติทำงกำยภำพและทำงเคมีท่ีแตกต่ำงจำกสำรอ่ืนๆ
นักวิทยำศำสตร์ส่วนใหญ่มีข้อสรุปท่ีตรงกันเก่ียวกับสำเหตุดังกล่ำวนั่นก็คือ ควำมสำมำรถในกำรเกิด
พันธะไฮโดรเจนของน้ำ ถึงแม้ว่ำพันธะนีจะใช้ยึดโมเลกุลต่ำงๆของน้ำไว้ด้วยกันและมีควำมแข็งแรงท่ี
น้อยกว่ำพันธะโควำเลนท์ ซึ่งใช้ยึดอะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมของออกซิเจนไว้ภำยในโมเลกุล
ของน้ำ แต่พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะที่มีบทบำทส้ำคัญต่อสมบัติต่ำงๆของน้ำทังในสถำนะที่เป็น
ของเหลวและของแขง็

(1) จดุ เดอื ดและจุดหลอมเหลว
โดยทั่วไปพบว่ำ จุดเดือดของสำรประกอบของธำตุในหมู่เดียวกันมีค่ำเพ่ิมขึนตำมกำร

เพิ่มขึนของมวลโมเลกุลของสำรในกลุ่มนันๆ ท้ำให้ในทำงทฤษฎี น้ำควรมีจุดเดือดต่้ำสุดเม่ือ
เปรียบเทยี บกบั สำรประกอบไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกันกับออกซิเจน โดยน้ำควรมีจุดเดือดอยู่ท่ี

-80C (-112F) (รูปที่ 2.6) ซ่ึงจะท้ำให้พบน้ำได้เพียงสถำนะเดียวในสิ่งแวดล้อม คืออยู่ในสถำนะ
ก๊ำซ และท้ำให้ไม่มีส่ิงมีชีวิตอำศัยอยู่ในโลกใบนีได้ แต่ในควำมเป็นจริงพบว่ำน้ำมีจุดเดือดสูงกว่ำ
สำรประกอบไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกัน (รูปที่ 2.6) ควำมแตกต่ำงท่ีเกิดขึนนีมีสำเหตุมำจำกน้ำ
เป็นสำรประกอบไดไฮไดรด์เพียงชนิดของธำตุหมู่ VIA ท่ีมีพันธะไฮโดรเจนเชื่อมต่อระหว่ำงโมเลกุล
ในขณะทสี่ ำรประกอบไดไฮไดรดข์ องธำตอุ ืน่ ในหมู่ VIA ไมส่ ำมำรถเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่ำงโมเลกุล
ได้ กำรมพี นั ธะไฮโดรเจนเชือ่ มตอ่ ระหวำ่ งโมเลกุลนีมีผลให้โมเลกุลของน้ำในสถำนะของเหลวมีแรงยึด
เหนยี่ วระหวำ่ งโมเลกุลมำกกว่ำสำรประกอบไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกัน ท้ำให้ต้องใช้พลังงำนใน
กำรสลำยพันธะมำกกว่ำเพ่ือเปลี่ยนสถำนะของน้ำจำกของเหลวให้กลำยเป็นไอ ส่งผลให้จุดเดือดของ
น้ำมีค่ำสูงกว่ำสำรประกอบไดไฮไดรด์ของธำตุในหมู่เดียวกัน ในกรณีของจุดหลอมเหลวก็พบ
ปรำกฎกำรณ์ท่คี ลำ้ ยคลงึ กัน

120

Hydrogen VIA Oxygen 100 H2O (Actual boiling point, 100oC)

Sulfur 80

Selenium 60
Telleurium

ุจดเ ืดอด (oC) 40

20 H2Te
0 (-2.2oC)

-20 H2Se
-40
-60 H2O (-41.3oC)
-80 H2S
-100
(-60.3oC)

(Expected boiling point, -80oC)

123 456

ลำดบั ของคำบในตำรำงธำตุ

รูปท่ี 2.6 จุดเดือดของสารประกอบไดไฮไดรด์ของธาตุหมู่ VIA
Note. From Principles of Environmental Chemistry (p. 208). by J.E. Girard, 2005, MA: Jons and

Bartlett Publishers, Inc.

(2) ควำมหนำแนน่
ควำมหนำแน่นบอกถึงน้ำหนักของสำรต่อหนึ่งหน่วยปริมำตร ซึ่งมีค่ำเปลี่ยนไปตำม

อุณหภูมิ โดยท่ัวไปพบว่ำ ควำมหนำแน่นของสำรเคมีมีค่ำเพ่ิมขึนเมื่ออุณหภูมิต่้ำลง และจะมีควำม
หนำแน่นสูงสุดท่ีจุดเยือกแข็งของสำรนันๆ น่ันหมำยควำมว่ำสำรในสถำนะของแข็งมีน้ำหนักท่ี

~ 19 ~

มำกกว่ำสำรชนิดเดียวกันในสถำนะของเหลว ดังนันถ้ำน้ำของแข็งใส่ลงในสำรชนิดเดียวกันท่ีอยู่ใน
สถำนะของเหลว อย่ำงเช่นพำรำฟนิ แข็งในพำรำฟินเหลว (รูปที่ 2.7ก) ส่ิงที่เรำจะพบคือของแข็งจะจม
ตัวลงด้ำนล่ำงภำชนะท่ีมีของเหลวบรรจุอยู่ ควำมสัมพันธ์เช่นนีจะพบได้ในกรณีของแข็ง-ของเหลว
ทัว่ ไป ยกเว้นในกรณีของน้ำท่ีพบว่ำน้ำแข็งเกิดกำรลอยตัวอยู่ท่ีผิวหน้ำน้ำดังรูปท่ี 2.7ข ทังนีเนื่องจำก
ควำมหนำแน่นสูงสุดของน้ำนันไม่ได้พบท่ีจุดเยือกแข็งของน้ำ (0C) แต่พบที่ 4C ซึ่งเป็นอุณหภูมิท่ี
โมเลกุลของน้ำยังอยู่ในสถำนะของเหลว (รูปท่ี 2.8) ส่งผลให้น้ำแข็งมีควำมหนำแน่นน้อยกว่ำน้ำและ
เกดิ กำรลอยตัวอยทู่ ีผ่ วิ หน้ำนำ้ ได้

(ก) (ข)

รปู ที่ 2.7 (ก) การจมตวั ของพาราฟนิ แข็งในพาราฟินเหลว (ข) การลอยตวั ของนา้ แข็งในนา้
Note. From Principles of Environmental Chemistry (p. 211). by J.E. Girard, 2005, MA: Jons and

Bartlett Publishers, Inc.

รูปแบบควำมสัมพันธ์ระหว่ำงควำม

หนำแน่นของน้ำกับอุณหภูมิที่แตกต่ำง

ไปจำกสำรอ่ืนๆ เป็นผลเน่ืองมำจำก

กำรจดั เรียงโมเลกลุ ของ H2O ในน้ำแข็ง
เกิดขึนอย่ำงเป็นระเบียบ ท้ำให้โครง
ผลึกน้ำแข็งมีระยะห่ำงระหว่ำงแต่ละ

โมเลกุลของ H2O ท่ีมำเช่ือมต่อกัน
มำกกวำ่ ในกรณีของน้ำ (รูปท่ี 2.5) ด้วย
เหตุนีเอง จ้ำนวนโมเลกุลของ H2O ต่อ
หน่ึงหน่วยปริมำตรของน้ำแข็ง (อีกนัย

หนึ่งคือ น้ำหนักของน้ำแข็งต่อหน่ึง
หน่วยปรมิ ำตร หรือควำมหนำแน่นของ
น้ำแขง็ ) จึงมคี ำ่ นอ้ ยกว่ำน้ำ กำรลอยตัว

ของน้ำแข็งในน้ำเป็นสมบัติที่ส้ำคัญของ

รปู ท่ี 2.8 ความหนาแนน่ ของน้าท่ีอุณหภมู ิตา่ งๆ น้ำ ซ่ึงช่วยให้สัตว์น้ำสำมำรถอำศัยอยู่
Note. Adapted from Structure and Properties of ใ น แ ห ล่ ง น้ ำ ไ ด้ ใ น ช่ ว ง ฤ ดู ห น ำ ว ท่ี มี

Watery. by M. Stute, Retrieved from อุณหภูมิลดต่้ำกว่ำ 0C เพรำะเมื่อ
http://www.ldeo.columbia.edu/~martins/climate_wat อุณหภูมิของอำกำศลดต้่ำกว่ำจุดเยือก
แข็งของน้ำ ผิวน้ำเกิดกำรเปลี่ยน
er/slides/density_t.gif

~ 20 ~

สถำนะกลำยเป็นน้ำแข็งลอยปกคลุมบนผิวน้ำ นอกจำกมีผลต่อกำรด้ำรงชีวิตของสัตว์น้ำแล้ว สมบัติ
ของน้ำในหวั ขอ้ นมี บี ทบำทส้ำคัญต่อกำรแบ่งชันน้ำเน่ืองจำกอุณหภูมิ (Thermal Stratification) และ
กำรหมุนเวียน/พลิกกลับของน้ำ (Turnover) โดยเฉพำะแหล่งน้ำในเขตอบอุ่น (Temperate Zone)
ที่มี 4 ฤดูกำล (รูปท่ี 2.9) ปรำกฏกำรณ์แบ่งชันน้ำจะเกิดขึนในฤดูร้อน (รูปที่ 2.9ก) ในช่วงเวลำ
ดังกล่ำว ผิวน้ำท่ีสัมผัสกับชันบรรยำกำศมีอุณหภูมิสูงกว่ำก้นทะเลสำบ ท้ำให้น้ำชันบนมีควำม
หนำแน่นต่้ำกว่ำน้ำชันล่ำง เกิดกำรแบ่งชันน้ำตำมระดับควำมลึกออกเป็น 3 โซน ได้แก่น้ำชันบน
(epiliminon) ชันรอยต่อ (metalimnion/thermocline) และน้ำชันล่ำง (hypolimnion) โดย
epilimnion เป็นบริเวณท่ีแสงอำทิตย์สำมำรถส่องถึง ท้ำให้น้ำในชันนีมีอุณหภูมิอุ่นกว่ำน้ำท่ีอยู่
ด้ำนล่ำง แสงอำทิตย์ท่ีส่องถึงช่วยให้สำหร่ำย/พืชน้ำสำมำรถสังเครำะห์แสง และท้ำให้มีปริมำณ
ออกซิเจนละลำยในน้ำมำกพอ แต่เม่ือระดับควำมลึกเพิ่มขึนและแสงอำทิตย์ส่องลงไปถึงได้น้อยลง
อุณหภูมขิ องนำ้ จะเกดิ กำรลดลงอย่ำงเฉยี บพลัน เกดิ เปน็ ชนั ของ thermocline เลยจำกจุดนีไปraน้ำมี
อุณหภูมิคงที่ และเย็นกว่ำอุณหภูมิของน้ำในชัน epilimnion ประกอบกับแสงอำทิตย์นันไม่สำมำรถ
ส่องผ่ำนลงไปได้ กิจกรรมกำรสังเครำะห์แสงเกิดขึนได้น้อยมำก ในขณะเดียวกันกำรย่อยสลำยของ
สำรอินทรีย์ต่ำงๆเกิดขึนเป็นจ้ำนวนมำก ส่งผลให้ออกซิเจนละลำยได้มีปริมำณน้อย เรียกชันน้ำนีว่ำ
hypolimnion เม่ือฤดูร้อนสินสุดลง อำกำศมีอุณหภูมิเย็นขึนในช่วงฤดูใบไม้ร่วง (fall) อุณหภูมิที่
ผิวหน้ำของน้ำจะลดลงตำมไปด้วย ผลที่เกิดขึนตำมมำคือเกิดกำรหมุนเวียนของชันน้ำ (overturn)
โดยน้ำชันบน (epilimnion) ซึ่งมีอุณหภูมิท่ีต้่ำลงจะมีควำมหนำแน่นมำกกว่ำน้ำท่ีอยู่ด้ำนล่ำง
(hypolimnion) จะเกิดกำรจมตัวลงสู่ด้ำนล่ำงของแหล่งน้ำ เพิ่มปริมำณออกซิเจนละลำยน้ำให้กับ
สัตว์นำ้ ท่ีอยู่ดำ้ นลำ่ ง (รูปที่ 2.9) นำ้ ท่ีเคยอยู่ชันล่ำงซึง่ มีควำมหนำแนน่ ที่น้อยกว่ำจะเกิดกำรลอยตัวขึน
ส่ผู ิวน้ำ พร้อมกบั มปี ริมำณออกซิเจนละลำยเพ่มิ ขึนจำกกำรละลำยของกำ๊ ซออกซิเจนในชันบรรยำกำศ
และเมอื่ อุณหภูมติ ่ำ้ กวำ่ ศูนยใ์ นฤดูหนำว (winter) ผิวน้ำจะเกดิ กำรแขง็ ตัวเป็นน้ำแข็งและลอยปกคลุม
อยู่ที่ผิวหน้ำ (รูปท่ี 2.9ค) และเม่ือเข้ำสู่ฤดูใบไม้ผลิ (spring) กำรหมุนเวียนของน้ำ (overturn) จะ
เกิดขนึ อกี ครงั ดงั รูปที่ 2.9ง ดว้ ยเหตุผลเดยี วกับท่ีเกดิ ในฤดูใบไม้ร่วง (fall)

รูปท่ี 2.9 ผลของอุณหภมู ิอากาศทเี่ ปลี่ยนแปลงต่ออณุ หภมู ิและการหมุนเวยี นของนา้
ในแหลง่ น้า (ก) ฤดูร้อน (ข) ฤดใู บไมร้ ว่ ง (ค) ฤดูหนาว (ง) ฤดใู บไม้ผลิ

Note. Adapted from Seasonal Stratification in Temperate Lakes. by Hydrated at English
Wikipedia, 2006, Retrieved from

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/LSE_Stratification.png

~ 21 ~

(3) ควำมจคุ วำมรอ้ นจำ้ เพำะ
ควำมจุควำมร้อนจ้ำเพำะ (Specific heat capacity, C) คือปริมำณควำมร้อนท่ีท้ำให้

สำรหนกั 1 กรัมมีอุณหภมู สิ ูงขึน 1C ตัวอย่ำงเข่นในกำรท้ำให้น้ำ 1 กรัมมีอุณหภูมิเพ่ิมขึน 1C ต้อง
ใชพ้ ลงั งำนควำมรอ้ นเท่ำกบั 4.184 จลู (หรอื 1 คำลอร่ี) ซ่งึ ค่ำนมี ีควำมสมั พันธ์กับปริมำณควำมร้อนที่
ใช้ (q) กบั อุณหภูมิทเี่ ปล่ียนแปลง ( ) ดงั สมกำรที่ (2.1)

(2.1)

เมือ่ = ปรมิ ำณควำมร้อนทใี่ ช้ (Joules/calories)
= น้ำหนกั ของสำรท่สี นใจ (g)
= ค่ำควำมจุควำมรอ้ นจำ้ เพำะของสำร (J/g-oC)

= อุณหภมู ทิ เ่ี ปล่ยี นไปของสำร (C)

เม่ือเปรยี บเทียบค่ำควำมจุควำมร้อนจ้ำเพำะของน้ำทังสำมสถำนะกับสำรอื่นๆ ดังแสดง
ในตำรำงที่ 2.4 พบว่ำน้ำไม่ว่ำอยู่ในสถำนะของแข็ง ของเหลว หรือก๊ำซจะมีค่ำควำมจุควำมร้อนสูง
กว่ำสำรอื่นๆ ที่พบในสถำนะเดียวกัน ตัวอย่ำงเช่นน้ำแข็งมีค่ำควำมจุควำมร้อนจ้ำเพำะสูงเป็น 2 เท่ำ
และ 5 เท่ำของโลหะอะลูมิเนียมและเหล็ก ตำมล้ำดับ นั่นหมำยควำมว่ำถ้ำวัสดุสำมชนิดนี ได้แก่
น้ำแข็ง อะลูมิเนียม และเหล็ก ซึ่งหนัก 1 กรัมเท่ำกัน ได้รับควำมร้อนในปริมำณเท่ำๆกัน คือ 2.09 J

ส่ิงที่เรำจะพบคือน้ำแข็งจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึนเพียง 1C ในขณะที่อะลูมิเนียมจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึน

2.3C และเหล็กจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึนถึง 4.6C ในกรณีของน้ำจะพบผลเป็นไปในท้ำนองเดียวกัน
ค้ำถำมตอ่ มำคอื ค่ำควำมจุควำมรอ้ นจ้ำเพำะที่สงู ของน้ำมีบทบำทอยำ่ งไรตอ่ ส่ิงมีชีวิตและสงิ่ แวดลอ้ ม

ตารางท่ี 2.4 ค่ำควำมจคุ วำมรอ้ นของน้ำทังสำมสถำนะกบั สำรอืน่ ทพ่ี บในสถำนะเดยี วกนั

ชนดิ ของสำร ค ว ำ ม จุ ค ว ำ ม ชนิดของสำร ค ว ำ ม จุ ค ว ำ ม ชนิดของสำร ค ว ำ ม จุ ค ว ำ ม

ร้อนจำ้ เพำะ ร้อนจำ้ เพำะ ร้อนจำ้ เพำะ
(J/g-oC) (J/g-oC) (J/g-oC)

H2O(s) 2.03† H2O(l) 4.184† H2O(g) 1.86

Na(s) 1.23 CH3CH2OH(l) 2.42 N2(g) 1.04

Al(s) 0.90 CH3(CH2)6 CH3(l) 2.23 O2(g) 0.92
0.85† Br2(l) 0.47
CaCO3(s) 0.71†
C (graphite)
Fe(s) 0.45†

หมำยเหตุ : ข้อมูลส่วนใหญ่มำจำก General Chemistry (p. 192). By J.B. Umland and J.M. Bellama, 1996,

Pacific Grove, CA: Brooks/Cole Publishing Company. ส้ำหรับตัวยก (†) ข้อมูลมำจำก From Principles of

Environmental Chemistry (p. 209). by J.E.Girard, 2005, MA: Jons and Bartlett Publishers, Inc.

บทบำทที่ส้ำคัญอันแรกคือ กำรรักษำอุณหภูมิของร่ำงกำยส่ิงมีชีวิต ไม่ว่ำจะเป็นมนุษย์
พืชหรอื สตั วใ์ ห้มีคำ่ คงท่ี เน่อื งจำกรำ่ งกำยของสงิ่ มชี วี ติ มนี ำ้ เปน็ ส่วนประกอบไม่น้อยกว่ำ 70% (ตำรำง
ท่ี 2.5) ค่ำควำมจุควำมร้อนจ้ำเพำะที่สูงของน้ำจะช่วยรักษำให้อุณหภูมิของร่ำงกำยมีค่ำคงที่หรือ
เปล่ยี นแปลงน้อยมำก เม่อื ร่ำงกำยสิ่งมชี วี ติ ได้รบั ควำมร้อนหรือมีกำรสูญเสียควำมร้อนออกไป ควำมจุ
ควำมร้อนจ้ำเพำะของน้ำยังมีบทบำทส้ำคัญต่อสภำพภูมิอำกำศในโลก เนื่องจำกโลกของเรำมีน้ำเป็น
ส่วนประกอบถึงร้อยละ 70 ในรูปของแหล่งน้ำต่ำงๆ แหล่งน้ำเหล่ำนีจะช่วยในกำรดูดและคำยควำม

~ 22 ~

ร้อนจำกแสงอำทิตย์ไว้ โดยไม่ท้ำให้อุณหภูมิภำยในโลกของเรำเกิดกำรเปลี่ยนแปลงแบบเฉียบพลัน
เหมอื นอยำ่ งท่เี กดิ ขนึ บนดวงจันทร์ หรอื บนดำวพุธ

(4) ควำมร้อนทใ่ี ช้ในกำรหลอมเหลวและควำมร้อนทใ่ี ชใ้ นกำรระเหย

ควำมร้อนท่ีใช้ในกำรหลอมเหลว (Heat of fusion, ) คือปริมำณควำมร้อนท่ีใช้ในกำร

เปล่ยี นสถำนะของของแข็ง 1 กรมั ให้กลำยเปน็ ของเหลว ณ จดุ หลอมเหลว ในขณะทค่ี วำมรอ้ นท่ีใชใ้ น

ตารางที่ 2.5 สดั ส่วนของนำ้ ทพ่ี บในส่ิงมชี วี ติ กำรระเหย (Heat of vaporization,

) คือปริมำณควำมร้อนท่ีใช้ในกำร

ชนิดของส่ิงมชี ีวติ ร้อยละโดยนำ้ หนัก เปลี่ยนสถำนะของของเหลว 1 กรัมให้
97 กลำยเปน็ กำ๊ ซ ณ จดุ เดือดของสำรนัน โดย
สตั วท์ ะเลท่ีไม่มีกระดูกสันหลัง
ปลำ 82 ในกรณีของน้ำจะมีค่ำเท่ำกับ 80 cal/g
93 และ 540 cal/g ตำมล้ำดับ ซึ่งค่ำทังสองนี
ทำรกทม่ี ีอำยคุ รรภ์ 1 เดอื น
มนษุ ย์ 70 มีควำมสัมพันธ์กับควำมจุควำมร้อน
ไขไ่ ก่ 75 จ้ำเพำะของสำร แน่นอนว่ำเมื่อเทียบกับ
พชื ผกั สำรอ่ืนๆ เรำจะพบว่ำน้ำมีค่ำควำมร้อนท่ี
90 ใช้ในกำรหลอมเหลว กับควำมร้อนท่ีใช้ใน
 บรอคโคลี 85 ก ำ ร ร ะ เ ห ย สู ง ก ว่ ำ ส ำ ร ตั ว อื่ น ทั ง นี

 แอปเปลิ้ 80 เนื่องมำจำกกำรเกิดพันธะไฮโดรเจนใน

 องนุ่ 75 โครงสร้ำงของน้ำ ท้ำให้ต้องใช้พลังงำน

 มันฝร่งั

Note. From Principles of Environmental Chemistry มำกกว่ำสำรอ่ืนในกำรสลำยพันธะที่ยึด
(p. 203). by J.E.Girard, 2005, MA: Jons and Bartlett โครงสรำ้ งโมเลกลุ ของน้ำเอำไว้
Publishers, Inc.
คุณสมบัติในข้อนีของน้ำมีบทบำทส้ำคัญ

ต่อร่ำงกำยของสิ่งมีชีวิต โดยเฉพำะใน

ประเด็นกำรสูญเสียน้ำ ซ่ึงค่ำควำมร้อนของกลำยเป็นไอท่ีสูง หมำยถึงจ้ำเป็นต้องใช้พลังงำนจ้ำนวน

มำกในกำรเปล่ียนสถำนะของน้ำให้กลำยเป็นไอ ส่งผลให้ร่ำงกำยของสิ่งมีชีวิตไม่เกิดกำรสูญเสียน้ำไป

อย่ำงรวดเรว็ สมบตั ขิ อ้ นียงั มบี ทบำทส้ำคัญต่อสภำพภูมิอำกำศในโลก โดยในช่วงกลำงวันที่มีอุณหภูมิ

สูง จะเกดิ กำรระเหยของน้ำในแหล่งนำ้ ต่ำงๆ ซ่ึงในกำรระเหยนนั จะตอ้ งมีกำรใชพ้ ลงั งำนควำมร้อนเข้ำ

ไปเพื่อเปลี่ยนสถำนะของน้ำ ควำมร้อนนีถูกดึงมำจำกสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบของแหล่งน้ำ ผลท่ี

ตำมมำคือ พืนดินที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำมีสภำพที่เย็นกว่ำพืนดินที่อยู่ไกลจำกแหล่งน้ำออกไป และในช่วง

กลำงคืนที่อำกำศเย็นตัวลง ไอน้ำท่ีอยู่ในบรรยำกำศจะเกิดกำรควบแน่นพร้อมกับกำรคำยควำมร้อน

ออกมำ ส่งผลให้สภำพโดยรอบมีอุณหภูมสิ งู ขึน ซึ่งทำ้ ให้อุณหภมู ิในตอนกลำงคืนไม่ต่้ำจนเกินไป

(4) สมบตั อิ นื่ ๆ

น้ำจัดเป็นตัวท้ำละลำยท่ีดีมำก โดยเฉพำะส้ำหรับสำรประกอบไอออนิกหรือสำรอนิน-

ทรีย์ เนื่องจำกสมบัติไดโพลของน้ำ ซ่ึงมีผลต่อกำรละลำยและกำรเคลื่อนย้ำยของสำรต่ำงๆใน

ส่ิงแวดล้อม นอกจำกนีน้ำไม่ดูดกลืนแสงทังในช่วงท่ีตำมองเห็น (visible light) และในช่วงควำมยำว

คล่ืนสูง (UV) สมบัติของน้ำในข้อนีมีบทบำทที่ส้ำคัญต่อกำรสังเครำะห์แสงของพืชในน้ำและปริมำณ

ออกซิเจนในแหล่งนำ้

~ 23 ~

2.5 หนว่ ยท่ีใช้วัดปรมิ ำณสำรเจือปนในน้ำ

เม่ือกล่ำวถึงคุณภำพของน้ำ โดยทั่วไปนันจ้ำเป็นต้องทรำบควำมเข้มข้นหรือระดับปริมำณของ
สิ่งเจือปนในตัวกลำงนันๆ ซ่ึงกำรระบุควำมเข้มข้นสำมำรถแสดงได้หลำยรูปแบบ ในท่ีนีจะขอกล่ำว
ทบทวนถึงหน่วยท่นี ิยมใชก้ ันเม่อื พูดถงึ ควำมเขม้ ขน้ ของสำรเจอื ปนในนำ้
2.5.1 ความเข้มข้นโดยนาหนักของสาร

สำรเจือปนในน้ำมักพบท่ีควำมเข้มข้นค่อนข้ำงต้่ำหรือในสภำพสำรละลำยเจือจำง ท้ำให้
บอ่ ยครงั จะพบกำรรำยงำนระดบั กำรปนเป้อื นโดยใช้น้ำหนักหรือมวลของสำรที่พบในน้ำ ควำมเข้มข้น
โดยนำ้ หนักของสำรนีจะรำยงำนคำ่ ได้ใน 2 รูปแบบดังนคี ือ

(1) ควำมเข้มข้นในหน่วยมวลสำรต่อปริมำตรของสำรละลำย เช่น มิลลิกรัมต่อลิตร (mg/L)
ไมโครกรัมต่อลิตร (g/L) หรือร้อยละโดยน้ำหนักต่อปริมำตร ( ) โดยหน่วยแบบหลังนี
หมำยถึงนำ้ หนักของตวั ถูกละลำยเป็นกรัมต่อปริมำตรของสำรละลำย 100 มลิ ลิลิตร

(2) ควำมเข้มข้นในหน่วยมวลสำรต่อมวลสำรละลำย เช่น ร้อยละโดยน้ำหนัก ( )
หมำยถึงน้ำหนักของตัวถูกละลำยต่อน้ำหนักสำรละลำย 100 หน่วยน้ำหนัก โดยน้ำหนักของตัวถูก
ละลำยและน้ำหนักของตวั ท้ำละลำยจะต้องรำยงำนในหนว่ ยเดยี วกัน เปน็ ตน้

ตวั อย่ำงที่ 2.1 ถ้ำโซเดียมไฮดรอกไซด์หนัก 1 กิโลกรัม ถูกเติมลงบ่อท่ีจุน้ำ 3,790 ลูกบำศก์เมตร
จงค้ำนวณควำมเขม้ ขน้ ของ NaOH ในน้ำเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร (mg/L) และเป็นร้อย
ละโดยนำ้ หนักต่อน้ำหนกั

วิธที ้ำ
1. ค้ำนวณควำมเข้มข้นของ NaOH ในน้ำเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร (mg/L) โดยแปลงน้ำหนักของ

NaOH จำก kg ให้กลำยเป็น mg (1kg =1,000,000 mg) และแปลงปริมำตรของน้ำจำก m3
เปน็ L (1m3 = 1,000 L)

= 0.26 mg/L

2. คำ้ นวณควำมเข้มขน้ ของ NaOH ในน้ำเปน็ รอ้ ยละโดยนำ้ หนักตอ่ น้ำหนัก

a. แปลงน้ำหนกั ของ NaOH จำก kg ให้กลำยเปน็ g (1kg = 1,000 g)

NaOH (g) = = 1,000 g

b. แปลงปริมำตรของสำรละลำยจำก m3 ให้อยู่ในหน่วยของน้ำหนักเป็นกรัม โดยใช้ควำม

หนำแน่นของน้ำ อนุมำนให้ควำมหนำแน่นของสำรละลำยเจือจำงเท่ำกับควำมหนำแน่นของ

น้ำ = 3.79x109 g
นำ้ หนกั ของสำรละลำย (g) =

c. ค้ำนวณนำ้ หนักของ NaOH ในสำรละลำย 100 กรัม
ในสำรละลำยหนกั 3.79x109 g
มี NaOH อยู่ 1,000 กรมั

สำรละลำยหนกั 100g มี NaOH อยู่ = 0.000026 กรัม

ดงั นน้ั ร้อยละโดยน้าหนักของ NaOH = 02000020%

พีพีเอ็ม-ส่วนในล้ำนส่วน (part per million, ppm) และ พีพีบี-ส่วนในพันล้ำนส่วน (part
per billion, ppb) เป็นหน่วยควำมเข้มข้นโดยมวลสำรอีกสองรูปแบบท่ีนิยมใช้บอกควำมเข้มข้นของ
สำรเจอื ปนในน้ำ หนว่ ยทังสองจะบอกถงึ อัตรำส่วนโดยน้ำหนักของสำรที่สนใจเทียบกับน้ำหนักของน้ำ

~ 24 ~

1 ล้ำนส่วนและ 1 พันล้ำนส่วน ตำมล้ำดับ ก้ำหนดให้สำรท่ีสนใจและตัวท้ำละลำยนันจะต้องเป็น
หน่วยเดียวกัน ดังนันสำรละลำย Pb2+ 1 ppm หมำยควำมว่ำในน้ำ 106 กรัม จะมี Pb2+ อยู่ 1 กรัม
และสำรละลำย Pb2+ 1 ppb จะหมำยควำมว่ำในน้ำ 109 กรัม จะมี Pb2+ อยู่ 1 กรัม ดังแสดงใน
สมกำร (2.2)

(2.2)

ข้อควรระวังของกำรใช้หน่วยควำมเข้มข้นเป็น ppm หรือ ppb คือ หน่วยทังสองบอกควำม
เข้มข้นเป็นน้ำหนกั ของตวั ถกู ละลำยตอ่ นำ้ หนักของตัวทำ้ ละลำย แต่บอ่ ยครงั ทีถ่ ูกเขำ้ ใจวำ่

“ppm คือ mg/L และ ppb คือ g/L”
ความสัมพนั ธ์นีใชไ้ ด้ในกรณีท่ีตัวทาละลายมีค่าความหนาแน่นเท่ากับ 1 g/mL ซึ่งในกรณีดังกล่ำว
จะท้ำให้ ppm สำมำรถแปลงเป็นหน่วย mg/L ไดด้ งั แสดงในสมกำร (2.3) และ (2.4)

(2.3)

แปลงน้ำหนักตัวถูกละลำยให้เป็น mg และปริมำตรของน้ำให้เป็น L จะได้สมกำร (2.4) ซึ่งแสดง
ควำมสัมพันธ์ว่ำ 1ppm = 1 mg/L

(2.4)
ในขณะท่ี ppb สำมำรถแปลงใหเ้ ปน็ หน่วย g/L ดงั แสดงในสมกำร (2.5) และ (2.6) ตำมลำ้ ดบั

(2.5)

แปลงน้ำหนักตัวถูกละลำยให้เป็น g และปริมำตรของน้ำให้เป็น L จะได้สมกำร (2.6) ซึ่งแสดง
ควำมสมั พนั ธว์ ่ำ 1ppb = 1 g/L

(2.6)
ในกรณีของน้ำเสียชุมชน พบว่ำหน่วยควำมเข้มข้นเป็น ppm กับหน่วยควำมเข้มข้นเป็น
mg/L ยังมีค่ำเท่ำกนั เนือ่ งจำกควำมถว่ งจำ้ เพำะของนำ้ เสียชุมชนนันมีค่ำประมำณ 1 g/mL อย่ำงไรก็
ตำมพบว่ำในกรณีของน้ำเสียอุตสำหกรรมนัน ควำมถ่วงจ้ำเพำะของน้ำเสียมีค่ำแตกต่ำงกันไปตำม
ประเภทของอุตสำหกรรม ดังนันหน่วยควำมเข้มข้นทังสองรูปแบบนันไม่จ้ำเป็นต้องมีค่ำเท่ำกัน
(Sawyer, McCarty & Parkin, 2003)
ตวั อยำ่ งที่ 2.2 จงค้ำนวณควำมเข้มข้นเป็น ppm ของสำรละลำยกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นร้อยละ

0.59 โดยน้ำหนกั ตอ่ ปรมิ ำตร
โจทย์ก้าหนด: สำรละลำยกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 0.59( ) หมำยควำมว่ำ สำรละลำยนี 100
mL มี HCl ละลำยอยู่ 0.59 กรัม

~ 25 ~

วธิ ีทำ้
1. คำ้ นวณนำ้ หนักของสำรละลำย
Mass of solution (g) = volume (mL) x specific gravity (g/mL)
= 100 mL x 1.18 g/mL= 118 g

2. ค้ำนวณน้ำหนกั เป็นกรมั ของ HCl ในสำรละลำย 1,000,000 กรมั

สำรละลำย 118 g มี HCl อยูเ่ ทำ่ กับ 0.59 g

ถ้ำสำรละลำย 1,000,000 g มี HCl อยู่เท่ำกับ 0.59g HCl1,000,000g H2O =5000 g HCl
118g H2O

ดงั นนั ควำมเขม้ ข้นของ HCl (ppm) = 5,000g HCl = 5,000 ppm
1,000,000g H2O

นอกจำกนีกำรละลำยน้ำของสำรบำงชนิด เช่น NH3, N2O3, N2O5 จะแตกตัวให้เกลือของไอออน
ต่ำงๆ ดังตัวอย่ำงในสมกำร (2.7) กำรรำยงำนควำมเข้มข้นของสำรในกลุ่มนีอำจรำยงำนได้ ทังในรูป
ของควำมเข้มข้นของสปีชีส์ต่ำงๆที่พบในน้ำ เช่น mg NH4+/L, mg NO3-/L หรือในรูปควำมเข้มข้น
ของธำตุที่เป็นองค์ประกอบของสำรนัน เช่นปริมำณไนโตรเจนในสำรนัน (mg NH4+-N/L, mg NO3--
N/L)

NH3  H 2O  NH   OH 
4
(2.7)
N2O3  H2O  2H   2NO2

N2O5  H2O  2H   2NO3

ตัวอย่ำงที่ 2.3 จงคำ้ นวณควำมเข้มข้นเป็นมิลลิกรัมต่อลิตรของไนโตรเจนทังหมดในน้ำตัวอย่ำง ถ้ำ
น้ำตัวอย่ำงมี NH4+ อยู่ 1.3 mg/L, NO2- เท่ำกับ 0.25 mg/L และ NO3- เท่ำกับ
15.1 mg/L

วิธีท้ำ
1. ค้ำนวณควำมเข้มขน้ ของไนโตรเจนในสปชี สี ์ต่ำงๆ

1.01

0.08

3.41

2. หำผลรวมของควำมเขม้ ข้นของไนโตรเจนในสปชี ีสต์ ำ่ งๆ
Total Nitrogen (mg N/L) = 1.01+0.08+3.41 = 4.50 mg N/L

2.5.2 ความเข้มข้นแบบโมลาร์ (molar)
ควำมเข้มข้นแบบโมลำร์ (Molar, M) จัดเป็นหน่วยของควำมเข้มข้นท่ีนักเคมีส่วนใหญ่นิยมใช้

รำยงำนปริมำณตัวถูกละลำยท่ีสนใจในสำรละลำย ซึ่งโมลำร์จะระบุจ้ำนวนโมลของสำรท่ีสนใจใน
สำรละลำยหน่งึ ลิตรดงั แสดงในสมกำร (2.8)

~ 26 ~

(2.8)

ดังนันสำรละลำย 1 M หมำยถึงสำรละลำย 1 ลิตรมีตัวถูกละลำยหนัก 1 โมล (จ้ำนวนโมลของตัวถูก
ละลำยหำไดจ้ ำกนำ้ หนกั ของสำรเป็นกรมั หำรด้วยมวลโมเลกลุ ของสำรนันๆ)

ตัวอยำ่ งท่ี 2.4 น้ำทะเลมี Na+ ละลำยอยู่ร้อยละ 1.06 โดยน้ำหนักต่อปริมำตร จงค้ำนวณควำม
เขม้ ขน้ เปน็ โมลำร์ของ Na+ ในน้ำทะเล

วิธที ำ้
1. คำ้ นวณน้ำหนกั เปน็ กรมั ของ Na+ ในนำ้ ทะเล 1 ลิตร

เนื่องจำก 1L เท่ำกับ 1000mL ดังนันถ้ำคูณด้วย 10 ทังข้ำงบนและข้ำงล่ำง จะทรำบ
นำ้ หนกั เป็นกรมั ของ Na+ ในนำ้ 1 ลติ ร

นำ้ หนกั เป็นกรมั ของ Na+ ในน้ำทะเล 1 ลติ ร
2. แปลงน้ำหนักเป็นกรัมให้กลำยเป็นจ้ำนวนโมลของ Na+

ควำมเขม้ ขน้ เปน็ โมลำร์ = = 0.46 M

ตัวอยำ่ งท่ี 2.5 จงค้ำนวณควำมเข้มข้นเป็นโมลำร์ของกรดไฮโดรคลอริก 59.0% โดยน้ำหนัก

กำ้ หนดให้ควำมถ่วงจำ้ เพำะของสำรละลำยนีมีคำ่ เท่ำกับ 1.18

วิธีท้ำ

1. ค้ำนวณควำมเขม้ ข้นเป็นกรัมต่อลติ รของสำรละลำยกรดไฮโดรคลอรกิ

HCl (g/L) = =696.2 g/L

2. ค้ำนวณจ้ำนวนโมลของกรดไฮโดรคลอรกิ ในสำรละลำยหนึ่งลติ ร

HCl (M) =( = 19.1 M

2.5.3 ความเขม้ ขน้ เปน็ นอร์มอล
นอรม์ อล (Normality, N) เป็นหน่วยควำมเข้มข้นท่ีบอกถึงปริมำณของตัวถูกละลำยหรือสำร

ที่สนใจในหน่วยจ้ำนวนสมมูลย์ (equivalent, eq) ที่มีอยู่ในสำรละลำย 1 ลิตร ดังแสดงในสมกำร
(2.9)

(2.9)

ทังนี จ้ำนวนสมมูลย์ (eq) ของสำรที่สนใจ สำมำรถหำได้จำกน้ำหนักของสำรนันๆ เป็นกรัม หำรด้วย
นำ้ หนักกรมั สมมลู ย์ของสำร (equivalent weight, EW) ดังสมกำร (2.10)

(2.10)

~ 27 ~

เมือ่ equivalent weight (EW) คำ้ นวณได้จำกมวลโมเลกุลของสำร (Molecular weight, MW) หำร
ดว้ ยจำ้ นวนหนว่ ยปฏกิ ริ ิยำ (Z) ดงั สมกำร (2.11)

(2.11)

โดย คำ่ Z ขนึ อยกู่ บั ชนิดของปฏกิ รยิ ำ และ สว่ นของโมเลกลุ หรอื ไอออนทเี่ กดิ ปฏกิ รยิ ำ ดังนี
(1) ปฏิกิริยำกรด-เบส : มีค่ำเท่ำกับจ้ำนวนโปรตอนท่ีกรดสำมำรถให้ได้ หรือที่เบสสำมำรถรับได้
เชน่ กำรเตรยี มสำรละลำยกรดซัลฟวิ ริก มปี ฏิกิรยิ ำท่เี กยี่ วขอ้ งคือ

ดงั นนั Z มคี ำ่ เท่ำกับ 2
ส้ำหรับกรดหรือเบสท่ีมีควำมสำมำรถในกำรให้-รับโปรตอนได้เกิน 1 ตัว กำรคิดจ้ำนวนกรัม
สมมูลย์จ้ำเป็นต้องทรำบปฏิกิริยำท่ีเก่ียวข้อง เช่น กรดคำร์บอนิก (H2CO3) สำมำรถให้
โปรตอนได้ 1 หรอื 2 ดงั ปฏิกริ ยิ ำ

:Z=1
Z=2
(2) ปฏิกิริยำรีดอกซ์ : มีค่ำเท่ำกับจ้ำนวนอิเลกตรอนที่มีกำรถ่ำยเทในปฏิกิริยำ เช่น โมเลกุลของ
ออกซิเจนมคี วำมสำมำรถในกำรรบั อเิ ลกตรอนเทำ่ กับ 4 อิเลกตรอน ดังสมกำร

ดงั นนั Z มีคำ่ เท่ำกบั 4
ส้ำหรับตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ที่สำมำรถเกิดปฏิกิริยำได้หลำยแบบ จ้ำเป็นอย่ำงย่ิงท่ีต้อง
ทรำบชนิดของปฏิกิริยำท่ีเกี่ยวข้อง ตัวอย่ำงเช่น โพแทสเซียมเปอร์แมงกำเนต (KMnO4)
สำมำรถรบั อเิ ลกตรอนได้ 1, 3 หรือ 5 อเิ ลกตรอนดงั สมกำร

(3) ไอออนของเกลือชนิดต่ำงๆ : มีค่ำเท่ำกับจ้ำนวนประจุของไอออนนันๆ เช่น จ้ำนวนปฏิกิริยำ
ของแคลเซยี มไอออน มีค่ำเทำ่ กับ 2

ตวั อยำ่ งที่ 2.6 จงค้ำนวณน้ำหนกั กรมั สมมูลของสำรตอ่ ไปนี
1. แคลเซียมไอออน (Ca2+) ท่ีสำมำรถเกดิ ปฏิกิริยำตกตะกอนกับคำรบ์ อเนตไอออน
Ca2++ CO32-
CaCO3(s)
2. คำร์บอเนตไอออน (CO3-2) ในปฏิกิรยิ ำต่อไปนี
CO3-2+ 2H+ H2CO3
3. แคลเซยี มคำร์บอเนต (CaCO3) ในปฏกิ ริ ยิ ำตอ่ ไปนี
CaCO3(s)+ H+ Ca2++ HCO3-
4. O2 ทสี่ ำมำรถเกดิ ปฏกิ ริ ิยำรีดกั ชัน่ ดว้ ยสมกำรต่อไปนี
O2+4H++4e- 2H2O

~ 28 ~

วธิ ที ้ำ
(1) แคลเซียมไอออน (Ca2+)
Molecular weight ของแคลเซียมไอออนเท่ำกบั 40 g/mol
Z = ประจขุ องไอออน = 2

EW= MW/Z = = 20 g/equivalent

(2) คำร์บอเนตไอออน (CO3-2)
Molecular weight ของคำร์บอเนตเท่ำกับ 60 g/mol
Z = no. of proton ในปฏิกิริยำ = 2

EW= MW/Z = = 30 g/equivalent

(3) แคลเซยี มคำร์บอเนต (CaCO3)
Molecular weight ของ CaCO3 เทำ่ กบั 100g/mol
Z = no. of proton ในปฏิกริ ิยำ = 1

EW= MW/Z = = 100 g/equivalent

(4) O2
Molecular weight ของ O2 เทำ่ กบั 32 g/mol
Z = no. of electron transfer = 4

EW= MW/Z = = 8 g/equivalent

ตัวอย่ำงท่ี 2.7 จงค้ำนวณควำมเข้มข้นเป็นนอร์มอลของสำรท่ีระบุในตัวอย่ำงที่ 2.6 ถ้ำควำมเข้มข้น
ของสำรที่สนใจมีคำ่ เทำ่ กับ 0.5 กรมั ตอ่ ลิตร

วิธีท้ำ ค้ำนวณจ้ำนวนสมมูลย์ของสำรโดยใช้สมกำร (2.10) เน่ืองจำกสำรท่ีก้ำหนดละลำยใน
สำรละลำย 1 ลติ ร ทำ้ ใหค้ ำ่ ทคี่ ำ้ นวณได้จึงเป็นจ้ำนวนสมมูลย์ของสำรในสำรละลำย 1
ลิตร ซ่งึ ก็คอื ควำมเขม้ ข้นเปน็ นอร์มอล

(1) แคลเซียมไอออน (Ca2+)
= 0.025

(2) คำรบ์ อเนตไอออน (CO3-2)
= 0.017

(3) แคลเซียมคำร์บอเนต (CaCO3)
= 0.005

(4) O2
= 0.0625

2.5.4 หน่วยความเข้มข้นอ่นื ๆ
ในกำรวิเครำะห์ดัชนีคุณภำพน้ำบำงพำรำมิเตอร์ อำจพบกำรรำยงำนผลกำรวิเครำะห์ใน

หน่วยน้าหนักของสารทเ่ี ก่ียวขอ้ งกบั ปฏิกริ ิยาต่อปริมำตรน้ำตัวอย่ำง ตัวอย่ำงเช่นในกำรวิเครำะห์หำ

~ 29 ~

ค่ำบีโอดี (Biological Oxygen Demand, BOD) หรือค่ำซีโอดี (Chemical Oxygen Demand,

COD) ซึ่งเป็นกำรวัดค่ำควำมต้องกำรใช้ออกซิเจนในกำรย่อยสลำยสำรอินทรีย์ของน้ำตัวอย่ำง ท้ำให้

ค่ำที่วัดได้จะรำยงำนผลในหน่วย mg/L as O2 หรือในกำรหำควำมกระด้ำงของน้ำตัวอย่ำง ซึ่ง
เก่ียวข้องกับปฏิกิริยำกำรตกตะกอนของไอออนที่มีวำเลนซีเท่ำกับ + 2 โดยเฉพำะ ในรูปเกลือของ

คำร์บอเนต ท้ำให้กำรรำยงำนผลจะระบุในรูป mg/L as CaCO3 หรือในกำรหำสภำพด่ำงของน้ำ
ตัวอย่ำง เก่ียวข้องกับปฏิกิริยำกรด-เบสของกรดคำร์บอนิก (H2CO3) ไบคำร์บอเนต (HCO3-) และ
คำร์บอเนต (CO32-) ค่ำทว่ี ดั ไดจ้ ะรำยงำนในหน่วย mg/L as CaCO3 ซ่งึ ในกรณีเหล่ำนีจ้ำเป็นที่ต้องหำ
ควำมเข้มขน้ ของนอรน์ อลของสำรทเี่ กยี่ วขอ้ งกอ่ น จำกนันจึงนำ้ ไปคำ้ นวณเปน็ หน่วยน้ำหนักของสำรท่ี

เกี่ยวขอ้ งกบั ปฏิกริ ิยำ โดยใชห้ ลักกำรค้ำนวณดังแสดงในรูปที่ 2.10

รูปที่ 2210 การแปลงความเขม้ ขน้ ของสารในหน่วยน้าหนักต่อปรมิ าตรให้เปน็ ความเข้มขน้ ในหน่วยน้าหนกั ของ
สารทีเ่ ก่ยี วขอ้ งในปฏิกริ ยิ า

ตัวอยา่ งท่ี 228 ในกำรวิเครำะห์หำค่ำ BOD ส้ำหรับน้ำทิงจำกห้องปฏิบัติกำรเคมีส่ิงแวดล้อม พบว่ำ
0.25x10-3 moles ของ O2 ท้ำปฏิกริยำกับสำรอินทรีย์ในน้ำตัวอย่ำง 1 ลิตร จง
ค้ำนวณควำมเขม้ ข้นของสำรอนิ ทรยี ์ (mg/L as O2) ในน้ำตัวอย่ำง

วธิ ีท้ำ
(1) จำ้ นวนสมมูลยข์ องออกซิเจน
จำกสมกำรรดี ักชนั่ ของออกซเิ จน:
พบวำ่ ออกซิเจน 1โมล สำมำรถรบั อิเลกตรอนได้ 4 อเิ ลกตรอน ดังนัน Z = 4 eq/mol

(2) ค้ำนวณควำมเขม้ ขน้ เปน็ นอรม์ อล (eq/L) ของออกซเิ จน
= 1x10-3 eq/L
O2 (eq/L)=

(3) คำ้ นวณควำมเข้มข้นของสำรอนิ ทรยี ์
ควำมเข้มขน้ ของสำรอนิ ทรีย์ท่สี มมลู กับออกซิเจน จงึ มีคำ่ เท่ำกับ 1x10-3 eq/L

(4) แปลงจำ้ นวนสมมูลให้กลำยเปน็ นำ้ หนกั ของ O2 โดยใชน้ ำ้ หนกั กรมั สมมลู (EW)

ควำมเขม้ ขน้ ของสำรอนิ ทรีย์ = ( = 8 mg/L as O2

ตัวอย่ำงที่ 2.8 จงค้ำนวณควำมเข้มข้นเป็น mg/L as CaCO3ของสำรละลำยแคลเซียมไอออนเข้มข้น
40mg/L
1. คำ้ นวณควำมเขม้ ข้นเป็นนอรม์ อลของสำรละลำย Ca2+
Ca2+ (eq/L) = = 0.002 eq/L of Ca2+

2. ค้ำนวณควำมเขม้ ขน้ เป็นน้ำหนักต่อปริมำตร โดยใช้น้ำหนักกรัมสมมลู ของ CaCO3
Ca2+(mg/L as CaCO3) =
= 100 mg/L as CaCO3

~ 30 ~

แบบฝกึ หดั ท้ำยบท

1. จงเตมิ ค้ำลงในช่องวำ่ งให้ได้ใจควำมสมบรณู ์
นกั วทิ ยำศำสตรแ์ ละนักดำรำศำสตร์เชอ่ื กันวำ่ นำ้ ครง่ึ หนง่ึ บนโลกใบนเี กิดจำก (1)………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………………..
และอีกครึ่งเกิดจำกกำรพุ่งชนของ (2)………………………………………………..น้ำท่ีพบบนโลกนีอยู่ใน
ประมำณร้อยละ (3)………………..ซ่ึงจะกักเก็บในรูป
สภำพน้ำจืด (Freshwarter)
(4)…………………………มำกท่ีสุด รองลงไปคือกำรสะสมหรือขังไว้กับชันหินอุ้มน้ำ เรียกแหล่งน้ำ
ประเภทนีว่ำ(5)…………………………ในขณะทแ่ี หลง่ นำ้ จดื ผิวดินมนี ้อยมำก
2. จงจับค่ขู ้อควำมซำ้ ย-ขวำท่สี มั พนั ธก์ ันเม่ือพูดถงึ วฎั จักรของนำ้ (hydrological cycle)

(ก) Evapotranspiration (1) กำรควบแนน่ และกำรตกกลบั ของไอน้ำใน

บรรยำกำศส่ผู ิวโลก

(ข) Precipitation (2) กำรทพี่ ชื สูญเสียนำ้ ออกไปในรปู ไอนำ้

(ค) Interception (3) นำ้ ท่ไี หลบำ่ บนผิวดนิ จำกทสี่ ูงไปทต่ี ่้ำ

(ง) Runoff (4) น้ำทแ่ี ทรกซึมไปตำมรูพรุน/ช่องว่ำงในเม็ดดิน

(จ) Infiltration (5) กำรท่ีพืชกกั เกบ็ นำ้ ท่ตี กกลับจำกบรรยำกำศ

3. จงโยงเส้นจับคขู่ อ้ ควำมทำงซ้ำยกับข้อควำมทำงขวำที่สมั พนั ธ์กนั เมื่อพดู ถึงสมบตั ขิ องนำ้

(ก) ควำมหนำแน่นสูงสุดเม่ืออยู่ใน (1) รักษำอุณหภูมิของรำ่ งกำยสง่ิ มีชวี ติ ให้
สถำนะของเหลว มีค่ำคงทหี่ รอื เปลีย่ นแปลงนอ้ ยมำก

(ข) มีจดุ หลอมเหลวและจดุ เดอื ดสูง (2) ท้ำให้นำ้ แข็งลอยอยทู่ ีผ่ ิวหน้ำได้
กว่ำสำรประกอบไดไฮไดรด์ของ
ธำตใุ นหมเู่ ดียวกัน

(ค) มีคำ่ ควำมจุควำมร้อนจ้ำเพำะสงู (3) ละลำยสำรประกอบไอออนิกไดด้ ี
กว่ำสำรอื่นๆ ในสถำนะเดียวกนั

(ง) มคี ่ำคงทไ่ี ดอิเลกทริกทีส่ งู เมื่อ (4) พบได้ทังสำมสถำนะในส่งิ แวดล้อม
เทียบกบั ของเหลวอ่ืนๆ

4. จงค้ำนวณควำมเข้มข้นเปน็ โมลำร์ และร้อยละโดยนำ้ หนกั ตอ่ น้ำหนักของ NaCl ในน้ำทะเล ถ้ำน้ำ

ดงั กล่ำว 100 มลิ ลิลติ ร มี NaCl 2.7 กรมั

5. จำกกำรวิเครำะห์ตัวอย่ำงน้ำประปำ พบว่ำมี Pb2+ ท่ีระดับควำมเข้มข้น 0.010 g/mL จง
ค้ำนวณควำมเข้มข้นเป็น ppb ของตะกั่วในน้ำประปำ ถ้ำมำตรฐำนคุณภำพน้ำเพ่ือกำรบริโภค

ก้ำหนดไวว้ ำ่ ต้องมตี ะกว่ั สูงสดุ ไมเ่ กนิ 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร น้ำประปำดังกล่ำวมีคุณภำพเหมำะสม

ตอ่ กำรน้ำไปบริโภคหรือไม่
6. น้ำตัวอย่ำงมีควำมเข้มข้นของ Na+, Ca2+, Mg2+และ Sr2+ เท่ำกับ 20 mg/L, 20 mg/L, 12.2

mg/L, และ 43.8mg/L ตำมล้ำดับ จงค้ำนวณหำควำมกระด้ำงของน้ำตัวอย่ำงในหน่วย mg/L as

CaCO3 โดยควำมกระด้ำงสำมำรถคำ้ นวณไดจ้ ำกสูตรตอ่ ไปนี
ควำมกระดำ้ ง (mg/L as CaCO3) = (mg/L as CaCO3)
เมือ่ M2+ = divalent cation
7. น้ำตัวอย่ำงมีควำมเข้มข้นของ NH4+, NO3-, NO2- เท่ำกับ 2.1, 0.5, และ 0.2mg/L จงค้ำนวณ
ควำมเขม้ ขน้ เป็นมิลลกิ รมั ต่อลิตรของไนโตรเจนทังหมดในนำ้

~ 31 ~

8. ในกำรวิเครำะห์หำค่ำบีโอดีในน้ำตัวอย่ำงพบว่ำ 0.75x10-3 moles ของ O2 ท้ำปฏิกริยำกับ
สำรอินทรีย์ในน้ำตัวอย่ำง 1 ลิตร จงค้ำนวณควำมเข้มข้นของสำรอินทรีย์ (mg/L as O2) ในน้ำ
ตัวอย่ำง

เอกสำรอ้ำงองิ บทท่ี 2

กรมทรัพยำกรนำ้ บำดำล. (ม.ป.ป.). ควำมเป็นมำนำ้ บำดำล. สืบค้นจำก http://www.pr-
gwaterfund.com/content/about

Berner, E.K. & Berner, R.A. (2012). Global environment: Water, air and geochemical
cycles (2nd edition). Princeton, New Jersey: Princeton University Press.

“Dielectric Constants of Common Materials.” Retrieved from
https://www.kabusa.com/Dilectric-Constants.pdf.

Fazekas, A. (2014, October 30). Mystery of earth's water origin solved. Retrieved from
http://news.nationalgeographic.com/news/2014/10/141030-starstruck-earth-
water-origin-vesta-science/

Gary, S. (2012, July 13). Earth's water formed close to home. Retrieved from
http://www.abc.net.au/science/articles/2012/07/13/3544615.htm.

Girard, J.E. (2005). Principles of environmental chemistry. Maryland: Jons and Bartlett
Publishers, Inc.

Heath, R.C. (1983). Basic ground-water hydrology. U.S. Geological Survey Water
Supply Paper 2220. Retrieved from http://pubs.usgs.gov/wsp/2220/report.pdf

Hydrated at English Wikipedia. (2006). Seasonal Stratification in Temperate Lakes.
Retrieved from
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/LSE_Stratification.png

MathMol. (2003) The mathMol hypermedia textbook, A K-12 guide to the World of
molecules. Retrieved from
http://www.nyu.edu/pages/mathmol/textbook/info_water.htm

Sawyer, C.N., McCarty, P.L. & Parkin, G.F. (2003). Chemistry for environmental
engineering and science (5th ed.). New York: McGraw-Hill Companies, Inc.

Stute, M. (n.d.). Structure and Properties of Watery. Retrieved from
http://www.ldeo.columbia.edu/~martins/climate_water/slides/density_t.gif

The Editors of Encyclopædia Britannica. (2008). Water Cycle. In Encyclopædia
Britannica. Retrieved from https://global.britannica.com/science/water-cycle

Umland, J.B. & Bellama, J.M. (1996). General chemistry (2nd ed.). Pacific Grove, CA:
Brooks/Cole Publishing Company.

เนอื หาในบทท่ี 3 3
 3.1 มลพษิ และภาวะมลพิษ
 3.2 มลพิษทางน้า
 3.3 แหล่งก้าเนดิ มลพิษทางน้า
 3.4 ดชั นชี ีวดั คณุ ภาพนา้
 3.5 มาตรฐานคณุ ภาพนา้

มลพิษทางน้าและคณุ ภาพน้า

Adam Smith ได้เขียนไว้ใน the Wealth of Nations (1776) ว่า“ไม่มีอะไรท่ีจะมีประโยชน์ไป
กวา่ น้า แต่นา้ ไมม่ ีมลู ค่าในการแลกเปลย่ี นเพราะมจี ้านวนมากและหาได้ง่าย ไม่เหมือนเพชรที่มีจ้านวน
จ้ากัดและหายาก ท้าให้เพชรนันมีมูลค่าในการแลกเปล่ียน ท่ีส้าคัญคือมนุษย์ยินดีท่ีจะจ่ายในสิ่งท่ีหา
ยากและขาดแคลน”(Smith, 1776 อ้างถึงใน สถาบันพัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยีส่ิงแวดล้อม
กรมสง่ เสรมิ คุณภาพสิง่ แวดล้อม, ม.ป.ป.) จากแนวคดิ ดังกลา่ ว ทาให้นาเปน็ ทรพั ยากรท่ีมนุษย์นามาใช้
ประโยชน์อยา่ งฟมุ่ เฟอื ย นอกจากนีนายงั ถูกใช้เป็นตวั กลางรองรับการระบายสง่ิ ปฏิกูลและวัสดุต่างๆท่ี
มนุษย์ไม่ต้องการ ซ่ึงส่งผลให้คุณภาพนาเกิดการเปลี่ยนแปลง หากการระบายของเสียดังกล่าวลงสู่
แหล่งนาเกิดขึนอย่างต่อเน่ืองโดยไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกวิธี อาจทาให้นามีคุณภาพเปล่ียนแปลง
จนเกิดมลพิษทางนาได้ในทีส่ ดุ

3.1 มลพิษและภาวะมลพษิ

มลพิษ เป็นศัพท์ที่ราชบัณฑิตยสถานบัญญัติขึนในปี พ.ศ. 2525 เพ่ือทดแทนคาว่า มลภาวะ
ตรงกับศัพท์ภาษาอังกฤษว่า pollutant มีความหมายตามพระราชบัญญัติส่งเสริมและรักษาคุณภาพ
สงิ่ แวดล้อม พ.ศ. 2535 วา่ ของเสีย วัตถอุ นั ตราย และมลสารอื่นๆ รวมทังกากตะกอน หรือส่ิงตกค้าง
จากส่ิงเหล่านัน ที่ถูกปล่อยทิงจากแหล่งก้าเนิดมลพิษ หรือท่ีมีอยู่ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ ซึ่ง
ก่อให้เกิดหรืออาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อคุณภาพส่ิงแวดล้อมหรือภาวะที่เป็นพิษภัยอันตรายต่อ
สุขภาพอนามัยของประชาชนได้ และให้หมายความรวมถึงรังสี ความร้อน แสง เสียง กล่ิน ความ
สั่นสะเทือน หรือเหตุร้าคาญอ่ืนๆท่ีเกิดหรือถูกปล่อยออกจากแหล่งก้าเนิดมลพิษด้วย สาหรับ
ความหมายของ ภาวะมลพิษ ซ่ึงตรงกับศัพท์ภาษาอังกฤษว่า pollution เป็นศัพท์ท่ีมีชื่อเรียก
หลากหลายดังแสดงในกรอบท่ี 2 หากพิจารณาความหมายพบว่ามีความคล้ายคลึงกัน โดยเกี่ยวข้อง
สภาวะสิ่งแวดล้อมซ่ึงปนเปื้อนด้วยมลพิษหรือรูปฟอร์มของพลังงานต่างๆ เช่น เสียง แสง และความ
ร้อน จนอาจมีผลต่อการนาไปใช้ประโยชน์หรืออาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยของสิ่งมีชีวิตทัง
ทางตรงและทางอ้อม ซ่ึงภาวะมลพิษที่สาคัญได้แก่ มลพิษทางอากาศ (air pollution) มลพิษทางนา
(water pollution) มลพิษทางดิน (soil pollution) มลพิษทางเสียง (noise pollution) มลพิษทาง
แสง (light pollution) มลพิษทางความร้อน (thermal pollution) มลพิษทางทัศนียภาพ (visual
pollution) เป็นต้น

~ 33 ~

กรอบท่ี 2 นยิ ามความหมายของ pollution
มลพิษของสิ่งแวดล้อม หมายถึงภาวะแวดล้อมที่มีความไม่สมดุลของทรัพยากรและมีสารพิษ
ทีเ่ ป็นพิษจนมีผลต่อสุขภาพของมนุษย์ พชื และสตั ว์ (เกษม จนั ทร์แก้ว, 2525)
มลพิษ หมายถึงภาวะของสภาพแวดล้อมที่มีองค์ประกอบไม่เหมาะต่อการน้ามาใช้ประโยชน์
แต่กลบั เปน็ พิษหรือเป็นอันตรายต่อสุขภาพ หรือก่อความร้าคาญแก่มนุษย์ เช่น อากาศมีก๊าซ
ตา่ งๆ ท่ี เป็นอันตรายต่อสุขภาพ สภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังรบกวนมาก ดินท่ีมีการสะสมของ
ยาปราบศตั รูพชื และนา้ ทมี่ คี ราบน้ามนั หรอื โลหะหนัก เป็นต้น (สมสขุ มัจฉาชีพ, 2524)
ภาวะมลพิษ (pollution) หมายถึงสภาวะท่ีสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงหรือปนเป้ือนโดยมลพิษ
ซ่ึงท้าให้คณุ ภาพของส่ิงแวดลอ้ มเสอ่ื มโทรมลง เช่น มลพษิ ทางน้า มลพิษทางอากาศ มลพิษใน
ดนิ (พระราชบัญญตั ิสง่ เสรมิ และรกั ษาคุณภาพสงิ่ แวดลอ้ ม พ.ศ. 2535)
Pollution is the introduction of contaminants into the natural environment
that cause adverse change (Merriam-Webster, 2015)
Pollution means the man-made or man-induced alteration of the chemical,
physical, biological, and radiological integrity of water. (United States
Environmental Protection Agency, 2015)
การเกดิ ภาวะมลพิษ ไมว่ ่าจะเปน็ มลพิษทางอากาศ มลพิษทางนา หรอื มลพิษด้านใดๆ ก็ตาม จะมี

องคป์ ระกอบที่สาคญั 3 ประการทีม่ ีความสมั พนั ธก์ ันดังแสดงในรูปที่ 3.1

รปู ท่ี 3.1 องค์ประกอบของการเกดิ ภาวะมลพษิ

เมื่อ แหล่งก้าเนิดมลพิษ (emission sources) หมายถึงกิจกรรมที่ก่อให้เกิดการระบายมลพิษสู่
สิ่งแวดลอ้ ม เชน่ ชุมชน โรงงานอตุ สาหกรรม อาคาร สิ่งกอ่ สร้าง ยานพาหนะ หรือสถานประกอบการ
โดยชนิดและปรมิ าณของมลพษิ แตกต่างกันไปดังกรณีของโรงงานอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ (ตารางท่ี
3.1) ตัวกลางทางส่ิงแวดล้อม (environmental medium) เป็นส่วนของระบบที่ทาหน้าที่รองรับ
มลพิษที่ถูกระบายออกจากแหล่งกาเนิด ซึ่งการแพร่กระจายในส่ิงแวดล้อมขึนกับปัจจัยทาง
อุตนุ ยิ มวทิ ยา เช่น อณุ หภูมิของอากาศ ความเร็วและทิศทางกระแสลม รวมไปถึงลักษณะภูมิประเทศ
เช่น ภูเขา หุบเขา และอาคารบ้านเรือน เป็นต้น ส่วนผู้รับผลเสียหายหรือผลกระทบ (receptors)
เป็นส่วนของระบบซึ่งสัมผัสกับมลพิษและได้รับความเสียหายหรือเป็นอันตราย โดยผู้รับผลเสียหาย
อาจเป็นสิ่งมีชีวิตเช่น คน พืช และสัตว์ เป็นต้น หรือเป็นสิ่งท่ีไม่มีชีวิต เช่น เสือผ้า อาคาร บ้านเรือน
วัสดุและสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ เป็นต้น โดยระดับความรุนแรงของความเสียหายหรือผลกระทบท่ีเกิดขึน
นันขึนอยู่กับปรมิ าณของมลพิษในสง่ิ แวดล้อมและระยะเวลาท่ีสมั ผสั

~ 34 ~

ตารางที่ 3.1 ประเภทของมลพษิ ทพี่ บในอตุ สาหกรรมแต่ละประเภท

ประเภทของอตุ สาหกรรม มลพิษทพี่ บในนา มลพษิ ทีพ่ บในอากาศ กากอตุ สาหกรรม

โรงไฟฟ้าจากถ่านหนิ ความร้อน สารกาจดั CO2, NOx, SOx, PAHs, ฝุ่น เถ้าหนกั และเถา้ เบา

หรอื ควบคุมการ ละออง

เจรญิ เติบโตของส่งิ มีชวี ติ

ในนา (biocides)
ซัลเฟต (SO42-) สารเคมี SO2, NOx, ฝนุ่ ของ Cu, Pb, กากแร่
โรงถลุงแร่และหลอมโลหะ

ท่ใี ช้ทาใหเ้ กิดการ Zn, Cd, Hg และธาตอุ ่ืนๆที่

ลอยตวั ของแร่ มอี ยู่ในสนิ แร่

(frothing agents),

โลหะร่วมทม่ี ใี นสนิ แร่

อตุ สาหกรรมอเิ ลกทรอนกิ ส-์ กรด ด่าง ฝุ่นจากการ สารอินทรียร์ ะเหยง่าย ชินงานที่ไมไ่ ดค้ ณุ ภาพ

การผลติ แผงวงจรไฟฟ้ารวม เลอื่ ย โลหะหนกั เชน่ (VOCs) ฝุ่นไอกรดหรือดา่ ง หรือไมผ่ า่ นการทดสอบ

(IC) และแผงวงจรพมิ พ์ ทองแดง ตะกวั่ นิกเกลิ เศษโลหะทองแดง ฝุ่นท่ี

(PCBs) ดีบุก หรือเงนิ ดกั ได้ และตวั ทาละลายที่

หมดสภาพการใชง้ าน

เช่น Acetone, Glycol,

ether, xylene เปน็ ตน้

อุตสาหกรรมฟอกยอ้ ม สยี ้อม โซดาไฟ (NaOH) VOCs, ไอของด่าง ถงั ใสส่ ารเคมี เศษผ้า

โซเดียมคาร์บอเนต สาร เศษด้ายที่ปนเป้ือนสีย้อม

ช่วยขจดั สิ่งสกปรก

(scouring agent) และ

สารชว่ ยเปยี ก (wetting

agent)

อตุ สาหกรรมผลติ เย่ือกระดาษ Chlorolignin, color, ฝนุ่ ไม้ ก๊าซกลิ่นเหมน็ เถา้ จากหม้อไอนา

toxic compounds, (malordorous gases)

fibres เชน่ H2S, CH3SH,
CH3SCH3, (CH3)2S2 ท่ีรวม
เรียกกันว่า Total

Reduced Sulfor (TRS)

SO2, Cl2

การบาบัดของเสยี

- โรงงานบาบดั นาเสียรวม สารอินทรียต์ า่ งๆ ออโธ- - สลัดจจ์ ากการบาบดั นา

ฟอสเฟต ไนเตรท และ เสยี

แอมโมเนียม

- เตาเผาของเสีย - ควันไอเสยี , ฝุ่นละออง ฝ่นุ หรือตะกอน

และขเี ถ้า

- หลมุ ฝังกลบของเสีย น า ช ะ ข ย ะ ไ น เ ต ร ท CH4, VOCs -
แอมโมเนียม โลหะหนัก

จลุ ินทรีย์

Note. From Chemical Principles of Environmental Pollution (p. 18-19), by B.J. Alloway and D.C.

Ayres, 1993, Glasgow, U.K.: Blackie Academic & Professional.

~ 35 ~

3.2 มลพิษทางนา้

นาในทางวิชาการ คือโมเลกุลของ H2O ท่ีมาเช่ือมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน ซึ่งเป็นสภาพท่ี
ปราศจากสารเจือปนหรือท่ีเรียกว่านาบริสุทธ์ิ แต่นาทั่วไปในธรรมชาติมักจะมีสารเจือปน
(contaminants) เช่น ของแข็งแขวนลอย เกลือของอนินทรีย์ โลหะหนัก สารอินทรีย์ หรือจุลินทรีย์
ทังท่ีไม่ก่อโรคและเชือโรค เป็นต้น สารเจือปนในนามีผลต่อคุณภาพนาทังแง่บวกและในแง่ลบ ขึนอยู่
กับปริมาณที่พบในนา ตัวอย่างเช่นไอออนของแคลเซียมและแมกนีเซียมที่เจือปนในนาเกินกว่า 150
mg/L as CaCO3 ส่งผลให้นามีความกระด้างจนไม่เหมาะสมต่อการอุปโภค-บริโภค หรือในกรณีของ
ไนเตรท (NO3-) หรือออโธฟอสเฟต (PO43-) หากมีอยู่ในปริมาณที่เหมาะสมก็จัดว่าเป็นธาตุอาหารที่มี
ความจาเปน็ ตอ่ การเจริญเติบโตของสาหร่าย แพลงก์ตอนพืชและพืชนา แต่หากมีในปริมาณสูงเกินไป
สามารถทาให้สาหรา่ ย/พชื นาเจริญเตบิ โตมากผดิ ปกติ ด้วยเหตุนี มลพิษทางน้า จึงหมายถึงสภาพน้า
ท่ีเส่ือมคุณภาพจนไม่เหมาะสมต่อการน้าไปใช้ประโยชน์ของมนุษย์1 ตลอดจนไม่เหมาะต่อการ
ด้ารงชีวิตของสัตว์น้าเน่ืองจากมีมลพิษเข้าไปปะปนอยู่มาก ทังนีประเภทของสารเจือปนซึ่งอาจ
ก่อให้เกิดการเส่ือมโทรมของแหล่งนาจนเกิดมลพิษทางนาได้นันสามารถสรุปได้ดังแสดงในตารางท่ี
3.2 โดยรายละเอียดเก่ียวกับสารเจือปนและมลพิษบางชนิดจะถูกกล่าวถึงในหัวข้อดัชนีชีวัดคุณภาพ
นาต่อไป เน่ืองจากสารเคมีถูกนามาใช้ในชีวิตประจาวันของมนุษย์อย่างมากมายและโอกาสท่ีสาร
เหล่านีเจอื ปนในสิ่งแวดลอ้ มมมี ากขึนตามไปด้วย ซึ่งคงเป็นไปไม่ได้ท่ีกล่าวถึงสารเจือปนทุกชนิดในนา
ไวใ้ นบทนีได้ อยา่ งไรก็ตามผูอ้ า่ นสามารถสืบค้นข้อมูลปรับปรุงเกี่ยวกับบัญชีรายช่ือสารพิษและมลพิษ
ที่สาคัญเพ่ิมเติมได้จากเว็บไซด์ของหน่วยงานทางส่ิงแวดล้อมของประเทศสหรัฐอเมริกา (United
States Environmental Protection Agency, U.S. EPA: https://www.epa.gov/eg/toxic-and-
priority-pollutants-under-clean-water-act) หรือหน่วยงานกากับดูแลทางสิ่งแวดล้อมของ
สหภาพยุโรป (Directorate-General for Environment of the European Commision:
http://ec.europa.eu/environment/water/water-dangersub/pri_substances.htm)

ตารางที่ 3.2 ประเภทของมลพิษทเ่ี ปน็ สาเหตุของมลพิษทางนาทีส่ าคญั

กลมุ่ ของมลพิษ ตวั อยา่ งของมลพิษ ผลกระทบตอ่ คณุ ภาพสิ่งแวดลอ้ ม
จลุ นิ ทรีย์กอ่ โรค
(Pathogens) แบคทเี รยี

- Vibrio cholera - โรคอหวิ าต์โรค

- Salmonella Typhi และ Samonella - โรคไทฟอยด์

paratyphi

โปรโตซวั

- Entamoeba histolytica - โรคบดิ อะมบี า

- Giardia lamblia - โรคจิอารเ์ ดียซีส

- Cryptosporidium - โรคครปิ โตสปอรดิ โิ อซิส

ไวรสั

- Hepatitis A - โรคไวรัสตบั อกั เสบ A

1 การใช้นาของมนุษย์สามารถแบ่งออกไดเ้ ป็น 7 ประเภทดังนีคือ การเกษตร (ชลประทาน, ปศุสัตว์ รวมถงึ การเพาะลยี งสัตวน์ า) การอุปโภค-บริโภค

ในชวี ิตประจาวัน อุตสาหกรรม การคมนาคมขนส่ง การผลิตพลังงานไฟฟ้า การใช้นาเพื่อรักษาระบบนิเวศน์ท้ายนา และการใช้นาเพ่ือประโยชน์
ทางดา้ นนันทนาการเชน่ การวา่ ยนาหรือกฬี าทางนา

~ 36 ~

ตารางที่ 3.2 (ตอ่ ) ตัวอยา่ งของมลพษิ ผลกระทบตอ่ คุณภาพส่ิงแวดลอ้ ม

กลุม่ ของมลพษิ - สงิ่ ปฏิกลู จากการขบั ถ่ายของส่งิ มีชวี ติ เพมิ่ ปริมาณความต้องการใช้
สารที่ใช้ออกซเิ จนในนา - คราบนามัน ออกซเิ จนในแหลง่ นา สง่ ผลให้
(Oxygen Demanding - ซากพืชและสาหรา่ ยทีต่ ายในนา ออกซิเจนละลายนามีปริมาณลดลง
Substances)

สารอาหารของพืชนา (Algal ไนเตรท (NO3-) การเจริญเติบโตของสาหร่ายและ
ออโธฟอสเฟต (PO43-) พืชนาในแหล่งนาอยา่ งรวดเรว็
nutrients)

โลหะหนักและเมททาลอยด์ Cd, Zn, Pb, Cr(VI), Cr(III), Cu, Ba, Ni, เป็นพิษหรอื เปน็ อันตรายต่อสุขภาพ

ทังในรูปของอนินทรียสาร Mn, As, Se, Hg ของสงิ่ มีชวี ติ

(inorganic forms) และท่ี

จั บ อ ยู่ กั บ ส า ร อิ น ท รี ย์

(orgnically bound forms)

สารกาจดั ศตั รพู ืชและพาหะ DDT, Parathion, Carbofuran, Paraquat, การสะสมความเป็นพิษผ่านห่วงโซ่

ของโรค (Pesticides) 2,4-D อาหาร เปน็ อันตรายต่อสุขภาพของ

สิ่งมีชีวติ ทกุ ระดับในหว่ งโซ่อาหาร

มลพิษท่ีพบในปริมาณน้อย - สารอนนิ ทรีย์ เชน่
(Trace pollutants)1/
 อารเ์ ซนิก (As) - สารพษิ และสารกอ่ มะเรง็

 เบรลิ เรยี ม (Be) - สารพิษ

 โบรอน (B) - สารพษิ

 ทองแดง (Cu) โมลิบดีนัม (Mo) - ธาตุอาหารทพี่ ืชต้องการใน

ซลี ีเนียม (Se) และ สังกะสี (Zn) ปริมาณนอ้ ย แตเ่ ปน็ พิษกบั สาหรา่ ย

- สารอินทรยี ์ เชน่ และพชื นา หากมใี นปรมิ าณสงู

 ผลิ ตภั ณฑ์ ทา งเ ภสั ชกรร มแ ล ะ

ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ ดู แ ล สุ ข ภ า พ - อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ

(Pharmaceuticals and Personel ของสิง่ มีชวี ิต

Care Products, PPCPs) เชน่ ยาแก้
ปวด ยาปฏิชวี นะ นายาย้อมสผี ม2/

สารอนินทรียอ์ น่ื ๆ - ไซยาไนด์ - เปน็ พษิ ต่อสตั ว์นาสงู

- แอมโมเนยี - เป็นพิษต่อสัตว์นา โดยเฉพาะ

- ซลั ไฟต์ (SO32-) NH3
- เปน็ สารทใ่ี ชอ้ อกซเิ จนในนา

- กา๊ ซไฮโดรเจนซลั ไฟด์ - เป็นผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลาย

สารอินทรีย์ในสภาวะปราศจาก

ออกซิเจน ทาให้นามีสดี าและมกี ลิ่น

เหมน็

- คลอไรด์ - ความเค็มและสภาพการนาไฟฟ้า

~ 37 ~

ตารางท่ี 3.2 (ตอ่ )

กลุม่ ของมลพษิ ตวั อยา่ งของมลพิษ ผลกระทบตอ่ คณุ ภาพส่ิงแวดล้อม
นวิ ไคลดก์ ัมมันตรงั สี
(radionuclides)3/ นิวไคลด์กัมมันตรังสีท่ีมีในธรรมชาติ เช่น ผลกระทบตอ่ สขุ ภาพของสงิ่ มีชีวติ
,, , , ,

นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มนุษย์ผลิตขึนเช่น

,,, - คุณภาพของแหล่งนา และการ
ดารงชวี ิตของสัตวน์ า
ของแข็งในนา (อนิ ทรยี วัตถุ ซากพชื ตะกอนดนิ ผลต่อทัศนียภาพของแหลง่ นา
และอนนิ ทรยี วตั ถุ)

ความรอ้ น - ความเหมาะสมต่อการดารงชีวิต
ของสตั วน์ า

กรดและด่าง กรดซัลฟูริกจากการชุบสังกะสี ผลต่อคุณภาพนาและการดารงชีวิต

โซดาไฟ ของสัตวน์ า

Note. From Environmental Chemistry (9th ed., p. 160), by S.E. Manahan, 2010, Boca Raton, FL.:

CRC Press.
1/พบในระดบั ปริมาณที่พบเป็น นาโนกรัมตอ่ ลติ ร (ng/L) หรือไมโครกรมั ตอ่ ลติ ร (g/L)
2/ปริมาณและระดับความถึ่ทีพบสามารถอ่านเพ่ิมเติมได้ที่ “Prioritizing Research for Trace Pollutants and

Emerging Contaminants in the Freshwater Environment,” by K.E.Murray, S.M. Thomas and A.A.

Bodour, 2010, Environmental Pollution, 158(12), 3462-3471.
3/นิวไคลด์ท่ีไม่เสถียร มีการสลายเพ่ือลดระดับพลังงานโดยการปลดปล่อยรังสี เช่น แอลฟา เบตา แกมมา ออกมา

ทงั นกี ารวัดปริมาณที่พบในนาจะวัดในรูปค่ารังสที ่ปี ลดปล่อย

ลักษณะการเกิดมลพิษทางนา โดยท่ัวไปสามารถสังเกตได้จากการเปลี่ยนแปลงรสชาติ เช่น
นาประปามีรสกร่อย-เค็มเนือ่ งจากปัญหาการรุกของนาทะเล หรือสังเกตได้จากสีท่ีเปล่ียนไป เช่นนามี
สเี ทาดา นามกี ล่ินเน่าเหม็น มลี กั ษณะของแขง็ แขวนลอยมากจนนาขุ่นข้น หรือขยะ ส่ิงปฏิกูลส่ิงของที่
ลอยอยู่ผิวหน้านา รวมทังการพิจารณาจากความสามารถในการอยู่อาศัยของพืช/สัตว์นา ซึ่งลักษณะ
ดังกลา่ วมักปรากฏใหเ้ ห็นในกรณที ีม่ ีสารอนิ ทรยี ์เจอื ปนในนา แต่บอ่ ยครังที่พบว่าการปนเปื้อนของสาร
อีกหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกมลพิษจาพวกอนินทรีย์สารและจุลินทรีย์ท่ีก่อให้เกิดโรค จะไม่
พบลักษณะการเปล่ียนแปลงของนาดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ทาให้การตรวจสอบคุณภาพของนา
ภายในห้องปฏิบัติจึงเป็นวิธีการจาเป็นเพื่อให้ทราบระดับปริมาณสารเจือปนในนาและสามารถตัดสิน
คุณภาพของนาได้

3.3 แหลง่ ก้าเนิดมลพิษทางนา้

แหลง่ กาเนดิ ของมลพิษทางนาแบ่งตามความสามารถในการระบุตน้ ตอท่ีมาออกได้เป็น 2 ประเภท
ใหญ่ (รูปท่ี 3.2) คือ (1) แหล่งก้าเนิดมลพิษแบบชัดเจน (point source) เป็นกิจกรรมที่สามารถระบุ
จุดปล่อยของเสียหรือมลพิษสู่ส่ิงแวดล้อมได้ สามารถทราบหรือคาดการณ์ปริมาณและอัตราการ
ระบายของเสยี หรอื มลพิษจากตัวกลางนันๆได้ เช่น โรงงานอุตสาหกรรม อาคารท่ีพักอาศัยและชุมชน
ระบบบาบัดนาเสียชุมชน สถานีบริการนามันเชือเพลิง และ (2) แหล่งก้าเนิดมลพิษแบบไม่ชัดเจน
(non-point source) เปน็ กจิ กรรมทไ่ี ม่สามารถระบุแหลง่ ทีป่ ล่อยของเสีย/มลพิษได้ว่ามาจากแหล่งใด
เนื่องจากเป็นพืนท่ีเปิดกว้างและมีการทากิจกรรมหลากหลายภายในพืนท่ี ท่ีสาคัญได้แก่การไหลบ่า

~ 38 ~

ของมลพิษจากพืนท่ีทางการเกษตร การไหลบ่าของนาบนพืนผิวถนนหนทางลงสู่แหล่งนาธรรมชาติ
รวมทังการซึมของนาฝนลงสู่ผิวดินและซึมลึกสู่แหล่งนาใต้ดิน ซ่ึงอาจจะเกิดการชะเอาแร่ธาตุหรือ
โลหะหนกั ที่อยใู่ นดนิ จนเกิดการปนเปอื้ นนาใต้ดนิ ได้

การไหลบา่
ของนา

การไหลบ่า พนื ท่ี
ของนา เศรษฐกิจ

การเผาไหม้

การเผาไหม้ การเลียงปลาใน ชมุ ชน
ฟาร์มเพาะพนั ธ์ุปลา กระชงั
การไหลบา่
การรวั่ ไหล ของนา
ของนามนั
โรงบาบดั นาเสีย

Non-point source Point source

รูปท่ี 3.2 ประเภทของแหล่งกาเนดิ มลพษิ

Note. Adapted from “Water Pollution 101,” by the Mecatawa Area Coordinating Council, 2015,

Macatawa Watershed Explorer, winter, Retrieved from http://www.the-macc.org/wp-

content/uploads/Winter2015.pdf and from Nonpoint Source Pollution [Webpage], by City of

Pueblo, Colorada, n.d., Retrieved from http://www.pueblo.us/1605/Nonpoint-Source-Pollution.

นอกจากนแี หล่งกาเนดิ ของมลพิษทางนายังสามารถแบง่ ตามผกู้ ่อกาเนิดออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท ไดแ้ ก่
1) การเนา่ เสยี ตามธรรมชาติ (natural sources) แหล่งนาต่างๆ อาจเกิดจากการเน่าเสียได้เอง

เมื่ออยู่ในภาวะท่ีขาดออกซิเจน ส่วนใหญ่มีสาเหตุเกิดจากการเพ่ิมจานวนอย่างรวดเร็วของแพลงค์
ตอน แล้วตายลงพรอ้ ม ๆ กัน เมือ่ จลุ นิ ทรีย์ทาการยอ่ ยสลายซากแพลงค์ตอน ทาให้ออกซิเจนในนาถูก
นาไปใช้มาก จนมีปริมาณไม่เพียงพอต่อการอยู่อาศัยของสัตว์นาและเกิดการเน่าเสียในท่ีสุด
นอกจากนีเม่ือแหล่งนาอยู่ในสภาพนิ่ง ไม่มีการหมุนเวียนถ่ายเท ซ่ึงจะทาให้ออกซิเจนในนาลดลง ก็
เปน็ อกี สาเหตหุ นึง่ ท่ที าใหแ้ หลง่ นาเกดิ การเน่าเสยี ได้ตามธรรมชาติ

2) กจิ กรรมของมนษุ ย์ (anthropogenic sources) กจิ กรรมต่างๆของมนษุ ย์จะเกิดของเสียหรือ
สงิ่ ที่มนษุ ย์ไมต่ อ้ งการ ซึ่งจะถูกระบายหรือปล่อยทิงออกสู่ส่ิงแวดล้อม มนุษย์จึงเป็นผู้ก่อให้เกิดมลพิษ
ทางนาทังทางตรง (เชน่ การขับถา่ ยสิ่งปฏิกูลลงสู่แหล่งนาโดยตรง) และทางอ้อม (เช่นการกองขยะทิง
ในทเี่ ปดิ โล่ง ซ่งึ จะเกดิ นาชะขยะที่สามารถซึมลงดิน จนเกิดการปนเปื้อนของแหล่งนาใต้ดิน) กิจกรรม
ของมนุษย์ท่สี ามารถทาใหเ้ กดิ มลพิษทางนา ประกอบดว้ ย

~ 39 ~

i. การระบายนา้ เสยี
นาเป็นทรัพยากรธรรมชาติท่ีสาคัญและจาเป็นอย่างมากในการดารงชีวิตของมนุษย์

มนุษย์เรานันไม่เพียงใช้นาเพื่อการบริโภค ยังต้องใช้นาเพ่ือกิจกรรมต่าง ๆ อีกมากมายเช่น การ
เพาะปลกู การเลียงสัตว์ อตุ สาหกรรม การผลิตพลังงาน การคมนาคม ฯลฯ กิจกรรมการใช้นาเหล่านี
จะทาใหเ้ กดิ น้าเสยี (wastewater) 2 ซง่ึ สามารถแบง่ ตามผใู้ ชน้ าออกได้เปน็ 3 ประเภทคือ

- น้าเสียจากการท้าเกษตรกรรม (agricultural wastewater) การใช้นาเพ่ือการ
เกษตรกรรมจัดเป็นกิจกรรมที่มีความต้องการใช้นาสูงสุด (รูปท่ี 3.3) นาเสียท่ีเกิดจากกิจกรรมทาง
การเกษตรจงึ มแี หล่งทมี่ าสาคญั จาก 3 แหล่งใหญไ่ ด้แก่

รูปที่ 3.3 สัดส่วนการใชน้ าในแต่ละภาคส่วน (ก) ประเทศสหรัฐอเมริกา และ (ข) ประเทศไทย
พ.ศ. 2556-2557

Note. (ก) Adapted from Elements of Industrial Hazards Health, Saftety, Environment and Loss
Prevention (p.120), by R.R. Tatiya, 2011, Leiden, The Netherlands: CRC Press/Balkema. (ข) จาก
“กสอ. เปดิ แนวคิดปนั นาอตุ สาหกรรมสู่เกษตรกรรม,” 26 กรกฎาคม 2558, หนงั สอื พิมพ์อีคอนนวิ ส,์ 26 (577),

หน้า 36.

(1) น้าเสียจากการเพาะปลูก ส่วนใหญ่มาจากการระบายนาที่ขังออกจากพืนที่
เพาะปลูก เช่นการทานาข้าว รวมไปถึงนาทไ่ี หลบ่าพนื ท่ีเพาะปลูก ซ่ึงนาเสียส่วนใหญ่ประกอบด้วยปุ๋ย
ส่วนเกนิ นอกจากนียังอาจมสี ารเคมที ใี่ ชใ้ นการกาจัดศตั รูพชื

(2) น้าเสียจากการท้าปศุสัตว์ เช่นฟาร์มสุกร ส่วนใหญ่เป็นนาล้างคอกหรือ
โรงเรือนท่ีมสี ่ิงปฏิกลู จากการขบั ถ่ายของสตั วแ์ ละเศษอาหารสตั วเ์ จือปนอยู่

(3) นาเสียจากการเพาะเลียงสัตว์นา เช่น กุ้ง ปลา เป็นนาท่ีถ่ายออกจากบ่อที่ใช้
เพาะเลยี ง ซ่งึ นาเสียสว่ นใหญป่ ระกอบด้วยเศษอาหารท่ีใช้เลียง ของเสียท่ีสัตว์นาขับถ่าย รวมไปถึงยา
รกั ษาโรค และสารเคมีท่ีใช้ในเตรียมบ่อเลียง

- น้าเสียจากอุตสาหกรรม (industrial wastewater) ภาคอุตสาหกรรมจัดเป็น
กิจกรรมทีม่ ีสดั สว่ นความต้องการใช้นารองลงมาจากการทาเกษตรกรรม (รูปที่ 3.3) โดยอุตสาหกรรม
หลักๆท่ีใช้นามาก ประกอบด้วย (1) การผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังนา ซึ่งนาถูกใช้ไปเพ่ือผลิตไฟฟ้า
และเป็นนาหล่อเย็น (2) การทาเหมืองแร่และการถลุงโลหะ และ (3) กิจการโรงงานที่มีการใช้นาใน

2 น้าเสีย ซึ่งตรงกับศัพท์ภาษาอังกฤษว่า Wastewater ตามพระราชบัญญัติส่งเสริมและรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อม พ.ศ. 2535
หมายความว่าของเสียท่อี ย่ใู นสภาพเปน็ ของเหลว รวมทังมลสารทีป่ ะปนหรอื ปนเปื้อนอยูใ่ นของเหลวนัน

~ 40 ~

กระบวนการผลิต (Tatiya, 2011) ดังนันนาเสียอุตสาหกรรมจึงเป็นนาเสียที่เกิดจากการประกอบ

กิจการโรงงานซ่ึงมีการใช้นาในกระบวนการผลิต รวมไปถึงนาเสียที่เกิดจากการใช้นาของคนงานและ

นาเสียที่เกิดจากกิจกรรมอื่นๆ ในโรงงาน ลักษณะของนาเสียแตกต่างกันไปตามประเภทของ

อุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นนาเสียจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร เช่น โรงงานปลาป่น โรงงาน

ผลิตภัณฑ์นม โรงโม่แป้ง โรงงานทาอาหารกระป๋อง ส่วนใหญ่มีโปรตีนและคาร์โบไฮเดรทปนอยู่มาก

ทาให้นาเสียจากอุตสาหกรรมเหล่านีจะมีความสกปรกในรูปสารอินทรีย์สูงมาก ในขณะท่ีนาเสียจาก

โรงงานชุบโลหะ ซงึ่ มกี ารใช้โลหะหนกั ในกระบวนการผลิต มกั มีสารอินทรีย์ต่า

- น้าเสียจากชุมชน (municipal wastewater หรือ domestic sewage) เป็น

นาเสียท่ีเกิดจากกิจกรรมการใช้นาของ

ชุมชน ซึ่งสามารถแบ่งตามประเภทของ

ชุมชนออกได้เปน็ 2 ประเภทหลัก ได้แก่

1) อาคารที่พักอาศัย (residential area)

หมายถึงบ้านเรือน หมู่บ้านจัดสรร อาคาร

ชุด หอพัก ซึ่งนาเสียจะเกิดจากกิจกรรม

การใช้นาต่างๆ ของผู้ที่พักอาศัยภายใน

อาคารนันๆ นาเสียจากอาคารที่พักอาศัยนี

ยังสามารถแยกออกได้อีก 2 ประเภทตาม

รปู ที่ 3.4 ปริมาณการใชน้ าภายในบ้านเรือน ที่มาของกิจกรรม คือ (1) น้าโสโครก

Note. Adapted from AWWA Research Foundation, (Black water) เป็นนาเสียท่ีเกิดจากการ
1999 as cited in Indoor Water Use, by Department ขับถ่าย ปริมาณนาเสียจากกิจกรรมนีจะมี
ค่าประมาณร้อยละ 27 ของปริมาณนาเสีย
of Water, City of Bear Lake, Retrieved from จากภายในบ้านเรือน (รูปท่ี 3.4) และ (2)

http://www.bbldwp.com/index.aspx?NID=87

น้าท่ีใช้แลว้ (Grey water) เปน็ นาเสียทม่ี าจากกิจกรรมอื่นๆ ภายในท่ีพักอาศัย เช่น การอาบนาชาระ

ล้างร่างกาย การประกอบอาหาร การล้างภาชนะ การซักล้าง เป็นต้น โดยปริมาณนาเสียท่ีปล่อยทิง

จากบ้านเรือนจะมีค่าประมาณรอ้ ยละ 80 ของปรมิ าณนาใช้ (กรมควบคมุ มลพิษ, 2555)

2) ชุมชนอืน่ ๆ

(Nonresidential

area) เช่น โรงแรม

โรงเรียน สถานท่ี

ราชการ สานักงาน

อาคารพาณิชย์

ห้างสรรพสนิ ค้า ตลาด

สด เป็นต้น ซง่ึ ปริมาณ

นาเสยี ที่ปล่อยทงิ จะมี รปู ท่ี 3.5 อัตราการเกดิ นาเสียชมุ ชน ตวั อกั ษรในวงเล็บระบุหน่วยที่ใช้รายงานผล
หมายเหตุ. ดัดแปลงจาก “ขอ้ พจิ ารณาเกยี่ วกับปริมาณและลกั ษณะนาทิงชมุ ชนใน
คา่ แตกตา่ งกนั ขึนกับ ประเทศไทย,” โดยสมาคมสิ่งแวดล้อมแห่งประเทศไทย, 2536 อ้างถึงใน ระบบ
กจิ กรรมการประกอบ บา้ บดั นา้ เสียชุมชน โดย กรมควบคุมมลพิษ, สานักงานจัดการคุณภาพนา, 2556,
อาชพี และจานวนผู้อยู่
อาศยั (รปู ที่ 3.5) สืบค้นจาก http://www.pcd.go.th/info_serv/water_wt.html#top

~ 41 ~

เมือ่ พิจารณาอตั ราการเกดิ นาเสียชมุ ชนของประเทศไทย พบวา่ มแี นวโนม้ เพิ่มขึนตอ่ เนื่องในทุกภาค
ของประเทศ (ตารางท่ี 3.3) ทาใหช้ ุมชนจดั เป็นแหล่งกาเนดิ มลพิษทางนาทส่ี าคัญของประเทศ

ตารางท่ี 3.3 อัตราการเกดิ นาเสยี ชุมชนในประเทศไทยจาแนกตามรายภาค

ภาค อัตราการเกิดนาเสีย (ลิตร/คน-วนั )
2536 2540 2545 2550 2555 2560

กลาง 160-214 165-242 170-288 176-342 183-406 189-482

เหนือ 183 200 225 252 282 316

ตะวันออกเฉยี งเหนอื 200-253 216-263 239-277 264-291 291-306 318-322

ใต้ 171 195 204 226 249 275

หมายเหตุ. จาก ระบบบา้ บัดน้าเสยี ชุมชน โดย กรมควบคุมมลพิษ, สานักงานจัดการคุณภาพนา, 2556, สืบค้นจาก
http://www.pcd.go.th/info_serv/water_wt.html#top.

ii. การท้าเหมืองแร่ จัดเป็นกิจกรรมที่สาคัญท่ีทาให้เกิดการปนเปื้อนของแหล่งนา
ธรรมชาติ ทังแหล่งนาผิวดินและนาใต้ดิน เน่ืองจากนาเป็นปัจจัยการผลิตท่ีสาคัญในขันตอนการล้าง
การถลุง การแตง่ และการแยกแร่ ซึง่ ทาให้เกิดนาเสียท่ีมโี ลหะหนักปนเป้อื นเกินค่ามาตรฐานที่กาหนด
นอกจากนีการทิงกากแร่ลงสู่แหล่งนาธรรมชาติเป็นอีกสาเหตุท่ีทาให้พบการปนเป้ือนโลหะหนักในนา
ผิวดิน ตัวอย่างพืนท่ีบางส่วนที่เกิดภาวะมลพิษทางนาเน่ืองจากการทาเหมืองแร่ในประเทศไทยดัง
แสดงในตารางท่ี 3.4

ตารางที่ 3.4 พนื ท่ีบางสว่ นในประเทศไทยที่ประสบปญั หามลพิษทางนาจากกจิ การเหมืองแร่

สถานที่ ประเภทของ ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม

เหมอื งแร่

ห้วยแมต่ าว-แมก่ ุ เหมอื งแร่สังกะสี - พบสารแคดเมียมปนเปื้อนในแหล่งนา ดิน นาข้าวสูงเกิน

อ.แม่สอด จ.ตาก คา่ มาตรฐาน

หว้ ยคลติ ี จ.กาญจนบุรี เหมืองแรต่ ะก่ัว - พบการปนเปื้อนตะกั่วในแหล่งนาจากการทิงกากแร่ลงสู่

ลาห้วย

อ.ร่อนพิบูลย์ เหมืองแรด่ ีบุก - พบสารหนูปนเป้ือนในนาผิวดิน และนาใต้ดินเกินค่า

จ.นครศรธี รรมราช มาตรฐาน

อ.วังสะพุง เหมืองแรท่ องคา - พบสารหนู แคดเมยี ม และแมงกานสี มากผดิ ปกตใิ นลานา

จ.เลย สาขาของแมน่ าเลย

จ.พิจิตร เพชรบรูณ์ และ เ ห มื อ งแ ร่ ทอง ค า 3 - แหล่งนาธรรมชาติเหือดแห้ง พบสารหนูและไซยาไนด์

พิษณโุ ลก จังหวดั ปนเปื้อนในแหล่งนา

จ.นครราชสมี า เหมืองเกลอื ใต้ดนิ - การชะลา้ งของเกลอื ลงสแู่ หล่งนาและนาขา้ วของชุมชน

หมายเหตุ. จาก “เหมืองแร่: ความมั่งคง่ั บนทกุ ขลาภ,” โดย บาเพ็ญ ไชยรักษ์, 2557, เนช่ันแนลจีโอกราฟฟิก (ฉบับ

ภาษาไทย), กรกฎาคม, หน้า 118-141

ii. การคมนาคมขนส่งทางน้า ในการเดินเรือตามแหล่งนา ลาคลอง ทะเล มหาสมุทร
นอกจากการขับถ่ายสิ่งปฏิกูลจากผู้โดยสารเรือท่ีประกอบด้วยสารอินทรีย์แล้ว การเกิดอุบัติเหตุของ
เรือขนส่งนามันและการปล่อยนามันที่ใช้กับเครื่องจักรกลของเรือ ทาให้เกิดการร่ัวไหลของนามัน
เชือเพลิงลงสแู่ หล่งนาได้ สง่ ผลให้สตั วน์ าขาดออกซเิ จนและเปน็ ผลเสียต่อระบบนิเวศ

~ 42 ~

iii. การก้าจัดขยะมูลฝอย โดยเฉพาะอย่างย่ิงการทิงในพืนท่ีเปิดโล่ง (open dumping)
จะเกิดนาชะขยะ (leachate) ท่ีไหลบ่าไปตามความลาดเทของพืนท่ีหรือซึมลงดินไปสู่แหล่งนาใต้ดิน
อาจก่อให้เกดิ การปนเป้ือนแหล่งนาผิวดิน/นาใต้ดินที่อยู่ในพืนที่โดยรอบได้ หากไม่มีวิธีการจัดการกับ
นาชะขยะอย่างเหมาะสม

iv. กิจกรรมอื่นๆ ที่ก่อให้เกิดมลพิษทางนา ได้แก่การล้างถนน นาเสียจากแพปลา ท่า
เทียบเรอื ประมง การพักผ่อนหยอ่ นใจ

3.4 ดชั นีชวี ดั คณุ ภาพนา้

นาทั่วไปในธรรมชาติมีสารเจือปน ซึ่งสารเจือปนบางชนิดส่งผลให้นาอาจมีคุณภาพท่ีไม่
เหมาะสมต่อการใช้ประโยชน์ในด้านหน่ึง แต่อาจมีคุณภาพท่ีเหมาะสาหรับอีกวัตถุประสงค์หนึ่งก็ได้
เช่น นาทม่ี ีโลหะตะกว่ั มากกว่า 0.05 ส่วนในลา้ นสว่ น ไม่เหมาะสาหรับใช้เป็นนาด่ืม แต่สามารถใช้ใน
โรงงานอุตสาหกรรมได้ คุณภาพนาซึ่งตรงกับศัพท์ภาษาอังกฤษว่า water quality จึงหมายถึง
สภาพปรากฏของน้าที่ท้าให้ทราบว่าน้ามีความเหมาะสมต่อการน้าไปใช้ประโยชน์หรือไม่ หากยังมี
ความเหมาะสมควรน้าไปใช้ประโยชน์ในด้านใด นอกจากนีคุณภาพนายังถูกใช้เป็นข้อบังคับทาง
กฏหมายในการกากับดูแลสภาพของนาทิงจากกิจกรรมของมนุษย์ที่จะระบายลงสู่แหล่งนาธรรมชาติ
รวมทังใช้เป็นเกณฑ์ในการควบคุมคุณภาพของแหล่งนาผิวดินและนาใต้ดิน คาถามท่ีน่าสนใจคือเรา
จะทราบคุณภาพนาไดอ้ ยา่ งไร

การตัดสินคุณภาพนาพิจารณาจากดัชนีชีวัดท่ีเก่ียวข้องกับสมบัติของนา 3 ประการได้แก่
สมบัตทิ างกายภาพ สมบตั ิทางเคมี และสมบตั ิทางจลุ ชวี วทิ ยา ซงึ่ มีรายละเอียดดงั นี

(1) สมบตั ิทางกายภาพ
เป็นลักษณะของนาท่ีปรากฏให้เห็น หรือสามารถทราบได้ด้วยประสาทสัมผัสของมนุษย์

เช่นการสังเกตสี ความขุ่น ของแข็งท่ีลอยผิวนาด้วยตา การได้กลิ่นของนาด้วยการดม การรับรู้ถึง
อุณหภูมิที่เปลี่ยนไปด้วยการสัมผัส หรือการรับรู้ถึงรสชาตินาที่เปล่ียนไปด้วยการลิมรส แม้ว่าสมบัติ
ทางกายภาพของนาไม่ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ อีกทังสามารถกาจัดได้ง่าย แต่กลับ
เปน็ สมบัตหิ ลกั ท่มี นษุ ย์มักนามาใชเ้ ปน็ ตัวตัดสนิ คุณภาพนารวมทังภาวะมลพษิ ทางนา

ดัชนีชีวัดคุณภาพนาทางกายภาพที่สาคัญได้แก่ สี (Color) อุณหภูมิ (Temperature)
ความขุน่ (Turbidity) ของแข็ง (Solids) และกลิน่ (Odor) รส (Taste)

- สีของน้า สีในนาสามารถเกิดได้ตามธรรมชาติจากการทับถมกันของอินทรียวัตถุ เช่น
ใบไม้ ใบหญ้าและซากพืช ซ่ึงเมื่อเกิดการสลายตัวจะได้สารจาพวกแทนนิน ฮิวมิก ฟลุวิก และฮิวมิน
ซ่ึงเป็นสารท่ีมีสี ทาให้นาในธรรมชาติมีสีออกนาตาลปนเหลือง นอกจากนีการละลายของไอออนของ
โลหะบางชนิดเช่นเหล็กหรือแมงกานีส ทาให้นามีสีออกนาตาลปนแดง สีในนายังอาจเกิดจากการ
ระบายนาเสียจากกิจกรรมการชาระล้างทาความสะอาดของมนุษย์ ทาให้นาเสียชุมชนจะมีสีเทาปน
นาตาลอ่อน เมื่อไม่มีการบาบัด จะเปล่ียนเป็นสีเทาหรือสีดา รวมไปถึงอุตสาหกรรมบางประเภทที่มี
การใช้สใี นกระบวนการผลิตเชน่ อุตสาหกรรมฟอกย้อม อุตสาหกรรมเยื่อกระดาษ เป็นต้น สีท่ีเข้มขึน
ของนาสามารถขัดขวางไม่ให้แสงแดดส่องลงใต้นา ส่งผลต่อการสังเคราะห์แสงของพืชนาและปริมาณ
ออกซเิ จนในนา นอกจากนยี งั สามารถทาให้เกิดมลพิษจากทัศนียภาพได้

- อุณหภูมิของน้า (Water temperature) ซ่ึงการเปลี่ยนแปลงสามารถเกิดขึนเองตาม
ธรรมชาติตามการเปล่ียนแปลงสภาพภูมิอากาศ นอกจากนียังสามารถเกิดจากการระบายนาทิงที่มี

~ 43 ~

อณุ หภูมิสงู จากกจิ กรรมต่าง ๆ ของมนษุ ยห์ รือจากโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานผลติ ไฟฟ้าจากพลัง
นา อุณหภูมิของนาท่ีเปลี่ยนแปลงไปมีผลกระทบต่อความสามารถในการอยู่อาศัยของส่ิงมีชีวิตใน
แหล่งนา ทังพืชนา สัตว์และจุลินทรีย์ต่างๆ ตัวอย่างเช่นจุลินทรีย์เจริญเติบโตได้ดีที่อุณหภูมิ 25-35
องศาเซลเซียส และหยุดการเติบโตท่ีอุณหภูมิสูงกว่า 45 องศาเซลเซียส โดยท่ีสิ่งมีชีวิตในนาอาจตาย
ได้ ในกรณีท่ีอุณหภูมิของนาสูงเกินไป นอกจากนีอุณหภูมิของนายังส่งผลกระทบต่ออัตราการ
เกิดปฏิกริ ิยาเคมี รวมทังอัตราการสงั เคราะหแ์ สง การหายใจ และการย่อยสลายของสารอินทรีย์ในนา
และมีอิทธิพลต่อการละลายของออกซิเจนในนา โดยทั่วไป ออกซิเจนละลายในนาได้ 7.5-9.0
มิลลิกรัมต่อลิตรท่ีอุณหภูมิบรรยากาศ และละลายได้ลดลงเมื่ออุณหภูมิของนาสูงขึน ด้วยเหตุนีตาม
ประกาศของกระทรวงอุตสาหกรรม จึงได้กาหนดให้อุณหภูมิของนาทิงที่จะระบายลงสู่แหล่งนา
สาธารณะต้องมคี า่ ไม่เกิน 40º C

- ความขุ่น (Turbidity) ความขุ่นของนาเกิดได้จากนามีตะกอนหรือของแข็งแขวนลอย
ทงั สารอนิ ทรีย์และสารอนินทรยี ์อย่ใู นนา โดยตะกอนเหล่านถี ูกชะและปนในนา เน่ืองจากกระบวนการ
กัดเซาะ-การไหลบ่าของนาผ่านพืนที่ต่าง ๆ นอกจากนีการฟุ้งของตะกอนท้องนา รวมไปถึงการ
แขวนลอยของคอลลอยด์จากสารอินทรีย์ธรรมชาติ (Natural Organic Matters) การเติบโตของ
สาหร่ายเซลเดียว (Algae growth) และแพลงค์ตอนพืช (Phytoplankton) รวมทังการเพิ่มจานวน
ของจุลินทรีย์ในแหล่งนา (Microbial growth) เป็นสาเหตุที่ทาให้นามีความขุ่นเพ่ิมขึน ความขุ่นของ
นาส่งผลกระทบทางทัศนียภาพในแง่ของความน่าดื่ม-น่าใช้ของนา ทาให้เกิดการอุดตันระบบกรองนา
และลดประสทิ ธภิ าพของระบบฆา่ เชอื โรคในกระบวนการผลิตนาประปา นอกจากนีความขุ่นของนาใน
แหล่งนาผิวดินยังสามารถบดบังแสงไม่ให้ส่องผ่านแหล่งนา ทาให้การสังเคราะห์แสงของพืชนาลดลง
และทาให้นามีอุณหภูมิสูงขึน ลดปริมาณออกซิเจนในนา อีกทังตะกอนที่มากในนาสามารถจมตัวลง
และทบั ถมกันจนทาให้แหลง่ นาตืนเขินได้

- ของแข็งทังหมด (Total solids) ของแข็งในนาสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ
คือ (i) ของแข็งละลายได้ (dissolved solids) ได้แก่เกลืออนินทรียต่างๆ (NaCl, CaCO3, Na2CO3,
MgSO4) และสารอินทรีย์ต่างๆ เช่น แป้ง นาตาล กรดอะมิโน วิตามินบางชนิด และ (ii) ของแข็งที่ไม่
ละลายน้า (undissolved solids) ซ่ึงประกอบด้วยของแข็งแขวนลอย (suspended solids) และ
ของแข็งจมตัว (settleable solids) นอกจากนียังสามารถแบ่งความสามารถในการคงตัวเม่ือเผาท่ี
อุณหภูมิสูง (550oC) ออกได้เป็น 2 ประเภทคือของแข็งระเหยได้ (volatile solids) และของแข็งคง
ตัว (fixed solids) ของแข็งประเภทอินทรียวัตถุ ได้แก่ซากพืชและสัตว์ สิ่งปฏิกูลจากการขับถ่ายของ
สิ่งมีชีวิต เป็นต้น จะเกิดการย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์ในนา ซึ่งจะทาให้ปริมาณออกซิเจนละลายในนา
ลดลงอย่างรวดเร็ว ส่วนของแข็งประเภทอนินทรียสาร โดยเฉพาะเกลืออนินทรีย์ ปกติมักไม่สลายตัว
และแตกตวั ให้ไอออนบวกและลบ ทาให้เกดิ สภาพการนาไฟฟ้า (electrical conductivity, EC) ในนา
และสามารถเพมิ่ ค่าความเค็ม (salinity) ของนาได้

- กล่ิน (Odor) กลนิ่ ในนาเกิดจากนามจี ลุ ินทรยี ์บางชนิด เช่นสาหร่าย หรือมีสารที่มีกล่ิน
ฉุนเจือปนอยู่ในนา เช่น ฟีนอล คลอโรฟีนอล แอมโมเนีย ไซยาไนด์ ท่ีสาคัญคือการย่อยสลายของ
สารอินทรยี แ์ บบไร้ออกซิเจน ทาใหเ้ กิดก๊าซไข่เน่า (ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์, H2S) ก็เป็นอีกสาเหตุหน่ึงที่
ทาให้นาไมน่ า่ ดมื่ และใช้สอยหรือสรา้ งเหตุราคาญ

~ 44 ~

- รส (Tastes) เกดิ จากการละลายนาของของแข็งจาพวกเกลืออนินทรีย์ ซ่ึงละลายนาได้
ดี เช่น โซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกง แคลเซียมคลอไรด์ แมกนีเซียมคลอไรด์ เป็นต้น ทาให้นามี
ปรมิ าณของแข็งละลายไดใ้ นนามากขึน จนรสชาตเิ ปล่ยี นไปหรอื มคี วามเค็มเพ่มิ ขนึ

(2) สมบัติทางเคมี
เป็นลักษณะของนาที่ไม่สามารถตัดสินได้ด้วยประสาทสัมผัสของมนุษย์ ต้องอาศัยการ

ตรวจวัดดว้ ยเครอ่ื งมือหรืออุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ ดัชนีชีวัดคุณภาพนาทางเคมีที่สาคัญ เช่น พีเอช
(pH) สภาพกรด (acidity) สภาพด่าง (alkalinity) ความกระด้าง (hardness) ออกซิเจนละลายนา
(Dissolved Oxygen, DO) ค่าความต้องการใช้ออกซิเจน (Oxygen Demand) ธาตุอาหารของพืช
(Nutrients) ได้แก่ ไนเตรท และฟอสเฟต เกลืออนินทรีย์อ่ืนๆ ได้แก่ ซัลเฟอร์และคลอไรด์ รวมไปถึง
โลหะหนักและสารพิษ (Heavy metals and Toxics) ลักษณะทางเคมีของนา โดยเฉพาะ
นาเสียมีความสลับซับซ้อนแตกต่างกันไปขึนอยู่กับกิจกรรมท่ีทาให้เกิดนาเสีย ซึ่งทาให้องค์ประกอบ
ทางเคมีของนาแตกตา่ งกนั ไปด้วย โดยทวั่ ไปนาเสยี มีปริมาณออกซิเจนละลายอยู่ในนาน้อย มีค่าความ
สกปรกในรูปของสารอินทรีย์มาก ส่งให้ผลให้เกิดความต้องการใช้ออกซิเจนสูง มีความเป็นกรด-ด่าง
มากเกนิ ไป มีโลหะหนกั /สารกาจดั ศตั รพู ืชเกนิ มาตรฐาน

- พเี อช (pH) เป็นคา่ ท่แี สดงปริมาณความเข้มข้นของโปรตอนในนา ซึ่งทาให้ทราบว่านา
มีสมบัติเปน็ กรด (pH < 7) เป็นกลาง (pH = 7) หรือเป็นด่าง (pH > 7) พีเอชของนาในธรรมชาติมีค่า
ระหว่าง 5-9 เนือ่ งจากมีคารบ์ อเนตและไบคาร์บอเนตละลายอยู่ ค่าพีเอชของนามีความสาคัญต่อการ
ผลิตนาประปามาก เนื่องจากถูกนาไปใช้เป็นเกณฑ์การตัดสินวิธีการทาตกตะกอนด้วยสารเคมี
(Chemical coagulation) การแก้นากระด้างหรือการทานาอ่อน (Water softening) การฆ่าเชือโรค
ในนา (Disinfection) และการป้องกันการสึกกร่อนของท่อนา (Corrosion control) เพราะนาท่ีมี
พีเอชต่ามาก ทาให้ทอ่ สึกกรอ่ นได้งา่ ย แต่ถา้ พีเอชสูงเกินไป อาจเป็นอุปสรรคต่อการตกตะกอน ทาให้
นาไมใ่ ส นอกจากนียงั มอี ิทธิพลต่อความสามารถในการเจริญเติบโตของส่ิงมีชีวิตในนา ตัวอย่างเช่นนา
ท่มี พี เี อชต่า เพม่ิ การละลายของโลหะหนัก สง่ ผลใหม้ กี ารสะสมของโลหะหนักในสิ่งมีชีวิตได้มากขึนจน
เป็นอันตราย

- สภาพกรด (acidity) บอกถงึ ความสามารถในการสะเทินเบสของนา โดยธรรมชาติ นา
จะมีสภาพกรดเพราะมีการละลายของแก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ทอ่ี ยใู่ นอากาศลงในนาหรือเกิดจากการ
หายใจของส่ิงมีชีวิตในนา ซ่ึงเมื่อละลายนาจะพบในรูปของกรดคาร์บอนิค (H2CO3) นอกจากนีอาจ
เกิดจากกรดที่ได้จากการสลายตัวของอินทรียวัตถุ เช่น กรดฮิวมิก กรดฟัลวิก รวมไปถึงการละลาย
ของกรดบางตัวในธรรมชาติเชน่ เฟอร์รัสซสั เฟต (ferrous sulfate) เกลอื อลูมินัมซัลเฟต (aluminum
sulfate) สภาพกรดของนาจะมีบทบาทสาคัญในเรื่องการควบคุมพีเอชของนาให้คงท่ี หรือบัฟเฟอร์
และความสามารถในการกัดกร่อนของนา ซ่ึงหากมีในปริมาณมากเกินไป ทาให้เกิดการผุกร่อนของ
โลหะหรอื คอนกรีตได้

- สภาพดา่ ง (alkalinity) บอกถงึ ความสามารถในการสะเทินกรดของนา นามีสภาพด่าง
เกดิ ขนึ ไดเ้ องตามธรรมชาติจากเกลือของกรดอ่อน โดยเฉพาะอย่างย่ิงเกลือของกรดคาร์บอนิก ซึ่งเมื่อ
ละลายนาจะแตกตวั ให้ไบคาร์บอเนต (HCO3-) และคาร์บอเนต (CO32-) และอาจเกิดขึนได้บ้างจากการ
ละลายของเกลือประเภทบอเรต (Borates) ซิลิเคท (Silicates) และฟอสเฟต (Phosphates)
นอกจากนีเกลือของกรดอินทรีย์บางชนิด เช่น เกลือของกรดฮิวมิค สามารถทาให้นามีสภาพด่างได้
เช่นเดียวกนั สภาพดา่ งของนามบี ทบาทสาคญั ในการควบคมุ พเี อชของนาให้มีค่าคงที่หรือเปลี่ยนแปลง

~ 45 ~

น้อยมาก เรียกคุณสมบัตินีว่าบัฟเฟอร์ ความเป็นด่างของนาตามธรรมชาติมีค่าระหว่าง 20-200

มลิ ลิกรัมต่อลติ ร นาท่มี ีความเปน็ ด่างน้อยกวา่ 10 มิลลิกรัมตอ่ ลติ ร แสดงใหเ้ หน็ วา่ อาจมมี ลพิษจาพวก

กรดเจือปนอยู่มาก ในทางกลับกันนาท่ีมีความเป็นด่างมากกว่า 400-500 มิลลิกรัมต่อลิตร ไม่

เหมาะสมต่อการนาไปอุปโภค-บริโภค เนื่องจากมีโทษต่อสุขภาพ รวมไปถึงเกิดตะกรันขึน หากนานา

ไปตม้

- ความกระด้างของน้า (Hardness) เกิดจากธาตุที่อยู่ในสภาพไอออนท่ีมีประจุบวก
(cation) โดยเฉพาะอย่างยิ่งไอออนที่มีประจุบวก +2 ที่สาคัญได้แก่แคลเซียมไออน (Ca2+) และ
แมกนีเซียมไออน (Mg2+) นอกจากนียังสามารถเกิดได้จากไอออนบวกของเฟอร์รัส (Fe2+) แมงกานีส
(II) ไอออน (Mn2+) และ สทรอนเซียมไอออน (Sr2+) ไอออนบวกของธาตุเหล่านีเมื่อรวมตัวกับไอออน

ลบท่ีมีในนา (ตารางที่ 3.5) ทาให้นามีความกระด้างหรืออีกนัยหนึ่งคือมีแรงตึงผิวมาก ก่อให้เกิดฟอง

กับสบู่ได้ยาก สามารถเกิดตะกรันในหม้อนา ท่อนาร้อน หรือภาชนะที่ใช้ต้มนาด้วยอุณหภูมิสูงได้ อีก

ตารางท่ี 3.5 ไอออนบวกที่ทาให้เกิดความกระด้าง ทังสามารถทาให้นาประปามีรสผิดปกติได้ถ้ามีนา
ของนาและไอออนลบที่เกย่ี วข้อง มคี วามกระด้างมากกวา่ 500 mg/L as CaCO3
แคทไอออน Ca2+, Mg2+, Sr2+, Fe2+, Mn2+ ความกระด้างของนาแบ่งออกได้เป็น
แอนไออน HCO3-, SO42-, Cl-, NO3-, SiO32- 2 ประเภทคือ (1) ความกระด้างคาร์บอเนต

(carbonate hardness) เกิดจากไอออนบวกของแคลเซียมหรือแมกนีเซียม ทาปฏิกิริยากับไอออน
ลบพวกไบคาร์บอเนต (HCO3-) และคาร์บอเนต (CO32-) เช่น Ca(HCO3)2, MgCO3 การกาจัดความ
กระด้างของเกลือประเภทนีสามารถทาได้ด้วยการต้ม ทาให้เรียกความกระด้างประเภทนีว่า ความ

กระด้างช่ัวคราว (temporary hardness) (2) ความกระด้างถาวร (permanent hardness) เป็น

ความกระด้างท่ีเกิดจากไอออนบวกของธาตุข้างต้นทาปฏิกิริยากับไอออนลบอื่นๆ นอกเหนือจาก
HCO3- และคาร์บอเนต CO32- ซ่ึงสารประกอบท่ีเกิดขึนไม่สามารถกาจัดออกได้ด้วยการต้ม ตัวอย่าง
ของเกลือท่ีทาให้เกิดความกระด้างถาวรในนาได้แก่ CaSO4, MgSO4, CaCl2 ระดับความกระด้างของ
นาดงั แสดงในตารางที่ 3.6 จึงใช้เป็นเกณฑ์ตัดสินคุณภาพนาและความจาเป็นในการแก้ความกระด้าง

ของนา

ตารางท่ี 3.6 ประเภทของนาจาแนกตามระดบั ความกระดา้ ง

ความกระด้าง ประเภทของนา

(mg/L as CaCO3) นาออ่ น (soft)1/
0-75

75-150 นาคอ่ นข้างอ่อน

150-300 นากระดา้ ง

>300 นากระด้างมาก
Note. from Chemistry for Environmental Engineering (4th ed., p.487), by

C.N. Sawyer, P.L. McCarty, G.F. Parkin, 1994, New York, McGraw-Hill, Inc.
1/ หนงั สือบางเลม่ จาแนกประเภทของนาออกเปน็ 2 ประเภทคือ นาอ่อน (0-50 mg/L

as CaCO3) และนาคอ่ นขา้ งออ่ น (50-150 mg/L as CaCO3)