การวิเคราะห์การปนเปื้อนไมโครพลาสติกในระบบบำบัดน้ำเสียและการศึกษาวิธีการกำจัดไมโครพลาสติกในระดับห้องปฎิบัติการ

Abstract

การกำจัดขยะพลาสติกอย่างไม่เหมาะสมก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ตามมาไมโครพลาสติกเป็นหนึ่งในประเด็นปัญหาของมลพิษจากขยะพลาสติกที่ทั่วโลกกำลังเผชิญ ไมโครพลาสติก คือ พลาสติกพอลิเมอร์ที่มีขนาดอนุภาค < 5 mm โรงบำบัดน้ำเสียชุมชนถือเป็นเส้นทางหนึ่งในการปลดปล่อยไมโครพลาสติกออกสู่สิ่งแวดล้อม แม้ว่ากระบวนการต่าง ๆ ของระบบบำบัดน้ำเสียจะสามารถกำจัดไมโครพลาสติกบางส่วนออกได้ ก่อนที่จะปล่อยน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วออกสู่แหล่งน้ำ แต่ยังสามารถพบไมโครพลาสติกในน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการปนเปื้อนของไมโครพลาสติกในระบบบำบัดน้ำเสีย โดยตรวจสอบประสิทธิภาพการกำจัดไมโครพลาสติกของระบบบำบัดน้ำเสีย ศึกษาถึงลักษณะทางกายภาพและเคมีของไมโครพลาสติก และทดสอบประสิทธิภาพความสามารถในการกำจัดไมโครพลาสติกของวัสดุกรองน้ำในระดับห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างไมโครพลาสติกจากน้ำเสีย น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว และกากตะกอนถูกรวบรวมด้วยการกรองผ่านชุดตะแกรงกรองโลหะขนาด 1 mm, 0.250 mm และ 0.125 mm การสุ่มตัวอย่างดำเนินการภายในพื้นที่โรงบำบัดน้ำเสีย ณ โรงกำจัดน้ำเสีย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จำนวนไมโครพลาสติกเฉลี่ยที่ตรวจพบในน้ำเสีย น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว และกากตะกอนเท่ากับ 56.01 ± 8.60 อนุภาค/ลิตร, 5.78 ± 1.85 อนุภาค/ลิตร และ 734.67 ± 185.49 อนุภาค/kgWW (น้ำหนักเปียก) ตามลำดับ การกระจายรูปร่างของไมโครพลาสติกในระบบบำบัดน้ำเสีย พบไมโครพลาสติกรูปร่างไร้รูปแบบมากที่สุดในกากตะกอน ถึง 77.22% น้ำเสีย และน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วเท่ากับ 46.74% และ 26.84% ตามลำดับ ไมโครพลาสติกรูปร่างเส้นใยพบมากที่สุดในน้ำเสียเท่ากับร้อยละ 73.16 น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว และกากตะกอน พบไมโครพลาสติกรูปร่างเส้นใยเท่ากับร้อยละ 53.26 และร้อยละ 22.78 ตามลำดับ ในบรรดาไมโครพลาสติกเหล่านี้ เส้นใยเป็นรูปร่างหลักที่พบในน้ำเสียและน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว ไมโครพลาสติกรูปร่างไร้รูปแบบที่พบส่วนใหญ่มีขนาดอยู่ในช่วงขนาด 0.1 mm - 0.5 mm และไมโครพลาสติกรูปร่างเส้นใยที่พบมีขนาด >2.5 mm พบพอลิเมอร์ 4 ชนิดจากการตรวจระบุชนิดพอลิเมอร์ด้วย ATR-FTIR ได้แก่ Alkyd, PES, PVC และ LDPE ซึ่งเป็นประเภทพอลิเมอร์ที่พบได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ประสิทธิภาพการกำจัดไมโครพลาสติกของระบบบำบัดน้ำเสียมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ร้อยละ 89.68 และการทดสอบประสิทธิภาพการกำจัดไมโครพลาสติกของวัสดุกรอง โดยเปรียบเทียบประสิทธิภาพการกรองของชุดทดลองทรายกรองและชุดทดลองทรายกรองและแอนทราไซต์ พบว่าชุดกรองทั้งสองแบบมีประสิทธิภาพการกำจัดไมโครพลาสติกที่ใกล้เคียงกัน ชุดทดลองทรายกรองมีประสิทธิภาพกรองไมโครพลาสติกขนาด 0.25 – 1 mm และ 0.125 – 0.25 mm เท่ากับร้อยละ 98.42 และร้อยละ 99.80 ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้เป็นเพียงการศึกษาในระดับห้องปฏิบัติการเท่านั้น จากการศึกษาวิเคราะห์การปนเปื้อนไมโครพลาสติกในระบบบำบัดน้ำเสียยืนยันได้ว่าระบบบัดน้ำเสียสามารถกำจัดไมโครพลาสติกส่วนใหญ่ได้ อย่างไรก็ตาม การกำจัดไมโครพลาสติกรูปร่างเส้นใยควรมีการพิจารณาเพิ่มเติมถึงวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัด และการปนเปื้อนไมโครพลาสติกในกากตะกอนเป็นสิ่งที่น่าเป็นกังวลเนื่องจากกากตะกอนจะถูกนำไปใช้ประโยชน์ทางการเกษตรต่อไป ดังนั้นในอนาคตจึงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเป็นพิษของไมโครพลาสติกหรือสารพิษที่เกาะติดบนไมโครพลาสติกต่อสิ่งมีชีวิต