ปญหาพิเศษ

การศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักในน้ําปนเปอนดวยสาหรายพุงชะโด

THE STUDY ON ADSORPTION OF HEAVY METALS FROM CONTAMINATE WATER BY

Ceratophyllum demersum Linn.

โดย

นางสาววงศผกา จําปา

เสนอ

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร

เพื่อความสมบูรณแหงปรญิญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป) พ.ศ. 2551

ใบรบัรองปญหาพิเศษ สายวิชาวิทยาศาตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร 

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร 

วิทยาศาสตรบัณฑิต ปริญญา 

วิทยาศาสตรทั่วไป     วิทยาศาสตร  สาขา               สายวิชา

เร่ือง การศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักในน้ําปนเปอนดวยสาหรายพงุชะโด The Study on Adsorption of Heavy Metals from Contaminate Water by Ceratophyllum demersum Linn.

 นามผูวิจัย นางสาววงศผกา จําปา ไดพิจารณาความเห็นชอบโดย ประธานกรรมการ 

( อาจารยวิไลลักษณ ขวัญยนื  )  

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตรรับรองแลว 

 

( อาจารยศลยา สุขสอาด ) หัวหนาสายวชิาวิทยาศาสตร 

วันท่ี 13  เดือน พฤษภาคม พ.ศ. 2551 

ปญหาพิเศษ

การศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักในน้ําปนเปอนดวยสาหรายพุงชะโด

The Study on Adsorption of Heavy Metals from Contaminate Water by Ceratophyllum demersum Linn.

โดย

นางสาววงศผกา จําปา

เสนอ

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร

เพื่อความสมบูรณแหงปรญิญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรทั่วไป) พ.ศ. 2551

วงศผกา จําปา 2550 : การศึกษาความสามารถในการดดูซับโลหะหนักในน้ําปนเปอน ดวยสาหรายพงุชะโด ปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (วิทยาศาสตรท่ัวไป) สายวิชาวิทยาศาสตร ประธานกรรมการที่ปรึกษา : อาจารยวิไลลักษณ ขวัญยนื, วท. ม 69 หนา

การศึกษาครั้ งนี้ เปนการศึกษาความสามารถของสาหรายพุงชะโดในการดูดซับ

โลหะทองแดง สังกะสี และ ตะกั่ว ที่สภาวะแตกตางกัน 3 สภาวะคือ สภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําดื่ม (Cu 0.05 Zn 1.00 และ Pb 0.05 มก./ล.) สภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร (Cu 0.10 Zn 15.00 และ Pb 0.10 มก./ล.) และสภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม และนิคมอุตสาหกรรม (Cu 2.00 Zn 5.00 และ Pb 0.20 มก./ล.) พบวาสาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับโลหะหนักทั้งสามชนิดได โดยการดูดซับจะเกิดไดดีในชวงเวลา 32 ช่ัวโมงแรกของการทดลอง โดยที่สภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําดื่ม ปริมาณสูงสุดของทองแดง สังกะสี และตะกั่วที่สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับไดคือ 87.0887, 28.3333 และ 375.2654 mg/kg (น้ําหนักแหง) ตามลําดับ ที่สภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร ปริมาณสูงสุดของทองแดง สังกะสี และตะกั่วที่สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับไดคือ 134.5899, 48.2372 และ 2,834.1719 mg/kg (น้ําหนักแหง) ตามลําดับ ที่สภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม ปริมาณสูงสุดของทองแดง สังกะสี และตะกั่วที่สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับไดคือ 323.9030, 132.0522 และ 88.5473 mg/kg (น้ําหนักแหง) ตามลําดับ ลายมือช่ือนิสิต ลายมือช่ือประธานกรรมการ / /

Wongphaka Jumpa 2007 : The Study on Adsorption of Heavy Metals from Contaminate Water by Ceratophyllum demersum Linn. Bachelor of Science (General Science) Department of Science. Special Problem Advisor : Mrs. Wilailuck Kwanyuen, M.S. 69 p.

This study examines the potential of Ceratophyllum demersum Linn. in adsorbing of

copper, zinc and lead under 3 condition i.e. the concentration of drinking water (Cu, Zn and Pb at 0.05, 1.00 and 0.05 mg/L, respectively) the concentration of wastewater from household and agriculture (Cu, Zn and Pb at 0.10, 15.00 and 0.10 mg/L, respectively) the concentration of wastewater from industry (Cu, Zn and Pb at 2.00, 5.00 and 0.20 mg/L, respectively). The results show that Ceratophyllum demersum Linn. can adsorb all 3 heavy metals well within the first 32 hours. Its adsorption of Cu, Zn and Pb under the concentration of drinking water is 87.0887, 28.3333 and 375.2654 mg/kg (dry weight), respectively. Its adsorption of Cu, Zn and Pb under the concentration of wastewater from household and agriculture is 134.5899, 48.2372 and 2,834.1719 mg/kg (dry weight), respectively. Its adsorption of Cu, Zn and Pb under the concentration of wastewater from industry is 323.9030, 132.0522 and 88.5473 mg/kg (dry weight), respectively. Student’s signature Advisor’s signature / /

กิตติกรรมประกาศ

การศึกษาในครั้งนี้ผูวิจัยขอขอบพระคุณ อาจารยวิไลลักษณ ขวัญยืน ประธานกรรมการที่ปรึกษาปญหาพิเศษ ที่กรุณาสละเวลาเพื่อใหความรู คําแนะนํา ชวยตรวจทานแกไขปญหาพิเศษฉบับนี้ใหมีความสมบูรณมากขึ้น และกรุณาใหความชวยเหลือตลอดระยะเวลาที่ทําการศึกษา ขอขอบพระคุณอาจารยกุลศิ ริ ช .กรับส ที่กรุณาใหความรูความชวยเหลือทางดานพฤกษศาสตร และการจัดจําแนกสาหรายพุงชะโด ขอขอบคุณคุณสุรชาติ พิมพา และคุณศรัณยธร งามดี ที่คอยใหความชวยเหลือ อํานวยความสะดวกทางดานการใชเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer และเจาหนาที่สาขาวิชาเคมี ผูรวมงานวิจัยทุกทาน ที่ทําใหการศึกษาในครั้งนี้สําเร็จไปไดดวยดี ขอขอบคุณสาขาวิชาเคมี คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตรที่เอื้อเฟออุปกรณ สารเคมี และสถานที่ทําการศึกษา ขอขอบพระคุณคุณพอและคุณแม ที่คอยเปนกําลังใจและสนับสนุนการศึกษาครั้งนี้เปนอยางดีมาโดยตลอด สุดทายนี้ขอขอบคุณกําลังใจ ความชวยเหลือ และคําแนะนําในการศึกษาครั้งนี้จากเพื่อนๆ ทุกทานที่มีใหแกขาพเจาเสมอมาจนสามารถทําปญหาพิเศษฉบับนี้เสร็จสมบูรณ วงศผกา จําปา พฤษภาคม 2551

(1)

 

สารบัญ หนา สารบัญ (1) สารบัญตาราง (2) สารบัญภาพ (3) คํานํา 1 การตรวจเอกสาร 3 Phytoremediation 3 พืชใตน้ํา (Submerged plant) 6 สาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) 9 โลหะหนกั (Heavy Metals) 11 Atomic Absorption Spectrometry 17 อุปกรณและวธีิการ 22 สถานที่และระยะเวลาในการทําวิจัย 29 ผลและวิจารณการทดลอง 30 สรุปผลการศึกษา 43 เอกสารและสิ่งอางอิง 44 ภาคผนวก 47 ก บริเวณ และลักษณะของตัวอยางสาหรายพุงชะโดที่นาํมาใชในการทดลอง 48 ข เครื่องมือ อุปกรณ และขั้นตอนในกรทดลอง 50 ค สูตรธาตุอาหารของพืช คาสูงสุดของจุลธาตุที่ถือเปนคายอมรับได 53 และ คาที่ทําใหผลผลิตลดลง 10 % ในพืช ง อุณหภูมิน้ํา อุณหภูมิหอง พเีอช คาการนําไฟฟา ความเขมแสง 56 ตลอดระยะเวลาการทดลอง จ วิธีการเตรียมสารละลายเผื่อใช (Stock Solution) การเจือจางสารละลาย 60 และการคํานวณความเขมขนของโลหะหนกัในตวัอยางน้าํและพืช ประวัติการศึกษา 69

(2)

 

สารบัญตาราง

ตารางที่ หนา 1 ความเขมขนของโลหะหนกัที่ใชในการทดลองเพื่อทดสอบความสามารถใน 25

การดูดซับของสาหรายพุงชะโด 2 สภาพของสาหรายพุงชะโดตลอดระยะเวลาการทดลองในชวง 72 ช่ัวโมง 31

3 ความเขมขนของโลหะหนกัในสาหรายพุงชะโดที่สภาวะตาง ๆ หลังการทดลอง 36 เปนระยะเวลา 72 ช่ัวโมง

4 เปรียบเทียบความสามารถในการดูดซับโลหะหนกั Cu, Zn และ Pb ที่สภาวะ 37 ตาง ๆ ในสาหรายพุงชะโดหลังการทดลองเปนระยะเวลา 72 ช่ัวโมง

5 ความเขมขนของโลหะหนกัในน้ําปนเปอนที่สภาวะตาง ๆ หลังการทดลอง 39 เปนระยะเวลา 72 ช่ัวโมง ตารางภาคผนวกที่ ค1 ปริมาณธาตุอาหารชนิดมหธาตุ (Macro nutrients) และชนิดจุลธาตุ 54

(Micro nutrients) ในสารละลายธาตุอาหารสูตร Enshi Solution ค2 คาสูงสุดของจุลธาตุที่ถือเปนคายอมรับได และ คาที่ทําใหผลผลิตลดลง 10% 55 ง1 อุณหภูมิน้ํา อุณหภูมิหอง พเีอช และคาการนําไฟฟาของสาหรายพุงชะโด 57

ในการปรับสภาพ 48 ช่ัวโมง ง2 อุณหภูมิน้ํา อุณหภูมิหอง พเีอช และคาการนําไฟฟาของสาหรายพุงชะโดใน 58

การทดสอบการดูดซับโลหะหนัก 72 ช่ัวโมง ง3 คาความเขมแสง ตลอดระยะเวลาการทดลอง 59

(3)

 

สารบัญภาพ ภาพที ่ หนา

1 ลักษณะทั่วไปของสาหรายพงุชะโด 10 2 องคประกอบตาง ๆ ของเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) 18 3 ลักษณะ Hollow Cathod Lamp (HCL) 19 4 ลักษณะสาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) ในชวงเวลาการ 30

ปรับสภาพระยะเวลา 48 ช่ัวโมง 5 สภาพของสาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) 32 6 เปรียบเทียบความเขมขนของทองแดง (Cu) ในสาหรายพงุชะโดและความ 40

เขมขนที่เหลืออยูในน้ําหลังการทดลอง 72 ช่ัวโมง 7 เปรียบเทียบความเขมขนของสังกะสี (Zn) ในสาหรายพุงชะโดและความ 41

เขมขนที่เหลืออยูในน้ําหลังการทดลอง 72 ช่ัวโมง 8 เปรียบเทียบความเขมขนของตะกัว่ (Pb) ในสาหรายพุงชะโดและความ 42

เขมขนที่เหลืออยูในน้ําหลังการทดลอง 72 ช่ัวโมง ภาคผนวกที ่ ก1 บริเวณที่เก็บตวัอยาง ณ ตําบลพงตึก อําเภอทามะกา จังหวัดกาญจนบุรี 49 ก2 ลักษณะสาหรายพุงชะโดที่ใชในการทดลอง 49 ข1 Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer รุน Spectra AA 220 FS 51 ข2 เตาเผา บริษัท CARBOLITE รุน CWF 1300 51 ข3 การจัดอุปกรณ และชดุการทดลองที่ใชในการปรับสภาพของสาหรายพุงชะโด 52

ข4 การจัดอุปกรณ และชดุการทดลองที่ใชในการทดสอบการดูดซับโลหะหนัก 52 ของสาหรายพุงชะโด

1

 

 

การศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักในน้ําปนเปอนดวยสาหรายพุงชะโด The Study on Adsorption of Heavy Metals from Contaminate Water

by Ceratophyllum demersum Linn.

คํานํา

น้ํา เปนทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสําคัญอยางยิ่งตอส่ิงมีชีวิตทุกชนิด มนุษยนําน้ําไปใชประโยชนในดานตาง ๆ เชน ดานการอุปโภค บริโภค เกษตรกรรม การบริการ และอุตสาหกรรม เปนตน การปลอยน้ําทิ้งจากชุมชนเมือง โรงงานอุตสาหกรรม การทิ้งขยะมูลฝอยลงสูแมน้ําลําคลอง การใชปุยเคมี หรือยาปราบศัตรูพืชของเกษตรกร เปนสาเหตุที่กอใหเกิดน้ําเสีย ซ่ึงเปนปญหามลพิษทางสิ่งแวดลอมอยางหนึ่ง

โลหะหนักเปนวัตถุดิบที่นํามาใชในภาคอุตสาหกรรมกันอยางแพรหลาย และดวยสมบัติของโลหะหนักที่ยากตอการยอยสลายโดยกระบวนการทางธรรมชาติ ทําใหโลหะหนักเกิดการแขวนลอยอยูในน้ํา โลหะหนักบางสวนตกตะกอนสะสมอยูในดิน การปนเปอนของโลหะหนักในน้ําไมเพียงแตมีผลกระทบตอคุณภาพน้ําและเปนอันตรายตอส่ิงมีชีวิตในน้ําเทานั้น ยังมีอันตรายตอรางกายมนุษยดวย ดังนั้นจึงมีผูสนใจทําการศึกษาวิธีในการบําบัดน้ําเสียดวยวิธีการตาง ๆ มากมายกระบวนการ Phytoremediation เปนอีกกระบวนการหนึ่ง โดยการใชพืชมาบําบัดสิ่งแวดลอมทีม่กีารปนเปอนสารตาง ๆ ที่กอใหเกิดมลพิษ เปนวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกําจัดสารพิษ ตนทุนไมมาก และมีผลกระทบตอมนุษยและส่ิงแวดลอมนอย ดังนั้นในการศึกษาครั้งนี้จึงไดนําสาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) มาทดสอบการดูดซับโลหะหนักสามชนิดคือ ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) และตะกั่ว (Pb) ที่ปนเปอนอยูในน้ํา เพื่อทราบถึงประสิทธิภาพในการบําบัดน้ําเสียทั้งจากครัวเรือน การเกษตร และโรงงานอุตสาหกรรม ตลอดจนนําขอมูลที่ไดไปประยุกตใชในการจัดการคุณภาพน้ําตอไป

2

 

 

วัตถุประสงค

1. เพื่อศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักที่ปนเปอนในน้ําของสาหรายพุงชะโด(Ceratophyllum demersum Linn.)

2. เพื่อศึกษาผลของระยะเวลาตอการดูดซับโลหะหนักคือ ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) และตะกั่ว (Pb) ของสาหรายพุงชะโด

3. เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพ (efficiency) ในการดูดซับโลหะหนักทั้งสามชนิดของสาหรายพุงชะโด

3

 

 

การตรวจเอกสาร 1. Phytoremediation

Phytoremediation มาจากการรวมกันของภาษากรีก คือคําวา Phyto หมายถึง พืช (Plants) และคําจากภาษาละติน คือ Remedium หมายถึง การฟนฟูหรือการบําบัด ดังนั้นเมื่อรวมกันเปนคําวา Phytoremediation หมายถึง กระบวนการใชพืชในการบําบัดสิ่งแวดลอมที่มีการปนเปอนสารตาง ๆ ที่กอใหเกิดมลพิษ เชน ยาปราบศัตรูพืช ยาฆาแมลง ตัวทําละลายอินทรีย น้ํามันปโตรเลียม โลหะหนัก วัตถุระเบิด และสารกัมมันตรังสีตาง ๆ ในแหลงน้ํา ดิน อากาศ หรือ ตะกอน ใหหมดไปได ซ่ึงกระบวนการนี้เปนวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกําจัดสารพิษ และตนทุนไมมาก มีผลกระทบตอมนุษยและสิ่งแวดลอมนอย โดยทั่วไปพืชจะมีการดูดซึมสารไปสะสมไวยังสวนตาง ๆ ของตนพืช เชน ใบ ลําตน ราก เปนตน (ลัดดาวัลย, 2550)

1.1. การคัดเลือกพืชเพื่อใชในการบําบัดน้ําเสีย เนื่องจากพืชมีกลไกหลายประการที่ทําใหสามารถลดปริมาณสารปนเปอนที่อยูในน้ําเสีย

ได แตถึงอยางไรก็ตามการนําพืชมาใชในการบําบัดน้ําเสียนั้นก็มีขอจํากัดคือ จะตองมีการคัดเลือกชนิดพืชที่เหมาะสม คุณสมบัติของพืชที่จะนํามาใชในการบําบัดน้ําเสียโดยสรุปดังนี้

• สามารถปรับตัวและเจริญเติบโตไดดีในทองถ่ินนั้น ๆ นอกจากนี้ยังตองสามารถ

ปรับตัวไดดีในสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป • มีอัตราการสังเคราะหแสงสูง • มีความสามารถในการสงผานออกซิเจนไดสูง โดยนําออกซิเจนจากบรรยากาศ

สงผานลงมาตามใบ ลําตน และราก • สามารถทนตอการเปลี่ยนปริมาณความเขมขนของสารมลพิษได คอนขางกวาง • มีความสามารถในการดูดซึมและเก็บสะสมสารตาง ๆ ได • มีความคงทนตอโรค และแมลงตาง ๆ ไดดี

4

 

 

• สามารถนําออกจากระบบไดงาย เนื่องจากพืชจะลดปริมาณสารที่มีอยูในน้ําเสียใหไดผลดีที่สุดนั้น พืชตองมีการนําออกจากระบบบาง เพื่อไมใหพืชอยูหนาแนนจนเกินไปจนระบบขาดประสิทธิภาพ

1.2. งานวิจัยท่ีเกี่ยวของกับกระบวนการ Phytoremediation

ในป ค.ศ.2003 Kenkinkan. O. et al. ไดทําการศึกษาลักษณะการดูดซับโลหะหนัก Pb, Zn และ Cu ตามแบบจําลองของ Langmuir คือ ณ สภาวะอุณหภูมิคงที่ เมื่อเวลาเพิ่มขึ้นการดูดซับบนพื้นผิวเปนแบบชั้นเดียว (monolayer) เทานั้น โดยใชพืชใตน้ําคือ Myriophyllum spicatum พบวาความสามารถสูงสุดในการดูดซับ (Maximum adsorption capacities, Ymax) ของโลหะทั้ง 3 ชนิดคือ Cu (II), Zn (II) และ Pb (II) เทากับ 10.37, 15.59 และ 46.49 mg/g ตามลําดับ ในป ค.ศ.2004 Kenkinkan. O. et al. ไดทําการศึกษาลักษณะการดูดซับโลหะหนัก Pb, Zn และ Cu ตามแบบจําลองของ Langmuir โดยใชพืชใตน้ําคือ Ceratophyllum demersum พบวาการดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด เกิดขึ้นอยางรวดเร็ว และสมดุลใน 20 นาที ความสามารถสูงสุดในการดูดซับ (Maximum adsorption capacities, Ymax) ของ Cu (II), Zn (II) และ Pb (II) เทากับ 6.17, 13.98 และ 44.8 mg/g ตามลําดับ เมื่อเปรียบเทียบกับการทดลองในป ค.ศ. 2003 ในสภาวะเดียวกัน พบวา Myriophyllum spicatum มีความสามารถสูงสุดในการดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด มากกวาสาหราย Ceratophyllum demersum

ในป ค.ศ.2004 Sushera B. ไดทําการศึกษาความสามารถในการดูดซับแคดเมียม โดย H. verticillata พบวาประสิทธิภาพในการดูดซับจะสูงมากที่สารละลายแคดเมียมความเขมขนต่ํา การดดูซับแคดเมียมเกิดขึ้นอยางรวดเร็วและอิ่มตัวใน 30 นาที ประสิทธิภาพในการดูดซับสูงสุดที่ pH 5-9 สมดุลของการดูดซับแคดเมียมเปนไปตามแบบจําลองของ Langmuir มวลแหงของ H. verticillata ที่บรรจุในแทงแกวสามารถลดความเขมขนของสารละลายแคดเมียมจาก 10 mg/L เปนนอยกวา 0.02 mg/L แตประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อนํามาใชซํ้า นอกจากนั้นสังกะสีมีผลกระทบตอการดูดซับแคดเมียมของ H. verticillata

5

 

 

ในป ค.ศ.2004 Kamal. M. et al. ไดทําการศึกษาการดูดซับโลหะหนัก 4 ชนิดคือ Zn, Cu, Hg และ Fe ที่ระดับความเขมขนที่พืชสามารถทนได โดยใชพืชน้ําคือ Myriophylhum aquaticum, Ludwigina palustris และ Mentha aquatic พบวาพืชเหลานี้จะดูดซับโลหะหนักไปสะสมไวทีร่าก ลําตน และใบ โดยคาเฉลี่ยของประสิทธิภาพในการดูดซับโลหะหนักทั้ง 4 ชนิด เทากับ 33.9%, 41.62%, 99.8% และ 76.7% ตามลําดับ

ในป ค.ศ.2004 Suneerat R. ไดทําศึกษาความสามารถของสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงินชนิด

Phormidium angustissimum (TISTR 8247) และสาหรายสีเขียว Chlorella vulgaris ในการกําจัดโลหะหนักตะกั่วและแคดเมียมจากน้ําเสียสังเคราะหในหองปฏิบัติการ เพื่อหาปจจัยที่เหมาะสมในการกําจัดโลหะหนักของสาหรายทั้งสองชนิดและหาความเปนไปไดในการประยุกตใชสาหรายทั้งสองชนิดในการบําบัดน้ําเสียที่มีโลหะหนักปนเปอนจากโรงงานอุตสาหกรรม ผลการทดลองพบวาที่ระดับพีเอชของสารละลายตะกั่วเทากับ 3.5 และสารละลายแคดเมียมเทากับ 7 เปนระดับที่สาหรายทั้งสองชนิดสามารถดูดซับโลหะหนักออกจากสารละลายไดมากที่สุด น้ําหนักของสาหรายทั้งสองชนิดที่เหมาะสมในการดูดซับโลหะหนักคือ 5 g (น้ําหนักเปยก) ตอลิตร โดย P. angustissimum และ C. vulgaris สามารถดูดซับตะกั่วได 5.39 และ 5.76 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) และดูดซับแคดเมียมได 1.40 และ 1.91 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) ระยะเวลาในการสัมผัสสารละลายตะกั่วและแคดเมียมจนถึงจุดอิ่มตัวของ P. angustissimum คือ 30 นาที สวน C. vulgaris คือ 15 นาที สําหรับสารละลายตะกั่วและ 5 นาทีสําหรับแคดเมียม การเลี้ยงสาหรายทั้งสองชนิดในอาหารที่มีโลหะหนักผสมเปนระยะเวลา 15 วัน พบวาสาหรายทั้งสองชนิดดูดซับตะกั่วไดเร็วที่สุดในชวง 30 นาทีแรก สําหรับแคดเมียม C. vulgaris พบวาสามารถดูดซับตะกั่วไดสูงสุด (qmax) เทากับ 28.57 และ 44.25 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) สามารถดูดซับแคดเมียมไดสูงสุดเทากับ 86.21 และ 34.72 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) ตามลําดับ

6

 

 

2. พืชใตน้ํา (Submerged plant) (กรมประมง, 2538)

เปนพืชที่มีการเจริญเติบโตอยูใตน้ําทั้งหมด สวนของราก ลําตน ใบจมอยูใตน้ํา อาจมีการยึดเกาะกับพื้นดินที่อยูใตน้ําหรือไมก็ได รากอาจมีลักษณะเปนฝอยสั้น ๆ แตกตามขอ หรือแตกเปนกออยูใตดิน พืชบางชนิดเมื่อมีดอกจะชูขึ้นมาเหนือผิวหนาน้ํา เพื่อผสมเกสร พืชกลุมนี้จะสามารถแลกเปลี่ยนกาซและธาตุอาหารจากน้ําไดโดยตรง ดังนั้นทอลําเลียงน้ําและทอลําเลียงอาหารของพืชกลุมนี้จึงมีไมมากเมื่อเปรียบเทียบกับพืชบกหรือพืชน้ํากลุมอ่ืน ๆ

โครงสรางภายในของลําตนและใบจะมีชองวางมากเพื่อใชในการสะสมกาซ และชวยใน

การพยุงตัวใหลอยน้ํา อาจมีรูปรางหลายแบบ เชน เปนแถบ หรือ แผนยาว หรือ แตกออกเปนฝอย ใบมักจะออนบางและเปราะ ประกอบดวยเซลลไมกี่ช้ัน ใบไมมีคิวตินเคลือบ และไมมีปากใบ พืชกลุมนี้ไดแก สาหรายเสนดาย สาหรายหางกระรอก สาหรายพุงชะโด สันตะวาใบพาย สันตะวาใบ-ขาว สันตะวาใบเดียว

2.1. ปจจัยที่มีอิทธิพลตอพรรณไมน้ํา

2.1.1. แสง (Light) มีสวนเกี่ยวของกับการเจริญเติบโต และการเปลี่ยนแปลงรูปรางลักษณะของพรรณไมน้ํามาก เปนตัวชวยในการเกิดปฎิกิริยาการสังเคราะหแสงในการเจริญเติบโตของพืช พรรณไมน้ําแตละชนิดตองการปริมาณแสงในระดับไมเทากัน ซ่ึงสามารถแบงเปนเขตตางๆ ไดดังนี้

• Euphotic zone เปนเขตท่ีไดรับแสงสวางมาก พืชที่ขึ้นในบริเวณนี้จะไดรับแสงเต็มที่ มักเปนพืชที่มีขนาดใหญ

• Dysphotic zone เปนเขตที่ไดรับแสงสวางสลัวนอยกวาเขตแรก พืชมีขนาดเล็ก • Aphotic zone เปนเขตที่แสงสวางสองไมถึง ส่ิงมีชีวิตที่จะอยูได มักจะเปนพวก

ที่ไมสามารถสังเคราะหแสงไดเทานั้น 2.1.2. อุณหภูมิ (Temperature) พรรณไมน้ําบางชนิดชอบอยูในน้ําที่มีอุณหภูมิต่ํา

บางชนิดชอบอยูในน้ําที่มีอุณหภูมิสูง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะมีผลตอการเจริญเติบโต และการแพรขยายตัวของพรรณไมน้ําที่แตกตางกัน โดยทั่วไปเจริญเติบโตไดดีในน้ําที่มีอุณหภูมิระหวาง

7

 

 

25-29 องศาเซลเซียส แตในน้ําบริเวณหนึ่งๆอุณหภูมิไมคอยเปลี่ยนแปลงมากนัก แบงพืชตามอุณหภูมิไดดังนี้

• Eurythermic plants พืชที่สามารถขึ้นอยูไดในพิสัยของอุณหภูมิที่กวางมาก • Stenothermic plants พืชที่สามารถขึ้นอยูไดในพิสัยของอุณหภูมิที่คอนขางแคบ 2.1.3. ปริมาณกาซ (Gas content) กาซที่สําคัญ คือ กาซออกซิเจน และกาซ

คารบอนไดออกไซด กาซออกซิเจนนั้นพรรณไมน้ําใชในการหายใจ เมื่อไมมีแสงสวางและการสังเคราะหแสงหยุดลง ไมน้ําที่อยูในน้ําจะดูดซึมเอากาซออกซิเจนที่ละลายอยูในน้ํา สวนพรรณไมน้ําที่เจริญอยูเหนือผิวน้ําก็จะดูดซึมจากบรรยากาศโดยตรงผานทางใบ กาซออกซิเจนในน้ําสวนใหญไดมาจากการสังเคราะหแสงของพืชน้ําในเวลากลางวัน สําหรับกาซคารบอนไดออกไซด พรรณไมน้ําใชในการสังเคราะหแสง พรรณไมน้ําจะเจริญไดดีในน้ําที่มีปริมาณกาซคารบอนไดออกไซดคอนขางสูง ประมาณ 5-15 มิลลิกรัมตอลิตรแตปริมาณที่สูงกวา 6 มิลลิกรัมตอลิตร ก็อาจเปนอันตรายตอปลาและสัตวน้ําอ่ืนไดดวย

2.1.4. ความขุนของนํ้า (Turbidity) เปนอุปสรรคตอการเจริญเติบโต เนื่องจากสาร

แขวนลอยในน้ําจะปดกั้นไมใหแสงสวางสองลงไปไดลึก เปนการลดปฏิกิริยาของการสังเคราะหแสงของพรรณไมน้ํา

2.1.5. ความเปนกรดเปนดางของน้ํา (pH) พรรณไมน้ําจะสามารถใชธาตุอาหารไดดีหรือไม ขึ้นอยูกับระดับ pH ของน้ํา พรรณไมน้ําสวนใหญจะเจริญเติบโตไดดีในน้ําที่มีคาระหวาง 6.5-7.4

2.1.6. ความกระดางของน้ํา (Hardness) เปนปจจัยที่สงผลตอคา pH ซ่ึงมีผลตอความออน กระดางของน้ํา โดยทั่วไปพรรณไมน้ําชอบน้ําที่มีลักษณะเปนน้ํากระดางเล็กนอย หรือกระดางปานกลาง

2.1.7. อาหารธาตุในน้ํา (Minerals) อาหารหลักที่จําเปน คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโปตัสเซียม เชนเดียวกับพืชบก

8

 

 

2.1.8. การเคลื่อนที่ของน้ํา (Movement of Water) เกิดจากการไหลของกระแสน้ํา หรืออิทธิพลของกระแสลม

2.1.9. สภาพพื้นทองน้ํา (Natural of Substratum) พื้นทองน้ําอาจเปนทราย หิน ดินโคลน หรือซากเนาเปอยของพืชที่ทับถมกัน

2.2. ประโยชนของพันธุไมน้ํา

2.2.1. ใชเปนแหลงอาหารของคนและสัตวโดยตรง เชน ผักบุง เผือก บอน ไขน้ํา ผักแวน ผักกูด บัว กระจับ เปนตน

2.2.2. เปนแหลงวางไขและหลบภัยของสัตวน้ํานานาชนิด เชน รากของผักตบชวา

ตามใบมีสาหรายมาเกิดและเจริญเติบโตอยู

2.2.3. การเพ่ิมกาซออกซิเจนใหแกแหลงน้ํา

2.2.4. สามารถนํามาใชบําบัดน้ําเสียเนื่องจากสามารถดูดซับธาตุอาหารตางๆ ไดเปนอยางดี เชน ผักตบชวา ธูปฤๅษี

2.2.5. มีความสําคัญทางเศรษฐกิจใชเปนพันธุไมน้ําสวยงามประดับตูปลา ทําใหเกิดธุรกิจพันธุไมน้ําในประเทศและสงออกไปตางประเทศ

2.3. โทษของพรรณไมนํ้า

2.3.1. ทําใหแหลงน้ําเนาเสียเมื่อมีการขยายพันธุอยางรวดเร็วเมื่อมันตายลงแบคทีเรียจะยอยสลาย ออกซิเจนในน้ําลดลงอยางรวดเร็ว ทําใหเกิดน้ําเนาเสีย

2.3.2. พืชบางชนิดมีหนามแหลม บางชนิดมีอันตรายตอสัตวน้ําวัยออน เชน

สาหรายขาวเหนียว จะมีถุงขนาดเล็กอยูที่โคนใบ สามารถผลิตน้ํายอยที่ยอยโปรตีนได คอยจับแมลง แพลงกตอน และลูกปลาเปนอาหาร

9

 

 

2.3.3. สามารถดูดซับธาตุอาหารตาง ๆ ไดอยางรวดเร็ว ถามีปริมาณมากทําใหสัตวน้ําหรือพืชอ่ืนไมสามารถนําเอาแรธาตุไปใชได

2.3.4. เปนอุปสรรคตอการคมนาคม การระบายน้ํา การทดน้ํา ทําใหแหลงน้ําตื้นเขิน เชน ผักตบชวา จอกหูหนู 3. สาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.)

ช่ือไทย : สาหรายพุงชะโด, สาหรายหางมา ช่ือสามัญ : Common coontail, Coontail hornwort ช่ือวิทยาศาสตร : Ceratophyllum demersum Linn. ช่ือวงศ : HYDROCHARITACEAE ช่ืออ่ืน : สาหรายไคว (ปาริชาติ, 2543) 3.1. CLASSIFICATION

Kingdom : Plantae – Plants Subkingdom : Tracheobionta – Vascular plants Superdivision : Spermatophyta – Seed plants Division : Magnoliophyta – Flowering plants Class : Magnoliopsida – Dicotyledons Subclass : Magnoliidae Order : Nymphaeales Family : Ceratophyllaceae – Hornwort family Genus : Ceratophyllum L. – hornwort P Species : Ceratophyllum demersum Linn. – coon's tail P

ที่มา : http : //plants.usda.gov/java/ClassificationServlet/kingdom=Plantae&name=Ceratophyllum +demersum&options=1. (2550)

10

 

 

ภาพที่ 1 ลักษณะทั่วไปของสาหรายพุงชะโด ที่มา : http://www.uru.ac.th/~botany/data.php?field=&value=&page=33 (ปาริชาติ, 2543)

3.2. ลักษณะทั่วไปของสาหรายพุงชะโด (สุชาดา, 2542)

1. พืชใตน้ําอายุหลายป 2. ลําตน มีลักษณะเปนสายมีขนาดเล็กยาว และแตกกิ่งกานสาขา 3. ราก ออกตามขอ ไมยึดติดพื้นดิน จึงลอยเปนอิสระใตน้ํา 4. ใบ เปนใบเดี่ยว มีลักษณะเปนเสนแตกออกรอบขอ แลดูเปนชั้นขอหนึ่ง ๆ มีใบ

7 - 12 ใบ 5. ดอก มีขนาดเล็กแบงเปนดอกตัวผูอยูเปนกระจุกขาว ไมมีกลีบ ดอกตัวเมีย

มองเห็นไดไมชัด 6. ผล ลักษณะรูปไข สีน้ําตาลปลายยอดมีหนามแหลม 1 อัน 7. พบตามแหลงน้ําจืดทั่ว ๆ ไป ใชเปนไมประดับในตูปลา เล้ียงในบอน้ําใหความ

สวยงาม หรือใสในตูปลาเพื่อเปนอาหารปลา

11

 

 

4. โลหะหนัก (Heavy Metal) ธาตุตาง ๆ ในโลกเทาที่คนพบในปจจุบัน มีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และที่มนุษ

สังเคราะหขึ้นรวมกันแลวเปน 105 ธาตุ และในจํานวนนี้มีธาตุที่เปนโลหะหนัก (Heavy Metal) อยู 68 ธาตุ มีเลขอะตอมอยูระหวาง 23-92 ในคาบ 4-7 ของตารางธาตุ

โลหะหนัก หมายถึง ธาตุโลหะที่มีคาความถวงจําเพาะมากกวาน้ํา 5 เทาขึ้นไป มีลักษณะ

เปนของแข็ง (ยกเวน ปรอท ที่เปนของเหลวที่อุณหภูมิปกติ) คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะหนักคือ นําไฟฟา และความรอนไดดี มีความมันวาว เหนียว สามารถนํามาตีแผเปนแผนบางๆ ได ซ่ึงสามารถที่จะถายทอดสูส่ิงมีชีวิตไดโดยผานไปตามหวงโซอาหาร (food chain) โลหะหนักหลายชนิดมีคุณสมบัติเปนอันตรายรายแรงเมื่อเขาไปสะสมอยูในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตและอาจมีผลทําใหส่ิงมีชีวิตพิการหรือตายได (วรพันธ, 2532) โลหะหนักท่ีทําการศึกษา

4.1. สงักะสี (Zinc, Zn)

สังกะสีเปนโลหะที่อยูในหมู IIB ในตารางธาตุ มีน้ําหนักอะตอม 65.37 เลขอะตอม 30

ความถวงจําเพาะ 7.14 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีคาเปน 419.5 และ 906 องศาเซลเซียส ตามลําดับ สังกะสีมีคุณสมบัติทนตอการผุกรอนไดดี ดังนั้นจึงมีการนํามาฉาบเคลือบผิวเหล็กเพื่อชวยใหเหล็กคงทนตอการทําปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ สังกะสีมีเลขออกซิเดชันเพียงคาเดียว คือ +2 (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2541)

ในธรรมชาติจะพบสังกะสีไดทั่วไป ในเปลือกโลก หิน และสินแรที่ใหสังกะสี ไดแก sphallerite (ZnS), marmatite (Fe2Zn3) นอกจากนี้ยังพบวามีปะปนอยูใน cadmium sulfide (CdS) ดวย ในธรรมชาติพบสังกะสีในรูปของแรหรือสารประกอบ สามารถรวมตัวกับสารอินทรีย ดังนั้น บริเวณที่มีสารอินทรียจะพบสังกะสีอยู การสลายตัวของแรสังกะสีทําใหไดสังกะสีในรูป Zn2+ ซ่ึงเคล่ือนยายไดดีในสภาพแวดลอมที่เปนกรด แตเมื่ออยูในดินก็จะถูกดูดซับโดยแรและสารอินทรีย จงึพบการสะสมของสังกะสีไดในผิวดินชั้นบน

12

 

 

สังกะสี พบไดทั้งในพืช สัตว และจุลินทรีย ถึงแมสังกะสีจะมีมากในธรรมชาติ โลหะสังกะสีและออกไซดของสังกะสีละลายในน้ําไดเพียงเล็กนอย สวนสังกะสีคลอไรดละลายน้ําไดดี ความเขมขนของสังกะสีในน้ําขึ้นอยูกับองคประกอบทางเคมีของสังกะสีในขณะนั้น อิออนของสังกะสีจะถูกดูดซับดวยดินตะกอน ความเขมขนของสังกะสีจะเพิ่มขึ้นถาความเปนกรดของน้ําเพิ่มขึ้น โดยปกติแหลงน้ําผิวดินจะมีสังกะสีนอยกวา 0.05 มิลลิกรัมตอลิตร แตพื้นที่ซ่ึงน้ําเปนกรด หรือบริเวณพื้นที่ในเมืองจะมีความเขมขนของสังกะสีสูงถึง 50 มิลลิกรัมตอลิตร

การนําสังกะสีมาใชประโยชน เนื่องจากสังกะสีมีคุณสมบัติทนตอการผุกรอนไดดีมาก จึงมี

การนําเอาสังกะสีมาใชเคลือบผิวโลหะชนิดอื่นที่เกิดสนิมไดงาย ความแข็งแรงทนทานมากกวา เชน ฉาบผิวเหล็กสําหรับงานกอสรางตาง ๆ สังกะสีเมื่อหลอมละลายกับทองแดงจะไดสารละลายที่เรียกวาทองเหลือง สารประกอบของสังกะสีที่สําคัญในทางอุตสาหกรรม ไดแก zinc chloride (ZnCl2) ใชในการทําสียอมและเปนน้ํามันขัดเงา zinc sulfate (ZnSO4) ใชในกระบวนการทํากาวและเสนใยสังเคราะห (rayon) เปนตน นอกจากนั้นสังกะสีที่มีการใชอยูอยางแพรหลาย เชน อุตสาหกรรมยาง เครื่องทอ เครื่องพิมพ การชุบโลหะ ภาชนะ โลหะเคลือบ สี ผลิตภัณฑเครื่องสําอาง เชน โลชั่นบํารุงผิว แชมพูสระผมกันรังแค ยารักษาโรคผิวหนัง ยาฆาแมลง ในทางการเกษตรใชเปนสารคลุกเมล็ดฆาเชื้อราและการเผาไหมของเชื้อเพลิง การนําสังกะสีมาใชประโยชนเหลานี้จะทําใหสังกะสีแพรกระจายสูส่ิงแวดลอม และแหลงน้ําได (ฐิติยา, 2550)

สังกะสีเปนธาตุที่จําเปนตอรางกาย แตในปริมาณนอยมาก โดยมีความสําคัญตอเมตาบอลิ

ซึมของรางกาย เปนองคประกอบของเอนไซมหลายชนิด ในพลาสมาของคนปกติจะมีสังกะสีอยูระหวาง 70-114 ไมโครกรัมตอ 100 มิลลิลิตร สังกะสีจะถูกดูดซึมที่ลําไสกอนและถูกขับถายออกทางอุจจาระ ปสสาวะ และเหงื่อ

การแพรกระจายของสังกะสีในสิ่งแวดลอม สังกะสีสามารถแพรกระจายออกสูส่ิงแวดลอม

ทางน้ําไดมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งจากน้ําทิ้งจากโรงงานถลุงแรสังกะสี และจากการใชยาปราบศัตรูพืชทางการเกษตร เปนตน นอกจากนี้การชะลางของน้ําฝนจากบานที่มุงหลังคาดวยโลหะสังกะสีเคลือบ มีโอกาสปนเปอนลงในแหลงน้ําได และจะมีผลกระทบตอระบบนิเวศแหลงน้ํา (เปยมศักดิ์, 2525)

13

 

 

สังกะสีมีพิษทําลายเซลลบริเวณเหงือกของปลา และมีผลตอการวางไข และตัวออนของปลา นอกจากนี้ ยังมีผลตอการเจริญเติบโตของปลา ทําใหการเจริญเติบโตชาลง และยังสามารถฆาตัวออนของหอยได ที่ความเขมขน 0.4 มิลลิกรัมตอลิตร แตละระดับความเปนพิษที่สามารถฆาหอยที่เปนตัวแกและในปลาได อาจมีคาสูงถึง 10 พีพีเอ็ม สังกะสีในรูปสารประกอบเปนพิษมากกวาในรูปธาตุหรืออิออนอิสระ ความเปนพิษของสังกะสีไมสามารถลดลงไดดวยหมู –SH (Sulhydrin) เหมือนโลหะชนิดอื่น การไดรับสังกะสีเขาไปในรางกายจะไปสะสมที่ตับ และไตในปริมาณมาก

4.2. ทองแดง (Copper, Cu) คุณสมบัติทางฟสิกสและเคมีของทองแดง เปนโลหะสีแดงสมอยูในหมู IB ของตารางธาตุ

มีเลขอะตอม 29 น้ําหนักอะตอม 63.54 คาความถวงจําเพาะ 8.9 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดเปน 1,083 และ 2,730 องศาสเซลเซียส ตามลําดับ มีความเหนียว เปนมันวาว มีความสามารถในการนําไฟฟาและความรอนไดดีมาก ทองแดงมีเลขออกซิเดชัน 2 คา คือ +1 และ +2 (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2541)

ทองแดงเปนสินแรทีม่ีมากในธรรมชาติ เชนเดียวกันกับสังกะสีและพบวา มักปะปนอยูกับ

แรสังกะสี ในธรรมชาติพบทองแดงอยูในรูป chalcopyrite (CuFeS2), chalcocite (Cu2S), malachite (Cu2 (CO3)(OH) 2), azurite (Cu3(CO3) 2 (OH) 2) นอกจากนี้ยังพบในรูปของ cuprite (Cu2O) รูปแบบสารประกอบเคมีของทองแดงมีหลายรูปแบบทั้งอยูในรูปคลอไรด ซัลเฟต ไนเตรต ซ่ึงมีความสามารถในการละลายน้ําไดดี สวนสารประกอบที่อยูในรูปคารบอเนต ไฮดรอกไซด ออกไซด และซัลไฟดจะไมละลายน้ํา ทองแดงในน้ําผิวดินปกติมีความเขมขน 0.05 มิลลิกรัมตอลิตร

ในสภาพธรรมชาติ แรทองแดงอยูในรูปซัลไฟดเปนจํานวนมาก ซ่ึงแรเหลานี้สลายตัวได

งายโดยเฉพาะอยางยิ่งในสภาพกรด ทําใหทองแดงถูกปลดปลอยออกมาในรูปอิออน ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับธาตุโลหะหนักทั่วไป ทองแดงจึงจัดไดวาเปนพวกเคลื่อนที่ไดดี แตเมื่อหินหรือแรนั้นกลายสภาพมาเปนดิน ทองแดงเปนธาตุที่ทําปฏิกิริยากับแรและอินทรียสารในดินไดงายจึงสามารถตกตะกอนไดกับแอนอิออนหลายชนิด เชน ซัลไฟด คารบอเนต และไฮดรอกไซด ทองแดงจึงจัดเปนพวกที่คอนขางไมเคล่ือนที่ในดิน รูปที่สารละลายไดของทองแดงที่พบมากที่สุดคือ Cu2+

14

 

 

ทองแดงและสารประกอบของทองแดงพบไดทั่วไปในสิ่งแวดลอมตาง ๆ แตพบมากในแหลงน้ํา ซ่ึงชนิดของทองแดงที่เกิดขึ้นในน้ําขึ้นอยูกับคา pH และความเขมขนของคารบอเนตในน้ําและชนิดของอิออนลบที่ปรากฏอยูในน้ํา โดยทั่วไปในสารประกอบของทองแดง ทองแดงจะมีเลขออกซิเดชัน +1 (Cu+) และ +2 (Cu2+) เรียกวา cuprous และ cupric ตามลําดับ Cu+ มีแนวโนมที่จะเปลี่ยนรูปเปน Cu2+ ซ่ึงเปนรูปที่มีความเสถียรภาพมากกวาเมื่อละลายอยูในน้ํา ดังสมการ

สารประกอบของ Cu2+ สวนของ Cu(H2O)6

2+ หรือ Cu2+ (ใ การนําทองแดงมาใจํานวนมาก เชน ทองแดงกวาและเครื่องใชไฟฟา อุปกรณไตัวนําไฟฟา อุตสาหกรรมเครโลหะเจือหรือในรูปของสารปเปนสารประกอบทองแดงในก การแพรกระจายของมักเกิดจากการใชยากําจัดศัตนอกจากนี้พบวา อุณหภูมิ ควาของน้ํา ลวนมีผลตอการสะสม ความเปนพิษของทอของ haemocyanin และมีคตองการปริมาณทองแดงเพียงอันตรายขึ้นได การดูดซับทอสมอง หัวใจ และผม ถารางกาแดงถูกทําลาย เกิดอาการตับว

2Cu+ Cu + Cu2+

มากสามารถละลายน้ําไดงาย เปนผลใหเกิดอิออนของทองแดงในรูปยผกา, 2537)

ชประโยชน ทองแดงถูกนํามาใชประโยชนในกิจกรรมตาง ๆ เปน 50 เปอรเซนต ใชในอุตสาหกรรมเครื่องมือท่ีใชสายไฟฟา ผลิตภัณฑฟฟา แผนพิมพวงจรไฟฟา อุตสาหกรรมชุบและเคลือบโลหะทําลวดื่องประดับ อุตสาหกรรมทอผา ผลิตภัณฑเซรามิค (วรพันธ, 2532) ทําระกอบ เชน ผลึกจุนสี (CuSO4) ที่ใชเปนยาฆาเชื้อรา นอกจากนี้ยังใชารกําจัดสาหราย และหอยที่ไมเปนประโยชนในแหลงน้ํา

ทองแดงในสิ่งแวดลอม ทองแดงที่เกิดการปนเปอนอยูในสิ่งแวดลอม รูพืช ยาฆาเชื้อโรค และจุลินทรีย จะมีผลตอระบบนิเวศในแหลงน้ํา มกระดางของน้ํา ปริมาณออกซิเจนในน้ํา ตลอดจนความเปนกรดดางทองแดง

งแดง ทองแดงเปนธาตุที่จําเปนสําหรับส่ิงมีชีวิต เปนสวนประกอบวามสําคัญตอกระบวนการหายใจของพืช แตอยางไรก็ตาม ส่ิงมีชีวิตเล็กนอยเทานั้น ซ่ึงถามีปริมาณมากเกินไปในสิ่งแวดลอมจะกอใหเกิดงแดงสวนใหญเกิดที่กระเพาะอาหาร แลวมีการเก็บสะสมที่ตับ ไต ยไดรับในปริมาณมากจะมีอาการออนเพลีย อาเจียน ทองรวง เมด็เลอืดาย มีเลือดในทางเดินอาหาร (มาลินี, 2527)

15

 

 

4.3. ตะก่ัว (Lead, Pb) คุณสมบัติทางฟสิกสและเคมีของตะกั่ว ตะกั่วเปนโลหะสีเงินปนเทา อยูในหมูที่ IVA ของ

ตารางธาตุ มีเลขอะตอม 207.19 คาความถวงจําเพาะ 11.35 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีคาเปน 327.4 และ 1725 องศาเซลเซียส ตามลําดับ ตะกั่วหลอมเหลวไดงาย สามารถทําใหออนและดัดแปลงใหมีรูปราง ลักษณะตาง ๆ ไดตามตองการ ตะกั่วกลายเปนไอไดดีที่อุณหภูมิสูง ๆ ตะกั่วมีเลขออกซิเดชันไดหลายคา ไดแก +1, +2 และ +4 แตตะกั่วสวนมากจะอยูในสภาวะ +2 ซ่ึงจัดวา เสถียรที่สุด (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2541)

ตะกั่วในธรรมชาติ เมื่อสลายตัวจะถูกออกซิไดสอยางชา ๆ ใหอยูในรูปคารบอเนตหรือถูกตรึงโดยแรดินเหนียว (Clay) ออกไซดของเหล็กและอะลูมินัม และอินทรียวัตถุ โดยทั่วไปตะกั่วอยูในรูป Pb+2 มากกวา Pb+4 และมีคุณสมบัติคลายกลุมโลหะแอลคาไลนเอิรท (alkaline earth) ดังนั้นจึงสามารถเขาแทนที่ K, Ba, Sr และแมแต Ca ในแรและในตําแหนงที่อิออนของธาตุเหลานี้ถูกดูดซับ(สิทธิชัย, 2528)

ตะกั่วนับเปนธาตุโลหะหนักที่มีสภาพเคลื่อนที่ไดนอยที่สุด การละลายไดจะลดลงอยางมากโดยการใสปูน ตะกั่วจะตกตะกอนในดินที่มีพีเอชสูงในรูปไฮดรอกไซด ฟอสเฟต หรือคารบอเนตหรือเกิดสารประกอบเชิงซอนกับสารอินทรียและมีความเสถียรคอนขางมาก การเพิ่มความเปนกรดแกดินทําใหสภาพละลายไดของตะกั่วเพิ่มขึ้นไดบาง นอกจากนั้นปริมาณการสะสมตะกั่วในผิวดินช้ันบนมีความสัมพันธกับปริมาณอินทรียวัตถุในดิน โดยเฉพาะอยางยิ่งดินที่ไมมีการไถพรวน ดังนั้น ดินที่มีตะกั่วปนเปอนกับอินทรียวัตถุในผิวดินชั้นบนจึงเปนแหลงสะสมของตะกั่วที่สําคัญ

ตะกั่วในดินมีปริมาณตั้งแต 1.5 ถึง 189 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม โดยคาเฉลี่ยประมาณ 70 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม โดยทั่วไปตะกั่วในดินผิวช้ันบนมีคาเฉล่ียประมาณ 25 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม สวนตะกั่วในดินที่มีการปนเปอนมีประมาณสูงมาก เชน ดินในเหมืองแรเกาอาจมีคาไดตั้งแต 50 มิลลิกรัมตอกิโลกรัมขึ้นไป ปริมาณตะกั่วในพืชปกติมีคาอยูระหวาง 0.5 ถึง 3 มิลลิกรัมตอกิโลกรัมในกรุงเทพมหานครพืชพรรณที่ขึ้นทั่วไปมีปริมาณตะกั่วสูง เชน ผักบุง ผักตบชวา และหญาขน มีปริมาณตะกั่ว 4 ถึง 23 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม ตนไมที่ขึ้นริมถนน เชน หญา แคแสด หูกวาง เปนตน

16

 

 

อาจมีตะกั่วไดมากคือ 10 ถึง 806 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม ตะกั่วที่ปรากฏเปนธาตุอิสระในธรรมชาติมีนอยมาก หมายความวาตะกั่วที่พบในเปลือกโลกเกือบทั้งหมดอยูในรูปของสารประกอบ ซ่ึงพบวา 5เปอรเซนต ของสินแรตะกั่วปฐมภูมิ คือ สินแรซัลไฟดเปนสารประกอบของตะกั่วกํามะถัน (Lead sulfide, PbS) นอกจากนี้ยังพบในสินแร serusite (PbCO3), anglesite (PbSO4), wulfenite (PbMoO4) และ pyromorphite (Pb5Cl(PO4)3) เปนตน ตะกั่วจํานวนอีกเล็กนอยยังพบปะปนอยูในสินแรสังกะสี ทองแดง แคดเมี่ยม บิสมัธ สารหนู และเงิน (ชูจิตต, 2523) การนําตะกั่วมาใชประโยชน เชน ใชในการบัดกรี เชื่อมโลหะ ทําขั้วไฟฟาในแบตเตอรี สายเคเบิล เซรามิค ยากําจัดศัตรูพืช หลอตัวพิมพ เปนฉากปองกันอันตรายจากการทะลุทะลวงของกัมมันตรังสี (radiation shielding) และใชสําหรับเปนตัวควบคุมระดับความดังของเสียงจากเครื่องจักรกลและเครื่องบินเจ็ทไดเนื่องจากตะกั่วมีความหนาแนนสูงมาก นอกจากนี้ยังใชเปนสวนผสมในสีทาบานและเติมลงในน้ํามันเบนซินเพื่อเพิ่มคาออกเทนชวยลดการกระตุกของเครื่องยนต (anti-knock) โรคพิษของตะกั่วในมนุษยสามารถจําแนกได 2 ชนิดใหญ ๆ คือ โรคพิษของตะกั่วอินทรีย และโรคพิษของตะกั่วอนินทรีย พิษตะกั่วอินทรียจะเปนโรคของระบบประสาทสวนกลาง มีอาการไดแก ปวดศีรษะ ความคิดสับสน นอนไมหลับ กระวนกระวาย หงุดหงิด น้ําหนักตัวลดลง อุณหภูมิในรางกายลดต่ําลง ซึม ตาพรา คล่ืนไสตอนเชา เบื่ออาหาร ออนเพลียส่ัน ถาเปนตะกั่วอนินทรียจะมีอาการทองผูก ความรูสึกทางเพศลดลง โลหิตจาง ประจําเดือนไมปกติ คอแหง กระหายน้ํา ปวด ทองรุนแรง บางครั้งมีอาการทองรวง อาเจียนเปนพัก ๆ เบื่อหนาย ถาเปนเด็กจะเลนนอยลง เปนตะคริวบอย ๆ เฉพาะที่ขา ในรายที่มีระดับตะกั่วคอนขางสูงจะมีอาการในกลุมกลามเนื้อที่ใชงานมาก เชน กลามเนื้อที่ขอมือและขอเทา มีผลทําใหขอมือ ขอเทาตก เปนอัมพาต ถาเปนมาก ๆ สมองจะบวมมักไมรูสึกตัวและตายได สําหรับพิษเรื้อรังของตะกั่ว จะทําใหเกิดโรคโลหิตจาง ขัดขวางการทํางานของเอนไซมที่มีหมูSH-(Sulhydrin) อยูดวย เชน โคเอนไซม A (CoA.SH) ทั้งกอใหเกิดเนื้องอกและมะเร็ง การกําจัดตะกั่วของรางกายมีไดหลายทาง กลาวคือ ขับออกทางปสสาวะ 76 เปอรเซนต ทางอุจจาระ 16 เปอรเซนต และทางผิวหนัง เสนผม หรือเสนขนอีก 8 เปอรเซนต อยางไรก็ตามในวันหนึ่ง ๆ รางกายจะขับตะกั่วออกทั้งหมดทุกทาง ไดรวมกันไมเกิน 2 มิลลิกรัมเทานั้น การแพรกระจายของตะกั่วในส่ิงแวดลอมพบวา กิจกรรมที่มีการนําตะกั่วมาใชประโยชนในชีวิตประจําวันนับวาเปนสาเหตุสําคัญ

17

 

 

ยิ่งที่ทําใหการแพรกระจายของตะกั่วสูส่ิงแวดลอมเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ไมวาจะเปนการแพรกระจายไปตามบรรยากาศ แหลงน้ํา พื้นดิน หรือในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตก็ตาม จึงไดมีการศึกษาสํารวจกันอยูเสมอ ถึงปริมาณของตะกั่วที่สะสมอยูตามสิ่งแวดลอมตาง ๆ (อรพรรณ, 2535) 5. Atomic absorption spectrometry (AAS) (แมน, 2539)

วิธีการอะตอมมิกแอบซอรบชัน เปนกระบวนการที่เกิดจากอะตอมเสรีของธาตุดูดกลืนคล่ืนแสงที่มีความยาวคลื่นโดยเฉพาะ ซ่ึงขึ้นอยูกับชนิดของธาตุ ธาตุแตละชนิดจะมีระดับของพลังงานแตกตางกัน ดังนั้นจึงมีการดูดกลืนคล่ืนพลังงานที่ตางกัน

5.1. หลักการของอะตอมมิกแอบซอรพชัน ในการที่จะทําใหอะตอมของธาตุในสารประกอบเกิดเปนอะตอมเสรีนั้น ตองมีการดูดกลืน

พลังงานเขาไป ซ่ึงอาจจะอยูในรูปตาง ๆ กัน เชน พลังงานความรอนจากเปลวไฟ หรือความรอนจากไฟฟา เปนตน ความรอนจะทําใหสารเกิดกระบวนการแตกตัว (dissociation) หรือเปลี่ยนใหเปนไอ หรืออาจแตกตัวเปนอะตอม หรือทําใหอะตอมอยูในสภาวะกระตุน หรือกลายเปนอิออน

5.2. องคประกอบท่ีสําคัญของเครื่องอะตอมมิกแอบซอรพชันสเปกโตมิเตอร

1. แหลงกําเนิดแสง (ใชหลอด Hollow Cathod Lamp : HCL) 2. สวนที่ทําใหธาตุกลายเปนอะตอมเสรี 3. โมโนโครเมเตอร ทําหนาที่แยกแสงใหไดความยาวคลื่นของแสงที่ตองการ 4. ดีเทคเตอร (detector) 5. เครื่องประมวลผลและอาน

18

 

 

ภาพที่ 2 องคประกอบตาง ๆ ของเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) ที่มา : http://www.cem.msu.edu/~cem333/Week09.pdf (2551)

เมื่อมีการใหกระแสไฟฟาในชวง 300-600 โวลท จะทําใหกาซเฉื่อยท่ีบรรจุอยูในหลอด HCL เกิดการแตกตัวเปนอิออนบวก และอิออนบวกนี้จะวิ่งไปชนธาตุที่ฉาบอยูที่แคโทด ทําใหอะตอมนั้น ๆ ถูกกระตุนและปลอยแสงออกผานโมโนโครเมเตอร เพื่อใหไดสเปกตรัมเฉพาะธาตุนั้น ๆ และมีการดูดกลืนคลื่นแสงของอะตอมเสรีที่ผานกระบวนการแตกตัวเปนอะตอมเสรี (atomization) โดยมีเครื่องตรวจวัด (detector) เปนตัวตรวจวัดปริมาณธาตุและประมวลผลออกมา โดยปริมาณธาตุที่พบจะเปนปฏิภาคโดยตรงกับการดูดกลืนแสงของอะตอม

เมื่อวัดการดูดกลืนคล่ืนแสง (absorpbance) จะเปนสัดสวนกับปริมาณอะตอมโลหะหนัก

นั้นๆ โดยแตละโลหะจะดูดกลืนพลังงานที่ความยาวคลื่นแตกตางกัน ดังนั้นถาใชแหลงกําเนิดแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะคาหนึ่งจะสามารถวัดปริมาณโลหะหนักไดชนิดหนึ่ง และเปนการวดัทีเ่รยีกวา วัดครั้งเดียว (single measurement) นั่นคือ ใชสารละลายตัวอยางที่มีปริมาณแนนอน ตองคํานึงความถูกตอง ความแมนยํา เปนอยางมากเพราะมีปจจัยหลายอยางที่อาจทําใหเกิดการวิเคราะหที่ผิดพลาดไดงาย เนื่องจากเปนการวิเคราะหธาตุปริมาณนอยมาก ๆ เทคนิคมีสภาพไวสูง

19

 

 

5.3. ลักษณะของ Hollow Cathod Lamp (HCL) ลักษณะของ Hollow Cathod Lamp ประกอบดวยขั้วแคโทด ซ่ึงเปนโลหะทําเปนรูป

ทรงกระบอกกลวง หรือรูปถวย (cup) แลวฉาบดวยโลหะ หรือเปนผงโลหะที่ตองการใหถูกกระตุนเพื่อใหไดเสนสเปกตรัม สวนขั้วแอโนดทําดวยโลหะนิกเกิล หรือทังสเตน หรือเซอรโคเนียม เปนแทงเล็ก ๆ ภายในหลอดแกวบรรจุดวยกาซนีออน หรืออารกอนที่ความดันประมาณ 4-10 torr สวน window อาจเปนแกวไพเร็กซ หรือควอตซ ถาสเปกตรัมที่ไดอยูในชวง UV window ตองทําดวยควอตซ หรือซิลิกอน แตถาสเปกตรัมที่ไดอยูในชวง visible อาจใชแกวไพเร็กซ หรือควอตซ ที่สําคัญ window จะตองสะอาดเสมอ

ภาพที่ 3 ลักษณะ Hollow Cathod Lamp (HCL) ที่มา : http://webhost.wu.ac.th/msomsak/labnet/Download/AAS.ppt (2551)

20

 

 

5.4. เทคนิคตาง ๆ ท่ีใชในการวิเคราะหดวย Atomic absorption spectrometry

1. Flame Atomization Technique เทคนิคนี้ใชในกระบวนการทําใหสารแตกตัวเปนอะตอมดวยเปลวไฟที่เหมาะสม

2. Flameless Atomization Technique หรือ Non-Flame Atomization Technique

เทคนิคนี้ใชกระบวนการทําใหสารตัวอยางสลายตัวเปนอะตอมดวยความรอนจากกระแสไฟฟา(electrothermal atomizer หรือ graphite furnace) โดยสามารถปรับโปรแกรมใหอุณหภูมิของการเผามีคาและใชเวลาตาง ๆ กันได

3. Hydride Generation Technique เนื่องจากมีธาตุบางชนิดจะเปลี่ยนเปนอะตอมโดยตรงดวยเทคนิคที่ 1 และ 2 ไมได แตจําเปนตองใชวิธีทําใหแตกตัวในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนเพื่อเปนการปองกันการรวมตัวกับออกซิเจนของธาตุเหลานี้ ดังนั้นจึงตองใชวิธีที่ทําใหธาตุเหลานี้กลายเปนสารที่เปนไอไดงาย ๆ ที่อุณหภูมิหองดวยการรีดิวซใหเปนไฮไดรด แลวใหไฮไดรดนั้นผานเขาไปในเปลวไฟไฮโดรเจน ความรอนจากเปลวไฟไฮโดรเจนจะทําใหธาตุกลายเปนอะตอมเสรีได เทคนิคนี้ใชในการวิเคราะหของธาตุ As, Se, Te, Ge, Bi และ Sb

4. Cold Vapor Generation Technique เทคนิคน้ีเหมาะที่จะใชเปนวิธีวิเคราะหธาตุ

บางชนิดที่สามารถเปลี่ยนเปนไอไดงายๆ ไดแก การวิเคราะหปรอทที่มีปริมาณนอยโดยเฉพาะ

21

 

 

5.5. เทคนิคท่ีใชในการวิเคราะหโลหะหนักในการศึกษาครั้งนี้

Flame Atomization Technique ใชในการวิเคราะห ธาตุทองแดง สังกะสี และตะกั่ว เทคนิคนี้ใชกระบวนการทําใหธาตุแตกตัวเปนอะตอมอิสระดวยเปลวไฟ โดยสารตัวอยางจะตองเปนสารที่ละลายเปนเนื้อเดียวกันอยูในตัวทําละลายที่เปนน้ําหรือสารอินทรีย กระบวนการที่ทําใหธาตุแตกตัวเปนอะตอมเสรีมีทั้งหมด 5 ขั้นตอนดังนี้

1. Nebulization เปนกระบวนการเปลี่ยนของเหลวใหเปนละอองเล็ก ๆ (mist) ดวยเครื่อง nebulizer

2. Droplet precipitation เปนกระบวนการที่ละอองเล็ก ๆ ของสารละลายรวมเปนหยดสารละลายโตที่ไมสามารถลอยในอากาศได จึงตกทิ้งทางทอน้ําทิ้ง (drain)

3. Mixing เปนกระบวนการที่ละอองเล็ก ๆ ของสารละลายผสมแก็สเชื้อเพลิง

(fuel) และออกซิแดนท (oxidant) ในสเปรย แชมเบอร (spray chamber) ของ nebulizer

4. Desolvation เปนกระบวนการที่ตัวทําละลายในละอองเล็ก ๆ ถูกกําจัดออกและเกิดเปนอนุภาคเล็ก ๆ ของสารประกอบ ซ่ึงจะเกิดตอนลางของเปลวไฟ

5. Compound decomposition เปนกระบวนการที่เกิดในเปลวไฟ โดยพลังงาน

ความรอนจากเปลวไฟจะทําใหสารประกอบแตกตัวเปนออกไซด โมเลกุล และเปนอะตอมเสรี

22

 

 

อุปกรณและวิธีการ

อุปกรณ 1. สาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) 2. ถังพลาสติกโปรงแสงปลูกพืชขนาด 50 L 3. เครื่องปมอากาศขนาดเล็ก 4. พลาสติกโปรงแสง 5. เทอรโมมิเตอร (Thermometer) ชวงอุณหภูมิ 0-100 °C 6. ขวดพอลิเอธิลีน ขนาดความจุ 250 ml 7. เครื่องแกวชนิดตางๆ 8. หลอดไฟฟลูออเรสเซนขนาด 13 w 10 หลอด 9. ถุงผาดิบ 10. กระดาษกรอง Whatman No. 42 11. ขวดน้ํากลั่น 12. กรวยกรอง 13. ขาตั้ง และ คลิปหนีบ 14. Crucible 15. ตะกราพลาสติก

สารเคมี

1. CuSO4.5H2O ชนิด เอ อาร เกรด บริษัท Merck 2. Zn(NO3)2 ชนิด เอ อาร เกรด บริษัท Merck 3. Pb(NO3)2 ชนิด เอ อาร เกรด บริษัท Merck 4. สารละลายมาตรฐาน ตะกั่ว ความเขมขน 1000 mg/L บริษัท Merck (เพื่อเปนสารละลายมาตรฐานสําหรับสรางกราฟมาตรฐานในการวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer)

23

 

 

5. สารละลายมาตรฐาน ทองแดง ความเขมขน 1000 mg/L บริษัท Merck (เพื่อเปนสารละลายมาตรฐานสําหรับสรางกราฟมาตรฐานในการวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer) 6. สารละลายมาตรฐาน สังกะสี ความเขมขน 1000 mg/L บริษัท Merck (เพื่อเปนสารละลายมาตรฐานสําหรับสรางกราฟมาตรฐานในการวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer) 7. กรดไนตริกเขมขน (conc. HNO3) ชนิด เอ อาร เกรด บริษัท Merck 8. กรดไฮโดรคลอริกเขมขน (conc. HCl) ชนิด เอ อาร เกรด บริษัท Merck 9. โพแทสเซียมไฮดรอกไซด (KOH) 10. น้ํากลั่น 11. น้ํากลั่นปราศจากไอออน (Distilled deionize water) 12. Hydroponic fertilizer สูตร Enshi Solution จากศูนยวจิัยและพัฒนาพืชผักเขตรอน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน

เคร่ืองมือ 1. Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer จากบริษัท Varian รุน Spectra AA 220 FS 2. ตูอบ (THERMOLYNE 1500 FURNANCE) 3. เตาไฟฟา รุน SH8 4. เตาเผา (CARBOLITE รุน CWF 1300) 5. เดซิคเคเตอร (desiccater) 6. เครื่องวัดความเปนกรดดาง (pH meter) MARTINI รุน pH 55 7. เครื่องวัดสภาพนําไฟฟา (Conductivity meter) HANNA รุน HI 98394 8. เครื่องวัดความเขมแสง (Luxmeter) DIGICON รุน LX-50 9. เครื่องชั่ง 3 ตําแหนง 10. เครื่องชั่ง 4 ตําแหนง 11. ออโตปเปตต

24

 

 

วิธีการทดลอง 1. การคัดเลือกและเตรียมตัวอยางสาหรายพุงชะโด

1.1. เก็บตัวอยางสาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) จากตําบลพงตึก

อําเภอทามะกา จังหวัดกาญจนบุรี โดยมีเกณฑในการพิจารณา และเลือกดังนี้

• อายุของสาหรายใกลเคียงกัน หรือเทากัน • มีสีเขียวออนเทาๆกัน ไมแกจัดจนเกินไป

1.2. ทําความสะอาดสาหรายดวยน้ําประปาเพื่อกําจัดตะกอนตาง ๆ ใหหมด ประมาณ 2-3

คร้ัง แลวลางตอดวยน้ํากลั่นอีกหนึ่งครั้ง 2. การปรับสภาพสาหรายพุงชะโด

2.1. ลางถังพลาสติกโปรงแสงขนาด 50 L ดวยน้ําประปา และน้ํากลั่นใหสะอาด เติมน้ํา

กล่ันปริมาตร 30 L ใสในถัง จํานวนทั้งหมด 10 ถัง

2.2. เติมปุยน้ําสูตร Enshi Solution จากศูนยวิจัยและพัฒนาพืชผักเขตรอน ความเขมขน 12.5 เทา โดยเติมปุย A 75 mL ลงไปในน้ําคนใหสารละลายเปนเนื้อเดียวกัน จากนั้นจึงเติมปุย B 75 mL คนใหสารละลายเปนเนื้อเดียวกันอีกครั้ง

2.3. ปรับคา pH ของนํ้าที่ใชปลูกใหมีคา 6.70 ± 0.3 (ถาน้ําเปนกรดมากเกินไปปรับคา pH โดยการเติม 1M KOH และถาเปนดางมากเกินไปเติม 1M HCl) ควบคุมอุณหภูมิของน้ําที่ใชปลูกและอุณหภูมิในหองทดลองใหมีคา 25.0 ± 3 °C

2.4. วัดคาการนําไฟฟา (EC) ของน้ําในแตละถัง แลวจัดอุปกรณใหแสงแกสาหรายโดยใชหลอดไฟฟลูออเรสเซนขนาด 13 w และควบคุมการใหแสงโดยใหแสง 16 ช่ัวโมง ในชวงเวลา 6.00 – 22.00 น. และไมใหแสง 8 ช่ัวโมง ในชวงเวลา 22.00 – 6.00 น.

25

 

 

2.5. นําพืชที่เตรียมไวใสลงในถังปลูก ถังละ 350 กรัม (น้ําหนักเปยก)

2.6. ตอสายเติมอากาศลงไปในถังปลูกทุกถัง และนําแผนพลาสติกโปรงแสงมาปดถังปลูก

2.7. ปรับสภาพสาหรายเปนเวลา 48 ช่ัวโมง โดยระหวางที่ทําการปรับสภาพตองวัดคา pH, คาการนําไฟฟา (EC), ความเขมแสง, อุณหภูมิของน้ํา และอุณหภูมิของหองทดลองทุกๆ 8 ช่ัวโมง 3. การทดสอบการดูดซับ Cu, Zn, Pb ของสาหรายพุงชะโด

3.1. หลังจากปรับสภาพสาหรายพุงชะโดครบ 48 ช่ัวโมงแลว เติมโลหะหนัก Cu, Zn และ

Pb ในแตละถังใหมีความเขมขนแสดงดังตารางที่ 1 ตารางที่ 1 ความเขมขนของโลหะหนักท่ีใชในการทดลองเพื่อทดสอบความสามารถในการดูดซับของสาหรายพุงชะโด

ถังปลูกพืช ความเขมขน (mg/l)

ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) ตะกัว่ (Pb) 0 0.000 0.000 0.000

1A , 2A , 3A 0.050 1.000 0.050

1B , 2B , 3B 0.100 15.000 0.100

1C , 2C , 3C 2.000 5.000 0.200 หมายเหตุ 0 เปนชุดควบคุม (control)

1A-3A เปนชุดการทดลองที่มีความเขมขนของ Cu, Zn และ Pb ตามมาตรฐานคุณภาพน้ําดื่ม (กรมควบคุมมลพิษ, 2541)

1B-3B เปนชุดการทดลองที่มีความเขมขนของ Cu, Zn และ Pb ตามมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร (กรมควบคุมมลพิษ, 2541)

1C-3C เปนชุดการทดลองที่มีความเขมขนของ Cu, Zn และ Pb ตามมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม (กรมควบคุมมลพิษ, 2541)

26

 

 

3.2. ทดสอบการดูดซับโลหะหนักของสาหรายพุงชะโดเปนเวลา 72 ช่ัวโมง ในระหวางที่ทําการทดสอบตองวัดคาตางๆ เชนเดียวกับขั้นตอนการปรับสภาพสาหรายเสนดาย และเก็บตัวอยางสาหรายกับตัวอยางน้ําในแตละถังทุก 8 ช่ัวโมง

3.2.1. การเก็บตัวอยางสาหรายพุงชะโด (ลัดดาวัลย, 2550)

เก็บตัวอยางสาหรายในแตละถัง ถังละประมาณ 8 – 11 กรัมน้ําหนักเปยก (กอนชั่งนําสาหรายมาพึ่งลมประมาณ 10-15 นาที)

3.2.2. การเก็บตัวอยางน้ํา (กรมควบคุมมลพิษ, 2541)

ตวงตัวอยางน้ําในแตละถัง ถังละ 100 ml ใสในขวดพอลิเอธิลีน ปรับ pH ของน้ําใหต่ํากวา 2 โดยเติม conc. HNO3 1 mL และเก็บไวในตูเย็นอุณหภูมิ 4 °C (เก็บไดนาน 6 เดือน ถายังไมทําการวิเคราะห)

4. การวิเคราะหโลหะหนัก Cu, Zn และ Pb ในสาหรายพุงชะโดและตัวอยางน้ํา

4.1. การยอยตัวอยางสาหรายพุงชะโด (ลัดดาวัลย, 2550)

4.1.1. นําตัวอยางพืชที่ไดใสในถุงผาดิบอบที่อุณหภูมิ 105 °C เปนเวลา 24 ช่ัวโมง ทิง้ไวใหเย็น แลวนําไปชั่งน้ําหนักแหง

4.1.2. นําตัวอยางสาหรายที่อบแหงแลวจากขอ 4.1.1. ใสใน Crucible (ทําความสะอาดและนําไปเผาที่ 800 °C เปนเวลา 20 นาที) เผาบนเตาไฟฟา (ทําในตูควัน) โดยขณะเผาใหใชแทงแกวคน จนกระทั่งตัวอยางสาหรายไหมสมบูรณและไมมีควัน

4.1.3. นําตัวอยางสาหรายที่เผาแลวจากขอ 4.1.2. เผาตอที่อุณหภูมิ 600 °C เปนเวลา

3 ช่ัวโมง

4.1.4. เติม 2M HCl : 1M HNO3 (อัตราสวน 1:1) ปริมาตร 5 mL ลงใน Crucible เพื่อละลายตัวอยางสาหราย

27

 

 

4.1.5. กรองตัวอยางสาหรายที่ละลายแลวดวยกระดาษกรองเบอร 42 ใสในขวดเชิงปริมาตรขนาด 50 mL และปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นปราศจากไอออน (Distilled deionize water)

4.1.6. นําไปวิเคราะหหาปริมาณโลหะหนักดวยเทคนิค AAS ถาหากยังไมทําการวิเคราะหใหเก็บตัวอยางสาหรายที่ยอยแลวที่อุณหภูมิ 4 °C และตองทําการวิเคราะหภายใน 7 วัน

4.2. การยอยตัวอยางน้ํา

4.2.1. ปเปตตตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL ใสในขวดรูปชมพูขนาด 250 mL จากนั้นเติม conc. HNO3 5 mL ตมใหเดือดชา ๆ ใหตัวอยางระเหยจนเหลือปริมาตร 10-20 mL ถาไดสารละลายใสไมมีสีใหหยุดการยอย แตถาสารละลายไมใสหรือมีสี ใหทิ้งไวใหเย็น แลวเติม conc. HNO3 5 mL แลวตมตอจนใสและไมมีสี (ควรระวังไมใหตัวอยางน้ําแหงในระหวางการยอย)

4.2.2. ทิ้งใหเย็น ลางขวดรูปกรวยดวยน้ํากลั่นปราศจากไอออน (Distilled deionize

water) ถามีตะกอนใหกรองตัวอยางดวยกระดาษกรองเบอร 42

4.2.3. เทสารละลายใสขวดเชิงปริมาตรขนาด 25 mL และปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นปราศจากไอออน (Distilled deionize water) นําไปวิเคราะหหาปริมาณโลหะหนักดวยเทคนิค AAS ถาหากยังไมทําการวิเคราะหใหเก็บตัวอยางน้ําที่ยอยแลวที่อุณหภูมิ 4 °C และตองทําการวิเคราะหภายใน 7 วัน

4.3. การเตรียมกราฟมาตรฐานของโลหะหนัก Cu, Zn และ Pb

4.3.1. เตรียมกราฟมาตรฐานของ Cu โดยนําสารละลายมาตรฐาน Cu ความเขมขน 1,000 mg/L มาเจือจางดวยน้ํากล่ันปราศจากไอออน (Distilled deionize water) ใหมีความเขมขน 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 และ 1.6 mg/L นําไปวัดคาการดูดกลืนคล่ืนแสงที่ความยาวคลื่น 324.8 nm โดยปฎิบัติตามเอกสารวิธีการใชเครื่อง Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer จากบริษัท Varian รุน Spectra AA 220 FS

28

 

 

4.3.2. เตรียมกราฟมาตรฐานของ Zn โดยนําสารละลายมาตรฐาน Zn ความเขมขน 1,000 mg/L มาเจือจางดวย 0.1% HNO3 ใหมีความเขมขน 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 และ 1.6 mg/L นําไปวัดคาการดูดกลืนคล่ืนแสงที่ความยาวคลื่น 213.9 nm โดยปฎิบัติตามเอกสารวิธีการใชเครื่อง Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer จากบริษัท Varian รุน Spectra AA 220 FS

4.3.3. เตรียมกราฟมาตรฐานของ Pb โดยนําสารละลายมาตรฐาน Pb ความเขมขน

1,000 mg/L มาเจือจางดวย 1% HNO3 ใหมีความเขมขน 0.2, 0.4, 0.8 และ 1.0 mg/L นําไปวัดคาการดูดกลืนคล่ืนแสงที่ความยาวคลื่น 217.0 nm โดยปฎิบัติตามเอกสารวิธีการใชเครื่อง Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer จากบริษัท Varian รุน Spectra AA 220 FS

4.4. การวิเคราะห

4.4.1. วิเคราะหหา Cu โดยนําตัวอยางน้ําที่ไดจากขอ 4.2.3. และตัวอยางสาหรายที่ไดจากขอ 4.1.6. ไปวิเคราะหดวย Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer ที่ความยาวคลื่น 324.8 nm อานคาความเขมขนจากกราฟมาตรฐาน

4.4.2. วิเคราะหหา Zn โดยนําตัวอยางน้ําที่ไดจากขอ 4.2.3. และตัวอยางสาหรายที่ได

จากขอ 4.1.6. ไปวิเคราะหดวย Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer ที่ความยาวคลื่น 213.9 nm อานคาความเขมขนจากกราฟมาตรฐาน

4.4.3. วิเคราะหหา Pb โดยนําตัวอยางน้ําที่ไดจากขอ 4.2.3. และตัวอยางสาหรายที่ไดจากขอ 4.1.6. ไปวิเคราะหดวย Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer ที่ความยาวคลื่น 217.0 nm อานคาความเขมขนจากกราฟมาตรฐาน

29

 

 

สถานที่และระยะเวลาการทําวิจัย

สถานที ่

1. เก็บตัวอยางพืช ณ ตําบลพงตึก อําเภอทามะกา จังหวัดกาญจนบุรี

2. ศกึษาวเิคราะหตัวอยางน้ําและพืช ณ หองปฏิบัติการเคมี สาขาวิชาเคมี สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน จังหวดันครปฐม

ระยะเวลาในการวิจัย

การทดลองนี้เร่ิมตั้งแต 20 มีนาคม พ.ศ. 2550 – 30 เมษายน พ.ศ. 2551

30

 

 

ผลและวิจารณการทดลอง 1. การปรับสภาพของสาหรายพุงชะโด

จากการปรับสภาพสาหราย โดยนําสาหรายพุงชะโด 350 กรัม มาปลูกอยูในน้ํากล่ัน 30 ลิตร

และทําการควบคุมการใหแสง อุณหภูมิ คาพีเอช พบวาสาหรายพุงชะโดสามารถเจริญเติบโตไดดีที่ชวงอุณหภูมิ 25 – 26 °C คาพีเอช 6.5-6.7 คาความเขมแสง 14-19 Lux และคาการนําไฟฟาอยูในชวง 0.34 -0.36 mS โดยลักษณะของสาหรายแสดงดังภาพที่ 3

ภาพที่ 4 ลักษณะสาหรายพงุชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.) ในชวงเวลาการปรับสภาพ

ระยะเวลา 48 ชั่วโมง 2. การดูดซับโลหะหนัก Cu, Zn และ Pb ท่ีระดับความเขมขนตาง ๆ โดยสาหรายพงุชะโดในชวง

ระยะเวลา 72 ชั่วโมง

2.1. สภาพของสาหรายพุงชะโดตลอดระยะเวลา 72 ช่ัวโมง เมื่อทําการปรับสภาพสาหรายเปนเวลา 48 ช่ัวโมง จึงใสโลหะหนกั 3 ชนิด คือ Cu, Zn

และ Pb ที่ระดับความเขมขนตาง ๆ และสังเกตการเปลี่ยนแปลงสภาพของสาหรายเปนเวลา 72 ช่ัวโมง โดยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นแสดงดังตารางที่ 2

31

 

 

ตารางที่ 2 สภาพของสาหรายพุงชะโดตลอดระยะเวลาการทดลองในชวง 72 ชั่วโมง

สภาพของสาหรายพุงชะโดที่เวลา (ชม.)bถังปลูกa

สาหราย 0 8 16 24 32 40 48 56 64 720 ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ

1A-3A ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ

1B-3B ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ใบและลําตนมีสีเขียวเขม

ใบและลําตนมีสีเขียวเขม

ใบและลําตนมีสีเขียวเขม

ใบและลําตนมีสีเขียวเขม

1C-3C ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ปกต ิ ใบและลําตนมีสีเขียวเขม

ใบและลําตนมีสีเขียวเขม

ใบและลําตนออนนิ่ม มีสีเขียวเขมปนเหลือง

ใบและลําตนออนนิ่ม มีสีเขียวเขมปนเหลือง

ตาย มีสีคล้ํา รวมกันเปน

กลุม

ตาย มีสีคล้ํา รวมกันเปน

กลุม

หมายเหต ุ a หมายถึง 0 = ชุดควบคุม (control) 1A-3A = ความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานคุณภาพน้ําดื่ม (Cu 0.05, Zn 1.00 และ Pb 0.05 mg/L) 1B-3B = ความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร (Cu 0.10, Zn 15.00 และ Pb 0.10 mg/L) 1C-3C = ความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม (Cu 2.00, Zn 5.00 และ Pb 0.20 mg/L)

b หมายถึง สภาพของสาหราย ปกติ มีลักษณะดังภาพที่ 3 (ก.) ใบและลําตนมีสีเขียวเขม มีลักษณะดังภาพที่ 3 (ข.) ใบและลําตนออนนิ่ม มีสีเขียวเขมปนเหลือง มีลักษณะดังภาพที่ 3 (ค.) ตาย มีสีคล้ํา รวมกันเปนกลุม มีลักษณะดังภาพที่ 3 (ง.)

32

 

 

ก. ข. ค. ง. ภาพที่ 5 สภาพของสาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.)

ก. สภาพของสาหรายพุงชะโดปกต ิข. สภาพของใบ และ ลําตนสาหรายพุงชะโดที่มีสีเขียวเขม ค. สภาพใบ และ ลําตนสาหรายพุงชะโดที่ออนนิ่ม มีสีเขียวเขมปนเหลือง ง. สภาพของสาหรายพุงชะโดที่ตาย มีสีคลํ้า รวมกันเปนกลุม

33

 

 

จากตารางที่ 2 แสดงใหเห็นวา สภาพของสาหรายในชุดควบคุม (control) และชุดที่มีความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานน้ําดื่ม (1A-3A) จะมีสภาพปกติตลอดระยะเวลาของการทดลอง 72 ช่ัวโมง สวนชุดที่มีความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร (1B-3B) สภาพของสาหรายจะเปนปกติในชวง 40 ช่ัวโมงแรกของการทดลอง เมื่อระยะเวลาผานไปใบและลําตนของสาหรายพุงชะโดจะมีสีเขียวเขม และชุดที่มีความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม (1C-3C) สาหรายจะมีสภาพเปนปกติในชวง 24 ช่ัวโมงแรก หลังจากนั้นใบและลําตนจะเริ่มมีสีเขียวเขม จนกลายเปนสีเขียวปนเหลือง ใบและลําตนออนนิ่ม เมื่อเวลาผานไปที่เวลา 64 ช่ัวโมง สาหรายจึงคอยๆมีสีคลํ้า ใบและลําตนหลุดออกจากกันรวมเปนกลุม และตายในที่สุด ดังนั้นจะเห็นไดวาสาหรายพุงชะโดสามารถทนตอโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด ที่ระดับความเขมขนตาง ๆ ไดแตกตางกัน โดยที่สภาวะตามมาตรฐานน้ําดื่ม จะมีความเขมขนของโลหะหนักทั้ง 3 ชนิดต่ําจึงไมแสดงความเปนพิษตอสาหราย เมื่อระดับความเขมขนของโลหะหนักเพิ่มขึ้น โลหะหนักจะแสดงความเปนพิษตอสาหราย โดยท่ีสภาวะตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร และน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม โลหะหนักจะเริ่มแสดงความเปนพิษตอสาหรายพุงชะโดหลังการทดลองภายใน 48 ช่ัวโมง และ 32 ช่ัวโมง ตามลําดับ

2.2. การวิเคราะหความเขมขนของโลหะหนักในสาหรายพุงชะโด

ในการวิเคราะหหาความเขมขนของโลหะหนัก ทองแดง สังกะสี และตะกั่ว ในสาหราย พุงชะโด โดยทําการเก็บตัวอยางสาหรายทุก ๆ 8 ช่ัวโมง เปนระยะเวลา 72 ช่ัวโมง และศึกษาที่ระดับความเขมขนของโลหะหนักทั้ง 3 ชนิดตามมาตรฐานน้ําดื่ม มาตรฐานน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร มาตรฐานน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม แสดงผลดังตารางที่ 3 พบวา

2.2.1. จากการวิ เคราะห เมื่อระยะเวลาการทดลองเพิ่มขึ้น ความเขมขนของ

โลหะทองแดง สังกะสี ตะกั่ว ที่สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับไดจะเพิ่มขึ้นอยางมีนัยสําคัญ โดยที่สภาวะความเขมขนของทองแดง 0.05 ppm, 0.10 ppm และ 2.00 ppm สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับทองแดงไดสูงสุดที่ 32, 72 และ 32 ช่ัวโมง มีความเขมขนเทากับ 87.0887, 134.5899 และ 323.9030 mg/kg (น้ําหนักแหง) ตามลําดับ

34

 

 

ที่สภาวะความเขมขนของสังกะสี 1.00 ppm สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับสังกะสีไดสูงสุดที่ 48 ช่ัวโมง มีความเขมขนเทากับ 375.2654 mg/kg (น้ําหนักแหง) สวนที่สภาวะ 15.00 ppm สามารถดูดซับสังกะสีไดสูงสุดที่ 32 ช่ัวโมง มีความเขมขนเทากับ 2,834.1719 mg/kg (น้ําหนักแหง) และที่สภาวะ 5.00 ppm สามารถดูดซับสังกะสีสูงสุดที่ 56 ช่ัวโมง มีความเขมขนเทากับ 931.1896 mg/kg (น้ําหนักแหง) ทีส่ภาวะความเขมขนของตะกั่ว 0.05 ppm สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับตะกั่วไดสูงสุดที่ 40 ช่ัวโมง มีความเขมขนเทากับ 28.3333 mg/kg (น้ําหนักแหง) สวนที่สภาวะ 0.10 ppm และ 0.20 ppm สามารถดูดซับตะกั่วไดสูงสุดที่ 72 และ 64 ช่ัวโมง มีความเขมขนเทากับ 48.2372 และ 132.0522 mg/kg (น้ําหนักแหง) ตามลําดับ จากการทดลอง แสดงใหเห็นวา สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับโลหะหนักทั้งสามชนิดในสภาวะตาง ๆ ได เมื่อระยะเวลาเพิ่มขึ้น ปริมาณโลหะหนักในสาหรายพุงชะโดจะสูงขึ้น โดยระยะเวลาที่สาหรายพุงชะโดดูดซับโลหะหนักไดสูงสุดในแตละสภาวะจะไมเทากัน เนื่องจากตะกั่วเปนโลหะหนักที่เปนพิษตอพืช ในขณะที่ทองแดงและสังกะสีเปนธาตุอาหารรอง (Micro nutrient) ของพืช (ลัดดาวัลย, 2550) สาหรายพุงชะโดจึงสามารถดูดซับไดมาก และแสดงความเปนพิษนอยกวาตะกั่ว โดยการดูดซับโลหะหนักทั้งสามชนิดของสาหรายพุงชะโดในชวงเวลากอนถึงจุดสูงสุดเปนไปอยางรวดเร็ว เมื่อดูดซับถึงจุดสูงสุดปริมาณของตะกั่วในสาหรายพุงชะโดจะลดลงอยางแปรปรวน สวนทองแดงและสังกะสีในสาหรายพุงชะโดจะคอย ๆ ลดลง ซ่ึงการที่พืชมีความสามารถในการดูดซับโลหะแตละชนิดไดแตกตางกัน เนื่องมาจากความทนทาน (tolerant) ของพืช และความตองการโลหะหนักแตละชนิดของพืชแตกตางกัน คือพืชมีความทนทานตอทองแดง 2-5 mg/L และสังกะสี 2-10 mg/L (Kamal. M. et al. 2004) ผลการทดลองนี้มีลักษณะคลายกับการทดลองของ Kenkinkan. O.(2004) พบวา สาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum) สามารถดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด คือ Cu (II), Zn (II) และ Pb (II) เกิดขึ้นอยางรวดเร็วในชวงเวลาแรกของการทดลอง หลังจากนั้นจะเริ่มคงที่ และคอย ๆ ลดลง เนื่องจากพืชมีความตองการนอยหรือมีการกําจัดออก

35

 

 

2.2.2. จากตารางที่ 4 แสดงใหเห็นวา เมื่อระดับความเขมขนของโลหะหนักตางกัน สาหราย พุงชะโดสามารถดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิดไดแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญ โดยพบวาเมื่อความเขมขนของโลหะหนักเพิ่มขึ้น (คือ สภาวะความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานน้ําดื่ม น้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร น้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม ตามลําดับ) สาหรายพุงชะโดจะสามารถดูดซับโลหะหนักไดสูงขึ้นดวย สวนความเขมขนของสังกะสีที่สภาวะความเขมขนของโลหะหนักตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตรมีคาสูงกวาที่สภาวะตามมาตรฐานน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม เนื่องจากสังกะสีสามารถแพรกระจายออกสูส่ิงแวดลอมทางน้ําไดมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งจากการใชยาปราบศัตรูพืชทางการเกษตร การชะลางของน้ําฝนจากบานที่มุงหลังคาดวยโลหะสังกะสีเคลือบ มีโอกาสปนเปอนลงในแหลงน้ําได (เปยมศักดิ์, 2525) จะเห็นไดวาระดับความเขมขนเริ่มตนของโลหะมีผลตอการดูดซับของพืช คือ เมื่อระดับความเขมขนเริ่มตนสูง พืชสามารถดูดซับไดมากขึ้นดวย ที่เปนเชนนี้เนื่องจาก ที่ระดับความเขมขนของโลหะหนักสูง การแพรสูเซลลพืชเกิดอยางรวดเร็ว และปริมาณสูงกวาที่ระดับความเขมขนต่ํา พืชจึงสะสมโลหะหนักไดมาก (ลัดดาวัลย, 2550)

ความเขมขนเริ่มตน (ppm) ความเขมขน (mg/kg น้ําหนกัแหง) aโลหะ

หนัก เวลา (ชม.) 0 8 16 24 32 40 48 56 64 720.0500 36.9172 62.9282 66.4811 64.8942 87.0887 74.4556 65.9510 53.8022 72.9001 82.84980.1000

51.5437 68.7626 77.6293 112.4854 96.2199 93.9405 91.5985 92.2028 115.5006 134.58992.0000 51.5621 69.0184 151.8421 246.2136 323.9030 192.0992 149.7678 161.0671 187.9432 156.4153

Cu

Control 24.2634 22.4525 19.2150 30.0752 28.8198 25.6595 12.0443 25.9776 28.4686 36.39700.0500 1.5138 1.9961 1.9594 16.6306 24.5098 28.3333 8.8873 14.2653 26.9192 23.14030.1000

1.4912 1.9773 7.8431 11.9872 2.0712 5.8893 4.4723 12.8106 44.7690 48.23720.2000 4.9940 8.4494 35.5230 71.9246 95.2672 73.8177 95.4550 116.6586 132.0522 127.1089

Pb

Control - - - - - - - - - -1.0000 185.0746 245.5147 241.2987 341.3168 282.1236 348.9259 375.2654 237.5845 311.6027 366.102315.0000

1,005.0242 2,286.4892 2,519.7284 2,716.4628 2,834.1719 2,378.1705 2,059.8838 2,055.5369 1,900.5988 2,117.48635.0000 611.8122 578.8745 673.7288 694.9695 797.9374 715.4011 861.1125 931.1896 917.1719 898.8775

Zn

Control 55.1993 26.6148 28.1889 88.5473 71.0201 49.4217 50.7731 45.2793 57.9025 80.9191 หมายเหตุ a หมายถึง ความเขมขนของโลหะหนักในน้ําทั้ง 3 ชนิดที่เวลาตาง ๆ มีความแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95% โดยใช Univariate Analysis of variance วิธี Post Hoc Tests

- หมายถึง ไมสามารถตรวจวัดได เนื่องจากมีความเขมขนต่ํากวาขีดจํากัดของการตรวจหา (detection limit) ของเครื่องมือ

36

ตารางที่ 3 ความเขมขนของโลหะหนักในสาหรายพุงชะโดที่สภาวะตาง ๆ หลังการทดลองเปนระยะเวลา 72 ชั่วโมง

 

 

37

 

 

ตารางที่ 4 เปรียบเทียบความแตกตางระหวางความเขมขนของ Cu, Zn และ Pb ในสาหรายพุงชะโด และน้ําปนเปอน ท่ีสภาวะตาง ๆ หลังการทดลองเปนระยะเวลา 72 ชั่วโมง

Mean Difference Sig โลหะหนัก

ความ เขมขนเร่ิมตน (ppm)

ความเขมขนที่เทียบ (ppm) ในพืช ในน้ํา ในพืช ในน้ํา

0.1000 -26.6205 -0.0470 0.156 0.718 0.0500 2.0000 -102.1564 a -0.8126 a 0.000 0.000 0.0500 26.6205 0.0470 0.156 0.718 0.1000 2.0000 -75.5359 a -0.7657 a 0.001 0.000 0.0500 102.1564 a 0.8126 a 0.000 0.000

Cu

2.0000 0.1000 75.5359 a 0.7657 a 0.001 0.000 0.1000 0.6607 -0.0336 a 0.949 0.000 0.0500 0.2000 -61.3096 a -0.0598 a 0.000 0.000 0.0500 -0.6607 0.0336 a 0.949 0.000 0.1000 0.2000 -61.9702 a -0.0262 a 0.000 0.002 0.0500 61.3096 a 0.0598 a 0.000 0.000

Pb

0.2000 0.1000 61.9702 a 0.0262 a 0.000 0.002 15.0000 -474.6266 a -2.8515 a 0.002 0.002 1.0000 5.0000 -1893.8744 a -11.2298 a 0.000 0.000 1.0000 474.6266 a 2.8515 a 0.002 0.002 15.0000 5.0000 -1419.2478 a -8.3783 a 0.000 0.000 1.0000 1893.8744 a 11.2298 a 0.000 0.000

Zn

5.0000 15.0000 1419.2478 a 8.3783 a 0.000 0.000

หมายเหต ุ a หมายถึง มีความแตกตางกันอยางมีนัยสําคญัที่ระดับความเชื่อมั่น 95% โดยใช Univariate Analysis of variance วิธี Post Hoc Tests

38

 

 

2.3. การวิเคราะหความเขมขนของโลหะหนักในน้ําปนเปอนที่สภาวะตาง ๆ

จากตารางที่ 4 และ 5 พบวาเมื่อระยะเวลาในการทดลองเพิ่มขึ้น ความเขมขนของทองแดง สังกะสี และตะกั่ว ในน้ําลดลงอยางมีนัยสําคัญ โดยความเขมขนของทองแดงที่สภาวะความเขมขนตามมาตรฐานน้ําดื่ม น้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร และน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม ของโลหะหนักทั้งสามชนิด ที่เวลาเริ่มตนมีคาเทากับ 0.0454, 0.1973 และ 1.9425 ppm ตามลําดับ เมื่อส้ินสุดการทดลองความเขมขนของทองแดงจะมีคาลดลง คือ 0.0171, 0.0306 และ 0.3810 ppm ตามลําดับ ความเขมขนของสังกะสีที่สภาวะทั้ง 3 ดังกลาว ที่เวลาเริ่มตนมีคาเทากับ 0.7894, 18.0883 และ 5.5940 ppm ตามลําดับ เมื่อส้ินสุดการทดลองความเขมขนของสังกะสีจะมีคาลดลง คือ 0.3345, 7.3233 และ 2.3835 ppm ตามลําดับ เชนเดียวกัน ความเขมขนของตะกั่วที่สภาวะทั้ง 3 ดังกลาว ที่เวลาเริ่มตนมีคาเทากับ 0.0475, 0.1225 และ 0.1642 ppm ตามลําดับ เมื่อส้ินสุดการทดลองความเขมขนของตะกั่วจะมีคาลดลง คือ 0.0042, 0.0267และ 0.0358 ppm ตามลําดับ จากผลการศึกษาขางตนแสดงใหเห็นวา สาหรายพุงชะโดมีความสามารถในการดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด คือ ทองแดง สังกะสี และตะกั่วได

ความเขมขนเริม่ตน (ppm)

ความเขมขน a (ppm) โลหะหนัก

เวลา (ชม.) 0 8 16 24 32 40 48 56 64 720.0500 0.0454 0.0667 0.0386 0.0315 0.0322 0.0280 0.0264 0.0261 0.0273 0.01710.1000

0.1973 0.0846 0.1476 0.1060 0.0506 0.0547 0.0450 0.0449 0.0478 0.03062.0000 1.9425 1.5059 1.1250 0.8229 0.7193 0.5830 0.5257 0.4624 0.3981 0.3810

Cu

Control 0.0117 0.0095 0.0090 0.0105 0.0110 0.0095 0.0122 0.0118 0.0140 0.00420.0500 0.0475 0.0608 0.0440 0.0392 0.0367 0.0117 0.0158 0.0100 0.0058 0.00420.1000

0.1225 0.0792 0.0950 0.0817 0.0625 0.0475 0.0300 0.0317 0.0350 0.02670.2000 0.1642 0.1408 0.1317 0.1175 0.0842 0.0633 0.0500 0.0517 0.0350 0.0358

Pb

Control 0.0075 - - 0.0125 0.0125 - - - - -1.0000 0.7894 0.7347 0.6821 0.6353 0.4196 0.4356 0.3493 0.3390 0.3323 0.3345

15.0000

18.0883 15.3900 14.0183 12.9000 12.8017 10.8433 9.6983 8.5533 7.7330 7.32335.0000 5.5940 4.2015 3.9657 3.5874 3.2275 2.9361 2.7297 2.4987 2.4426 2.3835

Zn

Control 0.0154 0.0143 0.0071 - 0.0189 0.0232 0.0138 0.0124 0.0251 0.0026 หมายเหตุ a หมายถึง ความเขมขนของโลหะหนักในน้ําทั้ง 3 ชนิดที่เวลาตาง ๆ มีความแตกตางกันอยางมีนัยสําคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95% โดยใช Univariate Analysis of variance วิธี Post Hoc Tests

- หมายถึง ไมสามารถตรวจวัดได เนื่องจากมีความเขมขนต่ํากวาขีดจํากัดของการตรวจหา (detection limit) ของเครื่องมือ

39

 

 

ตารางที่ 5 ความเขมขนของโลหะหนักในน้ําปนเปอนที่สภาวะตาง ๆ หลังการทดลองเปนระยะเวลา 72 ชั่วโมง

40

 

 

3. ความสัมพันธระหวางปริมาณโลหะหนัก Cu, Zn และ Pb ท่ีลดลงในน้าํปนเปอนและเพิ่มขึ้นในสาหรายพงุชะโด ท่ีสภาวะตาง ๆ

จากการทดลอง เมื่อพิจารณาความสัมพันธระหวางความเขมขนโลหะหนัก Cu, Zn และ Pb

ในสาหรายพุงชะโดกับความเขมขนโลหะหนักในน้ําปนเปอน ที่สภาวะตาง ๆ พบวามีความสัมพันธกันดังนี ้

ภาพที่ 6 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของทองแดง (Cu) ในสาหรายพงุชะโดและน้ําท่ีสภาวะ

ตาง ๆ จากการทดลองเปนระยะเวลา 72 ชั่วโมง

41

 

 

ภาพที่ 7 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของสงักะสี (Zn) ในสาหรายพงุชะโดและน้ําท่ีสภาวะ ตาง ๆ จากการทดลองเปนระยะเวลา 72 ชั่วโมง

42

 

 

ภาพที่ 8 ความสัมพันธระหวางความเขมขนของตะกั่ว (Pb) ในสาหรายพุงชะโดและน้ําท่ีสภาวะ

ตาง ๆ จากการทดลองเปนระยะเวลา 72 ชั่วโมง จากภาพที่ 6, 7 และ 8 พบวา ที่ทุกสภาวะความเขมขนของโลหะหนักทองแดง สังกะสี และตะกั่ว ความเขมขนที่เหลืออยูในน้ํามีความสัมพันธกับความเขมขนของโลหะหนักในสาหรายพุงชะโด โดยเมื่อเวลาผานไปความเขมขนของโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด ในน้ําปนเปอนจะคอย ๆ ลดลง จนกระทั่งเริ่มจะคงที่ สวนความเขมขนของโลหะหนักในสาหรายพุงชะโดสูงขึ้น จนถึงจุดที่สาหรายพุงชะโดดูดซับไดสูงสุด ความเขมขนของโลหะหนักในสาหรายจึงเริ่มลดลง

จากความสัมพันธดังกลาวแสดงใหเห็นวา สาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิดที่ปนเปอนในน้ําได

43

 

 

สรุปผลการศึกษา

สาหรายพุงชะโดเปนพืชใตน้ํา มีการเจริญเติบโตอยูใตน้าํทั้งหมด สวนของราก ลําตน ใบ จมอยูใตน้ําจึงมีโอกาสสัมผัสกับน้ําตลอดเวลา จึงทําใหสาหรายพุงชะโดสามารถดูดซับโลหะหนกัทั้ง 3 ชนิด คือ ทองแดง สังกะสี และ ตะกัว่ ที่ปนเปอนอยูในน้ําได จากการศึกษาพบวา เมื่อระยะ เวลาเพิ่มขึ้น ความเขมขนของโลหะหนกัทัง้ 3 ชนิดดังกลาวที่ปนเปอนในน้ํา ที่สภาวะตามมาตรฐานน้ําดื่ม น้ําทิ้งจากครัวเรือนและการเกษตร และน้ําทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนคิมอุตสากรรม จะลดลงอยางมีนัยสําคัญ โดยสาหรายพุงชะโดจะสามารถดูดซึมโลหะหนักเหลานี้ไดแตกตางกัน

44

 

 

เอกสารและสิ่งอางอิง กรมควบคุมมลพิษ. 2541. คูมือการเก็บตัวอยางน้ํา. กรุงเทพฯ. กรมประมง กองประมงน้ําจืด. 2538. พรรณไมน้ําในประเทศไทย (Aquatic plants in Thailand).

พิมพคร้ังที่ 1. โรงพิมพชุมนุมสหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย. กรุงเทพมหานคร. ชูจิตต เครือตราชูเกียรต. 2523. การวิเคราะหปรอท แคดเมียม และตะกั่วในน้ําท่ีมาจากแหลงน้ําท่ีมี

การใชท่ีดินประเภทตาง ๆ บริเวณสถานีวิจัยสิ่งแวดลอมสะแกราช.วิทยานิพนธปริญาโท. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร, นครปฐม

ทบวงมหาวิทยาลัย. 2541. เคมี เลม 2. พิมพคร้ังที่ 8. สํานักพิมพอักษรเจริญทัศน, กรุงเทพฯ. ฐิติยา. 2550. เอกสารประกอบการสอนวิชาพิษวิทยาสิ่งแวดลอม (Environmental Toxicology).

สายวิชาวิทยาศาสตร คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. ปาริชาติ ยาอุด. 2543. สาหรายพุงชะโด. ที่มา : http://www.uru.ac.th/~botany/images/7/53000/001/

0323(1). 10 มนีาคม 2551. เปยมศักดิ์ เมนะเศวท. 2543. แหลงน้ํากับปญหามลพิษ. พิมพคร้ังที่ 1. สํานักพิมพแหงจุฬาลงกรณ

มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ. มาลินี ล้ิมโภคา. 2527. พิษวิทยาและปญหาที่พบในสัตว. โรงพิมพจรัสสนิทวงศ, กรุงเทพฯ. แมน อมรสิทธิ์ และ อมร เพชรสม. 2539. หลักการและเทคนิคการวิเคราะหเชิงเครื่องมือ. ภาควิชา

เคมี คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย. ชวนพิมพ, กรุงเทพฯ. ใยผกา. 2537. ความเปนไปไดในการนํากากตะกอนโลหะหนักมาใชเปนวัตถุดิบสําหรับการผลิต

กระเบื้องดินเผาปูพื้น. วิทยานิพนธปริญญาโท. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.

45

 

 

ลัดดาวัลย. 2550. การศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักท่ีปนเปอนในน้ําดวยสาหรายเสนดาย. ปญหาพิเศษปริญญาตรี. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.

วรพันธ. 2532. การศึกษาปริมาณโลหะหนักในน้ํา ดินตะกอนและผักตบชวาในบึงมังกะสัน.

วิทยานิพนธปริญญาโท. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. สุชาดา ศรีเพ็ญ. 2542. พรรณไมน้ําในประเทศไทย. ภาควิชาพฤกษศาสตร คณะวิทยาศาสตร

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. อรพรรณ. 2535. โรคพิษแอสเบสตอลและโรคปอดอักเสบจากฝุนในอุตสาหกรรมและสิ่งแวดลอมกับ

การปองกัน. กองสุขศึกษา สํานักงานปลัดกระทรวงสาธารณสุข. อรุณี รอดลอย. มปป. พรรณไมน้ําในวรรณคดีไทย (Aquatic Plants in Thailand Literature). กลุม

งานวิจัยและพัฒนาสถานแสดงพันธุสัตวน้ํา; กรมประมง. Kamal, M., A.E. Ghaly, N. Mahmouda, R. Cote. 2004. Phytoaccumulation of heavy metals by

aquatic plants. Environment International. 29 (2004) : 1029– 1039. แหลงที่มา : http://www.sciencedirect.com. 30 ตุลาคม 2550.

Keskinkan, O., M.Z.L. Goksu, A. Yuceer, M. Basibuyuk and C.F. Forster. 2003. Heavy metal

adsorption characteristics of a submerged aquatic plant (Myriophyllum spicatum). Process Biochemistry. 39 (2003) : 179-183. ที่มา : http://www.sciencedirect.com. 30 ตุลาคม 2550.

Keskinkan, O., M.Z.L. Goksu, A. Yuceer, M. Basibuyuk and C.F. Forster. 2004. Heavy metal

adsorption properties of a submerged aquatic plant (Ceratophyllum demersum). Bioresource Technology. 92 (2004) : 197–200. ที่มา : http://www.sciencedirect.com. 30 ตุลาคม 2550.

46

 

 

Suneerat Ruangsomboon. 2004. Removal of lead and cadmium by microalgae Phormidium angustissimum and Chlorella vulgaris. ที่มา : http://www.sciencedirect.com. 4 มีนาคม 2551.

Sushera B. 2004. Phytoremediation of cadmium contaminated wetland using aquatic macrophytes. ที่มา : http://www.sciencedirect.com. 7 มิถุนายน 2550.

United States Department of Agriculture. Classification for Kingdom Plantae Down to

Kingdom Plantae. ที่มา : http://plants.usda.gov/java/ClassificationServlet/kingdom=Plantae&name=Ceratophyllum +demersum&options=1. 11 มีนาคม 2551.

47

 

 

ภาคผนวก

48

 

 

ภาคผนวก ก บริเวณ และลักษณะของตัวอยางสาหรายพุงชะโดที่นํามาใชในการทดลอง

49

 

 

ภาพผนวกที่ ก1 บริเวณท่ีเก็บตัวอยาง ณ ตาํบลพงตึก อําเภอทามะกา จังหวัดกาญจนบุรี

ภาพผนวกที่ ก2 ลักษณะสาหรายพุงชะโดทีใ่ชในการทดลอง

50

 

 

ภาคผนวก ข

เครื่องมือ อปุกรณ และ ขั้นตอนในการทดลอง

51

 

 

ภาพผนวกที่ ข1 Flame - Atomic Absorption Spectrophotometer บริษัท Varian รุน Spectra

AA 220 FS

ภาพผนวกที่ ข2 เตาเผา บริษัท CARBOLITE รุน CWF 1300

52

 

 

ภาพผนวกที่ ข3 การจัดอุปกรณ และชุดการทดลองที่ใชในการปรับสภาพของสาหรายพุงชะโด

ภาพผนวกที่ ข4 การจัดอุปกรณ และชุดการทดลองที่ใชในการทดสอบการดูดซับโลหะหนักของ

สาหรายพงุชะโด

53

 

 

ภาคผนวก ค สูตรธาตุอาหารของพืช คาสูงสุดของจุลธาตุที่ถือเปนคายอมรับได

และ คาที่ทําใหผลผลิตลดลง 10 % ในพืช

54

 

 

ตารางภาคผนวกที่ ค1 ปริมาณธาตุอาหารชนิดมหธาตุ (Macro nutrients) และชนิดจุลธาตุ (Micro nutrients) ในสารละลายธาตุอาหารสูตร Enshi Solution

ชนิดธาตุอาหาร ธาตุและสารเคมี mg/L

N 122 P 21 K 156 Ca 80

มหธาตุ (Macro nutrients)

Mg 24 Fe-EDTA 23.6

H3BO3 2.86 MnSO4.H2O 1.538 ZnSO4.7H2O 0.22 CuSO4.5H2O 0.08

จุลธาตุ (Micro nutrients)

(NH4)2MoO7 0.01776

ที่มา : ลัดดาวลัย (2550)

55

 

 

ตารางภาคผนวกที่ ค2 คาสูงสุดของจุลธาตท่ีุถือเปนคายอมรับได และ คาท่ีทําใหผลผลิตลดลง 10%

ปริมาณในพืช (มิลลิกรัมตอกิโลกรัมน้ําหนกัแหงของพืช)

ธาตุ ไมเกิดเปนพษิ คาที่รับได คาที่เร่ิมอาการเปนพิษในพืช คาที่ทําใหผลผลิต

ลดลง 10 % สารหนู 2 15-50 1-20 แคดเมียม n.a. 3-5 10-20 ทองแดง 23 60-100 10-30 ปรอท 2 2-5 1-8 ตะกัว่ n.a. 100-400 n.a. สังกะสี 110 250-400 10-30 นิเกิล 35 100 100-500

หมายเหต ุn.a. ยังไมทราบปรมิาณที่แนนอนวาเปนคาที่ยอมรับได คาที่เริ่มอาการเปนพิษในพืช และ

คาที่ทําใหผลผลิตลดลง 10% ที่มา : ลัดดาวลัย (2550)

56

 

 

ภาคผนวก ง

อุณหภูมิน้ํา อุณหภูมหิอง พีเอช คาการนําไฟฟา ความเขมแสง ตลอดระยะเวลาการทดลอง

57

 

 

ตารางภาคผนวกที่ ง1 อุณหภูมิน้ํา อุณหภมิูหอง พีเอช และคาการนําไฟฟาของสาหรายพุงชะโดในการปรับสภาพ 48 ชั่วโมง

ถังปลูกตัวอยาง

อุณหภูมิของน้าํ (°C)

pH คาการนําไฟฟา (EC)

อุณหภูมขิองหอง(°C)

0 25.3 ± 0.3 6.64 ± 0.26 0.36 ± 0.01 25.0 ± 0.6 1A 25.4 ± 0.6 6.60 ± 0.30 0.36 ± 0.01 25.0 ± 0.6 2A 25.4 ± 0.8 6.58 ± 0.12 0.35 ± 0.03 25.0 ± 0.6 3A 25.3 ± 0.9 6.57 ± 0.13 0.35 ± 0.01 25.0 ± 0.6 1B 25.4 ± 0.8 6.50 ± 0.10 0.35 ± 0.02 25.0 ± 0.6 2B 25.4 ± 0.4 6.55 ± 0.25 0.34 ± 0.01 25.0 ± 0.6 3B 25.4 ± 0.7 6.55 ± 0.05 0.35 ± 0.01 25.0 ± 0.6 1C 25.4 ± 0.8 6.50 ± 0.10 0.36 ± 0.03 25.0 ± 0.6 2C 25.6 ± 0.6 6.57 ± 0.23 0.35 ± 0.01 25.0 ± 0.6 3C 25.5 ± 0.7 6.54 ± 0.16 0.36 ± 0.01 25.0 ± 0.6

หมายเหต ุผลที่แสดงในตารางเปนคาเฉลี่ย (Mean) ± คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation)

58

 

 

ตารางภาคผนวกที่ ง2 อุณหภูมิน้ํา อุณหภมิูหอง พีเอช และคาการนําไฟฟาของสาหรายพุงชะโดในการทดสอบการดูดซับโลหะหนัก 72 ชั่วโมง

ถังปลูกตัวอยาง

อุณหภูมิของน้าํ (°C)

pH คาการนําไฟฟา (EC)

อุณหภูมขิองหอง(°C)

0 25.2 ± 0.3 6.58 ± 0.12 0.36 ± 0.02 25.0 ± 0.9 1A 25.3 ± 0.2 6.53 ± 0.07 0.36 ± 0.01 25.0 ± 0.9 2A 25.3 ± 0.4 6.47 ± 0.03 0.35 ± 0.02 25.0 ± 0.9 3A 25.3 ± 0.2 6.54 ± 0.06 0.35 ± 0.01 25.0 ± 0.9 1B 25.4 ± 0.6 6.53 ± 0.17 0.35 ± 0.01 25.0 ± 0.9 2B 25.3 ± 0.5 6.57 ± 0.13 0.34 ± 0.02 25.0 ± 0.9 3B 26.0 ± 0.3 6.51 ± 0.09 0.35 ± 0.02 25.0 ± 0.9 1C 25.7 ± 0.4 6.50 ± 0.04 0.36 ± 0.03 25.0 ± 0.9 2C 25.4 ± 0.6 6.51 ± 0.11 0.35 ± 0.03 25.0 ± 0.9 3C 26.1 ± 0.4 6.50 ± 0.10 0.36 ± 0.01 25.0 ± 0.9

หมายเหต ุผลที่แสดงในตารางเปนคาเฉลี่ย (Mean) ± คาเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation)

คาความเขมแสง (Lux) เวลาในการปรับสภาพสาหราย (ชม.) เวลาในการทดสอบการดูดซับโลหะหนักของสาหราย (ชม.)

ถังปลูกสาหราย

0 8 16 24 32 40 48 0 8 16 24 32 40 48 56 64 720 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-18 15-18 0 14-18

1A 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-19 15-19 0 14-182A 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-18 15-19 0 14-193A 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-18 15-19 0 14-191B 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 15-18 15-19 15-19 0 15-19 15-19 0 14-18 15-19 0 14-182B 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-193B 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 15-18 15-19 15-19 0 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-191C 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 15-18 15-19 15-19 0 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-192C 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-18 15-18 0 14-183C 15-19 15-19 0 14-19 14-19 0 14-18 15-19 15-19 0 15-18 15-19 0 14-18 15-18 0 14-18

59

 

 

ตารางภาคผนวกที่ ง3 คาความเขมแสง ตลอดระยะเวลาการทดลอง

60

 

 

ภาคผนวก จ วิธีการเตรียมสารละลายเผื่อใช (Stock Solution) การเจือจางสารละลาย

และการคํานวณความเขมขนของโลหะหนักในตัวอยางน้ําและพืช

61

 

 

1. วิธีการเจือจางปุยน้าํสูตร Enshi Solution ของศูนยวิจัยพืชผักเขตรอนมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน จาก 50 เทาเปน 12.5 เทา

จากคูมือการใชปุยสูตร Enshi Solution ระบุวา เมื่อใชปุย 100 mL ในน้าํ 10 L ปุยมีความ

เขมขน 50 เทา จากวิธีการใชปุย น้ํา 10 L จะตองใชปุย 100 mL ถาตองการใชน้ํา 30 L จะตองใชปุย = 300 mL

ดังนั้น น้ํา 30 L ตองใชปุย 300 mL โดยใชปุยมีความเขมขน 50 เทา ปุยเขมขน 50 เทาใชปุย 300 mL ถาปุยเขมขน 12.5 เทาใชปุย = 75 mL

ดังนั้น น้ํา 30 L ตองใชปุย 75 mL โดยใชปุยมีความเขมขน 12.5 เทา

100 x 30

10

300 x 12.5

50

2. การเตรียมสารละลาย Cu ความเขมขน 100 ppm ปริมาตร 1000 mLเพื่อใชเปนสารละลายเผื่อใช

2.1. เตรียมจาก CuSO4.5H2O

CuSO4.5H2O มีน้ําหนกัโมเลกุล (MW) เทากับ 249.558 g/mol ตองการ Cu มีความเขมขน 100 ppm หมายความวา ในน้ํา 100 mL มี Cu 100 mg

ดังนั้นในการเตรียม Cu 100 mg/L ปริมาตร 1000 mL ตองใช Cu 100 mg จาก CuSO4.5H2O 249.558 g แตกตวัให Cu 63.546 g

ดังนั้น Cu 63.546 x 103 mg ตองใช CuSO4.5H2O 249.558 x 103 mg ถา Cu 100 mg ตองใช CuSO4.5H2O =

= 393 mg = 0.393 g

ดังนั้นตองใช CuSO4.5H2O หนัก 0.393 g

249.558 x 103 mg x 100 mg

63.546 x 103 mg

62

 

 

2.2. ขั้นตอนในการเตรียม (ลัดดาวัลย, 2550)

2.2.1. ทําคอปเปอรซัลเฟต (CuSO4.5H2O) ใหแหงโดยอบในเดซิคเคเตอร 2.2.2. ช่ัง CuSO4.5H2O หนัก 0.393 g (ความละเอียด 0.1 mg) ละลายในน้ํากล่ัน

ปราศจากไอออน (deionized water) 200 mL ในบีกเกอรขนาด 250 mL 2.2.3. เทสารละลายที่ไดใสขวดเชิงปริมาตรขนาด 1000 mL แลวลางบีกเกอรดวยน้ํา

กล่ันปราศจากไอออน (deionized water) และใชน้ําลางนี้ปรับปริมาตรกอนในตอนแรก แลวคอยปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นปราศจากไอออน (deionized water) ใหถึงขีดปริมาตรที่คอขวด

2.2.4. ปดฝาขวดเชิงปริมาตรใหสนิทแลวคว่ําหงายขวดหลาย ๆ คร้ัง เพื่อใหสารละลายเปนเนื้อเดียวกัน

3. การเตรียมสารละลาย Zn ความเขมขน 100 ppm ปริมาตร 1000 mLเพื่อใชเปนสารละลายเผื่อใช

3.1. เตรียมจาก Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 มีน้ําหนักโมเลกุล (MW) เทากับ 189.3574 g/mol ตองการ Zn มีความเขมขน 100 ppm หมายความวา ในน้ํา 100 mL มี Zn 100 mg

ดังนั้นในการเตรียม Zn 100 mg/L ปริมาตร 1000 mL ตองใช Zn 100 mg จาก Zn(NO3)2 189.3574 g แตกตัวให Zn 65.38 g

ดังนั้น Zn 65.38 x 103 mg ตองใช Zn(NO3)2 189.3574 x 103 mg ถา Zn 100 mg ตองใช Zn(NO3)2 =

= 2,896 mg = 2.896 g

ดังนั้นตองใช Zn(NO3)2 หนัก 2.896 g

189.3574 x 103 mg x 100 mg

65.38 x 103 mg

63

 

 

3.2. ขั้นตอนในการเตรียม (ลัดดาวัลย, 2550)

3.2.1. ทําซิงคไนเตรท (Zn(NO3)2) ใหแหงโดยอบในเดซิคเคเตอร 3.2.2. ช่ัง Zn(NO3)2หนัก 2.896 g (ความละเอียด 0.1 mg) ละลายในน้ํากล่ันปราศจาก

ไอออน (deionized water) 200 mL ในบีกเกอรขนาด 250 mL 3.2.3. เทสารละลายที่ไดใสขวดเชิงปริมาตรขนาด 1000 mL แลวลางบีกเกอรดวยน้ํา

กล่ันปราศจากไอออน (deionized water) และใชน้ําลางนี้ปรับปริมาตรกอนในตอนแรก แลวคอยปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นปราศจากไอออน (deionized water) ใหถึงขีดปริมาตรที่คอขวด

3.2.4. ปดฝาขวดเชิงปริมาตรใหสนิทแลวคว่ําหงายขวดหลาย ๆ คร้ัง เพื่อใหสารละลายเปนเนื้อเดียวกัน 4. การเตรียมสารละลาย Pb ความเขมขน 100 ppm ปริมาตร 1000 mLเพื่อใชเปนสารละลายเผื่อใช

4.1. เตรียมจาก Pb(NO3)2 Pb(NO3)2 มีน้ําหนักโมเลกุล (MW) เทากับ 331.1764 g/mol ตองการ Pb มีความเขมขน 100 ppm หมายความวา ในน้ํา 100 mL มี Pb 100 mg

ดังนั้นในการเตรียม Pb 100 mg/L ปริมาตร 1000 mL ตองใช Pb 100 mg จาก Pb(NO3)2 331.1764 g แตกตัวให Pb 207.2 g

ดังนั้น Pb 207.2 x 103 mg ตองใช Pb(NO3)2 331.1764 x 103 mg ถา Pb 100 mg ตองใช Pb (NO3)2 =

= 160 mg = 0.160 g

ดังนั้นตองใช Pb(NO3)2 หนกั 0.160 g

331.1764 x 103 mg x 100 mg

207.2 x 103 mg

64

 

 

4.2. ขั้นตอนในการเตรียม (ลัดดาวัลย, 2550)

4.2.1. ทําตะกั่วไนเตรท (Pb(NO3)2) ใหแหงโดยอบในเดซิคเคเตอร 4.2.2. ช่ัง Pb(NO3)2หนัก 0.160 g (ความละเอียด 0.1 mg) ละลายในน้ํากลั่นปราศจาก

ไอออน (deionized water) 200 mL ในบีกเกอรขนาด 250 mL 4.2.3. เทสารละลายที่ไดใสขวดเชิงปริมาตรขนาด 1000 mL แลวลางบีกเกอรดวยน้ํา

กล่ันปราศจากไอออน (deionized water) และใชน้ําลางนี้ปรับปริมาตรกอนในตอนแรก แลวคอยปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นปราศจากไอออน (deionized water) ใหถึงขีดปริมาตรที่คอขวด

4.2.4. ปดฝาขวดเชิงปริมาตรใหสนิทแลวคว่ําหงายขวดหลาย ๆ คร้ัง เพื่อใหสารละลายเปนเนื้อเดียวกัน 5. การเจือจางสารละลายเผื่อใชใหมีความเขมขนตาง ๆ

จากสูตร C1V1 = C2V2

เมื่อ C1 = ความเขมขนของสารละลายเผื่อใช C2 = ความเขมขนของสารละลายเจือจางที่ตองการ V1 = ปริมาตรของสารละลายเผื่อใชที่ตองใช V2 = ปริมาตรของสารละลายเจือจางที่ตองการ ตัวอยางการคํานวณ การเจือจางสารละลาย Pb ความเขมขน 100 mg/L เปน 0.05 mg/L จากสูตร C1V1 = C2V2

โดย C1 = ความเขมขนของ Pb 100 mg/L V1 = ปริมาตรของ Pb 100 mg/L ที่ตองใช

C2 = ความเขมขนของ Pb ที่เจือจางคือ 0.05 mg/L V2 = ปริมาตรของสารละลายเจือจางที่ตองการเตรียมคือ 30 L แทนคาในสูตร (100 mg/L)( V1) = (0.05 mg/L)(30,000 mL) V1 = = 15 mL (0.05 m 0 g/L)(3 ,000 mL)

(100 mg/L)

ดังนั้น ปเปตตสารละลาย Pb 100 mg/L ปริมาตร 15 mL ลงในภาชนะแลวเติมน้ําใหครบ 30 L

65

 

 

6. การคํานวณความเขมขนของโลหะหนักในหนวยตัวอยาง การคํานวณความเขมขนของทองแดง (Cu) ในตัวอยางน้ํา ตัวอยางน้ําหมายเลข 01A ตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL ทําการยอยแลวปรับปริมาตรเปน 25 mL

ความเขมขนของทองแดงที่อานไดจากการเทียบกราฟมาตรฐาน เมื่อวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer คือ 0.199 mg/L หมายความวา ในสารละลายปริมาตร 1000 mL จะมีทองแดงอยู 0.199 mg ถาในสารละลายตัวอยางปริมาตร 25 mL จะมีทองแดงอยู

0.199 x 25

1000 = 0.0050 mg เนื่องจากการวิเคราะหใชตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL แสดงวา ในตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL จะมีทองแดงอยู 0.0050 mg ถาในตัวอยางน้ํา 1000 mL จะมีทองแดงอยู = 0.050 mg/L ดังนั้น ตัวอยางน้ํา 01A ปริมาตร 100 mL มีความเขมขนของทองแดงเทากับ 0.050 mg/L

0.0050 x 1000

100

การคํานวณความเขมขนของสังกะสี (Zn) ในตัวอยางน้ํา ตัวอยางน้ําหมายเลข 01A ตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL ทําการยอยแลวปรับปริมาตรเปน 25 mL

ความเขมขนของสังกะสีที่อานไดจากการเทียบกราฟมาตรฐาน เมื่อวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer คือ 1.6474mg/L หมายความวา ในสารละลายปริมาตร 1000 mL จะมีสังกะสีอยู 1.6474 mg 1.6474 x 25

1000 ถาในสารละลายตัวอยางปริมาตร 25 mL จะมีสังกะสีอยู

= 0.0412 mg

66

 

 

เนื่องจากการวิเคราะหใชตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL แสดงวา ในตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL จะมีสังกะสีอยู 0.0412 mg ถาในตัวอยางน้ํา 1000 mL จะมีสังกะสีอยู = 0.412 mg/L 1 0

ดังนั้น ตัวอยางน้ํา 01A ปริมาตร 100 mL มีความเขมขนของสังกะสีเทากับ 0.412 mg/L

0.04 2 x 100

100

การคํานวณความเขมขนของตะกั่ว (Pb) ในตัวอยางน้ํา ตัวอยางน้ําหมายเลข 01A ตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL ทําการยอยแลวปรับปริมาตรเปน 25 mL

ความเขมขนของตะกั่วที่อานไดจากการเทียบกราฟมาตรฐาน เมื่อวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer คือ 0.19 mg/L หมายความวา ในสารละลายปริมาตร 1000 mL จะมีตะกั่วอยู 0.19 mg 0.19 x 25

1000 ถาในสารละลายตัวอยางปริมาตร 25 mL จะมีตะกั่วอยู

= 0.0048 mg เนื่องจากการวิเคราะหใชตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL แสดงวา ในตัวอยางน้ําปริมาตร 100 mL จะมีตะกั่วอยู 0.0048 mg ถาในตัวอยางน้ํา 1000 mL จะมีตะกั่วอยู = 0.048 mg/L ดังนั้น ตัวอยางน้ํา 01A ปริมาตร 100 mL มีความเขมขนของตะกั่วเทากับ 0.048 mg/L

0.0048 x 1000

100

67

 

 

การคํานวณความเขมขนของทองแดง (Cu) ในตัวอยางพืช ตัวอยางพืชหมายเลข 01A ตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g (น้ําหนักแหง) ทําการยอยแลวปรับปริมาตรเปน 50 mL

ความเขมขนของทองแดงที่อานไดจากการเทียบกราฟมาตรฐาน เมื่อวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer คือ 0.140 mg/L หมายความวา ในสารละลายปริมาตร 1000 mL จะมีทองแดงอยู 0.140 mg ถาในสารละลายตัวอยางปริมาตร 50 mL จะมีทองแดงอยู 0.140 x 50

1000 = 0.0070 mg เนื่องจากการวิเคราะหใชตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g แสดงวา ในตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g จะมีทองแดงอยู 0.0070 mg ถาในตัวอยางพืช 1000 mL จะมีทองแดงอยู = 22.5225 mg/kg ดังนั้น ตัวอยางพืช 01A หนัก 0.3108 g มีความเขมขนของทองแดงเทากับ 22.5225 mg/kg

0.0070 x 1000

0.3108

การคํานวณความเขมขนของสังกะสี (Zn) ในตัวอยางพืช ตัวอยางพืชหมายเลข 01A ตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g (น้ําหนักแหง) ทําการยอยแลวปรับปริมาตรเปน 50 mL

ความเขมขนของสังกะสีที่อานไดจากการเทียบกราฟมาตรฐาน เมื่อวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer คือ 1.0402 mg/L หมายความวา ในสารละลายปริมาตร 1000 mL จะมีสังกะสีอยู 1.0402 mg

1.0402 x 50

1000 ถาในสารละลายตัวอยางปริมาตร 50 mL จะมีสังกะสีอยู

= 0.0520 mg

68

 

 

เนื่องจากการวิเคราะหใชตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g แสดงวา ในตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g จะมีสังกะสีอยู 0.0520 mg ถาในตัวอยางพืช 1000 mL จะมีสังกะสีอยู = 167.3423 mg/kg 20 x 1000

ดังนั้น ตัวอยางพืช 01A หนัก 0.3108 g มีความเขมขนของสังกะสีเทากับ 167.3423 mg/kg

0.05

0.3108

การคํานวณความเขมขนของตะกั่ว (Pb) ในตัวอยางพืช ตัวอยางพืชหมายเลข 01A ตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g (น้ําหนักแหง) ทําการยอยแลวปรับปริมาตรเปน 50 mL

ความเขมขนของตะกั่วที่อานไดจากการเทียบกราฟมาตรฐาน เมื่อวิเคราะหดวยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer คือ 0.01 mg/L หมายความวา ในสารละลายปริมาตร 1000 mL จะมีตะกั่วอยู 0.01 mg

0.01x 50

1000 ถาในสารละลายตัวอยางปริมาตร 50 mL จะมีตะกั่วอยู

= 0.0005 mg เนื่องจากการวิเคราะหใชตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g แสดงวา ในตัวอยางพืชหนัก 0.3108 g จะมีตะกั่วอยู 0.0005 mg ถาในตัวอยางพืช 1000 mL จะมีตะกั่วอยู = 1.6088 mg/kg ดังนั้น ตัวอยางพืช 01A หนัก 0.3108 g มีความเขมขนของตะกั่วเทากับ 1.6088 mg/kg

0.0005 x 1000

0.3108

69

 

 

ประวัติการศึกษา นางสาววงศผกา จําปา ประวัติการศึกษา ประถมศึกษาปที่ 6 โรงเรียนอนุบาลนครนายก อ.เมืองฯ จ.นครนายก พ.ศ.2541 มัธยมศึกษาปที ่3 โรงเรียนนครนายกวิทยาคม อ.เมืองฯ จ.นครนายก พ.ศ.2544 มัธยมศึกษาปที ่6 โรงเรียนนครนายกวิทยาคม อ.เมืองฯ จ.นครนายก พ.ศ.2547 ทุนการศึกษาที่ไดรับ ทุนทํางานของคณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน จ.นครปฐม ปการศึกษา 2548