การใช้วัสดุจากการเกษตรเร่งการย่อยสลายสารพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนโดยจุลินทรีย์ในดิน

Abstract

ได้คัดเลือกวัสดุการเกษตรเพื่อใช้ในการทดลองได้แก่ ฟางข้าว เปลือกถั่ว และใบจามจุรีโดยบดและผสมลงในดินทรายที่ทำให้ปนเปื้อนด้วยสารพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนได้แก่ ฟีแนนทรีน ฟลูออแรนธีน และไพรีนความเข้มข้น 0.1 มก./ดิน 1 กรัม โดยชั่งดิน 1.8 กรัม ผสมวัสดุการเกษตร 0.2 กรัม บรรจุลงในขวดแก้วฝาเกลียว ปรับความชื้นของดินผสมให้มีค่าเท่ากับ 60% ของความจุสูงสุดในการอุ้มน้ำ บ่มไว้ที่อุณหภูมิ 30 [องศาเซลเซียส] ในที่มืดทุกๆ 14 วัน นำตัวอย่าง 1 หลอดพร้อมหลอดควบคุมไปสกัด และวิเคราะห์ปริมาณสาร PAHs ทั้ง 3 ชนิดที่เหลืออยู่ด้วย HPLC พบว่าการเติมเปลือกถั่ว หรือใบจามจุรีลงในดินทำให้สาร PAHs ทั้ง 3 ชนิดลดลงอย่างรวดเร็ว โดยตรวจไม่พบฟีแนนทรีนในวันที่ 28 ส่วนฟลูออแรนธีน และไพรีนตรวจไม่พบในวันที่ 42 ของการทดลอง แต่พบว่าการเติมฟางข้าวลงในดินไม่สามารถเร่งสลายสาร PAHs ทั้ง 3 ชนิดได้ จึงได้เลือกใช้เปลือกถั่วและใบจามจุรีมาใช้ในการศึกษา และพบว่าปริมาณสาร PAHs จะลดลงอย่างชัดเจนในดินผสมเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีที่ไม่ได้ฆ่าเชื้อเท่านั้น ขณะที่ปริมาณสารPAHs ที่ลดลงในดิน ดินผสมเปลือกถั่วปลอดเชื้อ หรือใบจามจุรีปลอดเชื้อ ไม่แตกต่างจากชุดควบคุมแสดงให้เห็นว่าปัจจัยทางชีวภาพาจากเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีเป็นผลทำให้เกิดการย่อยสลายสาร PAHs และเมื่อตรวจแบคทีเรียที่สามารถย่อยสลายสารฟีแนนทรีนที่เกิดขึ้นในชุดทดลองโดยนับจำนวนบนอาหารเลี้ยงเชื้อ CFMM ที่พ่นทับด้วยสารละลายฟีแนนทรีน จะตรวจพบได้เฉพาะในดินที่เติมเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีไม่ได้ฆ่าเชื้อเท่านั้น โดยจำนวนแบคทีเรียที่ย่อยสลายฟีแนนทรีนที่เพิ่มขึ้นสอดคล้องกับปริมาณฟีแนนทรีนที่ลดลง ค่า bioavailability ของสารPAHs ในดินผสมโดยใช้ค่า extractability โดยตัวทำละลายไดคลอโรมีเทนเมื่อทดลองผสมสาร PAHs ในเปลือกถั่ว และใบจามจุรี พบว่าสามารถสกัดสาร PAHs ออกจากใบจามจุรีได้มากกว่าเปลือกถั่ว และเมื่อผสมเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีลงไปในดินที่ปนเปื้อน PAHs ในสภาวะควบคุมเดียวกัน จะสามารถสกัด PAHs จากดินผสมใบจามจุรีได้มากกว่าดิน และดินผสมเปลือกถั่ว เมื่อนำเปลือกถั่ว และใบจามจุรีไปส่องภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบ S.E.M. พบว่าเปลือกถั่วมีรูพรุนที่ซับซ้อนมากกว่า ดังนั้นอาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดผลการทดลองนี้ ได้คัดเลือกวัสดุการเกษตรเพื่อใช้ในการทดลองได้แก่ ฟางข้าว เปลือกถั่ว และใบจามจุรีโดยบดและผสมลงในดินทรายที่ทำให้ปนเปื้อนด้วยสารพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนได้แก่ ฟีแนนทรีน ฟลูออแรนธีน และไพรีนความเข้มข้น 0.1 มก./ดิน 1 กรัม โดยชั่งดิน 1.8 กรัม ผสมวัสดุการเกษตร 0.2 กรัม บรรจุลงในขวดแก้วฝาเกลียว ปรับความชื้นของดินผสมให้มีค่าเท่ากับ 60% ของความจุสูงสุดในการอุ้มน้ำ บ่มไว้ที่อุณหภูมิ 30 [องศาเซลเซียส] ในที่มืดทุกๆ 14 วัน นำตัวอย่าง 1 หลอดพร้อมหลอดควบคุมไปสกัด และวิเคราะห์ปริมาณสาร PAHs ทั้ง 3 ชนิดที่เหลืออยู่ด้วย HPLC พบว่าการเติมเปลือกถั่ว หรือใบจามจุรีลงในดินทำให้สาร PAHs ทั้ง 3 ชนิดลดลงอย่างรวดเร็ว โดยตรวจไม่พบฟีแนนทรีนในวันที่ 28 ส่วนฟลูออแรนธีน และไพรีนตรวจไม่พบในวันที่ 42 ของการทดลอง แต่พบว่าการเติมฟางข้าวลงในดินไม่สามารถเร่งสลายสาร PAHs ทั้ง 3 ชนิดได้ จึงได้เลือกใช้เปลือกถั่วและใบจามจุรีมาใช้ในการศึกษา และพบว่าปริมาณสาร PAHs จะลดลงอย่างชัดเจนในดินผสมเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีที่ไม่ได้ฆ่าเชื้อเท่านั้น ขณะที่ปริมาณสารPAHs ที่ลดลงในดิน ดินผสมเปลือกถั่วปลอดเชื้อ หรือใบจามจุรีปลอดเชื้อ ไม่แตกต่างจากชุดควบคุมแสดงให้เห็นว่าปัจจัยทางชีวภาพาจากเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีเป็นผลทำให้เกิดการย่อยสลายสาร PAHs และเมื่อตรวจแบคทีเรียที่สามารถย่อยสลายสารฟีแนนทรีนที่เกิดขึ้นในชุดทดลองโดยนับจำนวนบนอาหารเลี้ยงเชื้อ CFMM ที่พ่นทับด้วยสารละลายฟีแนนทรีน จะตรวจพบได้เฉพาะในดินที่เติมเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีไม่ได้ฆ่าเชื้อเท่านั้น โดยจำนวนแบคทีเรียที่ย่อยสลายฟีแนนทรีนที่เพิ่มขึ้นสอดคล้องกับปริมาณฟีแนนทรีนที่ลดลง ค่า bioavailability ของสารPAHs ในดินผสมโดยใช้ค่า extractability โดยตัวทำละลายไดคลอโรมีเทนเมื่อทดลองผสมสาร PAHs ในเปลือกถั่ว และใบจามจุรี พบว่าสามารถสกัดสาร PAHs ออกจากใบจามจุรีได้มากกว่าเปลือกถั่ว และเมื่อผสมเปลือกถั่วหรือใบจามจุรีลงไปในดินที่ปนเปื้อน PAHs ในสภาวะควบคุมเดียวกัน จะสามารถสกัด PAHs จากดินผสมใบจามจุรีได้มากกว่าดิน และดินผสมเปลือกถั่ว เมื่อนำเปลือกถั่ว และใบจามจุรีไปส่องภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบ S.E.M. พบว่าเปลือกถั่วมีรูพรุนที่ซับซ้อนมากกว่า ดังนั้นอาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดผลการทดลองนี้