เรื่อง สถานภาพของโลหะหนักและความสัมพันธ์กับแร่ดินเหนียวภาคกลางของไทย/อัญชลี สุทธิประการ

บทวิทยุ รายการ  “จากแฟ้มงานวิจัย มก.”

ออกอากาศวันเสาร์ ที่ 14 เดือนพฤศจิกายน  พ.ศ. 2558

เรื่อง  สถานภาพของโลหะหนักและความสัมพันธ์กับแร่ดินเหนียวภาคกลางของไทย

บทวิทยุโดย  วิทวัส ยุทธโกศา

 

……………………………………………………………..

-เพลงประจำรายการ-

สวัสดีครับ คุณผู้ฟังทุกท่านครับ ขอต้อนรับทุกท่านเข้าสู่รายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ซึ่งออกอากาศเป็นประจำทุกวันเสาร์ ทางสถานีวิทยุ มก. แห่งนี้ครับ รายการนี้ผลิตโดยฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. เป็นรายการที่นำเสนอผลงานวิจัยของอาจารย์และนักวิจัยมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ทั้งในด้านการเกษตร วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแขนงต่างๆ  มานำเสนอให้คุณผู้ฟังได้รับทราบ เพื่อเป็นประโยชน์ต่อคุณผู้ฟังในการนำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวัน หรือกับอาชีพของตนเอง โดยมีกระผม……………………………….เป็นผู้ดำเนินรายการครับ

เจอกันอีกแล้วนะครับ วันนี้ก็เช่นเคย กระผมมีผลงานวิจัยที่น่าสนใจมาฝากอีกแล้วครับ ถ้าพูดกันในเรื่องเกษตร มสิ่งสำคัญอันดับต้นๆในการเพราะปลูก การเกษตร คงหนีไม่พ้นเรื่องดิน นั่นเองครับ เพราะเป็นสิ่งสำคัญที่ใช้ในการทำการเกษตร และวันนี้เราจะมาพูดกันในเรื่อง สถานภาพของโลหะหนัก และความสัมพันธ์กับแร่ดินเหนียวของดินในที่ราบภาคกลางของประเทศไทยนั่นเองครับ เป็นผลงานของ ศ.อัญชลี สุทธิประการ ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์บางเขนครับ มาเริ่มกันเลย..!

คุณผู้ฟังครับ ที่ราบในภาคกลางของประเทศไทย มีลักษณะเด่นทางธรณีวิทยา นั่นก็คือ เป็นพื้นที่บริเวณในพื้นที่ปากแม่น้ำ หรือดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเป็นส่วนใหญ่ครับ ที่มีเป็นลักษณะเป็นชะวากทะเลของแม่น้ำเจ้าพระยาและแม่น้ำท่าจีน ที่เป็นแม่น้ำแยกสาขาไหลลงสู่อ่าวไทยนั่นเองครับ ที่เป็นพื้นที่ค่อนข้างใหม่เกิดจากการเกิดตะกอนทับถมของตะกอนน้ำและดินที่เกิดขึ้น ซึ่งได้รับอิทธิพลจากตะกอนน้ำทางตอนบนและตอนล่างที่มีอิทธิพลของน้ำกร่อยและตะกอนภาคพื้นสมุทรนั่นเอง ช่วงนี้พักกันก่อน

-เพลงคั่นรายการ-

คุณผู้ฟังครับ พื้นที่ราบทางภาคกลางที่เป็นพื้นทางการเกษตรอันสำคัญเป็นอย่างยิ่ง โดยพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ผลิตพืชอาหารโดยตรง อย่างเช่น ข้าว พืชผัก ผลไม้ และยังมีการใช้พื้นที่การเกษตรกันอย่างกว้างขวาง มีการพัฒนาที่ดิน เพื่อให้มีลักษณะทางกายภาพที่เหมาะสมต่อการผลิตพืชในกลุ่มต่างๆ ทั้งในระบบนาข้าว พืชในที่ดอนที่มีการยกร่องทั้งพืชล้มลุก และพืชยืนต้น โดยในเทคโนโลยีการผลิตพืชได้มีการใช้สารเคมีทางการปรับปรุงดินและปราบศัตรูพืช นอกจากการใช้ปุ๋ยทำให้เกิดกระแสความเข้าใจว่า สารเหล่านี้จะมีผลตกค้างในดิน โดยเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวข้องกับโลหะหนักชนิดต่างๆ ที่อาจมีผลในเชิงความเป็นพิษต่อพืชอาหารและความเป็นพิษในเชิงสภาพแวดล้อมทางการเกษตร และสภาพความเป็นอยู่โดยทั่วไปของมนุษย์นั่นเองแหละครับ

ดินในที่ราบภาคกลางส่วนใหญ่เป็นดินที่ลุ่ม มีเนื้อดินเป็นดินเหนียว หรือเข้าใจกันง่ายๆก็คือ ดินที่เกิดขึ้นมาใหม่มีพัฒนาการค่อนข้างต่ำถึงขั้นปานกลาง แต่มีความอุดมสมบูรณ์ตั้งแต่ขั้นปานกลางถึงสูง คุณผู้ฟังทราบหรือไม่ครับว่า ในดินบริเวณที่ใช้ปลูกข้าวมีดินหลายชนิดที่เป็นดินนาชั้น 1 ของประเทศไทย ซึ่งแน่นอนดินจะมีคุณภาพที่สูง และมีการผลิตอย่างต่อเนื่องในระบบชลประทาน ดินที่มีการรายงานเป็นดินในอันดับอินเซปทิซอลส์และแอลฟิซอลส์เป็นส่วนใหญ่เลยครับ ซึ่งเป็นดินที่มีความเหมาะสมต่อการผลิตในที่ลุ่ม แต่มีหลายบริเวณด้วยกันที่ได้รับการยกร่องใช้ปลูกพืชผักและผลไม่ต่างๆที่มีการใช้ปัจจัยช่วยในการผลิต เช่นสารเคมีปรับปรุงดินและสารเคมีกำจัดศัตรูพืช กับบางบริเวณที่มีการตั้งโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งสารต่างๆเหล่านี้ที่ใช้ในการเกษตรและของเสียจากโรงงานมีโอกาสทำให้เกิดการปนเปื้อนของโลหะได้นั่นเองครับ

-เพลงคั่นรายการ-

คุณผู้ฟังทราบหรือไม่ครับว่า ได้มีการศึกษาเกี่ยวข้องกับแร่ดินเหนียว และดินที่ลุ่มที่บางบริเวณใช้ในการปลูกข้าวในลักษณะต่างๆ อย่างเช่น ในด้านความสัมพันธ์กับการจัดการความอุดมสมบูรณ์ของดินและการตรึงแอมโมเนีย ปริมาณและพฤติกรรมของจุลธาตุ รวมถึงการปนเปื้อนโลหะหนักของดินที่ใช้ปลูกข้าว บริเวณที่ราบปากแม่น้ำ ซึ่งผลของการศึกษาเหล่านี้แม้จะยังมีไม่มากนัก แต่ก็ทำให้เกิดแนวคิดว่าแร่ดินเหนียวเป็นปัจจัยหนึ่งในดินที่อาจมีผลต่อการตกค้างของธาตุโลหะหนักในดิน หรืออาจจะเป็นปัจจัยในการลดภาวะความเป็นพิษของธาตุโลหะหนัก ซึ่งพืชจะรับขึ้นไปสู่การบริโภคของมนุษย์ได้เช่นกันครับ

เรามาฟังแร่ดินเหนียวกันนะครับว่าแร่ดินเหนียวมีสมบุติอะไรกันบ้าง สมบัตินั่นคือการดูดซับธาตุหรือโลหะที่แตกต่างกันสำหรับแร่ดินเหนียวที่สำคัญที่พบในดินของประเทศไทยมีหลายชนิด และที่พบมากสุดได้แก่ เคโอลิไนต์สเมกไทต์ อิลไลต์เวอร์มิคิวไลต์ ส่วนสำหรับชนิดและปริมาณของแร่ดินเหนียว และการใช้ปุ๋ยในระบบนาข้าวในดินบริเวณที่ราบภาคกลางได้มีผลการศึกษาอยู่บ้างแล้ว เช่นการศึกษาที่เน้นความสัมพันธ์กับเหล็กออกไซด์ และการดูดซับฟอสฟอรัสกับลักษณะของแร่ดินเหนีวบางชนิด โดยเฉพาะแร่เคโอลิไนต์ ซึ่งเป็นแร่ดินเหนียวชนิดหนึ่งที่พบทั่วไปในดินทางภาคกลางอยู่แล้ว และอาจใช้เป็นพื้นฐานเปรียบเทียบการศึกษาวิจัยครั้งนี้ได้ นอกจากนี้นะครับยังมีการวิเคราะห์เกี่ยวกับปริมาณของโลหะหนักในดินของประเทศไทยอยู่บ้างแต่ก็ไม่ได้เน้นในดินที่ราบของภาคกลางทั้งหมดครับ

เนื่องจากดินในบริเวณที่ราบภาคกลางเป็นดินที่มีลักษณะเป็นดินเนื้อละเอียดเป็นส่วนใหญ่ มีดินเหนียวเป็นองค์ประกอบในปริมาณที่สูง แต่ความสัมพันธ์ของโลหะหนักกับแร่ดินเหนียวยังไม่มีผลของการศึกษาในดินที่ราบภาคกลาง ฉะนั้นในการศึกษาครั้งนี้จึงมีความสำคัญ และจำเป็นเพื่อใช้ในการวางแผนพัฒนาการเกษตรที่มีประสิทธิภาพและเป็นการประเมินสถานภาพความปลอดภัยจากการปนเปื้อนโลหะหนักในดิน เพื่อใช้ในการรักษาสภาพแวดล้อมในการผลิตเพื่อให้มีความเหมาะสมยิ่งขึ้น

-เพลงคั่นรายการ-

 โดยมีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้

  1. เพื่อวิเคราะห์สถานภาพโลหะหนักในดิน ที่รองรับการผลิตพืชตามลักษณะต่างๆ ในบริเวณที่ราบภาคกลางซึ่งเป็นพื้นที่ในการทดลองงานวิจัยในครั้งนี้นั่นเองครับ
  2. เพื่อศึกษาสมบัติของดินทางกายภาพและเคมีที่มีผลโดยตรงต่อการผลิตพืช เน้นระดับรากพืชลงไปถึงระดับความลึก 100 เซนติเมตร ซึ่งเป็นระดับของชั้นควบคุมเกี่ยวกับแร่วิทยาของดิน
  3. เพื่อการศึกษาชนิดและปริมาณของแร่ดินเหนียวในดินและวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของโลหะหนักกับแร่ดินเหนียวในดิน
  4. เพื่อกำหนดวิธีการจัดการด้านการใช้สารเคมีในระบบดินที่ราบภาคกลาง โดยใช้ความสัมพันธ์ของโลหะหนัก กับแร่ดินเหนียวเป็นพื้นฐาน
  5. จัดทำชุดการจัดการดิน เพื่อลดอิทธิพลโลหะหนักในดินที่ราบภาคกลาง ในกรณีที่พบว่ามีปัญหานะครับ

ส่วนวิธีการในการดำเนินการวิจัยและสถานที่ทดลอง/เก็บข้อมูล มี 2 ส่วนคือ การดำเนินภาคสนาม และการวิเคราะห์ตัวอย่างดินในห้องปฎิบัติการ ซึ่งในส่วนของของการวิเคราะห์ภาคสนามนี้มีการศึกษาข้อมูลพื้นที่และชนิดของดินที่มีขอบเขตกว้างขวางในบริเวณที่ราบภาคกลางโดยใช้แผนที่สภาพภูมิประเทศของกรมแผนที่ทหาร และกำหนดบริเวณการศึกษาและตำแหน่งเก็บตัวอย่าง เพื่อยืนยันเอกลักษณ์ของดินเบื้องต้น ซึ่งมีการเก็บตัวอย่างทำโดยการใช้สว่านเก็บตัวอย่างดิน รวมทั้งสิ้น 183 ตัวอย่างด้วยกันครับ

ส่วนการวิเคราะห์ตัวอย่างดินในห้องปฏิบัติการ มีดังนี้ คือ การเตรียมตัวอย่างดิน การวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพของดิน การวิเคราะห์ทางเคมี การวิเคราะห์ชนิดและปริมาณของแร่ดินเหนียวในดินโดยวิธี X-ray diffraction analysis (XRD) สุดท้ายคือการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของโลหะหนักกับแร่ดินเหนียวในดินครับ

-เพลงคั่นรายการ-

สรุปผลงานวิจัย

ในการศึกษาสถานภาพของธาตุโลหะหนักทั้ง 10 ธาตุ นั่นคือ แคดเมียม โครเมียม ปรอท ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี แมงกานีส อาร์ซีนิก และซีลิเนียม และความสัมพันธ์ของธาตุโลหะหนักเหล่านี้ กับแร่ดินเหนียว ซึ่งทำในดินที่มีพื้นที่กว้างขวางในที่ราบภาคกลาง 10 ชุดดิน 61 บริเวณ 183 ตัวอย่างด้วยกัน โดยดินส่วนใหญ่ใช้ในการปลูกพืชในระบบนาข้าว แต่มีการยกร่องเพื่อปลูกพืชผักและผลไม้อยู่บ้าง โดยผลที่ได้จากการศึกษาสมบัติของดิน ชี้ให้เราเห็นว่า ดินเหล่านี้เป็นดินที่เกิดจากตะกอนน้ำผสม และมีพัฒนาการต่ำ มีความอุดมสมบูรณ์อยู่ในระดับปานกลางถึงสูงเลยทีเดียวครับ โดยมีแร่ดินเหนียวประกอบด้วย เคโอลิไนต์ สเมกไทต์ และอิลไลต์ ในลักษณะเป็นแร่ผสม มีธาตุโลหะหนักในเขตรากพืชของดินตั้งแต่ 0-100 เซนติเมตร ส่วนใหญ่จะต่ำกว่าค่าวิกฤต ที่กำหนดเป็นมาตราฐานของประเทศไทยสำหรับพื้นที่การเกษตรและพื้นที่พักอาศัย นอกจากอาร์ซีนิกแล้ว ซึ่งพบในปริมาณที่สูงกว่าค่าวิกฤตมาตราฐานมาก แต่พบว่าค่าที่สูงนี้ไม่ได้เกิดจากการปนเปื้อนของการทำการเกษตรหรืออุตสาหกรรม แต่กลับเป็นผลมาจากวัตถุต้นกำเนิดของดินนั่นเอง ผบลการวิเคราะห์ความสำคัญของธาตุโลหะหนักกับสมบัติต่างๆของดินและแร่ดินเหนียว พบว่าธาตุโลหะหนักเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับสภาพความเป็นกรด-ด่างของดินและชนิดของแร่ดินเหนียว ซึ่งสามารถแบ่งออกได้จากกลุ่มที่มีความสัมพันธ์กับแร่สเมกไทต์และอิลไลต์ นั่นก็คือ นิเกิล ปรอท แมงกานีส และสังกะสี และยังมีความสัมพันธ์กับแร่เคโอลิไนต์ คือทองแดง โครเมียม แคดเมียม และอาร์ซีนิก ส่วนตะกั่วและซีลิเนียมไม่แสดงความสัมพันธ์กับแร่ดินเหนียวในเชิงสถิติ

ผลจากการศึกษางานวิจัยในชิ้นนี้คือ สถานภาพโลหะหนักในดินที่ราบภาคกลางส่วนใหญ่ ไม่อยู่ในเกณฑ์ที่วิกฤต แต่ครมีการพิจารณาและศึกษาสถานภาพของอาร์ซีนิก ซึ่งเป็นผลมาจากวัตถุต้นกำหนดเพิ่มเติม เพื่อยืนยันการกำหนดค่าวิกฤตอีกครั้งหนึ่ง ซึ่งเมื่อพิจารณาจากข้อมูลที่พบในการศึกษาแล้ว ไม่สามารถแปลความหมายในเชิงผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมได้ เนื่องจากมไม่ใช่เกิดจากการปนเปื้อนโดยกิจกรรมของมนุษย์

คุณผู้ฟังครับและวันนี้เวลาสำหรับรายการ  “  จากแฟ้มงานวิจัย  มก. ”  ในวันนี้ก็หมดเวลาลงแล้วครับ  พบกับรายการนี้ได้ใหม่ในสัปดาห์หน้า  ทางสถานีวิทยุ  มก. แห่งนี้  หากคุณผู้ฟังมีข้อแนะนำติชมรายการหรือจะสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม สามารถเขียนจดหมายมายัง  “รายการจากแฟ้มงานวิจัย มก.” ตู้ ปณ. 1077 ปทฝ.เกษตรศาสตร์ กรุงเทพฯ 10903 หรือ   โทรสอบถามได้ที่       0-2561-1474 สำหรับวันนี้รายการจากแฟ้มงานวิจัย มก. ได้หมดเวลาลงแล้วครับ  แล้วพบกันใหม่ในสัปดาห์หน้า  สำหรับวันนี้ ลาไปก่อน สวัสดีครับ…..