เคมีสิ่งแวดล้อมและคุณภาพน้ำ

~ 96 ~

2) ระหว่างเก็บตัวอยา่ งนา้
ใส่ถุงมือป้องกันสิ่งสกปรกปนเปื้อน ท้ำกำรเก็บตัวอย่ำงน้ำ (จ้วงเก็บโดยตรง ใช้กระบวย

ตัก หรืออุปกรณ์เก็บตัวอย่ำง) ตำมเทคนิคกำรเก็บตัวอย่ำงที่ระบุไว้ในแผนกำรเก็บ ตรวจสอบควำม
เรียบร้อยของขวดเกบ็ ตวั อยำ่ งนำ้ อกี ครงั วำ่ มีรอยรว่ั ซมึ หรือไม่

3) หลงั เก็บตัวอย่างน้า
ตรวจวัดพำรำมิเตอร์ท่ีต้องวัดทันทีในภำคสนำม เติมสำรเคมีรักษำสภำพตัวอย่ำง ปิดฝำ

ขวดเก็บตัวอย่ำงน้ำให้สนิทแล้วพลิกขวดไปมำประมำณ 10 ครัง เพื่อให้สำรละลำยผสมกัน และน้ำ
ตัวอย่ำงน้ำทังหมดบรรจุในกล่องเก็บรักษำควำมเย็นโดยตังขวดขึนเพ่ือป้องกันกำรร่ัวซึมในระหว่ำง
ขนสง่

4.3.4 การขนส่งตัวอย่างน้าไปยังห้องปฏิบัติการ
เมื่อด้ำเนินกำรเก็บตัวอย่ำงน้ำครบถ้วนตำมแผนงำนและขันตอนที่วำงไว้แล้ว จะต้องท้ำกำร

ขนส่งตัวอย่ำงน้ำท่ีเก็บและรักษำสภำพตำมวิธีกำรท่ีก้ำหนดเรียบร้อยแล้วไปวิเครำะห์ยัง
หอ้ งปฏิบตั กิ ำร ซ่ึงวิธีกำรขนส่งตัวอย่ำงน้ำมี 2 รูปแบบหลัก คือ 1) ผู้เก็บตัวอย่างเป็นผู้ขนส่งตัวอย่าง
มายงั ห้องปฏบิ ตั กิ ารเอง และ 2) ผเู้ กบ็ ตวั อยา่ งส่งตวั อยา่ งมายังห้องปฏิบัติการโดยยานพหนะรับจ้าง

4.4 การตรวจวิเคราะห์ตวั อย่างนา้ ในหอ้ งปฏบิ ัตกิ าร

กำรตรวจวิเครำะห์ตัวอย่ำงน้ำในห้องปฎิบัติกำร จัดเป็นขันตอนส้ำคัญอีกคร่ึงท่ีเหลือของกำร
ได้มำของข้อมูลที่มีคุณภำพ เพ่ือให้สำมำรถน้ำไปใช้ตอบโจทย์ที่ศึกษำ ตลอดจนน้ำไปใช้ในกำรอ้ำงอิง
หรอื โต้แย้งในทำงกฏหมำยได้
4.4.1 ขั้นตอนที่เก่ยี วข้องการตรวจวเิ คราะห์

กระบวนกำรตรวจวิเครำะห์ตัวอย่ำงในห้องปฏิบัติกำรประกอบด้วย 3 ขันตอนใหญ่ดังแสดงใน
รูปที่ 4.6

Report

(Pre-analysis Process) (Analysis Process) (Post-analysis Process)

รปู ที่ 4.6 ข้นั ตอนการตรวจวเิ คราะห์ในห้องปฏบิ ตั ิการ

1) กระบวนการกอ่ นการตรวจวิเคราะห์ (pre-analysis process)

เป็นขันตอนเก่ียวข้องกับกำรเตรียมตัวอย่ำงให้มีสภำพเหมำะสมก่อนน้ำไปวิเครำะห์ ซึ่ง
จ้ำเป็นส้ำหรับในบำงพำรำมิเตอร์ เช่นกำรวิเครำะห์หำไขมันและน้ำมันในน้ำด้วยเทคนิคกรำวิเมทรี
หรือกำรวิเครำะห์หำธำตุที่มีในปริมำณน้อยมำก (trace elements) กำรเตรียมตัวอย่ำงจึงเป็น
ขันตอนส้ำคัญที่จะช่วยให้ผลกำรวิเครำะห์มีควำมถูกต้องแม่นย้ำ ทังนีวัตถุประสงค์ของกำรเตรียม
ตัวอยำ่ งมีหลำกหลำยขึนกบั พำรำมเิ ตอร์ที่ต้องกำรตรวจสอบ ที่ส้ำคัญได้แก่

- กำรแยก/สกัดสำรท่ีต้องกำรวิเครำะห์ (analyte) ออกจำกน้ำตัวอย่ำง ส้ำหรับในบำง
พำรำมิเตอร์ เช่นกำรวเิ ครำะห์ไขมนั และนำ้ มนั ในตัวอย่ำงน้ำด้วยเทคนคิ กรำวเิ มทรี

~ 97 ~

- กำรท้ำให้สำรท่ีต้องกำรวิเครำะห์ในน้ำตัวอย่ำงมีควำมเข้มข้นสูงพอที่จะวัดได้ด้วย
เคร่อื งมือวิเครำะห์

- กำรเปล่ียนรูปฟอร์มของธำตุหรือสำรที่ต้องกำรวิเครำะห์ให้อยู่ในรูปฟอร์มที่สำมำรถวัด
หำปรมิ ำณไดด้ ว้ ยเครื่องมือวเิ ครำะห์

- กำรก้ำจัดสำรแทรกสอดหรือส่วนประกอบอ่ืนๆในตัวกลำงของตัวอย่ำงท่ีจะไปรบกวน
กำรวเิ ครำะห์สำรที่ตอ้ งกำร
กำรเตรียมตัวอย่ำงนี ยังหมำยรวมไปถึงกำรท้ำให้น้ำตัวอย่ำง ซ่ึงเก็บรักษำสภำพด้วยกำรแช่เย็นมี
อุณหภมู ิใกล้เคยี งกับอุณหภูมหิ อ้ งก่อนนำ้ ไปใชก้ ำรวเิ ครำะหต์ อ่ ไปด้วย

2) กระบวนการตรวจวเิ คราะห์ (analysis process)
เป็นขันตอนกำรวิเครำะห์ดัชนีคุณภำพน้ำที่ต้องกำรตรวจสอบในห้องปฏิบัติกำร ทังนี

เพ่อื ให้ไดผ้ ลกำรทดสอบทมี่ คี วำมถูกต้องเพ่ือน้ำไปใช้ตอบวัตถุประสงค์ที่ท้ำกำรศึกษำ ผู้ปฏิบัติงำนนัน
จ ะ ต้ อ ง วิ เ ค ร ำ ะ ห์ ตั ว อ ย่ ำ ง ที่ ไ ด้ รั บ ม ำ ต ำ ม ขั น ต อ น ก ำ ร ด้ ำ เ นิ น ง ำ น ที่ ร ะ บุ ไ ว้ ใ น เ อ ก ส ำ ร บั ง คั บ ใ ช้
(Protocol)1 อย่ำงเคร่งครัด โดยวิธีกำรวิเครำะห์ (Method) ที่เลือกใช้ในแต่ละดัชนีควรเป็นวิธีกำร
มำตรฐำนท่ีได้รับกำรตรวจสอบว่ำใช้ได้จำกหน่วยงำนสำกล เช่น International Organization for
Standardization (ISO), American Society for Testing Materials (ASTM) หรือ American
Public Health Association (APHA) หรอื วิธีกำรวเิ ครำะห์อื่นๆทหี่ น่วยงำนใหก้ ำรอนุมตั ิเหน็ ชอบ

3) กระบวนการหลงั การตรวจวเิ คราะห์ (post-analysis process)
เป็นขันตอนเก่ียวข้องกับกำรตรวจสอบผลกำรวิเครำะห์ กำรประมวลผลและกำรรำยงำน

ผล รวมไปถงึ กำรจัดกำรของเสยี (wastes) ที่เกิดขนึ จำกกำรวเิ ครำะห์

4.4.2 การเลอื กวิธกี ารวเิ คราะห์
วิธีกำรวิเครำะห์ดัชนีชีวัดคุณภำพน้ำส้ำหรับแต่ละพำรำมิเตอร์สำมำรถท้ำได้หลำกหลำยวิธี

(Method) ตำมเทคนิคต่ำงๆ (techniques)2 ที่น้ำมำประยุกต์ใช้ในแต่ละวิธี ตัวอย่ำงเช่นวิธีกำร
วิเครำะห์ตะก่ัวในน้ำอำจพัฒนำขึนมำได้โดยหลำยเทคนิค วิธีท่ีได้รับควำมนิยมมำกที่สุดคือกำร
วิเครำะห์หำปริมำณตะก่ัวด้วยเทคนิคอะตอมมิกแอบซอร์ปช่ันสเปกโทรสโคปี ซ่ึงเป็นเทคนิคอะตอม-
ไมซ์ (atomization) ท่ีเกี่ยวข้องกำรใช้พลังงำนควำมร้อนไปท้ำให้อะตอมของตะกั่วในตัวอย่ำงน้ำเกิด
เป็นอะตอมอิสระซงึ่ สำมำรถดูดกลืนแสงได้ในปริมำณที่เป็นสัดส่วนกับควำมเข้มข้นของตะก่ัวที่มีอยู่ใน
ตวั อย่ำง นอกจำกนีตะกั่วสำมำรถเกิดเป็นสำรประกอบเชิงซ้อนได้หลำยรูปฟอร์มตำมชนิดของสำรท้ำ
ปฏิกิริยำ ซึ่งอำจใช้กำรวิเครำะห์ด้วยเทคนิคกำรไทเทรตแบบเกิดสำรประกอบเชิงซ้อน
(complexometric titration) หรือกำรวิเครำะห์หำปริมำณด้วยเทคนิคสเปกโทรโฟโตเมทรี
(spectrophotometry) ที่เกี่ยวข้องกับกำรเกิดปฏิกิริยำระหว่ำงตะกั่วกับไดไธโซนเกิดเปนสำร
ประกอบเชิงซอนที่มีสีและสำมำรถวัดค่ำกำรดูดกลืนแสงได้ ด้วยเหตุนีกำรเลือกวิธีกำรวิเครำะห์ท่ีจะ
นำ้ มำใช้พฒั นำเป็นเอกสำรขนั ตอนปฏิบัติงำน (Procedure) และเอกสำรบังคับใช้ (Protocol) จึงเป็น
หวั ใจสำ้ คญั โดยมปี ัจจยั ทีต่ ้องคำ้ นึงถึงได้แก่

1 เอกสำรบังคบั ใช้ (Protocol) เป็นเอกสำรทีเ่ รียบเรียงขนึ จำกขันตอนปฏบิ ัตงิ ำน (procedures) ทีไ่ ด้รับกำรตรวจสอบแลว้ วำ่ ใชไ้ ด้มำกอ่ น
2 เทคนิคต่ำงๆ (Techniques) หมำยถงึ หลกั กำรทำงกำยภำพหรอื ทำงเคมีท่ีจะใช้ในกำรบ่งชีหรือหำสำรที่จะวิเครำะห์ (analytes) ที่อยู่ในตัวกลำง
เฉพำะใดๆ (matrix) ประเภทของเทคนิคในกำรวิเครำะหต์ ัวอยำ่ งทำงส่ิงแวดล้อมท่สี ำ้ คญั ไดแ้ ก่ กำรหำน้ำหนกั ที่เพ่ิมขนึ ของมวล (gravimetry) กำร
วิเครำะห์โดยปริมำตร เช่นกำรไทเทรต (titrimetry) สเปกโทรสโคปี (spectroscopy) เคมีไฟฟ้ำ (Electrochemistry) และโครมำโทกรำฟฟี
(Chromatography) สำมำรถศกึ ษำอำ่ นรำยละเอยี ดเพ่มิ เตมิ ไดใ้ นหนังสอื ค่มู อื กำรวิเครำะห์ทดสอบตัวอยำ่ งทำงสิ่งแวดล้อมของกรมควบคุมมลพิษ

~ 98 ~

1) ประเภทของวธิ ีการวเิ คราะห์
วิธีกำรวิเครำะห์แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ (i) วิธีการมาตรฐาน (standard

methods) ซึ่งหมำยถึงวิธีกำรวิเครำะห์ท่ีผ่ำนกำรพิจำรณำ ตรวจสอบและรับรองควำมใช้ได้ของ
วิธีกำรโดยสถำบันมำตรวิทยำต่ำงๆ ทังในระดับชำติ ระดับภูมิภำค และระหว่ำงประเทศ ตลอดจน
หน่วยงำนหรือองค์กรทำงวิชำกำรที่มีช่ือเสียง เช่น ISO, ASTM, AOAC และ AWWA เป็นต้น พร้อม
กบั มีกำรตพี ิมพ์เผยแพร่จนเป็นที่ยอมรับโดยท่ัวไปในวงกำรที่เกี่ยวข้อง และ (ii) วิธีการทดสอบที่ไม่ใช่
วิธีการมาตรฐาน (non-standard methods) เป็นวิธีท่ียังไม่ได้รับกำรยอมรับท่ัวไปในวงกำรที่
เก่ียวข้อง เช่น วิธีที่ห้องปฏิบัติกำรพัฒนำเอง (laboratory–developed method) วิธีที่
ห้องปฏิบัติกำรปรับเปล่ียนหรือดัดแปลงจำกวิธีมำตรฐำน (in-house method) เป็นต้น ซึ่งวิธีกำร
อย่ำงแรกเป็นวิธีกำรวิเครำะห์ที่ห้องปฏิบัติกำรส่วนใหญ่มักจะเลือกใช้ โดยในกรณีของกำรตรวจ
วิเครำะห์คุณภำพน้ำ พบว่ำวิธีกำรส่วนใหญ่จะคัดเลือกและอ้ำงอิงจำกวิธีกำรมำตรฐำนท่ีบรรจุอยู่ใน
หนงั สือ Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater หนังสือดังกล่ำว
จัดท้ำขึนโดยควำมร่วมมือของสมำคม 3 สมำคมในประเทศสหรัฐอเมริกำ ได้แก่ the American
Public Health Association, the American Water Work Associations และ the Water
Environment Federation ซง่ึ จะมีกำรปรับปรุงและเพ่ิมเติมวิธีกำรท่ีทันสมัยอย่ำงต่อเน่ืองทุกๆ 5 ปี
โดยประมำณ รวมทังสำมำรถเข้ำถึงได้ทำงออนไลน์ที่ www.standardmethods.org เนือหำในเล่ม
จะถูกแบ่งเป็นหัวข้อย่อยดังรำยละเอียดในตำรำงท่ี 4.7 องค์กรพิทักษ์สิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกำ
(U.S. EPA) เปน็ หน่วยงำนรำชกำรอีกแห่งหนึง่ ของประเทศสหรัฐอเมริกำที่มีพันธกิจในกำรพัฒนำและ
ให้กำรรับรองวธิ ีกำรวเิ ครำะหค์ ุณภำพน้ำด้ำนต่ำงๆท่ีจะใช้ส้ำหรับตัวอย่ำงน้ำดื่ม น้ำเสีย และน้ำผิวดิน
วิธีกำรมำตรฐำนเหลำ่ นีสำมำรถเข้ำถึงออนไลน์ได้ที่www.epa.gov/fem/methcollectns.htm. และ
ถึงแม้ว่ำห้องปฏิบัติกำรจะเลือกใช้วิธีกำรมำตรฐำนท่ีเหมำะสมกับควำมต้องกำรวิเครำะห์แล้ว ก่อน
น้ำมำใช้ก็จ้ำเป็นต้องทวนสอบ (verification) เพื่อยืนยันว่ำสำมำรถน้ำมำใช้ภำยใต้เง่ือนไขท่ีก้ำหนด
และยงั คงให้ผลกำรทดสอบที่ไมแ่ ตกตำ่ งจำกท่ีกำ้ หนดในวิธมี ำตรฐำน

2) ความสามารถของวิธกี ารวเิ คราะห์
ควำมสำมำรถของวิธีกำร (Method Performance) บอกถึงคุณลักษณะเฉพำะของวิธีกำร

วิเครำะห์ในประเด็นท่ีส้ำคัญ ได้แก่ ควำมถูกต้อง (accuracy) ควำมแม่นย้ำ (precision) ควำมไวต่อ
กำรวิเครำะห์ (analytical sensitivity) ควำมจำ้ เพำะต่อสำรที่วิเครำะห์ (analyte specificity) ควำม
เสถียรคงตัว (robustness) ควำมทนต่อกำรเปลี่ยนแปลง (ruggedness) ช่วงควำมเข้มข้นท่ีทดสอบ
(Work range) และขีดจ้ำกัดวิธีกำรวิเครำะห์ (Method Detection Limit, MDLs) ข้อมูลเหล่ำนีถูก
ใช้เป็นเกณฑ์กำรตัดสินใจในกำรเลือกวิธีกำรวิเครำะห์ ซ่ึงต้องมีกำรพิจำรณำควบคู่กันไป เน่ืองจำก
เกณฑ์เหล่ำนีไม่เป็นอิสระต่อกัน ตัวอย่ำงเช่นกำรลดค่ำใช้จ่ำยและเวลำในกำรวัดค่ำพีเอชของน้ำด้วย
กำรใช้กระดำษวัดค่ำพีเอช (pH indicator strips) แทนเคร่ืองวัดค่ำควำมเป็นกรด-ด่ำง (pH meter)
อำจลดควำมถูกต้องและควำมแม่นย้ำของผลท่ีได้ กำรใช้เคร่ืองมือวิเครำะห์ขันสูงย่อมได้ผลที่มีควำม
แม่นย้ำมำกขึน และปรับปรุงค่ำ MDLs แต่มีค่ำใช้จ่ำยในกำรวิเครำะห์และต้องกำรผู้ปฏิบัติงำนท่ีมี
ควำมสำมำรถ ผ่ำนกำรอบรม ดังนันกำรเลือกวิธีกำรวิเครำะห์หน่ึงๆ จึงต้องมีกำรก้ำหนดเกณฑ์
ควำมสำมำรถของวิธีวิเครำะห์ที่ต้องกำร ในกรณีที่เลือกใช้วธิ กี ำรมำตรฐำน โดยทั่วไปมักตัดสินใจเลือก
ด้วยกำรใช้ค่ำ MDLs ของแต่ละวิธีกำรวิเครำะห์เป็นเกณฑ์ส้ำคัญ ด้วยเหตุท่ีวิธีกำรวิเครำะห์ดัชนี
คุณภำพน้ำแต่ละดัชนีสำมำรถท้ำได้หลำกหลำยวิธี องค์กรที่ส้ำคัญของประเทศสหรัฐอเมริกำ

~ 99 ~

ตารางท่ี 4.7 สำรบัญเนือหำของหนังสือ Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater (21st edition) แบบยอ่

หมายเลข ชอ่ื เร่ือง เนอ้ื หา
หวั ข้อ (Title) (Content)
(Part No.)
1000 Introduction QA; data quality, method development and evaluation;
expression of results; collection and preservation of
2000 Physical and samples; waste minimization and disposal, etc.
3000 Aggregate Properties QC; color; turbidity; oxidation-reduction potential;
4000 Metals conductivity; etc.
QC; preliminary treatment of samples; FlAA; cold vapor AA;
5000 Inorganic GFAA; ICP-AES; ICP-MS; anodic stripping
6000 Nonmetallic QC; anions by IC; anions by CE; radon; radioactive iodine;
7000 constituents strontium 90; etc.
Aggregrated Organic
Constituents BOD; COD; surfactants; UV absorbing organic constituents;
Individual Organic total dissolved organic halogen
Compounds QA/QC; VOCs; THMs; DBPs; BNAs; PCBs; PAHs; etc.
Radioactivity
QC and statistics; counting instruments

8000 Toxicity QA/QC; reporter gene response to dioxin-like organic
compounds; etc.
9000 Microbiological
Examination Sterilization; preparation of culture media; rapid detection
methods; membrane filter technique for coliforms groups;
10000 Biological etc.
Examination
Plankton; nematological examination; etc.

3 หน่วยงำน ได้แก่ National Water Quality Monitoring Council (NWQMC), U.S. Geological
Survey (USGS) และ United States Environmental Protection Agency (US EPA) จึงได้
ร่วมมอื กันพัฒนำฐำนขอ้ มูลออนไลน์ชื่อว่ำ the National Environmental Methods Index (NEMI,
www.nemi.gov) เพือ่ อ้ำนวยควำมสะดวกในกำรเปรียบเทยี บควำมสำมำรถของวิธีกำรต่ำงๆ ส้ำหรับ
กำรวิเครำะห์แต่ละดัชนีคุณภำพน้ำ ตัวอย่ำงเช่นกำรวิเครำะห์ปริมำณไนเตรทในน้ำสำมำรถท้ำได้ 23
วิธี ซึ่งแต่ละวิธีมีขีดจ้ำกัดของวิธีกำรวิเครำะห์ (detection level) ควำมถูกต้องพิจำรณำจำกค่ำเอน
เอยี ง (bias) และควำมแม่นย้ำ (precision) แตกตำ่ งกันดังแสดงในตำรำงที่ 4.8

3) เวลาและคา่ ใชจ้ ่าย
เวลำและค่ำใช้จ่ำยในกำรวิเครำะห์จัดเป็นปัจจัยส้ำคัญในกำรเลือกวิธีกำรวิเครำะห์ ซ่ึง

พำรำมิเตอร์ทังสองมีควำมสมั พันธ์แบบแปรผกผันกัน กล่ำวคือหำกต้องกำรผลรวดเร็วในกำรตัดสินใจ
มักมีค่ำใช้จ่ำยในกำรวิเครำะห์สูงขึน นอกจำกนีค่ำใช้จ่ำยในกำรวิเครำะห์ยังขึนกับควำมสำมำรถของ
วธิ ีวเิ ครำะห์ รวมไปถึงเครอ่ื งมือ สำรเคมี วัสดุสนิ เปลือง และควำมสำมำรถของเจำ้ หน้ำท่ี

ตารางท่ี 4.8 วิธวี ิเครำะห์ไนเตรทท่ีสบื ค้นได้จำกฐำนข้อมลู NEMI

Method ID1/ Source Method name Detection Detection Bias3/ Precision4/ Spiking Instrument Relative
300.0 USEPA level level type2/ 103% Rec(SL) 2% RSD (SL) level5/ IC cost6/
300.1 USEPA Inorganic anions by IC 2 g/L MDL 95% Rec(SL) 14% RSD (SL) 10 mg/L IC $$
352.1 USEPA Anions in water by IC 8 g/L MDL 102% Rec (ML) 14% RSD (ML) 10 mg/L Spectr. $$
353.2 USEPA Nitrate by colorimetry 0.1 mg/L RNGE N/A N/A 0.5 mg/L Spectr./auto $
353.3 USEPA Nitrate-nitrite nitrogen by N/A RNGE N/A N/A % Spectr. $$
colorimetry RNGE % $
353.4 USEPA Nitrate-nitrite by N/A 106% Rec(SL) 1.5% RSD (SL) Spectr./auto
cadmium reduction MDL 140 g/L $
4110B SM colorimetry 106% Rec(SL) 2.6% RSD (SL) IC
4110C SM Nitrate-nitrite in estuarine 0.075 g/L MDL 103% Rec(SL) N/A RSD (SL) 2.5mg/L IC $$
4500-NO3-D SM and coastal waters by MDL N/A N/A 8 mg/L ISE $$
4500-NO3-E SM automated colorimetry ADL 99% Rec 14% RSD (ML) mg/L Spectr $$$
4500-NO3-F SM Anions in water by IC 2.7 g/L RNGE 96% Rec 4 RSD 0.5 mg/L Spectro/auto $ ~ 100 ~
4500-NO3-H SM Anions in water by IC 17 g/L RNGE 101% Rec N/A .29mg/L Spectro/auto $
9056A EPA Nitrate electrode 0.14 mg/L RNGE N/A N/A 2.97mg/L IC $
993.3 AOAC Nitrate in water after 0.01 mg/L RNGE N/a N/A mg/L IC $$
A00243 SDI cadmium reduction RNGE N/A N/A mg/L IA $$
Nitrate by automated 0.5 mg/L 10 mg/L $
cadmium reduction
Nitrate by automated 0.01 mg/L
hydrazine reduction
Anion Chromatography 0.1 mg/L
Inorganic anions in water 0.3 mg/L
Nitrate in water by 0.5 mg/L
colorimetry assay

ตารางท่ี 4.8 (ตอ่ )

Method ID1/ Source Method name Detection Detection Bias3/ Precision4/ Spiking Instrument Relative
level level type2/ level5/ cost6/
D4327 ASTM Anions in water by IC 0.42 mg/L RNGE 100% Rec 9.5% RSD(ML) 0.42 mg/L IC $$
D5996 ASTM Anionic contaminants in 0.02 g/L N/A N/A g/L CIE-UV $$$
high-purity water by on- MDL
D6508 ASTM Line IC RL 142.2% Rec 8.1 1.99 mg/L IC $$
Anions in water by CIE- 0.82 mg/L RL (ML) $$
I-2057 USGS UV RNGE N/A 8.3% RSD (SL) 0.12 mg/L IC $
Anions, dissolved water, 0.05 mg/L MDL $
I-2058 USGS IC MDL N/A 7.7% RSD (SL) 0.06 mg/L Color_strip $
Anions, dissolved water, 0.01 mg/L $
MS310 DOE IC N/A N/A mg/L Color
Nitrate in water by 5 mg/L
NEaOs3yChem Systea colorimetric test N/A N/A mg/L Color ~ 101 ~
Scientific Nitrate in water by 11 g/L
Nitrate via UC-Davis colorimetry 99.6% Rec 0.35 RSD 10 g/L Spectr
V(III) reduction Nitrate via manual 2 ng/L
vanadium reduction
Note. Adapted from Laboratory Analyses (p.162-163), by Y. Li, R.R. Mathur & L.Q. Ma, 2011, Boca Raton, Florida: CRC Press

1/ วิธีกำรมำตรฐำน

2/ ขีดจ้ำกัดของกำรวัด (detection level) หมำยถึงปริมำณต่้ำสุดในกรณีใดๆต่อไปนี ได้แก่ (1) ปริมำณต่้ำสุดที่ตรวจพบได้ (เช่น method detection limit, MDL หรือ Limit of Detection, LOD), (2) ปริมำณต่้ำสุดท่ี

สำมำรถรำยงำนเป็นตัวเลขได้ (Limit of Quantitation, LOQ หรือ minimum level, ML) รวมทังปริมำณต่้ำสุดที่สำมำรถวัดได้ของเครื่องมือ (Instrumental Detection Limit, IDL) และ (3) ปริมำณต่้ำสุดของสำรละลำย

สำ้ หรับท้ำกรำฟมำตรฐำน สว่ น “N/A” หมำยถึงไมม่ ีกำรระบุ/รำยงำนขอ้ มูล

3/ ควำมเอนเอียง (bias) บอกถงึ ควำมคลำดเคล่อื นของคำ่ ท่ีวัดได้ไปจำกค่ำท่แี ทจ้ ริง ซ่งึ อำจเกิดขนึ ได้ในขันตอนกำรวำงแผนกำรเก็บตวั อยำ่ ง กำรเกบ็ ตัวอยำ่ งและกำรวิเครำะหใ์ นห้องปฏบิ ตั กิ ำร

4/ ควำมแม่นย้ำหรือควำมเทยี่ ง (precision) บอกถงึ ควำมสำมำรถในกำรวิเครำะห์ตัวอย่ำงเดียวกันซำ้ หลำยครงั แล้วใหผ้ ลทใ่ี กล้เคยี งกนั

5/ ควำมเขม้ ขน้ ของสำรทต่ี ้องกำรทดสอบในตวั อยำ่ ง ซึ่งใชใ้ นกำรตรวจสอบควำมถูกตอ้ ง (accuracy) และควำมแม่นย้ำ (precision) ของวธิ ีทดสอบ

6/ ประมำณกำรค่ำใช้จ่ำยในกำรวเิ ครำะหต์ วั อยำ่ ง

~ 102 ~

4.4.3 เทคนิคการวเิ คราะห์ส้าหรับดชั นชี ้ีวัดคณุ ภาพนา้ บางพารามิเตอร์
ดัชนีชีวัดคุณภำพน้ำที่ถูกก้ำหนดไว้ในมำตรฐำนคุณภำพน้ำด้ำนต่ำงๆ มีอยู่มำกมำยหลำย

พำรำมิเตอร์ ซ่ึงคงไม่สำมำรถกล่ำวถึงเทคนิคกำรวิเครำะห์ส้ำหรับทุกพำรำมิเตอร์ได้ หัวข้อนีจะ
กล่ำวถึงเทคนิคกำรวิเครำะห์ดัชนีชีวัดคุณภำพน้ำใน 3 ประเด็น ได้แก่ ก๊าซละลายน้า: ออกซิเจนใน
น้า, สารท่ีใช้ออกซิเจนในน้า: สารอินทรีย์ ธาตุอาหารของพืชน้า: สารประกอบไนโตรเจนและ
ฟอสฟอรัส ส้ำหรับเทคนิคกำรวิเครำะห์พำรำมิเตอร์อ่ืนๆ ที่ผู้เขียนไม่ได้กล่ำวถึงในท่ีนี ผู้อ่ำนสำมำรถ
ศึกษำรำยละเอียดเพิ่มเติมได้จำกหนังสือของหน่วยงำนหรือองค์กรวิชำชีพท่ีรวบรวมวิธีกำรมำตรฐำน
ต่ำงๆไว้ เช่นหนังสือ Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
ของสมำคมวิชำชีพทำงสิ่งแวดล้อม ประเทศสหรัฐอเมริกำ (Eaton et al., 2005) หรือคู่มือวิเครำะห์
นำ้ เสยี สมำคมวศิ วกรรมส่ิงแวดลอ้ มแหง่ ประเทศไทย (ธงชัย และวบิ ูลย์ลักษณ์, 2547)

1) ออกซิเจนในนา้
ออกซิเจนมีควำมส้ำคัญต่อกำรด้ำรงชีพและควำมอยู่รอดของส่ิงมีชีวิตในน้ำ ดังนันค่ำออกซิเจน

ละลำย (dissolved oxygen, DO) หรือท่ีเรียกกันสันๆว่ำ ค่าดีโอ จึงจัดเป็นพำรำมิเตอร์พืนฐำนที่
จ้ำเป็นต้องตรวจวัดในตัวอย่ำงน้ำทุกประเภท โดยใช้เป็นเกณฑ์ตัดสินควำมเหมำะสมของแหล่งน้ำต่อ
กำรด้ำรงชีวิตของทรัพยำกรสัตว์น้ำ ใช้เป็นเกณฑ์ตัดสินคุณภำพและควำมเหมำะสมต่อกำรน้ำไปใช้
ประโยชน์ของแหล่งน้ำผิวดิน รวมไปถึงใช้ตัดสินระดับควำมสกปรกของน้ำเสียได้ เน่ืองจำกน้ำเสียท่ีมี
ควำมสกปรกสูง หรืออีกนัยหนึ่งคือมีสำรท่ีใช้ออกซิเจนในปริมำณมำก ท้ำให้น้ำมีค่ำดีโอต่้ำ กำร
ตรวจวัดค่ำออกซิเจนละลำยหรือค่ำดีโอ ควรวิเครำะห์ทันทีในภำคสนำมโดยใช้เครื่องมือวัดค่ำดีโอ
(DO meter) และควรหลีกเลยี่ งกำรสัมผัสกับอำกำศในระหวำ่ งกำรเก็บตัวอย่ำงน้ำ โดยใช้กำรเปิดขวด
เก็บตัวอย่ำงและแทนที่อำกำศในขวดเก็บตัวอย่ำงให้รวดเร็ว รวมทังเก็บน้ำตัวอย่ำงจนเต็มขวดไม่มี
ช่องว่ำงหรือฟองอำกำศในภำชนะบรรจุท่ีอำกำศไม่สำมำรถเข้ำออกได้ เพ่ือป้องกันกำรละลำยของ
ออกซิเจนจำกบรรยำกำศสู่น้ำได้ เนื่องจำกในสภำพท่วั ไปคำ่ กำรละลำยน้ำของออกซิเจนยังน้อยกว่ำค่ำ
อ่ิมตัว ดังนันถ้ำตัวอย่ำงน้ำมีโอกำสสัมผัสกับอำกำศหลังเก็บรวมทังกำรเปล่ียนแปลงอุณหภูมิของน้ำ
ตัวอย่ำง จะท้ำให้ผลกำรวิเครำะห์ผิดพลำดมหำศำลได้ ในกรณีท่ีไม่สำมำรถวิเครำะห์ได้ทันทีใน
ภำคสนำม ควรเตมิ สำรทต่ี รึงออกซิเจนและเก็บรักษำตัวอย่ำงให้มีอุณหภูมิไม่เกิน 4oC ก่อนท่ีจะขนส่ง
กลับมำยงั หอ้ งปฏบิ ัติกำร

กำรวิเครำะห์หำค่ำดีโอในน้ำนันสำมำรถท้ำได้ 2 วิธีกำรคือ วิธีไอโอโดเมทริก/วิธีการวิงค์เลอร์
รวมทังวิธีประยุกต์ของวิงค์เลอร์ และวิธีการเมมเบรนอิเลกโทรด (membrane electrode) โดย
วิธีกำรแบบแรกใช้ในห้องปฏิบัติกำร และวิธีกำรอย่ำงหลังใช้ในกำรวิเครำะห์ค่ำดีโอในภำคสนำม ซ่ึง
ควำมเหมำะสมของวธิ กี ำรขึนอย่กู ับสำรรบกวนท่ีมีในตัวอย่ำง ระดับควำมถูกต้องของผลกำรวิเครำะห์
และควำมพร้อมของเครื่องมือและอุปกรณ์ ในท่ีนีจะขอสรุปเฉพำะหลักกำรอย่ำงคร่ำวๆส้ำหรับแต่ละ
วธิ ีท่ใี ช้

 วิธีไอโอโดเมทรกิ
วิธีกำรไอโอโดเมทริก หรือท่ีรู้จักกันว่ำวิธีการวิงค์เลอร์ (Winkler method) เป็นวิธีกำร

วิเครำะห์หำค่ำดีโอในน้ำด้วยเทคนิคกำรไทเทรตแบบรีดอกซ์ (redox titration) ระหว่ำงสำรท่ี
เก่ียวข้อง ได้แก่แมงกำนีสไอออน ออกซิเจนโมเลกุล และไอโอไดด์ อำศัยหลักกำรเติมแมงกำนีส
ซัลเฟต (MnSO4) โพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ลงในน้ำตัวอย่ำงท่ี

~ 103 ~

บรรจุอยู่ในขวดบีโอดี เพื่อตรึงออกซิเจนในน้ำให้อยู่ในรูปแมงกำนัสไดออกไซด์ (MnO2) ซึ่งเป็น
ตะกอนสนี ำ้ ตำล โดยมีล้ำดับของกำรเกิดปฏกิ ิริยำตำมสมกำรที่ (4.1) และ (4.2) ตำมล้ำดับ

(4.1)

(4.2)

หำกน้ำตวั อยำ่ งไมม่ อี อกซเิ จนละลำยอยู่ สมกำร (4.2) จะไม่เกิดขึน ท้ำให้เห็นเฉพำะตะกอนสีขำวของ

อแอมกงกซำิเดนชัสันไขฮอดงรอMกnไ2ซ+ดเ์ ป(Mลี่ยnน(OไปHเ)ป2(s็น)) แต่ในน้ำตัวอย่ำงท่ีมีออกซิเจนละลำยอยู่ จะเกิดปฏิกิริยำ
MnO2(s) หรือท่ีเรียกว่ำขั้นตอนการตรึงออกซิเจน โดยปฏิกิริยำ
ดังกล่ำวจะเกิดขึนได้อย่ำงช้ำๆ โดยเฉพำะท่ีอุณหภูมิต้่ำ ดังนันในทำงปฏิบัติต้องคว้่ำ-หงำยขวดบีโอดี

หลำย ๆ ครัง เป็นเวลำนำนอย่ำงน้อย 20 วินำที เพื่อให้อนุภำคของ Mn(OH)2(s) สัมผัสกับออกซิเจน
ไดท้ ั่วทังขวด จำกนันตังขวดสำรละลำยทิงไว้เพ่อื ใหเ้ กิดกำรจมตัวของตะกอนในขวด ซึ่งเมื่อตังทิงไว้จน

ได้ส่วนใสอย่ำงน้อย 5 ซม. จำกจุกของขวดบีโอดี จะเติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้นลงไปเพ่ือเปล่ียนสภำวะ

ของระบบจำกด่ำงให้เป็นกรด ซ่ึงในสภำวะท่ีเป็นกรด แมงกำนัสไดออกไซด์จะท้ำหน้ำที่ออกซิไดซ์
ไอโอไดด์ (I-) กลำยเป็นไอโอดีน (I2) ดังสมกำร (4.3) โดยปริมำณของไอโอไดด์ที่ถูกออกซิไดซ์จะ
สมมลู ยก์ บั ปรมิ ำณออกซิเจนละลำย

(4.3)

ในกำรวิเครำะหช์ ว่ งนีจะต้องปิดจกุ ให้สนิทและเขย่ำควำ้่ หงำยอย่ำงน้อย 10 วินำที เพ่อื ให้เกิดปฏิกิริยำ
ทัว่ ทังขวดและไอโอดีนมีควำมเขม้ ข้นเท่ำกนั ทังหมด

จำกนันเป็นขันตอนกำรวิเครำะห์หำปริมำณไอโอดีนท่ีเกิดขึนด้วยกำรไทเทรตกับสำรละลำย
โซเดียมไทโอซัลเฟต (Na2S2O3) และใช้น้ำแป้งเป็นอินดิเคเตอร์บอกจุดยุติ ปฏิกิริยำที่เกิดขึนเป็นดัง
สมกำร (4.4)

(4.4)

น้ำแป้งจะท้ำปฏิกิริยำกับไอโอดีนได้เป็นสำรละลำยสีน้ำเงิน ซ่ึงเม่ือไทเทรตจนหมดไอโอดีน
ตัวอย่ำงน้ำจะกลำยเป็นไม่มีสี ทังนีปริมำตรของน้ำตัวอย่ำงท่ีใช้ในกำรไทเทรตคือ 200 มิลลิลิตร แต่
เนื่องจำกมกี ำรเติม MnSO4 และ alkali-iodide ซ่ึงจะท้ำให้เกดิ กำรสูญเสียน้ำตัวอย่ำงบำงส่วน ดังนัน
ปริมำตรของสำรละลำยที่ปิเปตมำใช้ไทเทรตจึงต้องมีกำรค้ำนวณให้มีค่ำเทียบเท่ำกับน้ำตัวอย่ำง 200
mL โดยกำรเทยี บบญั ญัตไิ ตรยำงศ์ หรอื คดิ เป็นสูตรค้ำนวณตำมสมกำร (4.5)

ปรมิ ำตรของสำรละลำยทีใ่ ชไ้ ทเทรต (mL) = น้ำตวั อยำ่ ง สำรละลำย (4.5)
นำ้ ตวั อย่ำง

เม่ือ x = ปรมิ ำตรรวมของ MnSO4 และ alkali-iodide ทเี่ ติมในขวดบโี อดี

ส่วนปริมำตรของสำรละลำยมำตรฐำนโซเดียมไทโอซัลเฟตท่ีใช้ในกำรไทเทรตกับน้ำตัวอย่ำง

จนสีน้ำเงินของน้ำแป้งจำงหำยไป จะใชใ้ นกำรคำ้ นวณคำ่ ดีโอของน้ำดว้ ยสมกำร (4.6)

= (4.6)

~ 104 ~

แต่เน่ืองจำกสำรละลำยโซเดียมไธโอซัลเฟตไม่จัดเป็นสำรละลำยมำตรฐำนปฐมภูมิ ดังนันก่อนใช้ทุก
ครังจึงต้องท้ำกำรหำควำมเข้มข้นท่ีแน่นอน (Standardization) โดยกำรไทเทรตกับสำรมำตรฐำน
ปฐมภูมิ อย่ำงเช่นสำรละลำยโพแทสเซียมไบไอโอเดต KH(IO3)2 ในสภำวะกรด

วิธีวิงค์เลอร์จัดเป็นวิธีที่เหมำะส้ำหรับกำรวัดค่ำดีโอในน้ำที่ค่อนข้ำงสะอำด ปรำศจำกสำร
แทรกสอด (interferences) จ้ำพวกตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ต่ำงๆ เน่ืองจำกสำรแทรกสอดเหล่ำนี
สำมำรถท้ำปฏิกิริยำกับไอโอไดด์หรือไอโอดีนได้ ท้ำให้ค่ำดีโอที่วัดได้มีค่ำสูงหรือต่้ำกว่ำท่ีควรจะเป็น
ส้ำหรับสำรแทรกสอดจ้ำพวกตัวออกซิไดซ์ เช่น ไนไตรท์ (NO2-) หรือเฟอร์ริคไอออน (Fe3+) สำร
เหล่ำนีสำมำรถออกซิไดซ์ I- เป็น I2 ท้ำให้ค่ำดีโอท่ีวัดได้มีค่ำสูงกว่ำควำมเป็นจริง เรียกสำรเหล่ำนีว่ำ
เปน็ positive interferences ในทำงตรงข้ำม ตวั รีดวิ ซ์ในน้ำ เช่น เฟอร์รัสไอออน (Fe2+) หรือซัลไฟต์
(SO32-) สำมำรถรีดิวซ์ I2 เป็น I- ซ่ึงจะท้ำให้ค่ำดีโอท่ีวัดได้มีค่ำน้อยกว่ำที่ควรจะเป็น เรียกสำรเหล่ำนี
วำ่ เปน็ negative interferences

 วิธีประยกุ ต์ของวงิ คเ์ ลอร์
เน่ืองจำกตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ต่ำงๆ ในน้ำจัดเป็นสำรแทรกสอดท่ีลดควำมถูกต้องของ

ผลกำรวัดค่ำดโี อในน้ำตัวอย่ำง จึงได้มีกำรดัดแปลงวิธีกำรวิงค์เลอร์ เพื่อก้ำจัดสำรแทรกสอดต่ำงๆท่ีมี
อยู่ในน้ำตัวอย่ำง ซ่ึงวิธีกำรท่ีพัฒนำขึนและได้กำรรับรองว่ำเป็นวิธีมำตรฐำนในหนังสือ Standard
Methods for the Examination of Water and Wastewater (21st ed.) มีอยู่ 4 วิธีกำรดังนี

i) วธิ ี Azide Modification
เป็นวิธีประยุกตข์ องวงิ ค์เลอร์ทพี่ ัฒนำขึนเพ่ือก้ำจัดตัวออกซิไดซ์ โดยเฉพำะอย่ำงยิ่งไนไตรท์
(NO2-) ซึ่งเปน็ สำรแทรกสอดท่ีพบทว่ั ไปในนำ้ ทงิ ท่ีผ่ำนกำรบ้ำบัดด้วยกระบวนกำรทำงชีวภำพ หรือน้ำ
ตัวอย่ำงท่ีท้ำกำรบ่มเพื่อวิเครำะห์หำค่ำควำมต้องกำรออกซิเจนทำงชีวภำพ (Biological Oxygen
Demand, BOD) ไนไตรทท์ มี่ ใี นน้ำสำมำรถออกซไิ ดซ์ I – กลำยเปน็ I2 ดงั สมกำร (4.7)

(4.7)

กำรก้ำจัดไนไตรท์ของวิธีกำรนีท้ำได้โดยเติมโซเดียมเอไซด์ (NaN3) ในรูปสำรละลำยผสม alkali-
iodide-azide เม่ือสภำวะของระบบถกู เปลย่ี นสภำพจำกดำ่ งเปน็ กรดดว้ ยกำรเติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น
โซเดยี มเอไซดท์ มี่ ีอย่ใู นสำรละลำยจะทำ้ ปฏิกริ ยิ ำกับไนไตรทด์ ังสมกำร (4.8) และ (4.9) ตำมล้ำดับ

(4.8)

(4.9)

ii) วธิ ี Permanganate Modification
เป็นวธิ ปี ระยุกต์ของวงิ ค์เลอรท์ ่พี ฒั นำขึนเพ่ือกำ้ จัดตัวรีดิวซ์จ้ำพวกเฟอร์รัสไอออน (Fe2+)

โดยเติมโพแทสเซยี มเปอรม์ ังกำเนต m(KoMdnifOic4a)tปioรnิมำเณปอทรี่ม์มำังกกเำกเนิ นพตอจละงอใอนกนซ้ำิไตดัวสอ์ ยF่ำeง2ก+่อกนลทำี่จยะเปน็น้ำไFปeห3ำ+
ค่ำดีโอด้วยวิธีวิงค์เลอร์หรือ azide

ดงั สมกำร (4.10)

(4.10)

KMnO4 ที่มำกเกินจะถูกก้ำจัดออกโดยท้ำปฏิกิริยำกับโพแทสเซียมออกซำเลต (K2C2O4) ดังสมกำร
(4.11) กอ่ นทจี่ ะน้ำน้ำตัวอยำ่ งไปวิเครำะห์หำค่ำดีโอโดยวธิ วี งิ คเ์ ลอร์ต่อไป

~ 105 ~

(4.11)
iii) วธิ ี alum flocculation Modification

เป็นวิธีประยุกต์ของวิงค์เลอร์ที่พัฒนำขึนส้ำหรับน้ำตัวอย่ำงที่มีของแข็งแขวนลอยใน
ปริมำณสูง ซ่ึงอำจดูดซับไอโอดีนในสำรละลำยส่งผลให้ค่ำดีโอท่ีวัดได้ต้่ำกว่ำท่ีควรเป็น กำรก้ำจัด
ของแข็งในน้ำท้ำได้โดยเติมสำรส้ม (alum) ซ่ึงจะท้ำหน้ำที่สร้ำง-รวมตะกอน โดยเฉพำะอนุภำค
คอลลอยด์ ส่วนใสภำยหลงั จำกกำรตังทิงใหต้ กตะกอนจะถูกนำ้ ไปวเิ ครำะหห์ ำค่ำดีโอตอ่ ไป

iv) วธิ ี copper sulfate-sulfamic acid flocculation Modification
เป็นวธิ ปี ระยกุ ต์ของวิงค์เลอร์ที่พัฒนำขึนส้ำหรับน้ำตัวอย่ำงท่ีมีควำมต้องกำรใช้ออกซิเจน

สูงมำก เช่นน้ำตัวอย่ำงจำกถังตะกอนเร่ง ซึ่งยังมีตะกอนจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน กำรเติมสำรละลำย
ผสมระหว่ำงคอปเปอร์ซัลเฟตและกรดซัลฟำมิกเพื่อยับยังกำรท้ำงำนของจุลินทรีย์และท้ำให้เกิดกำร
สร้ำง-รวมตะกอนให้จมตัวลง ส่วนใสท่ีได้จะถูกน้ำไปวิเครำะห์หำค่ำดีโอด้วยวิธี azide modification
ตอ่ ไป

 วิธีเมมเบรนอิเลกโทรด
วิธีเมมเบรนอิเลกโทรดเป็นวิธีกำรวิเครำะห์ออกซิเจนในน้ำด้วยเทคนิคทำงเคมีไฟฟ้ำ โดย

อำศัยหลกั กำรวดั ศกั ย์ไฟฟำ้ หรือกระแสของออกซิเจนโมเลกุลที่ซึมผ่ำนเมมเบรนชนิดโพลีเอทิลีน หรือ
ฟลูออโรคำร์บอน (polyethylene/fluorocarbon membranes) เข้ำมำภำยในเซลล์เซนเซอร์
(sensor compartment) ซ่ึงภำยใน sensor compartment จะมีขัวแคโทดและขัวอะโนดจุมอยูใน
สำรละลำยอิเลคโตรไลท์และต่ออยู่กับวงจรไฟฟ้ำ เพื่อท้ำให้วงจรไฟฟ้ำครบวงจรและสำมำรถตรวจวัด
กระแสไฟฟ้ำท่ีเกิดขึนได้ ชนิดของเมมเบรนอิเลกโทรดที่ใช้กันท่ัวไปมีอยู่ 2 ประเภทแบ่งตำมวิธีกำร
ทำงเคมไี ฟฟำ้ (รปู ท่ี 4.7) ไดแ้ ก่

(ก) (ข)

รูปท่ี 4.7 ส่วนประกอบของเมมเบรนอเิ ลกโทรด (ก) แบบกัลป์วานิก และ (ข) แบบโพลาโรกราฟฟกิ
Note. Adapted from Technology of water pollution continuous monitoring in Japan (Chapter 4),

by Global Environment Centre Foundation, Retrieved from
http://nett21.gec.jp/CTT_DATA/WMON/CHAP_4/html/Wmon-099.html

i) เมมเบรนแบบกัลป์วานิก (Galvanic membrane electrodes)
ในระบบแบบกลั ป์วำนกิ เมอ่ื มีออกซเิ จนแพรผ่ ่ำนเมมเบรนเขำ้ มำภำยในเซลล์เซนเซอร์ ซึ่ง

มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นเบส (alkali electrolytes) อยู่ (รูปท่ี 4.7ก) ปฏิกิริยำท่ีอิเลกโทรดจะเกิดขึนได้

~ 106 ~

เองแบบต่อเน่ือง โดยออกซิเจนจะเกิดปฏิกิริยำรีดักชันท่ีขัวแคโทดซึ่งท้ำด้วยโลหะเงินตำมสมกำร
(4.12) ส่วนท่ีขัวแอโนดจะเกดิ ปฏิกิรยิ ำออกซเิ ดชนั ของตะกว่ั ดงั สมกำร (4.13) กำรถ่ำยเทอิเลกตรอนที่
เกิดขึนระหว่ำงขัวอิเลกโทรดจะท้ำให้เกิดกระแสไฟฟ้ำไหลในวงจร ซึ่งกระแสไฟฟ้ำที่เกิดขึนนีจะเป็น
สัดส่วนกับปริมำณออกซเิ จนท่ีแพร่ผ่ำนเมมเบรนเข้ำมำภำยในเซลล์เซ็นเซอร์ ค่ำกระแสจะอ่ำนได้จำก
ไมโครแอมมิเตอร์ซึ่งต่อแบบอนุกรมกับขัวอิเลกโทรด อัตรำกำรแพร่ของแก๊สออกซิเจนท่ีจะแพร่มำถึง
ขัวอิเลกโทรดจึงเป็นตัวก้ำหนดกระแส ดังนันในกำรวัดปริมำณออกซิเจนท่ีละลำยน้ำได้ด้วย
เมมเบรนอิเลกโทรด จึงต้องแกว่งหรือเขย่ำหัววัดเพ่ือให้เกิดกำรแพร่ของโมเลกุลออกซิเจนได้ดีจน
กระแสไฟฟำ้ ทีเ่ กดิ จำกอตั รำกำรแพรข่ องแกส๊ นันมีค่ำคงที่

(4.12)

(4.13)

ii) เมมเบรนแบบโพลาโรกราฟฟิก (Polarographic membrane electrodes)
ระบบแบบโพลำโรกรำฟฟิคมีองค์ประกอบของเซลล์เคมีไฟฟ้ำที่ใช้วัดออกซิเจนละลำยใน

น้ำเหมอื นกันกบั ระบบแบบกัลป์วำนิก ตำ่ งกันทใี่ นระบบแบบโพลำโรกรำฟฟิค ปฏิกิริยำที่ขัวจะเกิดขึน
จำกกำรให้ศักย์ ฟฟ จำกภำยนอกเข้ำไปในระบบดังรูปท่ี 4.7ข ท้ำให้เกิดปฏิกิริยำออกซิเดชันขึนท่ี

ขัวแอโนด ซงี่ ท้ำดว้ ยโลหะเงนิ ดงั สมกำร (4.14) อิเลกตรอนท่ีเกิดขึนจะถูกถ่ำยเทไปยังขัวแคโทดซ่ึงท้ำ
จำกโลหะท่ีไม่ท้ำปฏิกิริยำหรือท้ำปฏิกิริยำได้ยำก เช่นทองค้ำหรือแพลตินัม ดังนันเมื่อจุ่มหัววัดลงใน
น้ำ ออกซิเจนท่ีแพร่ผ่ำนเมมเบรนเข้ำมำภำยในเซลล์เซนเซอร์จะเกิดปฏิกิริยำรีดักชั่นตำมสมกำร
(4.12)

(4.14)

วิธเี มมเบรนอเิ ลกโทรดทงั สองแบบมีขอ้ ดที ส่ี ้ำคัญคือ สำมำรถวดั ปรมิ ำณออกซเิ จนในตัวอย่ำงน้ำได้โดย
ไม่ท้ำลำยหรือทำ้ ให้สมบตั ขิ องน้ำเกิดกำรเปลีย่ นแปลง ส่งผลให้สำมำรถนำ้ นำ้ ตัวอยำ่ งไปวิเครำะห์ดัชนี
ชีวัดคุณภำพน้ำอื่นๆต่อได้ อีกทังสำมำรถใช้วัดออกซิเจนในตัวอย่ำงน้ำท่ีมีสีเข้มหรือมีควำมขุ่นมำก
รวมทังตัวอย่ำงน้ำท่ีไม่สำมำรถวิเครำะห์ปริมำณออกซิเจนที่ละลำยโดยวิธี azide modification
เน่ืองจำกมีสำรเจือปนจ้ำพวก sulfite, thiosulfate, polyhionate, mercaptans, free chlorine
หรือ hypochlorite อยู่ ในปัจจุบันจึงมีผู้ผลิตเคร่ืองมือวัดออกซิเจนในน้ำด้วยวิธีกำรเคมีไฟฟ้ำหรือท่ี
เรียกว่ำดโี อมิเตอร์ (DO meter) หรอื ออกซิเจนมิเตอร์ (oxygen meter) ออกมำมำกมำย ซ่ึงสำมำรถ
วัดปริมำณออกซิเจนและรำยงำนผลในหน่วยมิลลกิ รัมตอ่ ลติ ร

2) สารอินทรยี ท์ ี่ละลายในน้า
สำรอินทรีย์จัดเป็นส่ิงเจือปนหลักในน้ำท่ีสำมำรถท้ำให้เกิดมลพิษทำงน้ำได้ สำรอินทรีย์ท่ีพบใน

น้ำสำมำรถจ้ำแนกออกเป็น 2 ประเภทคือ (1) ประเภทท่ีไม่ละลายน้าหรือแขวนลอยในน้า ได้แก่เศษ
อำหำร ซำกสิ่งมีชีวิต รวมทังสิ่งมีชีวิตขนำดเล็กในน้ำ เช่นแพลงค์ตอน สำรอินทรีย์ประเภทนีเมื่อถูก
ย่อยสลำยด้วยจุลนิ ทรีย์ในน้ำจะกลำยเป็นสำรอินทรีย์ประเภทที่สอง ซึ่งก็คือ (2) ประเภทที่ละลายน้า
โดยสำรประเภทหลังนีสำมำรถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ (i) สารอินทรีย์ท่ีถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย
เช่นแป้ง น้ำตำล กรดอะมิโน วิตำมินบำงชนิด กับ (ii) สารอินทรีย์ที่ถูกออกซิไดซ์ได้ยาก ซึ่งจะใช้
เวลำนำนในกำรย่อยสลำยโดยจุลินทรีย์ในน้ำ สำรอินทรีย์ท่ีพบในน้ำจึงมีหลำกหลำยชนิด ทัง

~ 107 ~

สำรอินทรีย์ท่ีเกิดจำกกำรย่อยสลำยของอินทรียวัตถุในธรรมชำติ สำรอินทรีย์ท่ีจุลินทรีย์สร้ำงขึนหรือ
เกดิ จำกซำกจลุ นิ ทรีย์ถกู ย่อยสลำยท้ำให้สำรอินทรีย์ท่ีอยู่ภำยในเซลละลำยปนมำกับน้ำ สำรอินทรีย์ท่ี
เกิดจำกกิจกรรมกำรใช้สำรเคมีของมนุษย์ รวมทังสำรอินทรีย์ท่ีเกิดจำกระบบบ้ำบัดน้ำเสียและระบบ
ปรับสภำพน้ำ ท้ำให้กำรวิเครำะห์หำปริมำณของสารอินทรีย์รวมในน้า (aggregrate organic
constituents) จึงเป็นวิธีกำรตรวจวัดท่ีนิยมปฏิบัติ ยกเว้นในสำรอินทรีย์บำงกลุ่มท่ีมีผลกระทบต่อ
สุขภำพของมนุษย์ เช่นสำรในกลุ่มไตรฮำโลมีเทน (Trihalomethanes, THMs ) ซึ่งเป็นสำรท่ีเช่ือว่ำ
เปน็ สำรก่อมะเรง็ ชนดิ หนึ่ง

ปริมำณสำรอินทรีย์ในน้ำสำมำรถตรวจวัดและรำยงำนผลกำรวิเครำะห์ในรูปแบบของค่ำ
บีโอดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD) ซีโอดี (Chemical Oxygen Demand, COD)
ทีโอซี (Total Organic Carbon, TOC) และทีโอดี (TOD) ซ่ึงรำยละเอียดเก่ียวกับหลักกำรวิเครำะห์
สำมำรถสรุปได้ดังนี

 บีโอดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD)
บีโอดี (BOD) คือปริมำณของออกซิเจน (O2) ที่จุลินทรีย์จ้ำพวกใช้ออกซิเจนในน้ำ หรือที่

เรียกว่ำแอโรพ (aerobes) น้ำไปใช้ในกำรย่อยสลำยสำรอินทรีย์ภำยใต้สภำวะที่มีออกซิเจน ค่ำบีโอดี
จัดเป็นวิธีทำงอ้อมในกำรตรวจวัดปริมำณสำรประกอบอินทรีย์ในน้ำตัวอย่ำง ภำยใต้หลักกำรท่ีว่ำ
สำรประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ โดยเฉพำะพวกที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่ำยจะถูกย่อยสลำยโดย aerobes
เป็นเหตุให้ปริมำณออกซิเจนละลำยน้ำมีค่ำลดลง ดังนันกำรหำควำมต่ำงของปริมำณออกซิเจนที่
ละลำยในตัวอย่ำงน้ำท่ีวัดได้วันแรก (DO0) กับปริมำณออกซิเจนท่ีละลำยในตัวอย่ำงเดียวกันที่เก็บไว้
ในตูค้ วบคุมอุณหภมู ิ 201oC ตำมเวลำท่ีก้ำหนด เช่น 5 วัน (DO5) ในกรณีหำ BOD5 หรือ 60-90 วัน
ในกรณีหำ Ultimate BOD (UBOD) จะท้ำให้ทรำบว่ำตัวอย่ำงน้ำมีควำมต้องกำรใช้ออกซิเจนทำง
ชีวภำพในปริมำณมำกน้อยเพียงใด ซึ่งค่ำท่ีได้จะแปรผันตรงกับปริมาณสารประกอบอินทรีย์ที่
จุลินทรีย์สามารถย่อยสลายได้ในตัวอย่าง (biodegradable organic compounds) แต่เนื่องจำก
ออกซเิ จนในอำกำศสำมำรถละลำยนำ้ ในปรมิ ำณจ้ำกดั คือประมำณ 9 มิลลิกรัมต่อลิตรในน้ำบริสุทธิ์ท่ี
อุณหภูมิ 20oC ดังนันในกำรวิเครำะห์ปริมำณสำรอินทรีย์ในน้ำส้ำหรับตัวอย่ำงน้ำท่ีมีปริมำณ
สำรอินทรยี ม์ ำกๆ หรืออีกนัยหน่ึงคือมคี วำมสกปรกสงู เช่นมีคำ่ BOD เกินกว่ำ 7 mg/L จ้ำเป็นจะต้อง
ท้ำให้ปริมำณควำมสกปรกเจือจำงลงอยู่ในระดับซึ่งสมมูลพอดีกับปริมำณออกซิเจนท่ีมีอยู่ ในตัวอย่ำง
ซ่ึงในกรณีที่มีกำรเจือจำงน้ำตัวอย่ำงจะต้องน้ำค่ำสัดส่วนกำรเจือจำง (dilution factor) ไปใช้ในกำร
ค้ำนวณคำ่ บีโอดตี ำมสมกำร (4.15)

(มกี ำรเจอื จำงนำ้ ตัวอยำ่ ง) (4.15)

เม่อื = คำ่ ดีโอของนำ้ ตวั อยำ่ งท่วี ัดทนั ทใี นวันเร่ิมตน้ กำรทดลอง (mg/L)

= ค่ำดีโอของน้ำตัวอยำ่ งภำยหลังจำกบ่มที่ 20oC เปน็ เวลำ 5วัน (mg/L)

= สัดส่วนกำรเจือจำงน้ำตัวอย่ำง เช่นถ้ำเจือจำง 2 % ในกระบอกตวง ค่ำ p มีค่ำ
เท่ำกับ 0.02 หรือถ้ำใช้กำรเจือจำงแบบปิเปตโดยตรงจะค้ำนวณจำกปริมำตรน้ำ
ตัวอย่ำงที่เติมในขวดหำรด้วยปริมำตรควำมจุของขวดบีโอดี (โดยท่ัวไปมีควำมจุ
เทำ่ กับ 300 mL) ตัวอย่ำงเช่นถ้ำเติมน้ำเสีย 30 mL ลงในขวดบีโอดีขนำด 300 mL
ค่ำ p ในกรณีนีมีค่ำเท่ำกับ 30/300 = 0.1 ทังนีกำรเลือกสัดส่วนกำรเจือจำงที่

~ 108 ~

ความต้องการใช้ออกซิเจนในน้าประกอบด้วย 2 เหมำะสมสำมำรถพจิ ำรณำจำกสถิตขิ องข้อมูลบีโอดีท่ี
ส่วนหลกั ดังแสดงในรูปด้านล่าง มีอยู่เดิม หรือประมำณจำกค่ำซีโอดีของน้ำตัวอย่ำง
(ถำ้ มี)
-Carbonaceous BOD (CBOD) หรือเรียกส้ัน
ว่า BOD คือค่าความต้องการใช้ออกซิเจนในการ ตวั อยำ่ งที่ 4.1 นำ้ เสียจำกโรงงำนแหง่ หนึง่ ถูกน้ำมำ
ย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์ เพื่อเป็ นสารอาหาร หำค่ำบีโอดี โดยใช้ปริมำตรน้ำเสีย 10 mL ใส่ลงใน
ให้กบั จุลินทรีย์จาพวกแอโรบิก ขวดบีโอดขี นำด 300 mL เติมน้ำเจือจำงจนเต็มขวด
- Nitrogenous BOD (NBOD) คือค่าความ แล้วท้ำกำรวัดค่ำ DO เริ่มต้นได้เท่ำกับ 8.5 mg/L
ต้องการใช้ออกซิเจนในการย่อยสลายแอมโมเนีย ภำยหลงั จำกกำรบม่ เป็นเวลำ 5 วันพบวำ่ มีค่ำ DO ใน
และไนไตรท์ เพื่อเป็ นสารอาหารสาหรั บการ น้ำตัวอย่ำงเท่ำกับ3 mg/L จงค้ำนวณหำค่ำ BOD
เจริญเติบโตให้กบั แบคทีเรียกล่มุ Nitrifying ค่า สำ้ หรบั น้ำเสียนี
NBODโดยส่วนใหญ่จะเกิดขนึ้ ภายหลงั จากการบ่ม วิธที ้ำ เนื่องจำกมีกำรเจือจำงน้ำตัวอย่ำง จะ
นา้ ตัวอย่างที่ 20oC เป็นเวลาประมาณ 8-10 วนั ใช้สมกำร (4.14) ในกำรค้ำนวณบีโอดีของตัวอย่ำง
ซ่ึงเป็ นระยะเวลาที่ Nitrifying bacteria จะมี นำ้ เม่ือแทนคำ่ ลงในสมกำร จะไดว้ ำ่
ปริมาณเพ่ิมมากขนึ้ จนทาให้เกิดค่า NBOD (ยกเว้น
นา้ ทิง้ ที่ผ่านระบบบาบดั ทางชีวภาพหรือในแหล่ง BOD มีควำมสัมพันธ์กับจุลินทรีย์ในน้ำ
นา้ ท่ีมี nitrifying bacteria จานวนมาก) ดงั น้นั ดังนันในกำรวิเครำะห์จึงจ้ำเป็นต้องท้ำให้ตัวอย่ำงน้ำ
เพ่ือหลีกเล่ียง NBOD ในการวิเคราะห์หาค่า BOD มีสภำพที่เหมำะสมส้ำหรับกำรเจริญเติบโตและเพิ่ม
จึงมกั กาหนดให้ใช้ระยะเวลาของการบ่มเพียงแค่ 5 จ้ำนวนของจุลินทรีย์ นั่นคือ ไม่มีสำรพิษ แต่มีอำหำร
วนั ที่อณุ หภมู ิ 20oC ค่า BOD ที่หาได้จึงมี เสริมเพียงพอส้ำหรับจุลินทรีย์ เช่น ไนโตรเจน
สัญลกั ษณ์ย่อคือ BOD5 และจะเป็นตัวแทนของค่า ฟอสฟอรัส เป็นต้น นอกจำกนีกำรย่อยสลำย
cBOD เป็ นส่วนใหญ่ ซึ่งประมาณ 60-70% ของ สำรอินทรีย์ให้เป็นคำร์บอนไดออกไซด์และน้ำกระท้ำ
สารประกอบอินทรีย์ในนา้ ตัวอย่างจะถกู ย่อยสลาย โดยจุลินทรีย์ ดังนันในตัวอย่ำงน้ำที่ท้ำกำรวิเครำะห์
ที่สภาวะดงั กล่าว ในกรณีท่ีต้องการหาความ จึงจ้ำเป็นต้องมีปริมำณจุลินทรีย์ท่ีสำมำรถย่อยสลำย
ต้องการออกซิเจนทั้งหมดในการย่อยสารประกอบ สำรอินทรีย์ได้ในปริมำณท่ีพอเพียง ส้ำหรับตัวอย่ำง
อินทรีย์ (ultimate carbonaceous demand, น้ำบำงประเภท เช่นน้ำเสียท่ีมีอุณหภูมิสูง น้ำเสียท่ีมี
UBOD) จะทาได้โดยการใส่สารยบั ยง้ั ปฏิกิริยา ควำมเป็นกรดหรือด่ำงสูง หรือตัวอย่ำงน้ำท่ีผ่ำน
nitrification เช่น 2-chloro-6- กระบวนกำรฆ่ำเชือ โดยท่ัวไปมักไม่พบจุลินทรีย์หรือ
(trichloromethyl) pyridine (TCMP) และ มีปริมำณน้อยไป จึงควรเติมจุลชีพซ่ึงเรียกว่ำ หัวเช้ือ
เพ่ิมระยะเวลาการบ่มนา้ ตวั อย่างให้นานขนึ้ เป็น (Seed) ลงไป ส้ำหรับกำรวิเครำะห์บีโอดีในตัวอย่ำงที่
60-90 วนั ค่าที่ปรากฏจะเป็นค่า UBOD เพียง มีกำรเตมิ หวั เชอื จะต้องท้ำกำรหำค่ำบีโอดีส้ำหรับชุด
อย่างเดียว ควบคุมที่บรรจุเฉพำะหัวเชือท่ีผสมกับน้ำเจือจำง ซ่ึง
ผลจำกกำรวิเครำะห์ของชุดตัวอย่ำงและชุดควบคุม
จะน้ำไปค้ำนวณค่ำ BOD ของน้ำตัวอย่ำงโดยใช้
สมกำรท่ี (4.16)

~ 109 ~

(มีกำรเจอื จำงนำ้ +เติมหัวเชอื )

(4.16)

เมื่อ = ค่ำดีโอของชุดควบคุมท่ีบรรจุเฉพำะหัวเชือท่ีผสมกับน้ำเจือจำงซ่ึงวัดทันทีในวัน
เริม่ ต้นกำรทดลอง (mg/L)

= ค่ำดีโอของชุดควบคุมท่ีบรรจุเฉพำะหัวเชือท่ีผสมกับน้ำเจือจำงภำยหลังจำกบ่มที่
20oC เป็นเวลำ 5วัน (mg/L)

= อัตรำส่วนหัวเชอื ในชดุ ตัวอยำ่ งต่อหัวเชือในชุดควบคุมที่บรรจุเฉพำะหัวเชือที่ผสมกับน้ำ

เจือจำง ซ่ึงจะมีค่ำเท่ำกับ ในชุดตวั อย่ำง แต่ถ้ำใช้วิธีกำรปิเปตใส่ขวดโดยตรง
ในชุด่ ควบคุม

จะมคี ำ่ เทำ่ กับ ปริมำตรหัวเชือในชุดตัวอยำ่ ง
ปริมำตรหัวเชือในชุด่ ควบคุม

ตวั อย่ำงที่ 4.2 นำ้ เสียจำกโรงงำนแห่งหน่ึงถูกน้ำมำหำค่ำบีโอดีโดยในชุดตัวอย่ำงมีกำรเติมปริมำตร

น้ำเสีย 4 0mL และปริมำตรหัวเชือ 1 mL ใส่ลงในขวดบีโอดีขนำด 300 mL พร้อม

กับท้ำชุดควบคุมด้วยกำรเติมหัวเชือ 5 mL ใส่ลงในขวดบีโอดีขนำด 300 mL

จำกนนั เติมนำ้ เจือจำงใส่ลงในขวดทงั สอง แล้วท้ำกำรวัดค่ำ DO เร่ิมต้นและภำยหลัง

จำกกำรบม่ เปน็ เวลำ 5 วนั ได้ผลดังนี

ชนิดของตวั อย่ำง

ชดุ น้ำตวั อย่ำงทมี่ กี ำรเตมิ หวั เชอื 8.0 3.75

ชุดควบคมุ ทมี่ ีกำรเตมิ หว้ เชือ 8.9 5.90

จงค้ำนวณหำคำ่ BOD ส้ำหรับน้ำเสยี นี

วธิ ีทำ้ เนื่องจำกมีกำรเจือจำงน้ำตัวอย่ำงและเติมหัวเชือ จะใช้สมกำร (4.15) ในกำรค้ำนวณ

แทนค่ำทงั หมดลงในสมกำรจะไดว้ ่ำ

ข้อจ้ำกัดส้ำคัญในกำรตรวจวัดค่ำบโี อดคี ือ ไม่สำมำรถท้ำไดร้ วดเร็วหรอื ทนั ที ต้องใช้เวลำไม่ต้่ำกว่ำ
5 วันถึงจะทรำบผลกำรวิเครำะห์ กำรตรวจวัดค่ำซีโอดีและทีโอซีจึงเป็นวิธีกำรทำงเลือกในกำร
ตรวจวดั ปริมำณสำรอินทรยี ์ในน้ำสำ้ หรับตัวอย่ำงทม่ี ีข้อจำ้ กัดในเร่ืองระยะเวลำในกำรวิเครำะห์

 ซีโอดี (Chemical Oxygen Demand, COD)
ซีโอดี คือปริมำณออกซิเจนเทียบเท่ำ (oxygen equivalent) ที่ใช้ในกำรออกซิไดซ์

สำรประกอบอินทรีย์ในน้ำตัวอย่ำงด้วยตัวออกซิไดซ์อย่ำงแรง (strong oxidizing agents) ภำยใต้
หลักกำรท่ีว่ำ สำรประกอบอินทรีย์โดยส่วนใหญ่จะถูกออกซิไดซ์อย่ำงสมบรูณ์ด้วย strong oxidizing
agents ส้ำหรับตัวออกซิไดซ์ทนี่ ิยมใชค้ ือโพแทสเซียมไดโครเมต (K2Cr2O7) ได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ำยคือน้ำ
และก๊ำซคำร์บอนไดออกไซดด์ งั สมกำร (4.17) (ส้ำหรับตัวอย่ำงท่ีมีอะมิโนไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบ
จะไดแ้ อมโมเนียเปน็ ผลิตภณั ฑร์ ่วม) ทังนีกำรย่อยสลำยจะเกิดได้ดีและเร็วขึนในสภำวะที่เป็นกรดและ
มตี ัวเร่งปฏกิ ิริยำ ตำมล้ำดับ ซึง่ ชนิดของตัวเรง่ ทน่ี ิยมใชค้ อื ซลิ เวอร์ซัลเฟต (Silver Sulfate, Ag2SO4)

~ 110 ~

+
+ (4.17)

K2Cr2O7 จัดเป็นตัวออกซิไดซ์ที่นิยมใช้กันอย่ำงกว้ำงขวำงในกำรหำค่ำซีโอดีของน้ำตัวอย่ำง
เนื่องจำกสำรชนิดนีเม่ือน้ำไปผสมกับกรดซัลฟิวริกจะได้สำรละลำยผสมของกรดโครมิคและกรด
ซัลฟิวริกตำมสมกำร (4.18) ซ่ึงสำรละลำยผสมที่ได้จะมีควำมสำมำรถในกำรออกซิไดซ์สูงมำกใน
สภำวะท่ีมอี ุณหภมู ิสงู

(4.18)

ในกำรวิเครำะห์ตัวอยำ่ งเพือ่ หำคำ่ ซีโอดีนัน จะเตมิ สำรละลำยผสมดงั กลำ่ วในปรมิ ำณที่มำกเกินพอ แต่

ทรำบปริมำณท่ีแน่นอนลงในตัวอย่ำงท่ีมีสำรประกอบอินทรีย์อยู่ ซ่ึงเม่ือน้ำของผสมนีไปให้ควำมร้อน

จะท้ำให้เกิดกำรย่อยสลำยของสำรประกอบอินทรีย์ในตัวอย่ำง และเม่ือสินสุดปฏิกิริยำจะมี

โพแทสเซยี มไดโครเมตเหลอื อยใู่ นปฏิกริ ยิ ำ เมอ่ื นำ้ ไปหักลบกับปรมิ ำณโพแทสเซียมไดโครเมตท่ีเติมลง

ไป จะทำ้ ใหท้ รำบปริมำณโพแทสเซียมได

โ ค ร เ ม ต ท่ี ใ ช้ ไ ป ใ น ก ำ ร ย่ อ ย ส ล ำ ย

สำรประกอบอนิ ทรียใ์ นตัวอย่ำงน้ำ ซึ่งค่ำ

ึช ดังกล่ำวจะถูกน้ำไปคิดเทียบเป็นค่ำ
ป ริ ม ำ ณ ก ำ ร ใ ช้ อ อ ก ซิ เ จ น เ ที ย บ เ ท่ ำ

ภ ำ ย ใต้ คว ำ มสั มพั น ธ์ ท่ีว่ ำ K2Cr2O7
จ้ำนวน 1 โมล จะมีอ้ำนำจในกำร
ึช 1.5 ออกซิไดซ์เทียบเท่ำกับ O2 จ้ำนวน 1.5
โ ม ล ( ดู ร ำ ย ล ะ เ อี ย ด ท่ี ม ำ ข อ ง
6e-

1 ซ ซ ควำมสัมพันธ์ในกรอบเพิ่มเติม) ท้ำให้
สำมำรถค้ำนวณค่ำซีโอดีของน้ำตัวอย่ำง
1.5 โ 48 g O2 ได้ดังแสดงในตัวอย่ำงที่ 4.3 ส้ำหรับ

ตวั อยำ่ งท่ี 4.4 เป็นวิธีกำรค้ำนวณค่ำซีโอ

ดีทำงทฤษฎี (Theoretical COD) ตำม

หลั ก กำ ร ป ริม ำ ณส ำ ร สัม พั นธ์ ข อ ง

ปฏิกิริยำออกซิเดชัน-รีดักชันระหว่ำง

สำรประกอบอินทรีย์กับไดโครเมตไอออน ซ่ึงเม่ือน้ำไปคิดค่ำปริมำณกำรใช้ออกซิเจนเทียบเท่ำจะได้

ผลลัพธ์เท่ำกันกับวิธีกำรค้ำนวณค่ำควำมต้องกำรออกซิเจนทำงทฤษฏีหรือทีเอชโอดี (Theoretical

Oxygen Demand, ThOD) ทีจ่ ะกล่ำวถึงในหวั ขอ้ ถดั ไป

ตวั อยำ่ งที่ 4.3 น้ำเสียจำกโรงงำนแหง่ หน่ึงถกู นำ้ มำหำค่ำซีโอดีดว้ ยวธิ ี open reflux โดยใช้ปริมำตร

ตัวอย่ำงน้ำเสีย 10 mL พบว่ำปริมำณโพแทสเซียมไดโครเมตท่ีใช้ในกำรย่อย
สำรอนิ ทรยี ม์ คี ำ่ เทำ่ กบั 3.12x10-4 โมล จงคำ้ นวณหำคำ่ ซโี อดีของน้ำตัวอย่ำงนี

วธิ ที ้ำ 1. ค้ำนวณปริมำณออกซิเจนเทียบเท่ำท่ีใช้ในกำรย่อยตัวอย่ำง 10 mLจำกข้อมูลปริมำณ

โพแทสเซยี มไดโครเมตท่ใี ช้ในกำรย่อยสำรอนิ ทรยี ์

จำกควำมสัมพันธ์ที่ว่ำ K2Cr2O7 จ้ำนวน 1 โมล จะมีอ้ำนำจในกำรออกซิไดซ์เทียบเท่ำกับ O2
จำ้ นวน 1.5 โมล

~ 111 ~

ดงั นัน ปริมำณออกซเิ จนเทียบเท่ำในกำรยอ่ ยสำรประกอบอินทรยี ใ์ นน้ำของ K2Cr2O7 จงึ มคี ่ำเทำ่ กับ
กรมั
มลิ ลิกรมั O2

2. ค้ำนวณปริมำณออกซิเจนเทียบเท่ำท่ีใช้ในกำรย่อยสำรประกอบอินทรีย์ในตัวอย่ำงน้ำ 1 ลิตร หรือ
ค่ำซโี อดี

มลิ ลกิ รมั O2 ต่อลิตร

= 1,498 mg O2/L

ตัวอยำ่ งท่ี 4.4 จงค้ำนวณหำค่ำ Theoretical COD ของสำรละลำยกลูโคสท่ีเตรียมได้จำกกำรช่ัง
กลโู คส 1 กรัมละลำยในนำ้ 1 ลติ ร

วธิ ีทำ้ 1. เขียนและดุลสมกำรปฏิกิริยำรีฟลักซ์ของกลูโคสในสำรละลำยกรด ซ่ึงกลูโคสจะท้ำหน้ำท่ี
เป็นตัวรีดิวซ์หรือตัวให้อิเลกตรอนในปฏิกิริยำ ส่วนไดโครเมต (Cr2O72-) ท้ำหน้ำท่ีเป็นตัว
ออกซไิ ดซ์หรอื ตัวรับอิเลกตรอน สมกำรที่เกีย่ วข้องเปน็ ดงั นี

จำกสมกำร กลโู คสจ้ำนวน 1 โมลจะทำ้ ปฏิกิรยิ ำกบั โพแทสเซียมไดโครเมต จ้ำนวน 4 โมล
2. ค้ำนวณปริมำณออกซิเจนเทียบเท่ำที่ใช้ในกำรย่อยสลำยกลูโคส 1 โมล จำกควำมสัมพันธ์ท่ีว่ำ

K2Cr2O7 จ้ำนวน 1 โมล จะมอี ำ้ นำจในกำรออกซิไดซ์เทยี บเทำ่ กับ O2 จ้ำนวน 1.5 โมล
ดังนัน ปริมำณออกซิเจนเทียบเท่ำในกำรย่อยกลูโคส 1 โมล หรือ 180 กรัม (กลูโคสมีมวลโมเลกุล
เท่ำกับ 180 กรมั ต่อโมล) ของ K2Cr2O7 จงึ มคี ำ่ เท่ำกบั

g

= 192 กรมั

3. ค้ำนวณปริมำณออกซิเจนเทียบเท่ำเป็นมิลลิกรัมท่ีใช้ในกำรย่อยสลำยสำรละลำยกลูโคสเข้มข้น 1

กรัมต่อลิตร จำกควำมสัมพันธ์ที่ว่ำกลูโคส 1 โมล หรือ 180 กรัม จะท้ำปฏิกิริยำกับออกซิเจน 192

กรมั

ดงั นนั กลโู คส 1 กรมั ต่อลติ ร จะท้ำปฏกิ ริ ิยำกบั เทำ่ กับ = 1.067 กรมั

น่ันคอื สำรละลำยกลูโคส 1 กรมั ต่อลติ ร มคี ำ่ ซโี อดเี ทำ่ กบั 1,067 มลิ ลิกรมั ตอ่ ลติ ร

ทงั นีในกำรวิเครำะห์ค่ำซีโอดีของน้ำตัวอย่ำง จะต้องท้ำแบลงค์ของวิธีกำรวิเครำะห์ด้วยกำรใช้น้ำกล่ัน
และด้ำเนินกำรทดลองควบคู่ไปพร้อมกับชุดตัวอย่ำง (ดังตัวอย่ำงกำรหำค่ำซีโอดีด้วยวิธีรีฟลักซ์แบบ
ปิดในรปู ท่ี 4.8) เมอ่ื สนิ สดุ ปฏิกริ ยิ ำจะท้ำกำรหำปริมำณโพแทสเซียมไดโครเมตในสำรละลำยด้วยกำร
ไทเทรตกับสำรละลำยเฟอร์รัสแอมโมเนียมซัลเฟต (FAS: Ferrous Ammonium Sulfate,
Fe(NH4)2SO4) ซึ่งจะทำ้ หน้ำท่ีเปน็ สำรรีดิวซ์ (reducing agent) และเกิดปฏิกิริยำออกซิเดชัน-รีดักชัน
ดังสมกำร (4.19)

~ 112 ~

(4.19)

กำรสังเกตุจุดยุติจะดูจำกกำรเปลี่ยนสีของเฟอร์โรอิน (Ferrous 1,10-phenanthroline sulfate,
Ferroin) ซ่ึงเม่ือไดโครเมตไอออนท่ีเหลือในสำรละลำยถูกรีดิวซ์เป็นไตรวำเลนท์โครเมียมจนหมด
เฟอร์รัสไอออนจะท้ำปฏิกิริยำกับเฟอร์โรอินได้สำรประกอบสีน้ำตำลแดง น้ำค่ำปริมำณ FAS ที่ใช้ใน
กำรไทเทรตในชดุ ตัวอย่ำงไปหกั ลบจำกค่ำปรมิ ำณ FAS ท่ใี ช้ในกำรไทเทรตแบลงค์ จะสำมำรถค้ำนวณ
คำ่ ซีโอดีของนำ้ ตวั อย่ำงได้จำกสมกำร (4.20)

ซีโอดี (mg O2/L) = (4.20)

เมอื่ = ปริมำตรเป็นมิลลิลิตร ของสำรละลำยมำตรฐำนเฟอร์รัสแอมโมเนียมซัลเฟตท่ีใช้ใน

กำรไทเทรตแบลงค์

= ปริมำตรเป็นมิลลิลิตร ของสำรละลำยมำตรฐำนเฟอร์รัสแอมโมเนียมซัลเฟตท่ีใช้ใน
กำรไทเทรตชุดตวั อยำ่ ง

= ควำมเข้มข้นเป็นโมลำรของสำรละลำยมำตรฐำนเฟอร์รัสแอมโมเนียมซัลเฟตที่ใช้ใน
กำรไทเทรต

= ปรมิ ำตรน้ำตัวอยำ่ งทีใ่ ชเ้ ป็นมลิ ลิลิตร

= milli equivalent
weight ของออกซิเจนโมเลกุล (8) x
1000 mL/L

รปู ที่ 4.8 หลักการวิเคราะหซ์ โี อดดี ้วยวธิ รี ฟี ลกั ซ์แบบปดิ เมือ่ พจิ ำรณำควำมเช่อื มโยงของค่ำ ซี
โอดีกับค่ำบีโอดีที่วิเครำะห์ในน้ำตัวอย่ำง
ชุดเดียวกัน พบว่ำค่ำซีโอดีจะมีค่ำสูงกว่ำ
ค่ ำ บี โ อ ดี ส้ ำ ห รั บ ตั ว อ ย่ ำ ง น้ ำ ท่ี มี
สำรอินทรีย์ท่ียำกต่อกำรย่อยสลำยด้วย
จุลินทรีย์อยู่ในปริมำณมำก ทังนีเน่ืองจำก
สำรออกซิไดซ์มีควำมสำมำรถในกำรย่อย
สลำยสำรอินทรีย์ ได้หลำยประเภท
มำกกว่ำจุลนิ ทรีย์ ดังนันกำรวิเครำะห์ค่ำซี
โอดีแม้ว่ำจะใช้ระยะเวลำในกำรวิเครำะห์
สันกว่ำระยะเวลำท่ีใช้ในกำรหำค่ำบีโอดี
แต่มีข้อจ้ำกัดที่ส้ำคัญคือไม่สำมำรถแยก
ควำมแตกต่ำงระหว่ำงสำรอินทรีย์ที่ย่อย
สลำยได้ทำงชีวภำพ (biodegradable
organic compounds) กับที่ไม่ย่อย
สลำยทำงชีวภำพ (non-biodegradable
organic compounds) นอกจำกนีมีกำร
ใช้เมอร์คิวรี่ซัลเฟต เพื่อก้ำจัดสำรแทรก
สอดจำ้ พวกเฮไลด์ไอออน โดยเฉพำะอย่ำง

~ 113 ~

ยง่ิ คลอไรด์ จะท้ำใหเ้ กิดสำรประกอบจ้ำพวกปรอทท่เี ป็นอันตรำยต่อผู้ปฏิบัติงำนและสิ่งแวดล้อม หำก
ไม่มวี ิธกี ำรทำ้ งำนและระบบบ้ำบดั ทดี่ ีเพยี งพอ

 ทีเอชโอดี (Theoretical Oxygen Demand, ThOD)
ทีเอชโอดีเป็นค่ำควำมต้องกำรออกซิเจนทำงทฤษฎีท่ีต้องใช้ในกำรย่อยสลำยสำรประกอบ

อินทรีย์ในตัวอย่ำงให้กลำยเป็นอนินทรียสำรต่ำงๆ เช่นแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์และน้ำได้อย่ำง
สมบรูณ์ ค่ำดังกลำ่ วจะค้ำนวณไดใ้ นกรณที ีท่ รำบสูตรโมเลกุลของสำรประกอบอินทรีย์ โดยใช้หลักกำร
หำปริมำณสำรสัมพันธ์ระหว่ำงปฏิกิริยำออกซิเดชันของสำรประกอบอินทรีย์กับปฏิกิริยำรีดักชันของ
ออกซิเจนโมเลกุล ซึ่งสมกำรท่ีดุลแล้วของปฏิกิริยำดังกล่ำวจะบอกถึงจ้ำนวนโมลของออกซิเจนท่ีต้อง
ใช้ในกำรย่อยสลำยต่อจ้ำนวนโมลของสำรอินทรีย์ ค่ำนีจะแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทตำมควำม
ต้องกำรใช้ออกซิเจนในน้ำได้แก่ carbonaceous ThOD และ nitrogenous ThOD ซ่ึงค่ำหลังจะพบ
ในกรณีสำรประกอบอินทรีย์ในตัวอย่ำงมีหมู่เอมีน (-NH2) เป็นส่วนประกอบ ซ่ึงกำรย่อยสลำยจะได้
แอมโมเนียเปน็ สำรมัธยนั ตท์ สี่ ำมำรถถกู ออกซิไดซต์ ่อด้วยออกซิเจน หลักกำรในกำรค้ำนวณค่ำ ThOD
ทำ้ ได้ดงั นคี ือ

- เขียนสมกำรที่ดุลแล้วของปฏิกิริยำออกซิเดชัน-รีดักชันระหว่ำงสำรประกอบอินทรีย์กับ
ออกซิเจนโมเลกุล เพ่ือหำควำมต้องกำรใช้ออกซิเจนในกำรย่อยสลำยคำร์บอนของสำรประกอบ
อินทรีย์ให้เป็นแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ (carbonaceous ThOD) สมมติให้สำรประกอบอินทรีย์ท่ี
สนใจคือไกลซีน (glycine, CH2(NH2)COOH) จะได้สมกำรทดี่ ลุ แลว้ ในกำรย่อยสลำยอย่ำงสมบรูณ์ของ
สำรประกอบไกลซนี เปน็ ดังสมกำรท่ี (4.21)

(4.21)

- เขยี นสมกำรทีด่ ลุ แลว้ ของปฏกิ ิริยำออกซิเดชัน-รีดักชันระหว่ำงจ้ำนวนโมลของแอมโมเนีย
ทีเ่ ป็นสำรมธั ยันต์กบั ออกซิเจนโมเลกุลเพอื่ หำควำมต้องกำรใชอ้ อกซิเจนในกำรย่อยสลำยสำรประกอบ
ไนโตรเจนให้เป็นไนเตรท (nitrogenous ThOD) ซึ่งในกรณีตัวอย่ำงของไกลซีนจะได้สมกำรท่ีดุลแล้ว
ดังสมกำรที่ (4.22)

(4.22)

- ThOD จะหำได้จำกผลรวมระหว่ำง carbonaceous ThOD กบั nitrogenous ThOD ซง่ึ
ในกรณีท่ีสำรประกอบอนิ ทรยี ์ไม่มหี มู่อะมิโนเปน็ สว่ นประกอบ คำ่ ThOD  carbonaceous ThOD

ThOD จัดเป็นค่ำแสดงควำมต้องกำรใช้ออกซิเจนในน้ำมำกที่สุดเพื่อย่อยสลำยสำรท่ีใช้
ออกซิเจนในน้ำโดยเฉพำะอย่ำงยิ่งสำรประกอบอินทรีย์ แต่เนื่องจำกควำมสำมำรถในกำรย่อยสลำย
ทำงชีวภำพของสำรอนิ ทรยี ์แต่ละชนิดแตกตำ่ งกนั ดังนนั ThOD อำจมคี ่ำแตกต่ำงกับคำ่ BOD ทีว่ ดั ได้

ตัวอย่ำงท่ี 4.5 น้ำเสียจำกโรงงำนเคมีแห่งหนึ่งมีกรดอะมิโนไกลซีน (C2H5O2N) ปนเปื้อนอยู่ในระดับ
ปริมำณ 30 mg/L จงค้ำนวณหำค่ำ Total ThOD, carbonaceous ThOD และ
nitrogenous ThOD ของนำ้ เสยี จำกโรงงำนแหง่ นี

วิธีทำ้ 1. เขียนสมกำรปฏิกริ ิยำท่ีดลุ แล้วของไกลซีนในสภำวะทม่ี ีออกซิเจนเป็นตวั รับอเิ ลกตรอน

~ 114 ~

จำกสมกำรทด่ี ลุ แลว้ พบวำ่ 1โมลของไกลซีนต้องใช้ออกซิเจนในกำรย่อยสลำยเท่ำกับ 1.5โมล
และทุกๆ 1โมลของไกลซีนที่ย่อยสลำย เกิด 1 โมลของ NH3 ซ่ึงถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนเป็นไนเต
รทดงั สมกำร

ซึง่ แสดงให้เห็นว่ำทุกๆ 1 โมลของ NH3 ซ่ึงเกิดจำก1 โมลของ glycineต้องใช้ 2 โมลของออกซิเจนใน
กำรยอ่ ยสลำยสำรอินทรีย์ไนโตรเจนให้กลำยเป็นไนเตรท

2. ค้ำนวณคำ่ carbonaceous ThOD

= 19.2 mg O2/L

3. ค้ำนวณคำ่ nitrogenous ThOD = 25.6 mg O2/L

4. คำ้ นวณค่ำ total ThOD
= 44.8 mg O2/L

 ทโี อซี (Total Organic Carbon, TOC)
ทีโอซี คือปริมำณคำร์บอนทังหมดท่ีอยู่ในสำรประกอบอินทรีย์ สำมำรถแบ่งออกได้เป็น 2

ประเภทตำมควำมสำมำรถในกำรระเหยออกจำกตัวอย่ำงน้ำซึ่งถูกปรับสภำพให้เป็นกรดและพ่นด้วย
กำ๊ ซเฉื่อย ไดแ้ ก่

i) Purgeable Organic Carbon (POC) หรืออำจเรียกว่ำ volatile organic carbon
(VOC) คือสำรอินทรีย์คำร์บอนในตัวอย่ำงที่สำมำรถระเหยได้ง่ำยเมื่อท้ำปฏิกิริยำกับกรดและถูกพ่น
ด้วยกำ๊ ซเฉื่อย

ii) Non-Purgeable Organic Carbon (NPOC) คือสำรอินทรีย์คำร์บอนส่วนท่ีเหลือใน
ตัวอย่ำงเมือ่ ทำ้ ปฏิกริ ิยำกับกรดและถูกพน่ ด้วยก๊ำซเฉือ่ ย

กำรวิเครำะห์ค่ำ TOC จัดเป็นวิธีกำรท่ีนิยมปฏิบัติมำกขึนในปัจจุบัน เนื่องจำกเป็นกำร
วิเครำะห์ทำงตรงถึงปริมำณสำรอินทรีย์รวมในน้ำ นอกจำกนีจัดเป็นกำรวิเครำะห์ที่มีควำมถูกต้อง
แม่นย้ำ รวดเร็วและไม่ต้องใช้สำรเคมีที่เป็นอันตรำย หลักกำรวิเครำะห์ที่ส้ำคัญคือกำรออกซิไดซ์ธำตุ
คำร์บอนท่ีอยู่ในสำรประกอบอินทรีย์ให้อยู่ในรูปของแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ ซ่ึงจะถูกตรวจวัดด้วย
ดีเทคเตอร์ชนิด NDIR (Non Dispersive Infrared Detector) ส้ำหรับวิธีกำรออกซิไดซ์เพื่อเปล่ียน
อนิ ทรียค์ ำร์บอนในตวั อย่ำงใหเ้ ป็นแก๊สคำร์บอนไดออกซ์สำมำรถทำ้ ได้ 2 วิธี คอื

i) High temperature combustion method โดยอำศัยหลักกำรกำรเผำไหม้ที่อุณหภูมิ
สูง (>680oC) ร่วมกับกำรใช้ตัวเร่งปฏิกิริยำ เช่น โคบอลต์ออกไซด์หรือแบเรียมโครเมต เพื่อให้
เกิดปฏิกิริยำออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของอินทรีย์คำร์บอนที่มีอยู่ในตัวอย่ำงให้อยู่ในรูปของแก๊ส
คำร์บอนไดออกไซด์ วิธีกำรนีเหมำะส้ำหรับตัวอย่ำงน้ำที่มีปริมำณสำรอินทรีย์สูงจนต้องมีกำรเจือจำง
ตัวอย่ำงหำกจะน้ำไปวิเครำะห์ด้วยวิธีกำรออกซิเดชันทำงเคมี หรือตัวอย่ำงน้ำท่ีมีสำรอินทรีย์ท่ีไม่
ละลำยนำ้

ii) Persulfate oxidation method เป็นวิธีกำรออกซิเดชันทำงเคมี โดยกำรให้ตัวอย่ำงท้ำ
ปฏิกิริยำกับตัวออกซิไดซ์จ้ำพวกเปอร์ซัลเฟต เพ่ือให้เกิดปฏิกิริยำออกซิเดชั่นเปลี่ยนคำร์บอนใน
ตัวอย่ำงให้อยู่ในรูปแกส๊ คำร์บอนไดออกไซด์ ซ่งึ สำมำรถท้ำได้ 3 วิธี ได้แก่

~ 115 ~

- Persulfate-Ultraviolet Oxidation Method เป็นกำรท้ำให้เกิดปฏิกิริยำ
ออกซเิ ดชันของอินทรยี ค์ ำรบ์ อนในตัวอย่ำง โดยมีแสง UV เป็นตัวเรง่ ปฏิกิรยิ ำ

- Heated Persulfate Oxidation Method เปน็ กำรยอ่ ยอนิ ทรีย์คำร์บอนในตัวอย่ำง
ดว้ ยตัวออกซิไดซจ์ ำ้ พวกเปอร์ซลั เฟตทอี่ ณุ หภมู ิระหว่ำง 95oC-100oC

- Wet Oxidation Method มีหลักกำรเหมือนกับ Heated Persulfate Oxidation
Method ต่ำงกันที่วิธีกำรนีจะใช้เครื่องมือนึ่งฆ่ำเชือ (autoclave) ในกำรท้ำปฏิกิริยำออกซิเดชัน ณ
อุณหภูมิ 116-130oC

เน่ืองจำกสำรอนินทรีย์คำร์บอน (inorganic carbons, IC) เช่น HCO3-, CO32- หรือ CO2 ที่มี
อยใู่ นตัวอย่ำง จะท้ำให้เกิดควำมผิดพลำดของคำ่ ทว่ี ดั ได้ ดงั นันก่อนทำ้ กำรวิเครำะห์จะต้องมีกำรก้ำจัด
สำรเหล่ำนีออกจำกตัวอย่ำงน้ำด้วยกำรท้ำปฏิกิริยำกับกรดและท้ำกำรพ่นก๊ำซเฉื่อยก่อนท่ีจะน้ำ
ตัวอย่ำงไปวิเครำะห์หำ TOC ซ่ึงค่ำท่ีวัดได้คือ NPOC ที่อยู่ในตัวอย่ำง ในกรณีท่ีตัวอย่ำงนันมี
สำรอินทรีย์จ้ำพวก POC อยู่มำก กำรวิเครำะห์หำปริมำณ TOC จะใช้วิธีกำรหำผลต่ำงระหว่ำง
ปริมำณคำร์บอนทังหมดในตัวอย่ำง (Total carbon, TC) กับปริมำณอนินทรีย์คำร์บอนทังหมดใน
ตวั อยำ่ ง (Total Inorganic Carbons, TIC)

 ทีโอดี (Total Oxygen Demand, TOD)
จดั เปน็ อกี หนง่ึ วิธใี นกำรบอกปริมำณสำรอินทรีย์โดยพิจำรณำจำกปริมำณออกซิเจนทังหมดท่ี

ใช้ในกำรออกซิไดซ์สำรอนิ ทรยี อ์ ย่ำงสมบรณู ์ TOD ต่ำงจำก ThOD ตรงทีเ่ ป็นค่ำท่ีได้จำกกำรวิเครำะห์
ในหอ้ งปฏบิ ตั กิ ำร โดยมหี ลกั พนื ฐำนของกำรวเิ ครำะห์ กับ COD และ TOC นั่นคือกำรออกซิไดซ์

สำรอินทรีย์ในตัวอย่ำงให้กลำยเป็นแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์และน้ำ กำรออกซิไดซ์สำรอินทรีย์ในกำร
วิเครำะห์ TOD จะเหมือนกับกำรวิเครำะห์ TOC กล่ำวคือเป็นกำรออกซิไดซ์สำรอินทรีย์ในตัวอย่ำง
ด้วยวิธีกำรเผำไหม้ที่อุณหภูมิสูง ถึง 1,200 oC ต่ำงกับกำรวิเครำะห์ TOC ในส่วนของกำรวิเครำะห์
ปรมิ ำณสำรอินทรีย์ที่ถูกออกซิไดซ์ ซ่ึงวิธีกำรวัด TOD จะใช้กำรวัดปริมำณออกซิเจนที่ถูกใช้ไปในกำร
เผำไหม้ แทนกำรวัดปริมำณแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึนอย่ำงเช่นในกำรวัดค่ำ TOC ข้อดีของ
วิธีกำรนีคือสำมำรถวิเครำะห์ผลได้อย่ำงรวดเร็วภำยใน 1-2 นำที ท้ำให้กำรวิเครำะห์สำมำรถท้ำได้
อย่ำงต่อเนื่อง (online-measurement) มีควำมแม่นย้ำสูงมำกดังแสดงในรูปท่ี 4.9 ซึ่งเปรียบเทียบ
ผลกำรวิเครำะห์ TOD และ COD เทียบกับค่ำ ThOD ของตัวอยำ่ ง อกี ทงั ยังสำมำรถวิเครำะห์ตัวอย่ำง
นำ้ ทมี่ ีคลอไรด์ ซึ่งเปน็ สำรรบกวนทส่ี ้ำคัญส้ำหรบั กำรวิเครำะห์ COD ได้ ด้วยข้อได้เปรียบดังกล่ำว ท้ำ
ให้ TOD ถูกบรรจุอยู่ในวิธีกำรมำตรฐำนส้ำหรับกำรวิเครำะห์ควำมต้องกำรออกซิเจนในน้ำตัวอย่ำง
ของ ASTM

3) สารประกอบไนโตรเจน
ไนโตรเจนจัดเป็นหน่ึงในสำมของธำตุอำหำรหลักท่ีพืชต้องกำรเพ่ือกำรเจริญเติบโต โดย

ไนโตรเจนโมเลกุล โดยเฉพำะก๊ำซไนโตรเจน (N2) จัดเป็นรูปฟอร์มของไนโตรเจนที่พบมำกสุดใน
อำกำศ อีกทังเป็นรูปฟอร์มที่มีควำมเสถียรต่อกำรเกิดปฏิกิริยำ ท้ำให้พืชส่วนใหญ่ไม่สำมำรถน้ำก๊ำซ
ไนโตรเจนไปใช้ได้ แต่เนื่องจำกกำรสังเครำะห์สำรชีวโมเลกุลต่ำงๆ ของส่ิงมีชีวิตทุกชนิด ไม่ว่ำเป็น
กรดอะมิโน โปรตนี กรดนิวคลอี คิ จำ้ เปน็ ตอ้ งใช้ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบส้ำคัญ ท้ำให้กระบวนกำร
ตรงึ เอำกำ๊ ซไนโตรเจน (Nitrogen Fixation) จึงเป็นขันตอนกำรเร่ิมต้นของวัฎจักรไนโตรเจนในระบบ
นิเวศแหล่งน้ำ (รูปท่ี 4.10) เพ่ือเปลี่ยนก๊ำซไนโตรเจนให้อยู่ในรูปฟอร์มท่ีสิ่งมีชีวิตสำมำรถน้ำไปใช้

~ 116 ~

รูปท่ี 4.9 ความตอ้ งการออกซิเจนของสารประกอบอนิ ทรยี ์ ซ่ึงวัดในรปู ของคา่ TOD และ COD เทียบคา่ ThOD
Note. From “Total Oxygen Demand (TOD)-An Alternative Parameter for Real-time Monitoring of
Wastewater Organics,” by W. Genthe and M. Pliner, March 1st 2015, Water Online Newsletter
(Guest Column), Retrieved from http://www.wateronline.com/doc/total-oxygen-demand-tod-an-

alternative-parameter-for-real-time-monitoring-of-wastewater-organics-0001.

รูปที่ 4.10 วัฏจกั รของไนโตรเจนในแหล่งน้า
Note. Adapted from “Coastal and Subcoastal Floodplain Grass, Sedge, Herb Swamp- Nutrient
Dynamics,” by Department of Environment and Heritage Protection, March 22nd 2013,
Wetlandinfo, Retrieved from http://wetlandinfo.ehp.qld.gov.au/wetlands/ecology/aquatic-
ecosystems-natural/palustrine/floodplain-grass-sedge-herb-swamp/nutrients.html

~ 117 ~

ประโยชน์ได้ทังในรูปของอนินทรีย์ไนโตรเจน
เช่น แอมโมเนียมไอออน (NH4+) และสำรชีว
โมเลกุลที่ส้ำคัญได้แก่กรดอะมิโน โปรตีน

เป็นต้น ซ่ึงเม่ือพืชหรือสัตว์ตำยลง สำรชีว

โ ม เ ล กุ ล จ ะ ถู ก ย่ อ ย ส ล ำ ย ท ำ ง ชี ว ภ ำ พ ใ ห้

กลำยเป็นแอมโมเนียไม่มีประจุ (NH3) และ รูปท่ี 4.11 รูปฟอร์มของไนโตรเจนท่ีพบในแหล่งน้าท่ี
แ อ ม โ ม เ นี ย มี ป ร ะ จุ / แ อ ม โ ม เ นี ย ม ไ อ อ อ น มรี ะดับความอดุ มสมบรูณ์ของธาตอุ าหารต่างกนั
(NH4+) ขนึ กบั คำ่ พีเอชของน้ำ เรียกขันตอนนี
ว่ำ Ammonification (ดูกำรเกิดปฏิกิริยำใน
ตวั อยำ่ งท่ี 4.5) แอมโมเนียรวม (NH3+NH4+)
จะถูกออกซิไดซ์ด้วยแบคทีเรียในกลุ่มไนตริ

ฟำยอิง (Nitrifying bacteria) เป็นไนไตรท์ Note. From Nitrogen Processes in Aquatic
(NO2-) และไนเตรท (NO3-) ตำมล้ำดับ เรียก Ecosystems (pp. 126-146), by P. Durand, L.
ขันตอนที่เกิดขึนนีว่ำ Nitrification ไนเตรท Breuer and P.J. Johnes, 2011, European Union:

ท่ีเกิดขึนจะถูกหมุนวนกลับไปใช้ในกำรสร้ำง Cambridge University Press.

เซลล์ของสำหร่ำยและพืชน้ำอื่นๆ ดังนันรูป

ฟอร์มของไนโตรเจนที่พบท่ัวไปในแหล่งน้ำมีอยู่ 2 ประเภทหลักคือ (1) สารประกอบอนินทรีย
ไนโตรเจน ได้แก่ NO3-, NO2-, NH4+, NH3 และ (2) สารประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนทังรูปที่ละลำยน้ำ
(Dissolved Organic Nitrogen, DON) และรูปที่ไม่ละลำย (Particulate Organic Nitrogen, PON)

เชน่ กรดอะมิโน โปรตีน หรือกรดนิวคลีอิค โดยปริมำณของแต่ละรูปฟอร์มท่ีพบขึนอยู่กับระดับควำม

อุดมสมบรูณ์ของธำตอุ ำหำรในแหล่งน้ำ (trophic level) ดังแสดงในรูปที่ 4.11 ส้ำหรับรูปฟอร์มของ
ไไนตโรตทร์ เ(จNนOใ2น-)นแ้ำทอม่มี ีกโมำเรนตียรวรจววมดั (เNพH่อื 3เป+น็NดHชั 4+น)ชี, ีวัดไคนุณโตภรำเพจนนำ้ใมนอีรูยปู่ท5ีเครูปเอฟ็นอร(Tม์ KไดN้แ)กแ่ ลไนะเไตนรโทตร(เNจOน3ร-)วมไน/
ทังหมด (Total Nitrogen, TN)

 ไนเตรท (NO3-)
ไนเตรทจัดเป็นสำรประกอบท่ลี ะลำยน้ำไดด้ ีและเปน็ ป๋ยุ ของพืชน้ำ ซึ่งปริมำณท่ีสูงในแหล่งน้ำ

จะไปกระตนุ้ กำรเจรญิ เตบิ โตของสำหร่ำยและพชื น้ำ จนสำมำรถเกิดปัญหำยูโทรฟิเคช่ันในแหล่งน้ำได้

นอกจำกนีกำรด่ืมน้ำท่ีมีไนเตรทในปริมำณสูงสำมำรถก่อให้เกิดอันตรำยต่อสุขภำพของมนุษย์

โดยเฉพำะในเด็กทำรกทีม่ ีอำยุต่้ำกวำ่ 6 เดือน เน่ืองจำกสำมำรถเปลี่ยนเป็นไนไตรท์ ซ่ึงจะน้ำไปสู่กำร
เกิดสภำวะเมทฮีโมโกลบิน (Methemoglobenemia)3 อีกทังในน้ำเสียท่ีมีไนเตรทในปริมำณสูงจะ

สง่ ผลเสยี ต่อประสิทธิภำพกำรบ้ำบดั นำ้ เสียในถงั ตกตะกอนขันสุดท้ำยได้ เน่ืองจำกไนเตรทจะถูกรีดิวซ์

ไปเป็นก๊ำซไนโตรเจน และท้ำให้เกิดปัญหำกำรเกิดฟองขึนในตะกอนและกำรลอยขึนของตะกอนบน

ผวิ น้ำ (rising sludge) ทำ้ ใหป้ ริมำณไนเตรทจงึ เปน็ ดชั นีชวี ดั คุณภำพนำ้ ที่สำ้ คัญ

3 สภำวะเมทฮีโมโกลบิน หรือท่ีภำษำอังกฤษเรยี กวำ่ Methemoglobinemia คือสภำวะทรี่ ่ำงกำยของส่งิ มีชวี ิตมปี ริมำณเมทฮโี มโกลบนิ

ในเลือดปริมำณเกิน 1% ของจ้ำนวนฮีโมโกลบินทังหมด ซึ่งเมทฮีโมโกลบินนีจัดเป็นอนุพันธ์ชนิดหน่ึงของฮีโมโกลบินท่ีเหล็กในฮีมถูก
ออกซิไดสอ์ ยูใ่ นรูปเฟอรกิ ท้ำใหก้ ำรขนสง่ ออกซเิ จนในเลอื ดเกนิ ขนึ ไดไ้ มด่ ี

~ 118 ~

กำรวิเครำะห์ปริมำณไนเตรทโดยตรงท้ำได้ค่อนข้ำงยำก ส่วนหนึ่งเน่ืองจำกไนเตรทสำมำรถ

ถูกรีดิวซ์เป็นไนไตรท์ได้ง่ำย อีกทังแต่ละวิธีวิเครำะห์มีช่วงควำมเข้มข้นที่เหมำะสมในกำรวัดแตกต่ำง

กัน (ตำรำงที่ 4.9) ส้ำหรับตัวอย่ำงน้ำท่ีค่อนข้ำงสะอำด กำรวัดไนเตรทสำมำรถท้ำได้ง่ำยและรวดเร็ว

โดยใช้วิธี Ultraviolet Spectrophotometric Screening ซ่ึงเป็นวิธีกำรวัดค่ำกำรดูดกลืนแสงท่ี
ควำมยำวคล่นื 220 นำโนเมตร4 หรือกำรใช้หัววัดเมมเบรนส้ำหรับไนเตรท (Nitrate Electrode) ซึ่งมี

หลักกำรท้ำงำนเช่นเดียวกับออกซิเจนอิเลกโทรด อย่ำงไรก็ตำมทังสองวิธีกำรมีข้อจ้ำกัด คือไม่เหมำะ
กับตัวอย่ำงที่มีสำรแทรกสอดบำงจ้ำพวก เช่นไนไตรท์ (NO2-) เฮไลด์ (Cl-, Br-, I-) ไซยำไนด์ (CN-)
เฮกซะเวเลนท์โครเมียม (Cr(VI)) หรืออินทรียวัตถุในปริมำณสูง ส้ำหรับกำรวิเครำะห์ปริมำณไนเตรท

ด้วยเครื่องมือวิเครำะห์ขันสูง อย่ำงเช่นไอออนโครมำโทรกรำฟ (Ion chromatograph) หรือแคลปิล

ลำรีเจลอิเลกโทรโฟเลซิส (Capillary Gel Electrophoresis) แม้จะมีขีดจ้ำกัดในกำรวิเครำะห์

ค่อนข้ำงต้่ำ แต่จัดเป็นวิธีท่ีมีค่ำใช้จ่ำยในกำรวิเครำะห์ค่อนข้ำงสูง ด้วยเหตุนีวิธีกำรวิเครำะห์ด้วย
เทคนิคกำรท้ำให้เกิดสีและวัดค่ำกำรดูดกลืนแสง อย่ำงเช่นวิธีกำรบลูซีน (Brucine Method) หรือ

วธิ ีกำรแคดเมยี มรีดักชั่น (Cadmium Reduction Method) จัดเปน็ วิธีกำรท่ีนิยมใช้ในกำรวัดปริมำณ

ไนเตรทในน้ำ

i) Brucine Method ถูกบรรจุเป็นวิธีกำรมำตรฐำนส้ำหรับกำรวิเครำะห์ไนเตรทในน้ำ โดย

U.S. EPA (Method 352.1) ไนเตรทสำมำรถท้ำปฏิกิริยำกับบลูซีนซัลเฟตในสภำวะท่ีเป็นกรดและ

อุณหภูมิ 100ºC เกดิ เปน็ สำรประกอบที่มสี ีเหลือง ซึ่งสำมำรถวัดคำ่ กำรดูดกลืนแสงได้ที่ควำมยำวคลื่น
410 nm ข้อจ้ำกัดส้ำคัญของวิธีกำรนีคือควำมเข้มของสีที่เกิดจะไวต่อสภำวะในกำรท้ำปฏิกิริยำมำก

โดยเฉพำะอย่ำงย่ิงอุณหภูมิในกำรท้ำปฏิกิริยำ รวมทังกรำฟมำตรฐำนในบำงครังไม่เป็นตำมกฎของ

เบียร์ (Beer’s law) โดยเฉพำะอย่ำงย่ิงเม่ือไนเตรทมีควำมเข้มข้นสูงขึนเกินกว่ำ 7 mg N/L (Holty

and Potworowski, 1972) ท้ำให้ต้องทำ้ กรำฟมำตรฐำนทกุ ชดุ กำรวเิ ครำะห์ (Battelle, 1975)

ตารางที่ 4.9 ช่วงควำมเข้มของไนเตรททเ่ี หมำะสมส้ำหรบั วิธีกำรมำตรฐำน

วธิ ีกำร หมำยเลขวธิ ีกำรมำตรฐำน ชว่ งควำมเข้มข้นของ
(Method ID) ไนเตรทที่วดั ได้
Ultraviolet Spectrophotometric Screening SM 4500-NO3-B (mg NO3--N/L)
Method
ไมเ่ กนิ 11

Nitrate Electrode Method SM 4500-NO3-D 0.14-1,400

Cadmium Reduction Method SM 4500-NO3-E 0.01-1.0
- Manual SM 4500-NO3-F 0.001-10.0
- automated U.S. EPA 353.2
Brucine-Sufanillic Method 0.1-2.0

Ion chromatograph SM 4110 > 0.1

Capillary Electrophoresis SM 4140 > 0.1

หมำยเหตุ: SM = Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater

4 เนื่องจำกสำรแหรกสอดจ้ำพวกอินทรียวัตถุ (organic matter) สำมำรถดูดกลืนแสงที่ค่ำควำมยำวคลืนนีเช่นกัน วิธีกำรมำตรฐำนได้

แนะน้ำให้วัดค่ำกำรดูดกลืนแสงของตัวอย่ำงที่ควำมยำวคลื่น 275 nm ซึ่งไนเตรทจะไม่มีกำรดูดกลืนแสงที่ค่ำดังกล่ำวแล้ว จำกนัน
ค้ำนวณผลต่ำงระหว่ำค่ำกำรดูดกลืนแสงที่ทังสองควำมยำวคล่ืน และน้ำค่ำกำรดูดกลืนแสงท่ีปรับแก้ไปใช้ค้ำนวณหำควำมเข้มข้นของ
ไนเตรทต่อไป ในกรณีผลต่ำงของค่ำกำรดูดกลืนแสงมีค่ำเกินว่ำ 10% ของค่ำท่ีวัดได้ท่ี 220 nm ไม่แนะน้ำให้ใช้วิธีกำรนีในกำรหำ
ไนเตรทในนำ้

~ 119 ~

ii) Cadmium reduction method จัดเป็นวิธีกำรมำตรฐำนท่ีถูกบรรจุอยู่ในหนังสือ
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater ฉบับที่ 21 (4500-NO3--
E) (Eaton et al., 2005) ซ่ึงมีหลักกำรคือ กำรรีดิวซ์ไนเตรทท่ีมีอยู่ในตัวอย่ำงให้เป็นไนไตรท์ด้วยกำร
ผ่ำนตัวอย่ำงน้ำท่ีผสมแอมโมเนียมคลอไรด์-อีดีทีเอลงไปในคอลัมน์ซึ่งบรรจุเม็ดแคดเมียมที่ฉำบด้วย
คอปเปอร์ซัลเฟต หรือเรียกว่ำเม็ดอะมัลกำเมดแคดเมียม (amalgamated cadmium filling) ที่
อัตรำกำรไหล 7-10 mL/min ไนไตรท์ท่ีเกิดขึนหำได้โดยวิธีกำรท้ำให้เกิดสีดวยซัลฟำนิลำไมด์
(Sulfanilamide) และแนฟทิลเอทธลิ ลีนไดอะมนี ไดไฮโดรคลอไรด ซง่ึ จะเกิดเปน็ สำรประกอบเชิงซ้อน
จ้ำพวก azo dyes ท่ดี ดู กลืนแสงที่ควำมยำวคล่ืน 540 nm (ดูรำยละเอียดเก่ียวกับปฏิกิริยำกำรท้ำให้
เกิดสีในหัวข้อไนไตรท์) วิธีกำรนีเปนกำรหำผลรวมของไนเตรทและไนไตรทที่มีในตัวอยำงน้ำ ดังนัน
จึงตองหำปรมิ ำณไนไตรทในตวั อย่ำงดวยเพอ่ื น้ำไปลบออกจำกวธิ กี ำรขำงตน

 ไนไตรท์ (NO2-)
ไนไตรท์มักพบเป็นสำรมัธยันต์ของปฏิกิริยำออกซิเดชันของแอมโมเนียไปเป็นไนเตรท

(Nitrification) และปฏิกิริยำรีดักชันของไนเตรทไปเป็นก๊ำซไนโตรเจน (Denitrification) ซ่ึงปฏิกิริยำ
ออกซิเดชันและรีดักชันสำมำรถเกิดขึนได้ในระบบบ้ำบัดน้ำเสีย ระบบกำรจ่ำยน้ำและแหล่งน้ำ
ธรรมชำติ ปริมำณของไนไตรท์ที่มำกเกินไปในน้ำสำมำรถก่อให้เกิดอันตรำยต่อสุขภำพของมนุษย์ได้
เน่ืองจำกไนไตรท์นันเป็นสำเหตุของกำรเกิดสภำวะเมทฮีโมโกลบิน (Methemoglobenemia) อีกทัง
กรดไนตรัส (HNO2) ซ่ึงเป็นรูปฟอร์มของไนไตรท์ในสภำวะที่เป็นกรดนันสำมำรถท้ำปฏิกิริยำกับ
secondary amines เกิดเป็นสำรจ้ำพวกไนโตรซำมีน (Nitrosamine) ซึ่งเป็นสำรก่อมะเร็ง แต่
เนื่องจำกปริมำณไนไตรท์ในน้ำมักพบในระดับควำมเข้มข้นค่อนข้ำงต้่ำ ดังนันวิธีกำรวิเครำะห์ต้องมี
ควำมไวค่อนข้ำงสงู (high sensitivity) กำรตรวจวิเครำะห์สำมำรถท้ำได้ 2 วิธดี ังนคี อื

i) เคร่ืองไอออนโครมาโทรกราฟ (Ion Chromatograph, IC) ซ่ึงท้ำกำรวิเครำะห์โดยผ่ำน
น้ำตัวอย่ำงท่ีมีไนไตรท์เข้ำสู่คอลัมน์ที่บรรจุเรซินส้ำหรับแลกเปลี่ยนประจุลบ (anion exchange
resin) ไนไตรท์จะแยกออกจำกไอออนลบชนิดอ่ืน เนื่องจำกไอออนลบแต่ละตัวมีควำมชอบในกำรกัก
เก็บด้วยเรซินหรือแอฟฟินิตี (affinity) ท่ีแตกต่ำงกัน ท้ำให้ไนไตรท์เคลื่อนท่ีผ่ำนคอลัมน์ด้วยเวลำท่ี
ต่ำงกบั ไอออนลบชนิดอื่น ปริมำณไนไตรท์ท่ีผ่ำนคอลัมน์ถูกวิเครำะห์ด้วยเครื่องตรวจวัดสภำพกำรน้ำ
ไฟฟ้ำ (conductivity detector)

ii) วธิ กี ารวดั ค่าการดดู กลืนแสง ไนไตรท์ท่ีอยู่ในน้ำจะถูกเปล่ียนให้อยู่ในรูปของสำรประกอบ
เชิงซ้อนสีม่วงแดงของเอโซดำย (azo dye) โดยอำศัยปฏิกิริยำ Griess-Ilosvay diazotization ใน
สภำวะท่ีเป็นกรด (pH = 2.0-2.5) ท่ีสภำวะนีไนไตรท์จะอยู่ในรูปของกรดไนทรัส (HNO2) และ
สำมำรถทำ้ ปฏิกริ ยิ ำกับหม่อู ะมโิ นของซลั ฟำนลิ ำมำยด์เกดิ เปน็ เกลอื ไดอำโซเนียม ดงั สมกำร (4.23)

Cl
NH2 N N

+ HNO2 + HCl + 2H2O

SO2NH2 SO2NH2 (4.23)
Sulfanilamide Diazonium salt

~ 120 ~

เกลือไดอำโซเนียมท่ีเกิดขึนจะรวมตัวกับเอ็นแนพทิลเอทิลลีนไดเอมีนไดไฮโดรคลอไรด์ ให้

สำรประกอบเชงิ ซ้อนสมี ่วงแดงเอโซดำย (azo dyes) ดงั สมกำร (4.24)

Cl H NN
NN

HCl + HCl
+

SO2NH2 H2NClC2H4NH3Cl SO2NH2 H2NClC2H4NH3Cl
N-(1-naphthyl)-
ethlenediamine Azo dye (4.24)
dihydrochloride

ควำมเข้มของสีท่ีเกิดขึนสัมพันธ์กับควำมเข้มข้นของไนไตรท์ท่ีมีในน้ำตัวอย่ำง และสำมำรถวัดค่ำกำร
ดูดกลืนแสงของสำรประกอบเชิงซ้อนชนิดนีได้ท่ีควำมยำวคลื่น 543 นำโนเมตรเทียบกับสำรละลำย
มำตรฐำนที่ทรำบควำมเข้มขน้ ทีแ่ นน่ อน

 แอมโมเนยี
แอมโมเนียเป็นรูปฟอร์มของไนโตรเจนที่พบได้ในน้ำทังในรูปไม่มีประจุ (unionized

ammonia; NH3) และมปี ระจุ (ionized ammonia; NH4+) หรือทเ่ี รยี กว่ำแอมโมเนียมไอออน ขึนกับ
ค่ำพีเอชน้ำตำมสมกำร (4.25) โดยรูปฟอร์มแบบแรกพบในปริมำณสูงขึนเมื่อน้ำมีพีเอชเกิน 7
เนื่องจำก NH3 มคี วำมเปน็ พิษต่อสตั ว์นำ้ สงู ดังนนั เกณฑ์คุณภำพน้ำเพื่อกำรคุ้มครองทรัพยำกรสัตว์น้ำ
จืดของประเทศไทย ได้ก้ำหนดใหร้ ะดับควำมเขม้ ข้นสงู สุดของ NH3 ท่ียินยอมให้มีในน้ำต้องมีค่ำไม่เกิน
0.02 มลิ ลิกรัมของไนโตรเจนตอ่ ลติ ร

(4.25)

เน่ืองจำกแอมโมเนียในน้ำสำมำรถพบได้ทังสองรูปฟอร์ม ท้ำให้ปริมำณแอมโมเนียรวม (Total
Ammonia; NH3+ NH4+) จึงเป็นค่ำที่วัดได้ในตัวอย่ำงน้ำ ซ่ึงค่ำดังกล่ำวจะถูกน้ำมำใช้ค้ำนวณควำม
เข้มขน้ ของ NH4+ และ NH3 โดยใช้สมกำร (4.26) และ (4.27) ตำมล้ำดบั

(4.26)

(4.27)

เมอ่ื = ควำมเข้มขน้ เปน็ มลิ ลกิ รัมของไนโตรเจนตอ่ ลิตรของแอมโมเนยี รปู ไมม่ ปี ระจุ
= ควำมเขม้ ขน้ เป็นมิลลกิ รมั ของไนโตรเจนตอ่ ลติ รของแอมโมเนียรปู มปี ระจุ
= ควำมเขม้ ข้นเปน็ มลิ ลิกรัมของไนโตรเจนต่อลิตรของแอมโมเนียรวมท่วี ดั ได้

= สัดส่วนโดยโมลของ ซึ่งสำมำรถหำไดจ้ ำกตำรำงที่ 4.10

ปัจจัยส้ำคัญทต่ี ้องพิจำรณำในกำรตัดสินเลือกวิธีกำรท่ีใช้ในกำรวิเครำะห์แอมโมเนียในน้ำ คือปริมำณ
สำรแทรกสอดท่ีมีอยู่ในตัวอย่ำงและระดับควำมเข้มข้นของแอมโมเนียในน้ำ กำรวิเครำะห์แอมโมเนีย
ในน้ำสำมำรถท้ำได้ทันทีส้ำหรับตัวอย่ำงที่มีควำมสกปรกน้อยและมีควำมเข้มข้นของแอมโม เนีย
ค่อนข้ำงต่้ำ เช่นน้ำด่ืม แหล่งน้ำธรรมชำติ หรือน้ำทิงจำกระบบไนตริฟิเคชั่น (Nitrification) (Eaton
et al., 2005) ในกรณีที่มีสำรแทรกสอดในปริมำณสูง ต้องกำรผลกำรวิเครำะห์ที่แม่นย้ำ หรือมีควำม

~ 121 ~

ตารางที่ 4.10 สัดส่วนโดยโมลของแอมโมเนยี ท่ีไม่มีประจุในน้ำทอ่ี ุณหภูมิ และคำ่ ควำมเปน็ กรดต่ำงๆ

อุณหภมู ิ pH
(oC) 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

20 - 0.001 0.004 0.012 0.038 0.112 0.284 0.557 0.799

21 - 0.001 0.004 0.013 0.041 0.119 0.299 0.575 0.810

22 - 0.001 0.005 0.014 0.044 0.127 0.315 0.592 0.821

23 - 0.002 0.005 0.015 0.047 0.135 0.330 0.609 0.832

24 0.001 0.002 0.006 0.016 0.050 0.144 0.346 0.626 0.841

25 0.001 0.002 0.006 0.017 0.054 0.153 0.363 0.643 0.851

26 0.001 0.002 0.006 0.018 0.057 0.162 0.379 0.659 0.859

27 0.001 0.002 0.007 0.020 0.061 0.172 0.396 0.674 0.868

28 0.001 0.002 0.007 0.022 0.066 0.182 0.412 0.689 0.875

29 0.001 0.002 0.007 0.023 0.070 0.192 0.429 0.704 0.883

30 0.001 0.003 0.008 0.025 0.075 0.203 0.446 0.718 0.890

หมำยเหตุ. ข้อมลู จำก Emerson et al. (1975) อำ้ งถึงใน นคิ ม, คมน์ และลักขณำ (ม.ป.ป)

เข้มข้นของแอมโมเนียมำกกว่ำ 5 mg N/L จ้ำเป็นท่ีต้องน้ำตัวอย่ำงไปผ่ำนกระบวนกำรกลั่นก่อน ซึ่ง
แอมโมเนียที่กลั่นได้จะถูกดักจักในสำรละลำยกรดบอริกหรือกรดซัลฟิวริกขึนอยู่กับวิธีกำรวัด
แอมโมเนียในตัวอย่ำงท่ีจะใช้ โดยแต่ละวิธีมีช่วงควำมเข้มข้นแอมโมเนียท่ีสำมำรถวัดได้ดังแสดงใน
ตำรำงท่ี 4.11

ตารางท่ี 4.11 ช่วงควำมเข้มของแอมโมเนียที่เหมำะสมส้ำหรับวิธีกำรมำตรฐำนซึ่งบรรจุไว้ในหนังสือ Standard

Methods for the Examination of Water and Wastewater

วิธีกำร หมำยเลขวธิ ีกำรมำตรฐำน ช่วงควำมเข้มขน้ ท่ีวดั ได้
(mg NH3-N/L)
(Method ID) n/a†
> 5.0
Preliminary Distillation Step 4500-NH3 B
Titrimetric Method‡ 4500-NH3 C

Ammonia Selective Electrode Method 4500-NH3 D, E 0.03-1,400

Phenate Method: Manual 4500-NH3 F 0.02-0.6

Phenate Method: Automated 4500-NH3 G 0.02-2.0

† n/a หมำยถึงไม่มขี ้อมลู เพรำะตอ้ งใชร้ ว่ มกบั วธิ ีกำรอื่นๆในกำรวิเครำะห์
‡ ตวั อยำ่ งที่วเิ ครำะห์ต้องผำ่ นวิธีกำรกล่ัน (distillation)

i) วิธีการกล่ัน (Preliminary Distillation Method) ถูกใช้ในกำรแยกแอมโมเนียออกจำก
สำรแทรกสอด ดว้ ยกำรท้ำน้ำตวั อย่ำงให้มสี ภำพเปน็ ด่ำงด้วยกำรเตมิ โซเดยี มไฮดรอกไซด์ ซ่ึงจะเปลี่ยน
แอมโมเนียมไอออนใหก้ ลำยเป็นแกส๊ แอมโมเนยี จำกนนั กลั่นแยกแก๊สแอมโมเนยี ตำมสมกำร (4.28)

(4.28)

จำกสมกำรพบว่ำทุกๆ 1 โมลของแก๊สแอมโมเนียท่ีเกิดขึน จะมีโปรตอนเกิดขึน 1 โมลในสำรละลำย
ซ่งึ ส่งผลให้ pH ของสำรละลำยมคี ำ่ ลดลง นอกจำกนีพบวำ่ ถ้ำพีเอชของสำรละลำยในช่วงกำรกล่ันมีค่ำ
สูงเกินไป จะท้ำให้สำรประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนท่ีมีอยู่ในน้ำถูกเปล่ียนเป็นแก๊สแอมโมเนีย ส่งผลให้
เกิดควำมคลำดเคล่ือนของผลที่วิเครำะห์ได้ ดังนันในกำรกลั่นจึงจ้ำเป็นต้องใส่บอเรตบัฟเฟอร์เพ่ือ

~ 122 ~

ควบคมุ พีเอชให้มีค่ำใกล้เคียง 9.5 ปริมำณแก๊สแอมโมเนียท่ีกล่ันออกมำได้จะถูกจับไว้ด้วยสำรละลำย
กรด เช่นกรดซัลฟิวริกหรือกรดบอริก ณ สภำวะท่ีเป็นกรดนี แก๊สแอมโมเนียที่กล่ันออกมำจะเปลี่ยน
กลับเป็น NH4+ ในสำรละลำย ชนิดของกรดที่ใช้เป็นสำรดักจับขึนอยู่กับวิธีวิเครำะห์แอมโมเนียท่ีจะ
เลือกใช้ โดยกรดบอริกจะใช้ในกรณีกำรวิเครำะห์หำแอมโมเนียด้วยวิธีกำรไทเทรต (titrimetric
method) ส่วนกรดซัลฟวิ รกิ จะใช้ในกรณีกำรวเิ ครำะหแ์ อมโมเนยี ด้วยวิธีฟีเนต (phenate method)

ii) วิธีการไทเทรต (titrimetric method) เป็นวิธีกำรวิเครำะห์แอมโมเนียในน้ำส้ำหรับ
ตัวอย่ำงท่ีมีควำมเข้มข้นของแอมโมเนียมำกกว่ำ 5 mg NH3-N/L โดยจะต้องน้ำตัวอย่ำงมำกลั่นและ
ดักจับแก๊สแอมโมเนียท่ีได้จำกกำรกล่ันในสำรละลำยกรดบอริกท่ีไม่จ้ำเป็นต้องทรำบควำมเข้มข้น ซ่ึง
จะมีปฏิกิรยิ ำทีเ่ กย่ี วข้องดังสมกำรท่ี (4.29)

(4.29)

(4.30)

จำกนันน้ำสำรละลำยกรดบอริกท่ีดับจับแก๊สแอมโมเนียไว้มำไทเทรตกับสำรละลำยมำตรฐำนกรด

ซัลฟิวริก โดยใช้อินดิเคเตอร์ผสมของเมทิลเรด (Methyl Red) และบรอมคลีซอลกรีน (Bromcresol

green) เป็นอินดิเคเตอร์บ่งบอกจุดยุติ ซ่ึงจะท้ำให้

สำรประกอบเชงิ ซ้อนของแอมโมเนียมกับบอเรตท้ำ

ปฏิกิริยำกับกรดซัลฟิวริกตำมสมกำร (4.30) โดย

จะเห็นกำรเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์ผสมจำกสี

เขียวแกมน้ำเงินในสำรละลำยด่ำงมำเป็นสีม่วงเทำ

ทจ่ี ุดยุติ

iii) วิธีการวัดด้วยอิเล็กโทรดแบบเจาะจง

สาหรับแอมโมเนีย (Ammonia Selective

Electrode Method) จัดเป็นอิเล็กโทรดแบบเยื่อ

แลกเปลี่ยนแก๊ส (gas sensing electrode) ซ่ึงมี

เย่ือเลือกผ่ำน (membrane) ส้ำหรับแก๊ส

แอมโมเนีย ท้ำหน้ำท่ีแยกตัวอย่ำงท่ีต้องกำรวัด

(sample solution) ออกจำกสำรละลำย

แอมโมเนียมคลอไรด์ท่ีบรรจุอยู่ภำยในอิเล็กโทรด

(รูปที่ 4.12) ในกำรใช้งำนจะจุ่มอิเล็กโทรดลงใน

รูปที่ 4.12 สว่ นประกอบของ ammonia สำรละลำยตัวอย่ำงที่ต้องกำรตรวจวัด จำกนันท้ำ
ion selective electrode กำรปรับพีเอชของตวั อยำ่ งใหม้ ีค่ำมำกกว่ำ 11 ด้วย
สำรละลำยโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เพื่อ
Note. From “Instrument Ownership เปล่ียนแอมโมเนียรวม (NH3(aq) และ NH4+) ให้อยู่
Data Series: Part 3 — Analytical ในรูป NH3(aq) ซึ่งโมเลกุลของแอมโมเนียจะแพร่
Instruments,”by Instrumentation
Testing Association, Summer 2010, ITA ผ่ำนเยื่อและเข้ำท้ำปฏิกิริยำกับแอมโมเนียมคลอ

Enews, Retrieved from ไรด์ (NH4Cl) ตำมสมกำร (4.25) ท้ำให้ค่ำ pH ของ
http://www.instrument.org/enews/2010 สำรละลำยภำยในเปล่ียนไป ค่ำ pH ท่ีเปล่ียนไปนี
/summer2010/itaenewssummer2010_fil สำมำรถวัดได้โดยใช้อิเล็กโทรดส้ำหรับวัดพีเอช

es/page731.htm

~ 123 ~

(pH electrode) ข้อมลู ทไี่ ดจ้ ะถูกนำ้ ไปประมวลผลและค้ำนวณปริมำณแอมโมเนียในตัวอย่ำง
iv) วิธีการฟีเนต (Phenate Method) เป็นวิธีกำรหน่ึงท่ีบรรจุไว้ใน Standard Methods

for the Examination of Water and Wastewater ท่ีสำมำรถวิเครำะห์แอมโมเนียในระดับต่้ำๆ ได้
โดยใช้เทคนิคกำรท้ำให้เกิดสำรประกอบท่ีมีสี (colorimetry) ซ่ึงเป็นผลิตภัณฑ์ท่ีได้จำกกำรท้ำ
ปฏิกิริยำระหว่ำงแอมโมเนียในตัวอย่ำงกับเบอเธลอท รีเอเจนต์ (Bertelot reagent) ซึ่งก็คือฟีนอล
และไฮโปคลอไรท (hypochlorite) ในสภำวะที่เป็นด่ำง เกิดเป็นสำรประกอบอินโดฟีนอลบลู
(indophenols blue) ท่ีสำมำรถวัดค่ำกำรดูดกลืนแสงได้ที่ควำมยำวคลื่น 640 nm โดยมีปฏิกิริยำท่ี
เกีย่ วขอ้ งดงั รปู ที่ 4.13

รูปที่ 4.13 ปฏิกิริยาเบอเธลอท
(Bertelot reaction) ในการ
วิเคราะห์หาแอมโมเนยี ด้วยวิธฟี ีเนต

 ไนโตรเจนในรูปทีเคเอน็ (TKN)
ทีเคเอ็น (Total Kjedahl Nitrogen, TKN) หมำยถึงปริมำณรวมของไนโตรเจนใน 2 รูป

ฟอรม์ ได้แก่ แอมโมเนียไนโตรเจน (NH3-N) และไนโตรเจนในรูปของสำรประกอบอินทรีย์ (organic-
N) ที่มีเลขออกซิเดชันเท่ำกับ -3 เช่นโปรตีน หรือกรดอะมิโน เป็นต้น สำมำรถวิเครำะห์ปริมำณ
ทีเคเอ็นในตัวอย่ำงได้ด้วยเทคนิคกำรย่อยด้วยกรด (acid digestion) ร่วมกับกำรกลั่น (distillation)
และกำรไทเทรต (titration) โดยในขันตอนกำรย่อยนัน กรดซัลฟิวริกซ่ึงเติมลงในตัวอย่ำงจะท้ำหน้ำท่ี
สลำยสำรประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนในตัวอย่ำงให้กลำยเป็นแอมโมเนียมซัลเฟตดังตัวอย่ำงปฏิกิริยำ
กำรย่อยของอะลำนีน (alanine) ในสมกำร (4.31) โดยท่ัวไปอุณหภูมิที่ใช้ในกำรย่อยอยู่ในช่วง
ระหว่ำง 360-370oC ซึ่งสูงกว่ำจุดเดือดของกรดซัลฟิวริก (จุดเดือดเท่ำกับ 340oC) ข้อควรระวังคือ
กำรย่อยสลำยต้องเกิดขึนอย่ำงสมบรูณ์เพื่อให้สำรอินทรีย์ไนโตรเจนในน้ำตัวอย่ำงถูกเปลี่ยนไปอยู่ใน
รูปแอมโมเนยี ใหห้ มด อีกทังยังมีแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึน (ซึ่งเป็นแก๊สพิษ) ท้ำให้ในกำรทดลอง
ตอ้ งตม้ น้ำตวั อย่ำงในตดู้ ูดควัน

catalyst (4.31)
แอมโมเนยี ทไ่ี ด้จำกปฏกิ ริ ิยำกำรย่อยสำรประกอบอนิ ทรีย์ไนโตรเจน รวมกับแอมโมเนียที่มีอยู่
เดมิ ในตัวอยำ่ งจะถูกน้ำไปหำปริมำณด้วยเทคนิคกำรกล่ันร่วมกับกำรไทเทรต ดังรำยละเอียดวิธีกำรท่ี
กลำ่ วไวใ้ นหัวขอ้ แอมโมเนยี เมอ่ื น้ำคำ่ ทเี คเอ็นทไ่ี ด้ไปหกั ลบกบั ปริมำณแอมโมเนียทีม่ ีอยู่ในตัวอย่ำง จะ
ทรำบค่ำปริมำณสำรประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนท่ีมีในตัวอย่ำง อย่ำงไรก็ตำมวิธีกำรนีไม่สำมำรถ

~ 124 ~

วิเครำะห์สำรอินทรีย์ที่มีหมู่ฟังก์ชันของไนโตรเจนจ้ำพวก azide, azine, azo, hydrazone, nitrile,
nitro, nitroso, oxamine, และ semicarbazone (Eaton et al., 2005)

 ไนโตรเจนรวม/ท้งั หมด (Total Nitrogen)
ไนโตรเจนรวม (TN) หมำยถึงปริมำณรวมของไนโตรเจนทุกรูปฟอร์มท่ีมีในน้ำตัวอย่ำงน้ำ ซึ่ง

รูปฟอร์มท่ีส้ำคัญในน้ำได้แก่ TKN (Organic N +NH3-N) ไนเตรท และไนไตรท์ ค่ำดังกล่ำวบอกถึง
ระดับปริมำณไนโตรเจนในตวั อยำ่ งท่ีพชื นำ้ สำมำรถใชเ้ ปน็ ธำตอุ ำหำรเพอ่ื กำรเจริญเติบโต ซึ่งปริมำณท่ี
มำกเกินในแหล่งน้ำสำมำรถท้ำให้เกิดภำวะยูโทรฟิเคชั่นดังท่ีได้กล่ำวถึงในเนือหำก่อนหน้ำ ที่ผ่ำนมำ
วิธีกำรเจลดำหล์ จัดเปน็ วธิ กี ำรทใี่ ช้ในกำรหำปรมิ ำณไนโตรเจนรวมในตวั อย่ำง แตด่ ้วยข้อจ้ำกัดที่ส้ำคัญ
คือค่ำท่ีได้จำกกำรวิเครำะห์ด้วยวิธีกำรเจลดำห์ลไม่รวมไนโตรเจนท่ีอยู่ในรูปไนเตรทและไนไตรท์ ท้ำ
ให้หนังสือ Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater ฉบับที่ 22
ของ American Public Health Associations (อำ้ งถงึ ใน de Borba, Jack and Rohrer, 2014) จึง
ได้บรรจุวิธีกำรย่อยด้วยเปอร์ซัลเฟตในสภำพด่ำงร่วมกับกำรวิเครำะห์ปริมำณด้วยไอออนโครมำโทร
กรำฟ (alkaline persulfate digestion followed by IC) ให้เป็นวิธีกำรมำตรฐำนส้ำหรับกำร
วิเครำะห์หำ TN ในตัวอย่ำง โดยสำรละลำยโพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟต (K2S2O8) ในสภำพด่ำงจะท้ำ
หน้ำทเี่ ป็นตัวออกซิไดซ์และเปล่ียนไนโตรเจนทุกรูปฟอร์มในตัวอย่ำงให้อยู่ในรูปไนเตรท ข้อควรระวัง
คือปริมำณซัลเฟตท่ีเกิดขึนจำกกำรสลำยตัวของเปอร์ซัลเฟตอำจมีมำกจนขัดขวำงควำมสำมำรถใน
กำรวเิ ครำะห์ไนเตรทดว้ ยไอออนโครมำโทรกรำฟ

4) ฟอสฟอรัส
ฟอสฟอรัสสำมำรถพบในน้ำได้ทังในรูปสำรอินทรีย์และสำรอนินทรีย์ที่มีโมเลกุลของฟอสเฟต

(PO43-) เป็นส่วนประกอบดังแสดงในตำรำงท่ี 4.12 โดยอำจพบในรูปฟอร์มท่ีละลายน้า
(dissolved/soluble form) และ/หรือรูปฟอร์มท่ีเกาะยึด-แขวนลอยกับอนุภาคอ่ืนๆ (particulates
forms) โดยมีวัฎจักรของกำรหมุนเวียนในแหล่งน้ำดังแสดงในรูปที่ 4.14 กำรติดตำมระดับปริมำณ
ฟอสฟอรัสในแหลง่ น้ำจัดเป็นงำนวิเครำะห์ที่มีควำมท้ำทำยค่อนข้ำงสูง เน่ืองจำกฟอสฟอรัสเป็นธำตุที่
มีอยู่น้อยมำกในแหล่งน้ำธรรมชำติ (<0.01 mg/L) ทังนีเพื่อเป็นกลไกทำงธรรมชำติในกำรควบคุม
ปริมำณแพลงก์ตอนพืช สำหร่ำยและพืชน้ำให้มีอยู่อย่ำงเหมำะสม อย่ำงไรก็ตำมพบว่ำกำรด้ำรงชีวิต
ประจ้ำวันของมนุษย์และกำรเกษตร เช่น กำรใช้ผงซักฟอกซ่ึงมีฟอสเฟตเป็นหน่วยโครงสร้ำงที่ส้ำคัญ
กำรเพำะเลียงสัตว์น้ำ หรือกำรใช้ปุ๋ยฟอสเฟตจัดเป็นกิจกรรมที่สำมำรถเพ่ิมปริมำณฟอสเฟตในแหล่ง
น้ำ ท้ำให้ระดับควำมอุดมสมบรูณ์ของธำตุอำหำรของพืชในแหล่งน้ำมีมำกขึน จนแพลงก์ตอนพืช
สำหร่ำยและพืชน้ำมีกำรเติบโตเพิ่มจ้ำนวนอย่ำงรวดเร็ว ซ่ึงอำจน้ำไปสู่กำรลดลงของค่ำดีโอในแหล่ง
น้ำจนส่ิงมีชีวิตอื่นไม่สำมำรถอำศัยอยู่ในแหล่งน้ำได้ หรือท่ีเรียกว่ำปรำกฏกำรณ์ยูโทรฟิเคช่ัน
(eutrophication) ด้วยเหตุนีกำรตรวจวัดปริมำณฟอสฟอรัสในแหล่งน้ำ รวมถึงกำรควบคุมปริมำณ
ฟอสฟอรสั ในนำ้ ทงิ จำกกจิ กรรมบำงประเภทลงสู่แหล่งน้ำสำธำรณะ เช่นน้ำทิงจำกกำรเพำะเลียงสัตว์
น้ำ น้ำทิงจำกระบบบ้ำบัดน้ำเสียชุมชน จึงเป็นมำตรกำรในกำรก้ำกับดูแลและป้องกันปัญหำภำวะ
ยโู ทรฟเิ คช่นั ในแหล่งน้ำ

รูปฟอร์มของฟอสฟอรัสที่มีกำรติดตำมเพื่อใช้เป็นดัชนีชีวัดคุณภำพน้ำมีอยู่ 4 รูปฟอร์ม ได้แก่
ปริมำณออร์โธฟอสเฟตทังหมด (Total orthophosphates) ฟอสฟอรัสรวม/ทังหมด (Total
Phosphorus) ฟอสฟอรัสที่ละลำยน้ำ (dissolved phosphorus) และฟอสฟอรัสท่ีไม่ละลำยน้ำ

~ 125 ~

ตารางท่ี 4.12 รูปฟอรม์ ของฟอสเฟตในนำ้

ประเภทของสาร รปู ฟอรม์ † ตัวอย่างของสารท่สี ้าคัญ
Inorganic Orthophosphates H2PO4-, HPO42-, PO43-, CaH2PO4+
Condensed phosphates‡ H2P2O72-, HP2O73-, P2O74-, CaP2O72-
Organic pyrophosphates H3P3O103-, HP3O104-, P3O105-, CaP3O103-
tripolyphosphates HP3O2-, P3O93-, CaP3O9-
trimetaphosphates
Orthophosphates

glycosophosphate Glucose-1-phosphate, adenosine monophosphate

inositylphosphate Inosityl monophophate, inosityl hexaphosphate

phospholipids Phosphoglycerides, phosphatide acid, phosphatide

choline

phosphoamines phosphocreatinine

phosphoprotein phosphoarginine

Condensed phosphates Adenosine-5’-triphosphates (ATP), coenzyme A

หมายเหต.ุ ดดั แปลงจำก ฟอสฟอรสั , โดย นริ นำม, ม.ป.ป, สบื คน้ จำก

http://www.kmutt.ac.th/ev/inmage/phosphorus.pdf
†เรียกชือ่ ตำมหลักทำงเคมี (chemistry-based term)
‡บำงครังเรียกว่ำ polyphosphates

รูปท่ี 4.14 วัฎจกั รของฟอสฟอรัสในแหล่งน้า
Note. Adapted from “Monitoring and assessing water quality, section 5.6 Phosphorus,” by U.S.EPA

อ้ำงถงึ ไว้ใน “Phosphorus Cycle,” by Wikipedia, March 24th, 2016, Retrieved from
https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus_cycle

(insoluble phosphorus) แต่เนื่องจำกฟอสฟอรัสในรูปโพลีฟอสเฟตและรูปสำรประกอบอินทรีย์
ฟอสฟอรัสหรืออินทรีย์ฟอสเฟตสำมำรถเกิดกำรย่อยสลำยเปล่ียนเป็นออร์โธฟอสเฟตได้ ท้ำให้ใน
บำงครังกำรวิเครำะห์หำปริมำณของฟอสฟอรัสทังสองรูปฟอร์มจึงเป็นเรื่องที่มีกำรด้ำเนินกำร ทังนี
แผนภำพกำรวิเครำะห์ฟอสฟอรสั ในนำ้ สำมำรถแสดงได้ดังรูปที่ 4.15 โดยมีหลักกำรวิเครำะห์สำมำรถ
สรปุ ได้ดังนี

 ออรโ์ ธฟอสเฟต
กำรวิเครำะห์หำปริมำณออร์โธฟอสเฟตสำมำรถน้ำตัวอย่ำงไปวิเครำะห์ได้ทันทีโดยไม่ผ่ำน

ขันตอนกำรเตรียมตัวอย่ำง ท้ำให้หนังสือบำงเล่มเรียกฟอสฟอรัสในรูปฟอร์มนีว่ำ รีแอกทีฟ

~ 126 ~

ตวั อยำ่ งน้ำ

ตำมทไี่ ดร้ ับมำ

Colorimetry 1. H2SO4 Hydrolysis 1. Digestion
2. Colorimetry 2. Colorimetry
A: Total
orthophosphates B: Total acid- C: Total
hydrolyzed phosphates Phosphates
กรองด้วย 0.45 m and orthophosphates
membrane filter

Nonfiltrable Insoluble Filtrate Dissolved
phosphates Phosphates* Phosphates

Colorimetry 1. H2SO4 Hydrolysis 1. Digestion
2. Colorimetry 2. Colorimetry

A Filtrable B: Filtrable acid- C :Total
orthophosphates hydrolyzed phosphates filtrable
and orthophosphates phosphates

รูปฟอรม์ ของฟอสเฟต ตวั อย่ำงท่ี ตวั อยำ่ งท่ี
ได้รบั มำ ผ่ำนกำร
Chemistry-based term Method based term ทงั หมด กรอง

Total phosphates Total phosphorus C C

Orthophosphates Reactive phosphorus A A

Polyphosphates Acid hydrolyzable phosphorus B-A B-A

Organic phosphates Organic phosphorus C-B C-B

* นยิ มวเิ ครำะห์ดว้ ยกำรหำผลต่ำงระหวำ่ งคำ่ ฟอสฟอรสั ในตวั อยำ่ งท่ไี มผ่ ่ำนกำรกรองกับคำ่ ฟอสฟอรสั ใน
ตัวอย่ำงที่ได้จำกกำรกรอง

รปู ท่ี 4.15 แผนภาพการวิเคราะหร์ ูปฟอรม์ ตา่ งๆของฟอสฟอรัสในน้า
หมายเหตุ. ดดั แปลงจำก ฟอสฟอรัส, โดย นริ นำม, ม.ป.ป, สืบคน้ จำก

http://www.kmutt.ac.th/ev/inmage/phosphorus.pdf

~ 127 ~

ฟอสฟอรัส (reactive phosphorus) ปริมำณออร์โธฟอสเฟตจะถูกวิเครำะห์หำปริมำณด้วยเทคนิค
กำรท้ำให้เกิดสี (Colorimetry) ซึ่งสำมำรถท้ำได้ 3 วิธี ได้แก่ (i) วิธีการแวนาโนโมลิบโดฟอสฟอริก
แอซิด (Vanadomolybdophosphoric acid method) (ii) วิธีการสแตนนัสคลอไรด์ (Stannous
chloride method) และ (iii) วิธีการแอสคอร์บิกแอซิด (ascorbic acid) ทังสำมวิธีเหมือนกันตรงท่ี
อำศัยกำรเปล่ียนออร์โธฟอสเฟตให้กลำยเป็นแอมโมเนียมฟอสโฟโมลิบเดตซ่ึงเป็นสำรประกอบ
เชิงซอ้ นที่มีสเี หลือง ดังแสดงในสมกำร (4.28)

(4.28)

จำกนันเปน็ ขันตอนกำรท้ำใหเ้ กดิ สีด้วยกำรทำ้ ปฏิกิริยำระหว่ำงแอมโมเนียมฟอสโฟโมลิบเดตกับสำรท่ี
ท้ำใหเ้ กิดสี ซงึ่ ทงั สำมวธิ ีจะมชี นิดของสำรทท่ี ำ้ ให้เกิดสแี ตกต่ำงกัน นอกจำกนียังมีควำมเข้มข้นต้่ำสุดท่ี

สำมำรถวดั ได้ทแ่ี ตกต่ำงกันด้วยดงั แสดงในตำรำงที่ 4.13

ตารางท่ี 4.13 เปรียบเทียบวิธกี ำรมำตรำฐำนส้ำหรบั กำรวิเครำะห์ออรโ์ ธฟอสเฟตในน้ำ

ช่ือวิธกี ำร ชนิดของสำรที่ท้ำให้ ผลติ ภณั ฑท์ ่ไี ด้ (สขี องสำรละลำย) ค ว ำ ม เ ข้ ม ข้ น

Vanadomolybdo- เกิดสี ต่ำ้ สดุ ที่วดั ได้
phosphoric acid
method Ammonium Vanadomolybdophosphoric acid 200 g P/L
Stannous chloride
method metavanadate (สีเหลอื งเข้มขนึ )
Ascorbic acid
method (NH4VO3)

Stannous สำรประกอบเชิงซอ้ นของโมลบิ ดนี มั 3 g P/L

Chloride (SnCl2) (สีนำ้ เงนิ )

Potassium สำรประกอบเชิงซ้อนของโมลบิ ดนี มั 10 g P/L

antimonyl tartate (สีน้ำเงนิ )

และ ascorbic acid

 ฟอสฟอรัสรวม/ทง้ั หมด (Total phosphorus)
ฟอสฟอรัสรวม (TP) หมำยถึงปริมำณรวมของออร์โธฟอสเฟต โพลีฟอสเฟตและสำรอินทรีย์

ฟอสฟอรสั ที่มอี ยใู่ นนำ้ โดยตัวอย่ำงจะถกู นำ้ มำย่อยด้วยกรดซัลฟวิ ริก เพ่ือเปลี่ยนฟอสฟอรัสในรูปโพลี
ฟอสเฟตให้กลำยเป็นออร์โธฟอสเฟต และเปล่ียนฟอสฟอรัสในรูปออร์กำนิกฟอสฟอรัสให้อยู่ในรูป
ออร์โธฟอสเฟตด้วยกำรย่อยด้วยเปอร์ซัลเฟต จำกนันวัดปริมำณออร์โธฟอสเฟตทังหมดในตัวอย่ำง
ด้วยวิธี Ascorbic Acid โดย Ammonium Molybdate และ Potassium Antimonyl Tartrate จะ
ท้ำปฏิกริยำภำยใต้ตัวกลำงที่เป็นกรดกับ Orthophosphate ท้ำให้เกิด Phosphomolydic Acid ซึ่ง
จะทำ้ ปฏิกรยิ ำกบั Ascorbic Acid ได้ Molybdenum Blue

 โพลฟี อสเฟต
โพลีฟอสเฟต (polyphosphates) หมำยถึงสำรอนินทรีย์ฟอสฟอรัสที่มีหมู่ฟอสเฟตมำกกว่ำ

หน่ึงหมู่ เป็นส่วนประกอบในโครงสร้ำง พบในรูปของเกลือของแคลเซียม เกลือของอะลูมิเนียม หรือ
เกลือของโซเดียม โดยโมเลกุลของฟอสเฟตมำเชื่อมต่อกันแบบพันธะโควำเลนต์ด้วยปฏิกิริยำกำร
ควบแน่น (condensation reaction) หรือปฏิกิริยำกำรก้ำจัดน้ำ (dehydration reaction) ท้ำให้
ฟอสเฟตรูปฟอร์มนีจัดเป็น dehydrated phosphates ซึ่งสำมำรถเกิดปฏิกิริยำย้อนกลับเป็น
orthophosphates ด้วยปฏิกิริยำไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) ดังสมกำร (4.32) ซ่ึงเป็นตัวอย่ำง
ปฏกิ ริ ิยำ condensation-hydrolysis ของไพโรฟอสเฟต (pyrophosphates, P2O74-)

~ 128 ~

Condensation (4.32)
Hydrolysis

หลักกำรวิเครำะห์ท้ำได้โดยน้ำน้ำตัวอย่ำงไปย่อยด้วยสำรละลำยกรดซัลฟิวริก-กรดไนตริกเพ่ือ
เปลีย่ นโพลฟี อสเฟตให้เปน็ ออรโ์ ธฟอสเฟต จำกนันวิเครำะห์หำออร์โธฟอสเฟตทังหมดในตัวอย่ำงด้วย
เทคนิคกำรท้ำให้เกิดสี (colorimetry) ตำมท่ีได้กล่ำวมำแล้วข้ำงต้น ซึ่งเมื่อน้ำค่ำปริมำณออร์โธ-
ฟอสเฟตที่มใี นตัวอย่ำงมำหักลบออกจำกค่ำออร์โธฟอสเฟตทังหมดที่ได้จำกกำรวิเครำะห์ จะทรำบถึง
ปริมำณโพลีฟอสเฟตท่ีมใี นนำ้ ตัวอย่ำง

 อนิ ทรียฟ์ อสเฟต
อินทรีย์ฟอสเฟต หมำยถึงสำรประกอบอินทรีย์ท่ีมีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบ โดยโมเลกุล

ฟอสฟอรัสท่ีจับอยู่กับสำยโซ่ของคำร์บอนส่วนใหญ่อยู่ในรูปฟอสเฟต ซึ่งอำจมีฟอสเฟตเพียง 1 หมู่
(orthophosphates) หรือมีฟอสเฟตตังแต่ 3 หมู่ขึนไป (condensed phosphates) ดังตัวอย่ำงใน
ตำรำงที่ 4.11 ทังนีรูปฟอร์มที่ละลำยน้ำของอินทรีย์ฟอสเฟตสำมำรถถูกพืชชันสูงน้ำไปใช้ในกำร
สังเครำะห์เซลล์ใหม่ได้ รวมทังส่งผ่ำนตำมห่วงโซ่อำหำร (รูปที่ 4.14) นอกจำกนีจุลินทรีย์บำงชนิด
สำมำรถยอ่ ยสลำยอินทรยี ฟ์ อสเฟตให้กลำยเปน็ ออรโ์ ธฟอสเฟตได้

หลักกำรวิเครำะห์ท้ำได้โดยน้ำน้ำตัวอย่ำงไปย่อยด้วยสำรละลำยกรดซัลฟิวริก, H2SO4-
แอมโมเนยี มเปอรซ์ ัลเฟต, (NH4)2S2O8 หรือโพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟต K2S2O8 กรดซัลฟิวริกจะเปล่ียน
โพลีฟอสเฟตในตวั อยำ่ งให้เปน็ ออร์โธฟอสเฟต สว่ นเปอร์ซัลเฟตจะเปลี่ยนอินทรีย์ฟอสเฟตให้เป็นออร์
โธฟอสเฟต จำกนนั วิเครำะห์ปริมำณออร์โธฟอสเฟตทังหมดในตัวอย่ำงท่ีผ่ำนกำรย่อยด้วยเทคนิคกำร
ท้ำให้เกิดสี ซ่ึงเมื่อน้ำปริมำณโพลีฟอสเฟตและออร์โธฟอสเฟตที่มีอยู่ในตัวอย่ำงมำหักลบจำกค่ำที่วัด
ได้ จะทำ้ ใหท้ รำบปริมำณสำรประกอบอนิ ทรียฟ์ อสฟอรสั ท่มี ใี นน้ำ

 ฟอสฟอรัสทลี่ ะลายนา้ (dissolved phosphorus)
หลักกำรวิเครำะห์คือแยกส่วนของฟอสฟอรัสที่ไม่ละลำยน้ำออกไปจำกตัวอย่ำงด้วยเทคนิค

กำรกรอง จำกนันน้ำสำรละลำยที่ลอดผ่ำนเย่ือกรองขนำด 0.45 ไมครอนไปวิเครำะห์หำปริมำณ
ฟอสฟอรัสรปู ฟอร์มทส่ี นใจด้วยวิธกี ำรเดยี วกับท่ีกล่ำวมำแล้วขำ้ งต้น (รูปท่ี 4.15)

 ฟอสฟอรัสท่ีไม่ละลายน้า (insoluble phosphorus)
ฟอสเฟตในรูปฟอร์มนีท้ำกำรวิเครำะห์หำปริมำณได้จำกผลต่ำงระหว่ำงรูปฟอร์มของ

ฟอสฟอรัสในตัวอย่ำงที่รวบรวมได้กับฟอสฟอรสั ทล่ี ะลำยน้ำ (รูปท่ี 4.15)

แบบฝึกหัดทา้ ยบท
1. กำรติดตำมตรวจสอบมลพิษทำงน้ำประกอบด้วยขันตอนทสี่ ้ำคัญ 3 ขันตอน อะไรบำ้ ง

2. จงเรียงล้ำดับกอ่ น-หลังของขันตอนกำรปฏบิ ตั ิงำนต่อไปนี

- กำรสำ้ รวจพืนทแี่ หล่งนำ้ - กำรกำ้ หนดจดุ เก็บตัวอยำ่ ง

- กำรเตรียมอปุ กรณส์ ้ำหรับเกบ็ ตัวอย่ำงน้ำ - กำรกำ้ หนดวัตถปุ ระสงค์ของกำรศึกษำ

- กำรเตรียมเครอ่ื งมอื วดั ตวั อยำ่ งในภำคสนำม - กำรขนส่งตัวอยำ่ งน้ำไปยงั ห้องปฏบิ ตั กิ ำร

3. จงทำ้ เครือ่ งหมำยถกู ( ) ถ้ำพำรำมิเตอรท์ ต่ี อ้ งตรวจวัดทันทีในภำคสนำม

…….......ควำมเปน็ กรด-ดำ่ ง …….......อณุ หภมู ิ …….......โคลฟิ อรม์ แบคทเี รยี

…….......ไนเตรท …….......ค่ำกำรน้ำไฟฟ้ำ …….......ควำมกระดำ้ ง

~ 129 ~

4. จงระบุจุดเก็บตัวอยำ่ งนำ้ สำ้ หรับกำรศกึ ษำต่อไปนี
ก. ตรวจสอบคุณภำพของแม่น้ำสำย 1 เพื่อตดั สินควำมเหมำะสมตอ่ กำรน้ำไปใช้ประโยชน์
ข. ผลกระทบจำกกำรระบำยนำ้ ทงิ ชุมชนต่อคณุ ภำพน้ำของแม่น้ำสำย 1

ค. คณุ ภำพนำ้ ของทะเลสำบแห่งหน่ึง ซ่ึงมีรูปภำพตัดขวำงและข้อมูลท่ัวไปเก่ียวกับล้ำน้ำเป็นดัง
รปู ด้ำนล่ำงต่อไปนี

ง. คณุ ภำพน้ำประปำภำยในบำ้ น
จ. คณุ ภำพน้ำจำกบ่อน้ำตนื ท่ีมคี วำมลกึ 24 เมตร
5. จงระบุจุดเก็บตัวอยำ่ งน้ำจำกแหลง่ ก้ำเนดิ มลพิษต่อไปนี
ก.ตรวจสอบคณุ ภำพน้ำทิงท่รี ะบำยออกนอกโรงงำนอตุ สำหกรรม
ข.ตรวจสอบประสทิ ธิภำพกำรท้ำงำนของระบบบ้ำบัดนำ้ เสยี ชุมชน
ค.ตรวจสอบผลกระทบของกำรระบำยน้ำทิงจำกฟำร์มสกุ รตอ่ แหลง่ รองรับนำ้ ทิง
ง. ประเมินปรมิ ำณมลพิษในน้ำระหวำ่ งกำรเพำะเลยี งสัตวส์ ัตวน์ ้ำจืด
6. จงบอกควำมแตกต่ำงระหวำ่ งวิธีกำรเก็บตัวอย่ำงน้ำแบบ grab sampling, composite
sampling และ integrated sampling
7. จงบอกถงึ ชนดิ ของขวดเก็บตัวอย่ำง และวิธีกำรรักษำสภำพตัวอยำ่ งส้ำหรับกำรวเิ ครำะห์ดัชนี
คุณภำพนำ้ ต่อไปนี : BOD, COD, Cyanide, โลหะ, ไขมนั และนำ้ มัน, ของแขง็ , โคลิฟอร์ม
แบคทเี รยี
8. จงเขียนสมกำรที่เกยี่ วข้องกบั กำรไตเตรทหำค่ำดโี อด้วยวธิ ีวงิ ค์เลอร์
9. จงบอกถึงวธิ กี ำรท่เี หมำะสมในกำรหำคำ่ ดีโอ ส้ำหรับนำ้ ตวั อยำ่ งต่อไปนี :
ก. นำ้ ทงิ ที่มีไนไตรท์ 15 mg/L
ข. นำ้ ทงิ ท่มี ีเฟอรร์ สั ไอออน
ค. นำ้ ทิงที่มีอนภุ ำคคอลลอยด์ในปรมิ ำณสูง
ง. นำ้ ทงิ จำกถงั ตะกอนเรง่ ซึ่งมีตะกอนจุลินทรียแ์ ขวนลอยอย่ใู นนำ้

~ 130 ~

10. ข้อดีของกำรหำค่ำดโี อในนำ้ ด้วย electrode คืออะไร

11. จงค้ำนวณค่ำบโี อดีของนำ้ เสียในกรณตี ่อไปนี

ก. คำ่ ดีโอในชดุ ตัวอย่ำงที่มีกำรเติมปรมิ ำตรนำ้ ตวั อย่ำง 6 มิลลิลติ ร ลงในขวดบีโอดีขนำด 300

มลิ ลิลิตรในวนั เริ่มต้นมีค่ำเท่ำกับ 8.60 มลิ ลกิ รัมต่อลิตร ภำยหลังจำกกำรบม่ ที่อุณหภมู ิ 20
oC นำน 5 วัน วดั ค่ำดีโอได้เท่ำกับ 2.4 มลิ ลิกรมั ต่อลติ ร

ข. หำกชุดตวั อยำ่ งเดยี วกันในข้อ ก ได้มีกำรเตมิ หัวเชอื 2 มลิ ลิลิตรลงไปดว้ ย สว่ นในชดุ ควบคมุ

ไดม้ กี ำรเติมหวั เชอื 4 มิลลลิ ติ ร ลงในขวดบโี อดี วัดค่ำดีโอไดเ้ ทำ่ กบั 8.75 และ 8.53

มลิ ลกิ รัมต่อลติ ร ตำมล้ำดับ

12. ในกำรหำค่ำซีโอดดี ว้ ยวิธรี ฟี ลกั ซแ์ บบปิด สำ้ หรับหลอดแก้วขนำด 16x100 มม. แนะน้ำใหใ้ ช้

ปริมำตรน้ำตวั อยำ่ ง 2.5 มลิ ลิลิตร ปรมิ ำตรของสำรละลำยโพแทสเซียมไดโครเมตเข้มขน้ 0.1

นอร์มอลเทำ่ กับ 1.5 มิลลลิ ติ ร และ 15 มิลลิตรของสำรละลำยกรดซลั ฟิวรกิ สภำวะนีเหมำะสม

ส้ำหรับนำ้ ตวั อย่ำงทีม่ ีค่ำซโี อดีสงู สดุ ไมเ่ กนิ เทำ่ ใด

13. เพรำะเหตุใดคำ่ ซโี อดจี งึ มีค่ำสูงกว่ำค่ำบีโอดีในนำ้ ตวั อย่ำงเดียวกัน

14. จงคำ้ นวณคำ่ ThOD ของนำ้ เสียสงั เครำะห์ท่ีมี n-butanol เขม้ ข้น 74 มลิ ลิกรัมต่อลิตร

15. จงเปรยี บเทียบควำมเหมอื นและควำมแตกตำ่ งระหวำ่ ง ThOD และ TOD

16. จงจับคู่ข้อควำมท่สี ัมพนั ธ์กัน

…….......เป็นพิษต่อสัตวน์ ำ้ (ก) TKN+Nitrate+Nitrite

…….......Methemoglobenemia (ข) NH3
…….......Rising Sludge (ค) Organic Nitrogen+Ammonia
…….......Total Nitrogen (ง) NO2-
…….......Ammonification (จ) NO3- N2
…….......Total Kjedahl Nitrogen (ฉ) NH3  NO3-
…….......Nitrification (ช) NO3-
(ซ) Org N  NH3

17. จงระบุรูปฟอรม์ ของไนโตรเจนทใี่ ชห้ ลักกำรวเิ ครำะหต์ ่อนี

ก. กลนั่ -ดักจบั ดว้ ยกรดบอริกแล้วน้ำไปไทเทรตกบั กรดซัลฟวิ รกิ

ข. ย่อยด้วยกรดซัลฟวิ รกิ ทอ่ี ณุ หภูมิ นำ้ ไปกลน่ั -ดักจบั ดว้ ยกรดบอริกและนำ้ ไปไทเทรต

ค. วิธีแคดเมยี มรดี กั ชัน ร่วมกบั เทคนคิ กำรทำ้ ใหเ้ กดิ สี

ง. เทคนคิ กำรทำ้ ใหเ้ กิดสีด้วยปฏกิ ริ ยิ ำ Griess-Ilosvay diazotizaton เกดิ เป็น azo dyes

18. จงค้ำนวณค่ำ TKN และ TN ของน้ำตัวอย่ำง หำกน้ำมี NH3 = 40 mg/L as N, Org-N = 50
mg/L as N, NO2- = 0.2 mg/L as N และ NO3- = 5 mg/L as N

19. จงบอกควำมเหมือนและควำมต่ำงของวธิ ีกำรวิเครำะห์ออร์โธฟอสเฟตในน้ำทังสำมวิธีกำร

20. จงจับคขู่ ้อควำมทส่ี ัมพนั ธก์ ัน (ก) P2O74-
…….......Total Phosphorus (ข) HPO42-
…….......Poly-PO43- (ค) Organic-P+ Poly-PO43-+PO43-
…….......Orthophosphate

~ 131 ~

21. จงระบรุ ปู ฟอร์มของฟอสฟอรัสท่ีใชห้ ลกั กำรวเิ ครำะหต์ อ่ นี
ก. น้ำตัวอยำ่ งไปท้ำใหเ้ กดิ สีดว้ ยวิธแี อสคอรบ์ คิ และวดั คำ่ กำรดดู กลนื แสง
ข. ยอ่ ยด้วยกรดซลั ฟวิ รกิ และเปอรซ์ ัลเฟต จำกนันน้ำไปทำ้ ใหเ้ กิดสแี ละวัดค่ำกำรดดู กลนื แสง
ค. ย่อยตัวอย่ำงน้ำด้วยกรดซัลฟิวริก-ไนตริก จำกนันน้ำไปท้ำให้เกิดสีและวัดค่ำกำรดูดกลืน
แสง น้ำค่ำทไี่ ด้ไปหกั ลบจำกปริมำณออร์โธฟอสเฟตท่มี ีในตัวอย่ำง
ง. กรองและนำ้ สว่ นใสไปท้ำใหเ้ กิดสดี ว้ ยวิธแี วนำโดโมลิบดิกและวดั คำ่ กำรดดู กลืนแสง

เอกสารอ้างองิ บทท่ี 4

กรมควบคุมมลพิษ, ส้ำนกั จัดกำรคุณภำพนำ้ . (2553). คมู่ ือวธิ ีปฎบิ ัตสิ าหรบั การเก็บตัวอยา่ งจากแหล่ง
น้า. กรงุ เทพฯ: ส้ำนักจดั กำรคุณภำพน้ำ กรมควบคมุ มลพิษ.

กรมโรงงำนอุตสำหกรรม, สำ้ นักวจิ ัยและพฒั นำสิ่งแวดล้อมโรงงำน. (ม.ป.ป.). คมู่ ือการเก็บตัวอย่าง
มลพษิ (น้า ดิน อากาศ และกากอตุ สาหกรรม). สืบค้นจำก
http://www2.diw.go.th/research/เอกสำรเผยแพร่/คู่มือ.pdf

ธงชยั พรรณสวสั ด์ิ และ วิบูลยล์ ักษณ์ วิสุทธศิ ักดิ์ (บรรณำธิกำร). (2547). ค่มู ือวเิ คราะห์น้าเสีย (พิมพ์
ครงั ที่ 4,ปรบั ปรงุ ครังที่ 2) กรงุ เทพฯ: สมำคมวศิ วกรรมสงิ่ แวดล้อมแห่งประเทศไทย.

นิคม ละอองศิรวิ งศ์, คมน์ ศลิ ปำจำรย์ และลกั ขณำ ละอองศิริวงศ์. (ม.ป.ป.). แอมโมเนยี กับการ
เพาะเลีย้ งสัตว์นา้ . Retrieved from http://www.coastalaqua.com/files/ammonia.pdf

นิรนำม. (ม.ป.ป.). ฟอสฟอรัส. สืบคน้ จำก
http://www.kmutt.ac.th/ev/inmage/phosphorus.pdf

Battelle, Pacific Northwest Laboratory. (1975). Investigations on Nitrate Procedures
Applicable to Hanford Monitoring Well Samples (BNWL-B-469). Springfield,
Virginia: National Technical Information Service, U.S. Department of
Commerce.

Commonwealth of Australia. (n.d.). NWP104A: Sample and test water sources and
quality [Web page]. Retrieved from https://www.dlsweb.rmit.edu.au/toolbox/
splash/toolbox_11_04/uoc4/html/p1samp_types.htm

Eaton, A.D., Clesceri, L.S., Rice, E.W. and Greenberg, A.E. (Eds.). (2005). Standard
Methods for the Examination of Water and Wastewater (21st ed.).
Washington, DC: American Public Health Association, American Water Works
Association and Water Environmental Federation (APHA, AWWA, and WEF).

de Borba, B., Jack, R.F., and Rohrer, J. (2014). Determination of Total Nitrogen and
Phosphorus in Wastewaters by Alkaline Persulfate Digestion Followed by IC
(Application Note No. 1103). Sunnyvale, California: Thermo Fisher Scientific
Inc. Retrieved from http://www.dionex.com/en-us/webdocs/115423-AN-1103-
IC-Nitrogen-Phosphorus-Wastewaters-AN71210-EN.pdf

Department of Environment and Heritage Protection. (March 22nd 2013). Coastal and
subcoastal floodplain grass, sedge, herb swamp – Nutrient dynamics,
WetlandInfo [Web page]. Retrieved from

~ 132 ~

http://wetlandinfo.ehp.qld.gov.au/wetlands/ecology/aquatic-ecosystems-
natural/palustrine/floodplain-grass-sedge-herb-swamp/nutrients.html.
Durand, P., Breuer, L., and Johnes, P.J. (2011). Nitrogen processes in aquatic
ecosystems. In M.A. Sutton, C.M. Howard, J.W. Erisman, G. Billen, A. Bleeker, P.
Grennfelt, H. van Grinsven and B. Grizzetti (Eds.), The European Nitrogen
Assessment (pp.126-146). European Union: Cambridge University Press.
Genthe, W. and Pliner, M. (2015, March 1st). Total Oxygen Demand (TOD)-An
alternative parameter for real-time monitoring of wastewater organics. Water
Online Newsletter. Retrieved from http://www.wateronline.com/doc/total-
oxygen-demand-tod-an-alternative-parameter-for-real-time-monitoring-of-
wastewater-organics-0001.
Global Environment Centre Foundation. (n.d.). Technology of water pollution
continuous monitoring in Japan. Retrieved from
http://nett21.gec.jp/CTT_DATA/WMON/CHAP_4/html/Wmon-099.html
Holty, J.G., and Potworowski, H.S. (1972). Brucine Analysis for High Nitrate
Concentrations. Environmental Science and Technology, 6(9), 835-837.
Instrumentation Testing Association (ITA). (Summer 2010). Instrument Ownership Data
Series: Part 3 — Analytical Instruments. ITA Enews. Retrieved from
http://www.instrument.org/enews/2010/summer2010/itaenewssummer2010_fi
les/page731.htm
Li, Y., Mathur, R.R. & Ma L.Q. (2011). Laboratory Analyses. In Y. Li & K. Migliaccio (Eds.),
Water Quality Concepts, Sampling, and Analyses (pp. 162-163). Boca Raton,
Florida: CRC Press.
Wikipedia. (2016, , March 24th). “Phosphorus Cycle,” Retrieved from
https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus_cycle

เนื้อหาในบทที่ 5 5
 5.1 การประกนั คณุ ภาพและการควบคมุ คณุ ภาพ
 5.2 คณุ ภาพของข้อมลู
 5.3 การควบคมุ คุณภาพในภาคสนาม
 5.4 การควบคมุ คุณภาพในหอ้ งปฏิบตั กิ าร

การควบคมุ คณุ ภาพระหว่างการตรวจวัดคณุ ภาพน้า

คณุ ภาพน้าจดั เปน็ ข้อมลู ที่น้าไปใชป้ ระกอบการพจิ ารณาและตดั สนิ ความเหมาะสมของตัวอย่างใน
หลายกรณี ที่ส้าคัญได้แก่ การใช้เป็นข้อมูลเพื่อตัดสินความเหมาะสมในการใช้ประโยชน์ของแหล่งน้า
ผิวดิน ใช้เป็นข้อมูลตัดสินความเหมาะสมของการระบายน้าทิงจากแหล่งก้าเนิดมลพิษออกสู่แหล่งน้า
สาธารณะหรือสิ่งแวดล้อม รวมทังใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในกรณีพิพาทต่างๆ เช่นการตัดสินผลกระทบ
ของการระบายน้าทิงจากแหล่งก้าเนิดมลพิษต่อคุณภาพของแหล่งน้าที่รองรับ ไม่ว่าข้อมูลจะถูก
น้าไปใช้ในกรณีใดกตตาม ความถูกต้องและความน่าเช่ือถือของข้อมูลจัดเป็นเรื่องส้าคัญ ดังนันการ
ประกันคุณภาพและการควบคุมคุณภาพในระหว่างการติดตามตรวจสอบคุณภาพน้า เริ่มตังแต่การ
เกตบตัวอยา่ งในภาคสนาม (Field Sampling) และการตรวจวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ (Laboratory
Analysis) จงึ จดั เป็นหลักปฏบิ ัตทิ ่ผี ูเ้ กย่ี วขอ้ งนันตอ้ งมคี วามรู้ความเข้าใจ เพ่ือสร้างความเช่ือม่ันว่าแนว
ทางการด้าเนินการของผู้ปฏิบัติงานเป็นไปอย่างถูกต้องทังในภาคสนามและภายในห้องปฏิบัติการ ซึ่ง
จะท้าให้เกิดความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบหรือข้อมูลท่ีได้รายงานผลออกไป จนผู้ใช้งานสามารถ
นา้ ข้อมลู ท่ไี ด้ไปใชป้ ระกอบการตดั สินใจ นา้ ไปใช้ชีแจง หรือน้าไปใช้โตแ้ ยง้ ไดอ้ ยา่ งมน่ั ใจ

5.1 การประกันคุณภาพและการควบคุมคุณภาพ

การติดตามตรวจสอบคุณภาพน้าจัดเป็นกระบวนการที่รวมเอาขันตอนหลายขันตอนมาไว้เป็น
หน่ึงเดียวดังรูปที่ 5.1 ซึ่งจะมีข้อมูลที่เก่ียวข้องเกิดขึนมากมาย ความถูกต้องสมบรูณ์ของข้อมูลนัน
จดั เป็นประเดตนส้าคัญ การประกันคุณภาพและการควบคุมคุณภาพจัดเป็นกระบวนการของการได้มา
ซึ่งข้อมูลท่ีมีคุณภาพและมีความน่าเช่ือถือ นอกจากนียังมีประโยชน์อีกหลายประการ ที่ส้าคัญได้แก่
ช่วยป้องกันความผิดพลาด ความคลาดเคลื่อน รวมทังหาสาเหตุของความคลาดเคลื่อนซึ่งจะท้าให้
แก้ไขข้อผิดพลาดได้ทันที ช่วยป้องกันไม่ให้ความผิดพลาดเกิดขึนได้อีก รวมทังยังช่วยปรับปรุง
ประสิทธิภาพในการท้างาน และประหยัดงบประมาณและเวลา แต่เน่ืองจาก “การประกันคุณภาพ”
และ “การควบคุมคุณภาพ”เป็นค้าท่ีใช้สลับกันไปมาหรือใช้คู่กันบ่อยครัง ซึ่งท้าให้ผู้ท่ีไม่คุ้นเคยเข้าใจ
ว่าศัพท์ทังสองมีความหมายเหมือนกัน เม่ือพิจารณาความหมายของศัพท์ทังสองดังแสดงไว้ในกรอบ
ทา้ ยรูปที่ 5.1 จะพบว่า QC จัดเป็นส่วนหน่ึงของการประกันคุณภาพของ QA (รูปท่ี 5.2) การประกัน
คุณภาพจะครอบคลุมแผนการด้าเนินงาน ตังแต่การวางแผนการเกตบตัวอย่าง การเตรียมความพร้อม
ก่อนออกเกตบตัวอย่างไปจนถึงการประเมินผลการควบคุมคุณภาพ ภายหลังการตรวจวิเคราะห์ใน
ห้องปฏิบัติการสินสุดลง ด้วยเหตุนีเนือหาที่จะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไปจะกล่าวถึงเฉพาะการควบคุม

~ 134 ~

รปู ที่ 5.1 การประกนั คณุ ภาพและการควบคุมคณุ ภาพในการตรวจวดั คุณภาพนา้

การประกันคุณภาพ (Quality Assurance, QA)

หมายถึงแผนการดาเนินงานที่ถกู กาหนดไว้อย่าง

เป็ นระบบ เพ่ือให้ ม่ันใจว่าตลอดขัน้ ตอนการ

ตรวจสอบคณุ ภาพนา้ ซงึ่ เริ่มตงั้ แตก่ ารเก็บตวั อย่าง

จนกระทั่งการรายงานผลการวิเคราะห์ได้ ถูก

ดาเนินการเป็ นไปข้อกาหนดในเรื่องคณุ ภาพ เช่น มี

การดแู ลรักษาเครื่องมือและอปุ กรณ์อยา่ งเหมาะสม

มกี ารสอบเทียบเครื่องมือ มีการสอบเทียบและหรือ

ยนื ยนั ความถกู ต้องของวธิ ีวเิ คราะห์ รปู ที่ 5.2 ความสมั พันธร์ ะหวา่ ง QC กบั QA

การควบคุมคุณภาพ (Quality Control, QC) เป็ น คุ ณ ภ า พ ก า ร ด้ า เ นิ น ง า น ใ น ภ า ค ส น า ม แ ล ะ
การดาเนินการต่างๆ ในการเฝ้ าระวังตรวจสอบ ภายในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นพืนฐานของการ
ความถกู ต้องของการปฏบิ ตั งิ านทงั้ ในภาคสนาม ใน เกตบตัวอย่างและการวิเคราะห์ตัวอย่างเท่านัน
ห้องปฏิบตั ิการ และภายในสานักงาน เพ่ือให้เกิด สา้ หรบั ประเดตนอ่ืนๆ ที่เกี่ยวข้องกับการประกัน
ความนา่ เช่ือถือของผลการทดสอบก่อนการรายงาน คุณภาพ เช่นการรับรองความสามารถของ
และเผยแพร่ข้อมลู สภู่ ายนอก เจ้าหน้าที่วิเคราะห์ หรือการจัดท้าระบบ
เอกสาร โดยเฉพาะอย่างย่ิงเอกสารที่เก่ียวกับ

กระบวนการวิเคราะห์มาตรฐาน (Standard

Operating Procedures, SOPs) ผู้อ่านสามารถค้นคว้าเพิ่มเติมได้จากเอกสารที่เกี่ยวข้อง เช่นคู่มือ

~ 135 ~

การควบคุมและประกันคุณภาพจากห้องปฏิบัติการส่ิงแวดล้อมของ ฝ่ายคุณภาพส่ิงแวดล้อมและ
ห้องปฏิบัติการ กรมควบคุมมลพิษ (2547ก) หรือเกณฑ์ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ท่ีดีของกรมโรงงาน
อตุ สาหกรรม (กรมโรงงานอุตสาหกรรม, ม.ป.ป.)

5.2 คณุ ภาพของข้อมูล

ข้อมูล (data) หมายถึงข้อเทตจจริงของสิ่งท่ีเราสนใจ ซึ่งในงานด้านการวิเคราะห์ทาง

วิทยาศาสตร์มักจะมีการรวบรวมและรายงานผลเป็นตัวเลข โดยมีวัตถุประสงค์ส่วนใหญ่ คือเพื่อ

ประมาณค่าจริงของพารามิเตอร์ท่ี

ลักษณะขอ้ มลู ทไี่ ด้จากการวเิ คราะหใ์ นห้องปฏบิ ัตกิ าร สนใจในตัวอย่าง ทังนีข้อมูลท่ีได้จาก

ขอ้ มูลทไ่ี ดจ้ ากการวเิ คราะห์พบไดใ้ น 4 ลกั ษณะ ไดแ้ ก่ การเกตบตัวอย่างและการวิเคราะห์ใน

1) ข้อมูลท่ีมีความแม่นยาสูงและมีความเอนเอียงต่า (high ห้องปฏิบัติการจะเกิดขึนได้ต้องมี
precision, low bias) จัดเป็นข้อมูลที่มีความถูกต้องสูง องค์ประกอบที่เก่ียวข้องอย่างน้อย 4
ประการได้แก่ (1) ผู้ปฏิบัติงาน (2)
และมีคุณภาพมากทส่ี ดุ (รูปที่ 5.3ก)

2) ข้อมูลที่มีความแม่นยาสูงแต่มีความเอนเอียงมาก (high เคร่ืองมือ อุปกรณ์และสารเคมี (3)
precision, high bias) แม้จะวัดซ้าได้ค่าใกล้เคียงกันแต่ วิธีการวิเคราะห์ และ (4) ตัวอย่าง
ผลวิเคราะห์มีค่าไปทางใดทางหน่ึง (รูปที่ 5.3ข) จัดว่าเป็น
ปจั จัยทงั สข่ี อ้ นจี ะส่งผลให้เกิดรูปแบบ
ขอ้ มลู ท่มี ถี ูกตอ้ งตา้่ (low accuracy) ของข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ใน 4
ลักษณะ ดังรูปที่ 5.3 (ดูค้าอธิบายใน
3) ข้อมูลท่ีมีความเอนเอียงต่า แต่ขาดความแม่นยา (low กรอบด้านข้าง) โดยมีสาเหตุมาจาก
ความคลาดเคลอื่ นท่ีเกิดขึนในระหว่าง
precision, low bias) เป็นข้อมูลที่ค่าเฉลี่ยที่ได้ใกล้เคียง การปฏิบัติงาน (ดูค้าอธิบายในกรอบ
ที่แสดงในหน้าถัดไป) ดังนันการ
กับคา่ ทแี ทจ้ ริง แต่ผลการวัดซ้ามีค่ากระจายโดยรอบค่าเฉล่ีย ตัดสินว่าข้อมูลท่ีวัดได้มีคุณภาพมาก
(รูปท่ี 5.3ค) จัดว่าเป็นข้อมูลท่ีมีความถูกต้องต้่าเช่นเดียวกับ น้อยเพียงใด โดยท่ัวไปจะพิจารณา
ขอ้ 2) จากสมบัติท่ีส้าคัญ 5 ด้าน หรือ the
PARCC Parameters (U.S. EPA,
4) ข้อมูลขาดความแม่นยาและมีความเอนเอียงมาก (low

precision, high bias) จัดเป็นข้อมูลท่ีมีคุณภาพต่้าสุด

เน่ืองจากไม่เพียงผลการวิเคราะห์มีค่าไปทางใดทางหนึ่งมาก
ค่าที่วดั ไดย้ งั ไม่มีความใกลเ้ คยี งกัน ดังแสดงในรูปท่ี 5.3ง

2002) ไ ด้ แ ก่ ค ว า ม แ ม่ น ย้ า

(Precision) ค ว า ม ถู ก ต้ อ ง

(Accuracy) ตัวแทนของส่ิงที่ต้องการ

ศึกษา (Representativeness) ความ

(ก) (ข) สมบรณู ข์ องข้อมูล (Completeness)
และความสามารถในการเปรียบเทียบ

ได้ (Comparability)

5.2.1 ความแม่นย้า

ค ว า ม แ ม่ น ย า

(Precision) หนังสือบางเล่มอาจ

(ค) (ง) เรียกว่า ความเท่ียง หมายถึงความ
ใกล้เคียงกันของข้อมูลท่ีวัดได้ ซึ่งจะ
รูปที่ 5.3 ลกั ษณะคณุ ภาพของข้อมูลท่ไี ด้จากการวเิ คราะห์

~ 136 ~

ความคลาดเคลอี่ นในการทดลอง (EXPERIMENTAL ERRORS)

ในการวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการใดๆกตตาม แม้ว่าผู้ปฏิบัติงานจะพยายามควบคุมสภาพแวดล้อมในการ

ปฏบิ ตั งิ านให้เหมอื นกนั มากทส่ี ุดกตต าม คา่ ทไ่ี ดจ้ ากการวิเคราะหห์ รือการวัดแต่ละครังนันมกั มีค่าไม่เท่ากันหรือมี

ค่าแตกต่างไปจากค่าจรงิ เรยี กค่าท่ีได้จากการวัดซ้าแลว้ ได้ผลท่ีแตกตา่ งกันหรอื คา่ ที่เบี่ยงเบนไปจากค่าท่ีแท้จริง

นีว่า ความคลาดเคลอ่ื นในการทดลอง (Experimental Errors) ซ่งึ แบง่ ออกได้เป็น 3 ลกั ษณะดังนคี ือ

1.ความคลาดเคล่ือนแบบอสิ ระ (random error) เป็นความคลาดเคล่ือนทไี่ มส่ ามารถควบคุมได้ ซ่ึงเกิดจากการ

ผนั แปรของสภาวะตา่ งๆในการวิเคราะห์ โดยทีผ่ ู้ปฏบิ ัติงานไม่สามารถระบหุ รือคาดเดาสาเหตไุ ด้ ท้าให้ข้อมูลนัน

มีการกระจายอยา่ งสม่า้ เสมอ คือมีทงั สงู กว่าและต่้ากวา่ ค่าท่แี ทจ้ ริง ดงั ตวั อยา่ งการวเิ คราะห์สารที่ทราบปริมาณ

(8mg/L) จา้ นวน 27 ครังของเจา้ หนา้ ที่ปฏิบัตกิ ารแหง่ หนึง่ ดงั รปู

Concentration, mg/L 11
10
9 5 10 15 20 25 30
8
7
6
5
4

0

Observation no.

2. ความคลาดเคลื่อนอย่างมีระบบ (systematic error) เป็นความคลาดเคล่ือนที่สามารถทวนสอบเพ่ือหา

สาเหตุที่มาได้ ความเคลื่อนแบบนีจะส่งผลให้ค่าที่วิเคราะห์ได้มีค่าสูงกว่าปกติ (positive bias) หรือต่้ากว่าค่า

ปกติ (negative bias) อยู่เสมอ เช่นการผันแปรในการอ่านสเกลของผู้ปฏิบัติงาน หรือการสังเกตจุดยุติด้วย

อนิ ดเิ คเตอร์
3. ความคลาดเคล่อื นเน่ืองจากวธิ ีการปฏบิ ัติงาน หรืออปุ กรณ์เคร่ืองมอื ไม่เหมาะสม (Gross error) หากพบหรือ
เกิดขึนในห้องปฏิบัติการใด ผู้ปฏิบัติงานจะต้องด้าเนินการใหม่ เนื่องจากข้อมูลท่ีได้นันไม่สามารถน้าไปใช้
รายงานผลใดๆได้เลย เช่น การใช้สารเคมีหมดอายุในการวิเคราะห์ การใช้ภาชนะบรรจุตัวอย่างไม่เหมาะสม
หรือการเกบต ตวั อยา่ งด้วยวธิ ีการท่ีไมเ่ หมาะสม

ตรวจสอบโดยการวัดตัวอยา่ งเดียวกนั ตังแต่ 2 ซ้าเปน็ ตน้ ไป จากนันนา้ ผลทีไ่ ดม้ าค้านวณดงั นี
a. กรณกี ารวเิ คราะห์ตัวอย่างเพยี ง 2 ซา้ : ความแม่นย้าของข้อมลู จะตัดสินจากเปอร์เซนต์

ความแตกตา่ งสมั พัทธ์ (Relative Percent Different, % RPD) ซ่งึ คา้ นวณโดยใช้สมการที่ (5.1)

(5.1)

เม่ือ = ผลต่างสมั บรูณ์ของค่าข้อมลู ท่ีวัดได้ครงั ที่ 1 และครังท่ี 2 ตามล้าดบั
= ค่าเฉลีย่ ของผลที่วเิ คราะหไ์ ด้ 2 ซา้

เกณฑก์ ารยอมรับของการวดั ซ้าขึนกับแผนการประกันคุณภาพของแต่ละห้องปฏิบัติการ โดยทั่วไปมัก
กา้ หนดไวท้ ่ี

b. กรณกี ารวิเคราะหต์ วั อยา่ ง 3 ซา้ เปน็ ตน้ ไป: ความแม่นย้าของข้อมูลจะพิจารณาได้จาก
พารามเิ ตอร์ทสี่ า้ คัญ 3 พารามเิ ตอร์ ไดแ้ ก่

i. ความแปรปรวน (variance, ) ซ่ึงมสี ตู รในการค้านวณดังนี

(5.2)

เมอ่ื n = จา้ นวนตวั อยา่ งทังหมดที่ทา้ การวเิ คราะห์

~ 137 ~

i = ลา้ ดบั ทข่ี องตวั อยา่ ง
= ข้อมูลทว่ี ดั ได้ของตัวอยา่ งที่ i
= คา่ เฉล่ยี ของผลท่ีวิเคราะห์ไดท้ ังหมด

ค่าความแปรปรวนที่ค้านวณได้มีค่าเป็นบวกเสมอ ท้าให้สะดวกและง่ายต่อการ
น้ามาพิจารณาความแม่นย้าของข้อมูล ข้อจ้ากัดส้าคัญคือ หน่วยของความแปรปรวนไม่ใช่หน่วย
เดยี วกับค่าเฉลี่ย

ii. ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (standard deviation, s) จัดเป็นพารามิเตอร์ท่ีนิยม
น้ามาใช้บอกความแม่นย้าของข้อมูลท่ีวัดได้ ค้านวณได้จากการถอดรากสมการความแปรปรวนดัง
แสดงในสมการ (5.3) ทา้ ให้ข้อมูลทีค่ า้ นวณไดม้ หี น่วยเดียวกนั กบั คา่ เฉลย่ี ของผลการวดั

= (5.3)

ตัวอยา่ งที่ 5.1 ผลการสอบเทียบความสามารถในการวิเคราะห์ไนเตรทในน้าตัวอย่างของเจ้าหน้าที่
ประจ้าห้องปฏิบัติการสิ่งแวดล้อม โดยให้ท้าการวิเคราะห์สารที่ทราบปริมาณ ซึ่งกตคือ
สารละลายไนเตรทเข้มข้น 8.0 mg/L จ้านวน 27 ตัวอย่าง โดยผู้ปฏิบัติงานนันไม่
ทราบและคิดว่าเป็นน้าตัวอย่างท่ีต้องตรวจวิเคราะห์หาไนเตรทตามปกติ ได้ผลการ
วิเคราะห์ความเข้มข้นไนเตรทในหน่วยมิลลิกรัมต่อลิตรเป็นดังนี: 6.9, 7.8, 8.9, 5.2,
7.7, 9.6, 8.7, 6.7, 4.8, 8.0, 10.1, 8.5, 6.5, 9.2, 7.4, 6.3, 5.6, 7.3, 8.3, 7.2, 7.5,
6.1, 9.4, 5.4, 7.6, 8.1, และ 7.9

จงคา้ นวณคา่ ความแปรปรวน และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของข้อมลู ข้างตน้
วธิ ีท้า
1. ค้านวณค่าเฉลย่ี ของขอ้ มลู

2. ค้านวณคา่ ความแปรปรวนโดยใชส้ มการ (5.2)

3. ค้านวณค่าเบ่ยี งเบนมาตรฐานโดยใชส้ มการ (5.3) หรอื นา้ ค่าความแปรปรวนมาถอดรากสมการ จะ
ได้ว่า

หมายเหตุ ในการรายงานผลสามารถยึดหลักเกณฑ์ได้ดังนีคือ ค่าความเบ่ียงเบนมาตรฐานควรมีเลข
นยั สา้ คัญมากกว่าข้อมูลท่ีนา้ มาคา้ นวณอยา่ งน้อยหนึ่งต้าแหน่ง

iii. ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ (Relative Standard Deviation, RSD) หรือท่ี
บางครงั เรียกว่า สมั ประสทิ ธ์ความแปรปรวน (coefficient of variance, CV) เป็นคา่ ที่บอกถึงร้อยละ
ความแตกตา่ งของข้อมลู ท่ีสนใจจากค่าเฉล่ียเช่นเดียวกับค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน แต่มีข้อดีกว่าคือท้าให้
ผู้วิเคราะห์ข้อมูลสามารถเหตนภาพความแม่นย้าของข้อมูลได้ชัดเจนกว่า โดยเฉพาะอย่างย่ิงในกรณีที่
ขอ้ มูลมคี า่ เฉลยี่ แตกต่างกนั แตม่ ีคา่ เบีย่ งเบนมาตรฐานเทา่ กนั มสี ูตรในการคา้ นวณดงั นี

RSD หรอื CV = (5.4)

~ 138 ~

ตวั อย่างที่ 5.2 จากข้อมลู การวดั คา่ ดีโอในแมน่ า้ แห่งหนงึ่ พบว่าการตรวจวัดในครังแรก มีค่าดีโอเฉล่ีย
เท่ากับ 3.90 mg/L และค่าเบ่ียงเบนมาตรฐานเท่ากับ 1.193 mg/L จากการตรวจวัด
ในครังท่ี 2 พบว่ามีค่าดีโอเฉลี่ยเท่ากับ 2.50 mg/L และค่าเบ่ียงเบนมาตรฐานเท่ากับ
1.193 mg/L จงตัดสนิ วา่ ขอ้ มูลการวดั ครังใดมคี วามแมน่ ยา้ มากกวา่ กัน

วิธีทา้ ค้านวณค่า CV ของการวดั ทงั สองครงั โดยใช้สมการที่ (5.4)

จะเหนต ได้วา่ ขอ้ มูลการตรวจวัดครังที่ 2 มีความแมน่ ยา้ มากกวา่ ข้อมูลชดุ ที่ 1
ความแมน่ ยา้ ยงั แบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภทตามสภาวะในการทดลองดงั นีคอื

1) ความสามารถในการทาซ้า (repeatability) หมายถึงการวัดความสอดคล้องของผล
การวิเคราะหต์ วั อยา่ งเดยี วกนั หลายๆซ้า ด้วยวธิ วี ิเคราะห์เดยี วกนั ภายใต้สภาวะการทดลองท่ีใกล้เคียง
กัน เช่นใช้สารเคมีหรือเครื่องมือท่ีใช้วัดชุดเดียวกัน ผลที่ได้จะแสดงในรูปการวัดการกระจายของ
ขอ้ มลู ดังรปู ที่ 5.4(ก)

2) ความสามารถในการทาเหมือน (reproducibility) หมายถึงการวัดความสอดคล้อง
ของผลการวิเคราะห์ตัวอย่างหลายๆซ้าด้วยวิธีวิเคราะห์เดียวกันภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน เช่นการ
วิเคราะหต์ ัวอยา่ งเดยี วกันโดยผ้วู ิเคราะห์มากกวา่ 1 คน ดังรูปที่ 5.4(ข)

รูปท่ี 5.4 ประเภทของความสามารถในการท้าซ้า

ความแม่นย้าของข้อมูลแสดงให้เหตนถึงการกระจายของข้อมูลโดยรอบค่าเฉล่ียเท่านัน หาก
ระหว่างการปฏิบัติงานมีความคลาดเคลื่อนอย่างมีระบบหรือ systematic error ท้าให้เกิดความเอน
เอียง (bias) ของข้อมูลไปจากค่าจริง ย่อมส่งผลให้ข้อมูลท่ีได้มีความถูกต้องและความน่าเช่ือถือลดลง
ไปด้วย (ดรู ายละเอยี ดเพม่ิ เติมในกรอบหนา้ 136)

~ 139 ~

5.2.2 ความถูกต้อง

ความถูกต้อง (Accuracy) บอกถึงความใกล้เคียงระหว่างข้อมูลที่ได้จากการทดลองกับค่าที่

แท้จริง ข้อมูลที่ได้จากการตรวจวัดควรจะมีความถูกต้อง (accuracy) มากพอเพื่อให้ค่าท่ีวัดได้

ใกล้เคียงความจริงมากท่ีสุด หรืออีกนัยหนึ่งคือต้องขจัดความคลาดเคล่ือนในการทดลอง โดยเฉพาะ

อยา่ งย่ิง systematic error ท่ีเปน็ สาเหตขุ องความเอนเอียงหรอื bias ใหเ้ หลอื น้อยทีส่ ดุ

ความถูกต้องของข้อมูลจึงประกอบด้วย

True value ปัจจัยส้าคัญ 2 ประการ คือ ความแม่นยา

(precision) และความเอนเอียง (bias) โดย

ขอ้ มูลที่มีความถูกต้องนั้นจะต้องมีความแม่นยา

Method A สูง ในขณะเดียวกันจะต้องมีความเอนเอียงอยู่

น้อยมากหรือไม่มีเลย ยกตัวอย่าง เช่นการ

Method B วิเคราะห์ปริมาณคลอไรด์ในสารมาตรฐานท่ี
ทราบความเข้มข้นด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน 3

Method C วิธี (A, B, C) ได้ผลดังแสดงในรูปท่ี 5.5 ซ่ึงจะ

รปู ท่ี 5.5 ผลการวดั คลอไรดด์ ้วยวธิ กี าร A, B และ C เหตนได้ว่าข้อมูลที่วัดได้ด้วยวิธีการ A มีค่า
ใ ก ล้ เ คี ย ง กั น ม า ก ห รื อ อี ก นั ย ห น่ึ ง คื อ มี ค ว า ม

แม่นย้า อยา่ งไรกตต ามค่าท่ีวัดได้ทุกค่ามีค่าสูงกว่าค่าที่แท้จริง (true value) แสดงว่าผลท่ีวัดได้มีความ

เอนเอียง (bias) มาก ท้าให้ข้อมูลมีความถูกต้องน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับวิธีการ B และ C ในกรณีของ

ผลทว่ี ดั ด้วยวธิ กี าร B พบวา่ ขอ้ มลู ทไี่ ด้จากการวัดซ้ามีค่าใกล้เคียงกับค่าที่แท้จริงมากกว่าวิธีการ A แต่

มีความแม่นย้าต้่าเน่ืองจากผลการวิเคราะห์ทัง 5 ครัง ไม่มีค่าใดซ้ากันเลย ในขณะท่ีวิธีการ C จัดเป็น

วิธีการท่ีให้ข้อมูลท่ีมีความถูกต้องมากสุด เพราะผลท่ีวัดได้มีค่าเฉลี่ยใกล้เคียงกับค่าท่ีแท้จริง หรืออีก

นยั หน่งึ คอื มี bias ตา้่ และมคี วามแม่นย้าสูง

ความเอนเอียง (bias) บอกถึงความแตกต่างของผลท่ีวิเคราะห์จากค่าที่แท้จริง ซึ่งสามารถ

ตรวจสอบได้โดยท้าการวิเคราะห์ตัวอย่างท่ีใช้ควบคุมคุณภาพ (quality control sample, QC

sample) ด้วยวิธีการทดสอบเดียวกับท่ีใช้ในการวิเคราะห์ตัวอย่าง โดยวิเคราะห์อย่างน้อย 10%

เปอร์เซตนต์ของจ้านวนตัวอย่างท่ีจะวัดจริง จากนันน้าผลที่วิเคราะห์ได้มาค้านวณหาผลต่างเทียบกับ

ค่าที่แท้จริงด้วยสมการที่ (5.5) และค้านวณค่าร้อยละของความแตกต่าง (% difference, %D) ด้วย

สมการที่ (5.6)

(5.5)

(5.6)

เมื่อ = ค่าเฉลีย่ ของผลทีว่ ิเคราะหไ์ ด้
= คา่ ท่แี ทจ้ รงิ ของสารมาตรฐาน

ตัวอย่างที่ 5.3 ห้องปฏิบัติการแห่งหนึ่งท้าการสอบเทียบความสามารถในการวิเคราะห์ไนเตรทใน
ตัวอย่างของเจ้าหน้าท่ีประจ้าห้องปฏิบัติการ ด้วยการมอบหมายให้วิเคราะห์สาร
มาตรฐานไนเตรทเข้มข้น 8.0 mg/L จ้านวน 10 ตัวอย่าง โดยที่ผู้ปฏิบัติงานนันไม่
ทราบว่าเป็นการทวนสอบการปฏิบัติงานและคิดว่าเป็นน้าตัวอย่างท่ีต้องวิเคราะห์หา

~ 140 ~

ไนเตรทตามปกติ หากผลการวิเคราะห์ความเข้มข้นไนเตรทในหน่วย mg/L เป็นดังนี:
8.8, 8.9, 9.6, 8.7, 8.5, 9.2, 8.3, 9.4, 8.2, 8.9 จงค้านวณค่า bias ของผลการ
วิเคราะหน์ ี
วิธที ้า
1. ค้านวณค่าเฉลยี่ ของข้อมูล ( )

2. คา้ นวณ bias และ %D ดว้ ยสมการ (5.5) และ (5.6)

= +10.63%

5.2.3 การเป็นตัวแทนของสิ่งทีต่ ้องการศึกษา
ขอ้ มลู ท่ดี ีควรต้องมีสมบัติของการเป็นตัวแทนของส่ิงท่ีต้องการศึกษา (Representativeness)

ซ่ึงนิยามของ representativeness หมายถึงข้อมูลที่วัดได้หรือเกตบรวบรวมได้จะต้องสามารถแสดง
สมบัติเดียวกันกับประชากรหรือส่ิงที่ต้องการศึกษา (U.S. EPA, 2002) อย่างไรกตตามการได้มาของ
ข้อมูลดังกล่าวข้างต้นจะขึนอยู่กับแผนการประกันและการควบคุมคุณภาพท่ีเร่ิมด้าเนินการตังแต่การ
เกตบตัวอย่างไปจนถึงการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างการด้าเนินการในภาคสนามเพื่อให้ได้
ข้อมูลท่ีเปน็ ตัวแทนของส่งิ ท่ีตอ้ งการศึกษา เชน่ การเกตบตัวอย่างน้าด้วยวิธีการท่ีเหมาะสม การใช้ขวด
บรรจุตัวอย่างน้าที่เหมาะสมกับพารามิเตอร์ที่ต้องการตรวจสอบ การเกตบรักษาสภาพตัวอย่างน้าด้วย
วิธกี ารทเ่ี หมาะสม ตัวอย่างการด้าเนินการในห้องปฏิบัติการเพื่อให้ได้ข้อมูลท่ีเป็นตัวแทนที่ศึกษา เช่น
การท้าตัวอย่างให้ผสมเป็นเนือเดียวกันก่อนการสุ่มตัวอย่างเพื่อไปวิเคราะห์ การเจือจางตัวอย่างใน
สัดส่วนที่เหมาะสมก่อนน้าไปวิเคราะห์หาปริมาณต่อไป ส้าหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเก่ียวกับวิธีการ
ด้าเนินการเพ่ือตรวจสอบความเป็นตัวแทนของสิ่งท่ีต้องการศึกษาของข้อมูลสามารถศึกษา
รายละเอียดเพิม่ เตมิ ไดใ้ นบทความวิจัยของ Ramsey และ Hewitt (2005)

5.2.4 ความสมบรูณข์ องข้อมลู
ความสมบรูณ์ (Completeness) ของข้อมูลตามนิยามของ U.S. EPA (2002) หมายถึงสัดส่วน

ของข้อมูลท่ีสามารถน้าไปใช้ได้เทียบกับจ้านวนข้อมูลท่ีวางแผนเกตบรวบรวม ซึ่งหากท้าได้ตามแผนท่ี
วางไว้ ย่อมสง่ ผลใหข้ ้อมลู ทว่ี ัดได้มีสมบัตขิ องการเปน็ ตัวแทนของสง่ิ ท่ีต้องการศกึ ษาตามไปด้วย

5.2.5 ความสามารถในการเปรียบเทียบกันได้
ความสามารถในการเปรยี บเทยี บกนั ได้ หรือ comparability ตามนิยามของ U.S. EPA (2002)

หมายถึงข้อมูลท่ีวัดได้หรือเกตบรวบรวมได้สามารถน้าไปใช้ในการเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ได้จาก
การศึกษาก่อนหน้าหรือการศึกษาอ่ืนๆ ที่เกิดขึนในภายหลังได้ ทังนีหากข้อมูลที่วัดได้มีสมบัติความ
เป็น representativeness ยอ่ มท้าใหข้ ้อมูลนันๆ มีสมบตั ิในดา้ นนีด้วยเช่นกนั

5.3 การควบคมุ คุณภาพในภาคสนาม

การเกตบตัวอย่างน้าถือเป็นขันตอนที่มีความส้าคัญต่อคุณภาพของข้อมูล หากด้าเนินการอย่างไม่
เหมาะสม ย่อมส่งผลให้ข้อมูลท่ีได้จากการวิเคราะห์ไม่มีคุณภาพตามไปด้วย การประกันคุณภาพและ

~ 141 ~

การควบคุมคุณภาพของข้อมูลจึงเร่ิมขึนตังแต่การเตรียมตัวก่อนออกภาคสนาม เพื่อให้แน่ใจว่าการ
เกตบตัวอย่างและวิธีปฏิบัติงานในภาคสนามได้ด้าเนินการอย่างมีคุณภาพ ท้าให้ได้ตัวอย่างน้าท่ีเป็น
ตัวแทนของสิ่งท่ีต้องการศึกษาและน้าส่งห้องปฏิบัติการได้อย่างเหมาะสม ซ่ึงจะน้าไปสู่ความถูกต้อง
และความน่าเชอ่ื ถือของขอ้ มูลท่ีได้ การควบคุมคุณภาพในส่วนนปี ระกอบด้วย

5.3.1 การเตรียมเคร่อื งมือ อปุ กรณ์และภาชนะบรรจตุ วั อยา่ ง
การเตรียมเครื่องมือและอุปกรณ์ต่างๆที่เก่ียวข้องก่อนออกปฏิบัติงานในภาคสนาม มี

วัตถุประสงค์เพื่อลดการปนเปื้อนท่ีจะมีผลต่อการวิเคราะห์ได้ ส่ิงท่ีควรปฏิบัติได้แก่การล้างท้าความ
สะอาดอุปกรณ์และเคร่ืองมือเกตบตัวอย่าง ตลอดจนภาชนะบรรจุตัวอย่างด้วยน้ายาท้าความสะอาด
ล้างด้วยน้าประปาและล้างด้วยน้ากล่ันในขันตอนสุดท้าย จากนันคว้่าให้แห้งและเกตบในห้องท่ี
ปราศจากฝุ่นละออง ส้าหรับดัชนีหรือพารามิเตอร์บางตัวยังมีวิธีการเตรียมเพิ่มเติมหรือแตกต่าง
ออกไป เช่นในกรณีของการตรวจัดโคลิฟอร์มแบคทีเรีย จะต้องมีการนึ่งฆ่าเชือของขวดแก้วสีชาที่ใช้
บรรจุตัวอย่างน้า หรือในการตรวจวัดโลหะหนัก จ้าเป็นที่ต้องแช่ขวดพลาสติกชนิดโพลีเอทิลลีน (PE)
ในกรดไนตริกหรือกรดไฮโดรคลอริกอย่างน้อย 24 ชั่วโมง ก่อนท้ามาท้าความสะอาดด้วยน้ายาท้า
ความสะอาด รายละเอียดเกี่ยวกับชนิดของภาชนะบรรจุและวิธีการล้างท้าความสะอาดส้าหรับแต่ละ
ดัชนชี ีวัดคุณภาพนา้ สามารถศกึ ษาเพม่ิ เติมได้ในหนังสือ Standard Methods for the Examination
of Water and Wastewater (Eaton et al., 2005) ซ่ึงมีระบุชนิดของภาชนะบรรจุท่ีควรใช้และ
วธิ กี ารล้างดังตัวอย่างการวเิ คราะหโ์ ลหะในรปู ท่ี 5.6

ตภกา้ัวรรวขาปูากอธิชอยีกบัทยงนลาภ่ี่าะ5ะร(างบsเล.ชท6อa้ารนียีอ่mงระดทาตจบpเจา้วัตุกรlคเอี่ยวัeรกวยวอจิดาา่tกแุยมขaงบัล่าสgนึ ะชง)ะไทนอดใี่ผิดหา้ บดา่เ้ รนนยี กฉบาลรราอ้ทกยา้ตกคอ้ อ่วงานมมกกี สาาะรรอเรกาะตบดบตุรควัาวอยรยลต่าะ้องเองเมียพีกดื่อาใปนร้อปกงิดากรฉันเลกคาตบวกาตมัว(sผอaิดยm่พาpงลlาโeดดยlแaขลb้อะeมสl)ูลับทหสี่อรนือยเกท่า่ียง้านวปก้อ้าับยย
ต้อส้างหมรีไับดก้แากร่ วหิเคมราายะเหล์โขลกห้าะกับตัวอย่าง ประเภทของตัวอย่าง ดัชนีหรือพารามิเตอร์ที่ต้องการวิเคราะห์
ชือ่ในผนเู้ กา้ บต อต้างวั อองิ ยจา่ างกหวนั งั เสวอื ลาและสถานทีเ่ กตบตัวอย่าง รวมทังวิธีการรักษาสภาพตัวอย่าง (ถ้ามี) ตัวอย่าง
ฉลStาaกn/dปa้าrยdกM้ากetับhตoัวdอsยf่าoงrของบางหน่วยงานแสดงดังรูปที่ 5.7 ท่ีส้าคัญคือให้บันทึกข้อมูลด้วยปากกา
หtมhึกeทEนxนa้าmไinมaใ่ tชio้ดnนิ สoอfหรือปากกาหมึกซมึ ท่ีอาจเกดิ การลบเลือนของขอ้ ความได้

Water and
Wastewater

~ 142 ~

ภาชนะบรรจุตัวอย่างที่ผา่ นการทา้ ความสะอาด ควรต้องมีการปิดฉลาก (sample label) หรือท้าป้าย
กา้ กบั (sample tag) ใหเ้ รยี บรอ้ ยกอ่ นการเกบต ตวั อยา่ ง เพื่อป้องกันความผิดพลาดและสับสนเก่ียวกับ
ตัวอย่างทอี่ าจเกดิ ขนึ ได้ บนฉลากตอ้ งมกี ารระบุรายละเอียดในการเกตบตัวอย่าง โดยข้อมูลที่อย่างน้อย
ต้องมี ได้แก่ หมายเลขก้ากับตัวอย่าง ประเภทของตัวอย่าง ดัชนีหรือพารามิเตอร์ที่ต้องการวิเคราะห์
ช่ือผู้เกตบตวั อย่าง วัน-เวลา และสถานที่เกตบตวั อยา่ ง รวมทงั วิธีการรกั ษาสภาพตัวอย่าง (ถ้ามี) ตัวอย่าง
ฉลากหรือป้ายก้ากับตัวอย่างของบางหน่วยงาน แสดงดังรูปที่ 5.7 ท่ีส้าคัญคือ ให้บันทึกข้อมูลด้วย
ปากกาหมกึ ทนน้า ไมใ่ ช้ดนิ สอหรือปากกาหมกึ ซึมทอ่ี าจเกิดการลบเลือนของขอ้ ความได้

(ก) United States Environmental Protection Agency (US. EPA)
Note. From Sample submission procedures for OASQA Laboratory Branch (Revision 13, p.37), by

the Office of Analytical Services & Quality Assurance (OASQA), January 29, 2014, Fort Meade,
Maryland: Environmental Science Center.

(ข) สา้ นักวจิ ยั พัฒนาสง่ิ แวดลอ้ มโรงงาน กรมโรงงานอุตสาหกรรม
หมายเหตุ. จาก คู่มอื การเก็บตวั อย่างมลพษิ (น้า ดิน อากาศ และกากอุตสาหกรรม) โดย สา้ นักวจิ ยั พฒั นา
สงิ่ แวดล้อมโรงงาน กรมโรงงานอตุ สาหกรรม, ม.ป.ป., สบื คน้ จาก http://www2.diw.go.th/research/เอกสาร

เผยแพร/่ คมู่ ือ.pdf

~ 143 ~

รูปท่ี 5.7 ตัวอย่างป้ายก้ากบั หรอื ฉลากติดข้างขวดบรรจตุ วั อยา่ ง

5.3.2 การสอบเทียบเคร่ืองมอื ตรวจวดั ภาคสนาม
เคร่ืองมือตรวจวัดภาคสนามท่ีมีการใช้งานในการตรวจวัดคุณภาพน้า ที่ส้าคัญได้แก่ เคร่ืองวัด

ค่าความเป็นกรด–ด่าง (pH Meter) เคร่ืองมือวัดค่าความเคตม การน้าไฟฟ้าและอุณหภูมิ (SCT
Meter) เครื่องวัดค่าความขุ่น (Turbidity meter) และเครื่องวัดออกซิเจนละลาย (DO meter) ส่วน
ใหญจ่ ะมีการนา้ ไปใช้งานใน 2 ลักษณะคอื

1) การตรวจวดั ในแหล่งน้าโดยตรง เป็นการใช้หัววัดคุณภาพน้าจากเคร่ืองมือต่างๆ จุ่มลงใน
น้าและอ่านค่าท่ีวัดได้ขณะนันโดยตรงในเวลาเดียวกับการเกตบน้า (รูปที่ 5.8ก) หัววัดที่ใช้งานใน
ลักษณะนีอาจไม่ต้องท้าความสะอาดเพราะปกติก่อนเกตบหัววัดจะต้องท้าความสะอาดอยู่แล้ว ส่วน
ใหญ่จะใช้วิธีการนีในกรณีที่ต้องลงเรือเกตบตัวอย่างน้า ซึ่งสามารถสัมผัสน้าได้ในระยะใกล้ หรือใช้
ตรวจสอบแหลง่ นา้ ตืน

2) การตรวจวัดบนฝ่ัง เป็นการตรวจวัดคุณภาพน้าโดยใช้หัววัดของเครื่องมือต่างๆ จุ่มลงใน
ภาชนะท่บี รรจตุ วั อยา่ งนา้ และอ่านค่าที่วัดไดข้ ณะนัน (รูปท่ี 5.8ข) จะใช้การตรวจวัดรูปแบบนีในกรณี
ท่ีไม่สามารถสัมผัสน้าในระยะใกล้ได้ ตัวอย่างเช่นการเกตบตัวอย่างที่จุดกึ่งกลางแม่น้าจากบนสะพาน
เพ่ือใหแ้ นใ่ จว่าตวั อย่างนา้ จะไม่เกดิ การปนเป้ือน ดังนันก่อนจุ่มลงในภาชนะบรรจุตัวอย่าง ให้ท้าความ
สะอาดหัววัดโดยใช้น้ากล่ัน ล้างหัววัดให้สะอาดแล้วซับหัววัดให้แห้งโดยใช้กระดาษทิชชูหรือผ้าท่ี
สะอาดหรืออาจล้างหัววัดด้วยน้าตัวอยา่ งอกี ครงั ก่อนการวัดจรงิ

(ก) (ข)

รปู ท่ี 5.8 การตรวจวัดคุณภาพนา้ ด้วยเคร่ืองมอื ตรวจวดั ภาคสนาม

เคร่ืองมอื ตรวจวดั ภาคสนามเหล่านี จา้ เป็นต้องมีการสอบเทียบความถูกต้องของเคร่ืองมือ
(calibration) ทุกครังก่อนน้ามาใช้ เพ่ือให้มั่นใจว่าเครื่องมือตรวจวัดในภาคสนามใช้ได้และอยู่ใน
เกณฑ์ที่น่าเชื่อถือตามข้อเสนอแนะในคู่มือการใช้งาน และควรมีการเกตบบันทึกข้อมูลเช่น ชื่อและรุ่น
ของเคร่ืองมือ วิธีการสอบเทียบที่ใช้ วันและเวลา ความถูกต้องของผลการวัด QC sample รวมทัง
แนวทางในแก้ไขหากผลการสอบเทียบไม่เป็นไปตามเกณฑ์ที่ก้าหนดไว้ แนวทางปฏิบัติในการใช้
เครื่องมอื ตรวจวัดภาคสนามทงั 4 ประเภทสามารถสรปุ ได้ดงั แสดงในตารางท่ี 5.1

ตารางท่ี 5.1 แนวทางปฏบิ ตั ใิ นการวดั คณุ ภาพนา้ ดว้ ยเคร่อื งมอื ตรวจวดั ภาคสนาม

ชนิดของเครอ่ื งมอื แนวทางปฏิบัติ
pH meter
- ตรวจสภาพความพร้อมใช้งานของหัววัดหรืออิเลกโทรด ก้าลังแบตเตอรี่ การ
เช่อื มต่อสายเคเบลิ ระหวา่ งหัววดั กบั เครื่องมือวดั

- สอบเทียบเคร่ืองมือ (calibration) (โดยทั่วไป ใช้บัฟเฟอร์มาตรฐานอย่างน้อย 2
ค่า: พเี อช 7 กบั พีเอช 4 หรือ พเี อช 10 ขึนอยู่กับค่าพเี อชของตัวอย่างน้า)

- โดยท่ัวไปจะใช้การตรวจวดั ในแหล่งนา้ โดยตรง ยกเว้นในแหลง่ น้าทีม่ อี ตั ราการไหล
สงู มตี ะกอนแขวนลอย หรือสาหรา่ ยหนาแน่น

~ 144 ~

ตารางท่ี 5.1 (ต่อ)

ชนดิ ของเครอื่ งมือ แนวทางปฏิบัติ

pH meter - ตรวจสภาพความพร้อมใช้งานของหัววัดหรืออิเลกโทรด ก้าลังแบตเตอร่ี การ

เช่ือมตอ่ สายเคเบิลระหวา่ งหวั วัดกบั เครอ่ื งมือวัด

- สอบเทียบเครื่องมือ (calibration) (โดยท่ัวไป ใช้บัฟเฟอร์มาตรฐานอย่างน้อย 2

ค่า: พเี อช 7 กับ พีเอช 4 หรอื พีเอช 10 ขึนอยู่กบั ค่าพเี อชของตัวอยา่ งนา้ )

- โดยท่ัวไปจะใช้การตรวจวดั ในแหล่งน้าโดยตรง ยกเวน้ ในแหลง่ น้าที่มีอตั ราการไหล

สูง มีตะกอนแขวนลอย หรอื สาหร่ายหนาแน่น

SCT meter - ตรวจสภาพความพร้อมใช้งานของหัววัดหรืออิเลกโทรด ก้าลังแบตเตอรี่ การ

เชอ่ื มตอ่ สายเคเบลิ ระหวา่ งหวั วดั กบั เครอ่ื งมอื วัด

- สอบเทียบเคร่ืองมือ (calibration) ตามท่ีคู่มือก้าหนด โดยเคร่ืองมือต้องสามารถ

สอบเทียบอุณหภูมิ ความเคตมและค่าการน้าไฟฟ้าของสารละลายมาตรฐานได้

ถกู ต้องตามท่รี ะบุ
Turbidity meter† - สอบเทียบเคร่ืองมือ (calibration) ตามที่คู่มือก้าหนด โดยเคร่ืองมือต้องสามารถ
สอบเทยี บความขนุ่ ของสารละลายมาตรฐานไดถ้ ูกต้องตามทร่ี ะบุ

- สา้ หรบั วธิ ี Nephelometric จะใช้วิธกี ารตรวจวดั บนฝัง่

Membrane DO meter - ตรวจสอบเมมเบรน (membrane) และสารละลายภายในหัววัด การเปล่ียน

membrane และสารละลายตอ้ งท้าตามค้าแนะนา้ ในคมู่ ือ

- สอบเทยี บเครอื่ งมอื (calibration) ตามท่ีคูม่ ือก้าหนด

- จะใชก้ ารตรวจวัดในแหลง่ น้าโดยตรง เนอื่ งจากDO มคี ่าเปลยี่ นแปลงตามความดัน

บรรยากาศนนั
†เทคนิคการตรวจวัดในปัจจุบันมี 3 เทคนิคได้แก่ (1) Nephelometric method (2) การใช้หัววัดใต้น้า

(submersible sensor) และ (3) Spectrophotometer method โดยวิธีการแบบแรกนิยมใช้มากสุด

5.3.3 การเก็บตวั อย่าง
การเกตบตัวอย่างด้วยวธิ กี ารทเ่ี หมาะสมตามแผนทีว่ างไว้ เป็นส่วนสา้ คญั ของการควบคุมคุณภาพ

ในภาคสนาม โดยมีเป้าหมายส้าคัญคือการได้ตัวอย่างท่ีเป็นตัวแทนของสิ่งที่จะศึกษา ซ่ึงรายละเอียด
เก่ียวกบั การด้าเนินการในหวั ขอ้ นีได้อธบิ ายไว้ในบทกอ่ นหนา้

5.3.4 แบบบันทกึ ครอบครองตัวอย่าง
แบบบันทึกการครอบครองตัวอย่าง (Chain-of-Custody Record) ซึ่งมีตัวอย่างดังรูปที่ 5.9 จะ

ใช้เป็นหลกั ฐานสา้ คญั ประกอบการรบั -ส่งตวั อยา่ งภาคสนามไปยังห้องปฏิบัติการ ซึ่งจะช่วยควบคุมให้
การดา้ เนินงานเกี่ยวการเกบต ตวั อย่างและการนา้ ส่งตวั อย่างไปยังห้องปฏบิ ัติการเปน็ ไปอยา่ งถกู ต้อง

5.3.5 การท้าแบลงค์ในภาคสนาม
ตัวอย่างน้าอาจเกิดการปนเปื้อนได้จากหลายสาเหตุในระหว่างการเกตบตัวอย่าง ทังที่เกิดจาก

สภาพแวดลอ้ มท่ีเกบต ตัวอย่าง จากภาชนะทใ่ี ช้บรรจตุ วั อยา่ ง จากสารเคมที ีใ่ ชร้ ักษาสภาพตัวอย่าง รวม
ไปถึงการปนเปื้อนในระหว่างการขนส่งตัวอย่างไปยังห้องปฏิบัติการ ด้วยเหตุนีการท้าแบลงค์ใน
ภาคสนาม จัดเป็นมาตรการหนึ่งที่น้ามาใช้ในการควบคุมคุณภาพของการเกตบตัวอย่างภาคสนาม อีก
ทังยังใช้ตรวจสอบและยืนยันความเหมาะสมของตัวอย่างน้าท่ีจะน้าไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ
แบลงคท์ ค่ี วรทา้ อย่างน้อย ได้แก่ Field blank, Preservation blank และ Trip blank

~ 145 ~

รปู ที่ 5.9 ตวั อย่างแบบบนั ทึกการครอบครองตัวอยา่ ง (chain of custody record)
Note. From NEIC Policies and Procedures (EPA-330/9-78-001-R, p. II-19) by US. EPA, 1983, Denver,

CO: National Enforcement Investigation Center.

1. Field blank เป็นแบลงค์ท่ีใช้ตรวจสอบการปนเป้ือนท่ีเกิดขึนจากสภาพแวดล้อมในการ
เกตบตัวอย่าง โดยน้าภาชนะซง่ึ บรรจนุ ้ากล่นั มาเปิดฝาขวดในบรเิ วณเดียวกับจุดเกบต ในระหว่างการเกตบ
ตัวอยา่ ง ปดิ ฝาเม่ือเกบต ตัวอย่างเรยี บร้อย จากนันด้าเนินการเชน่ เดียวกบั การวิเคราะห์ตวั อยา่ งน้า

2. Preservation Blank เป็นแบลงค์ท่ีใช้ตรวจสอบการปนเป้ือนของสารเคมีที่ใช้ในการรักษา
สภาพนา้ ตวั อยา่ ง ท้าได้โดยนา้ ภาชนะที่ลา้ งท้าความสะอาดตามแตล่ ะวิธีของดัชนีคุณภาพน้า มาบรรจุ
น้ากล่ัน จากนันเติมสารเคมีปรับสภาพเหมือนท่ีใช้ในการรักษาสภาพตัวอย่างน้า และด้าเนินการ
เชน่ เดียวกบั การวเิ คราะห์ตวั อย่างน้า

3. Trip Blank เป็นแบลงค์ที่ใช้ตรวจสอบ การปนเปื้อนจากการขนส่งหรืออ่ืนๆ ท่ีอาจเกิดขึน
ได้ โดยน้าภาชนะบรรจนุ า้ กล่ันไปในภาคสนาม โดยไม่เปิดภาชนะนัน แล้วน้ากลับมาท่ีห้องปฏิบัติการ
และดา้ เนนิ การเช่นเดยี วกบั การวิเคราะห์ตวั อยา่ งน้า ให้มกี ารท้า Trip Blank ตอ่ การเดนิ ทาง 1 เท่ียว

นอกจากนีในบางโครงการอาจมีการตรวจสอบการปนเป้ือนจากอุปกรณ์การเกตบตัวอย่าง
(Equipment blank) การปนเป้ือนจากขวดบรรจุตัวอย่าง (Container blank) (ANZECC, 2000)
ทงั นแี บลงค์ในภาคสนามควรน้าส่งห้องปฏบิ ัติการภายใน 24 ช่ัวโมงหลังการเกตบ (NJDEP, 2014) การ
ประเมินคุณภาพของแบลงค์ในภาคสนามนีจะตัดสินจากผลการวัดแบลงค์ดังกล่าวข้างต้น หากตรวจ
ไม่พบสารท่ีต้องการวิเคราะห์ (analytes) หรือพบในปริมาณท่ีต่้ากว่าค่าขีดจ้ากัดของวิธีวิเคราะห์