ผลของความเค็มต่อการบำบัดธาตุอาหารและโลหะหนักในน้ำเสียชุมชนของพื้นที่ชุ่มน้ำเทียมที่ปลูกพันธุ์ไม้ชายเลน เมื่อใช้การเติมน้ำต่อเนื่อง

Abstract

การทดลองนี้ทำในระบบพื้นที่ชุ่มน้ำเทียมที่สร้างด้วยบ่อซีเมนต์ ขนาดกว้าง 100 ซม. ยาง 200 ซม. และสูง 60 ซม.จำนวน 25 บ่อ โดยมีปัจจัยที่ศึกษา 2 ปัจจัย คือ ความเค็มของน้ำเสีย ได้แก่ น้ำเสียชุมชนที่ปรับให้มีความเค็ม 6 psu, 12 psu และ 24 psu และน้ำเสียชุมชนปกติ (NW) ที่ไม่มีการปรับความเค็มเป็นชุดควบคุมและชนิดพืช ได้แก่ โกงกางใบใหญ่ แสมทะเล พังกาหัวสุมดอกแดง โปรงแดง และไม่ปลูกพืช เป็นชุดควบคุม พืชดังกล่าวมีอายุประมาณ 2 ปี ใช้ระยะเวลากักเก็บน้ำเสีย 7 วัน ชุดทดลองทั้งหมดจัดสร้างภายใต้หลังคาพลาสติกในพื้นที่โครงการศึกษาวิจัย และพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ย อันเนื่องมาจากพระราชดำริ จังหวัดเพชรบุรี ผลการทดลอง พบว่า ชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียต่างระดับความเค็มมีประสิทธิภาพการบำบัดไนโตรเจนทั้งหมดแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) แต่มีแนวโน้มไม่ชัดเจน และชุดทดลองที่ปลูกแสมทะเลมีประสิทธิภาพการบำบัดไน โตรเจนทั้งหมดสูงกว่าชุดทดลองอื่นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยสามารถบำบัดได้ในช่วง 81.38-89.50% ส่วนชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียความเค็ม 24 psu มีประสิทธิภาพการบำบัดฟอสฟอรัสทั้งหมดสูงกว่าชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียความเค็มอื่นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยสามารถบำบัดได้ในช่วง 57.76-71.59% และชุดทดลองที่ปลูกพืชมีประสิทธิภาพการบำบัดทุกพารามิเตอร์ (ยกเว้นบีโอดีและสารแขวนลอยทั้งหมด) สูงกว่าชุดควบคุมไม่ปลูกพืชอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ การศึกษาสมบัติของดินภายหลังการทดลองบำบัดน้ำเสีย พบว่า ปริมาณอินทรียวัตถุ และธาตุอาหาร (ไนโตรเจนทั้งหมดและฟอสฟอรัสทั้งหมด) สูงขึ้น โดยมีแนวโน้มว่า ชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียความเค็มสูง มีการสะสมอินทรียวัตถุต่ำกว่าชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียความเค็มต่ำ ในขณะที่ชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียความเค็มสูงมีการสะสมธาตุอาหารสูงกว่า ชุดทดลองที่ได้รับน้ำเสียความเค็มต่ำและดินชั้นบนมีการสะสมอินทรียวัตถุและธาตุอาหารสูงกว่าดินชั้นล่าง ส่วนการสะสมธาตุอาหารในกล้าไม้ ภายหลังการบำบัดน้ำเสีย พบว่า ใบอ่อนมีการสะสมธาตุอาหารสูงกว่าใบแก่ และกล้าไม้โกงกางใบใหญ่มีอัตราการเจริญเติบโตทางด้านมวลชีวภาพสำต้นสูงที่สุด ในขณะที่กล้าไม้แสมทะเลมีอัตราการเจริญเติบโตทางด้านมวลชีวภาพใบสูงที่สุด การศึกษาปริมาณโลหะหนักในชุดทดลอง พบว่า ทุกชุดทดลองสามารถลดปริมาณทองแดงในน้ำเสียได้ และภายหลังการบำบัดน้ำเสีย ดินและใบของกล้าไม้มีปริมาณทองแดงสูงขึ้น โดยที่กล้าไม่แสมทะเลมีการสะสมทองแดงสูงกว่ากล้าไม้ชนิดอื่น ในขณะที่ปริมาณตะกั่วทั้งในน้ำเสีย ดิน และกล้าไม้มีปริมาณต่ำกว่าค่า detection limit จึงไม่สามารถตรวจวัดได้ จากผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าระบบพื้นที่ชุ่มน้ำเทียมที่ปลูกพันธุ์ไม้ชายเลน มีประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียได้ดี ดังนั้นการใช้ป่าชายเลนปลูกในการบำบัดน้ำเสียชุมชน ก่อนปล่อยลงสู่ทะเลจึงมีความเหมาะสม