ความเข้มข้นของโลหะหนักในพื้นที่ปลูกฟ้าทะลายโจร จังหวัดนครปฐม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การปนเปื้อนด้วยโลหะหนักในดินเป็นภัยคุกคามร้ายแรงในการเพาะปลูกสมุนไพรในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การปลูกพืชในดินที่มีสารหนู (As) ตะกั่ว (Pb) และแคดเมียม (Cd) ปนเปื้อนนั้น ไม่เพียงแต่มีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่ยังเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์หลังจากการบริโภคอีกด้วย ฟ้าทะลายโจรเป็นพืชสมุนไพรชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญใช้ในการป้องกันและรักษาโรคระบบทางเดินหายใจและมีฤทธิ์ในการต้านไวรัส วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ เพื่อศึกษาความเข้มข้นของโลหะหนัก (สารหนู แคดเมียม ตะกั่ว) ในดินที่ปลูกฟ้าทะลายโจร จังหวัดนครปฐม จำนวน 10 แหล่ง ผลการศึกษา พบว่า ความเข้มข้นของสารหนู (7.74 - 18.94 มก./กก.) แคดเมียม (0.55 - 1.67 มก./กก.) และตะกั่ว (3.67 - 72.42 มก./กก.) ในดินทุกบริเวณไม่เกินค่ามาตรฐานคุณภาพดินเพื่อการอยู่อาศัยและเกษตรกรรม ตามประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ 2564 และค่าความเข้มข้นวิกฤตที่มีผลต่อพืช อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นตะกั่ว (6 บริเวณ) และแคดเมียม (9 บริเวณ) ในฟ้าทะลายโจร มีค่าเกินมาตรฐานตามประกาศกระทรวงสาธารณสุข พ.ศ. 2564 และองค์การอนามัยโลก ในขณะที่ความเข้มข้นของสารหนูอยู่ในระดับมาตรฐานที่กำหนดไว้ เมื่อพิจารณาสัดส่วนของโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด พบว่า ความเข้มข้นของตะกั่วในดินและพืชมีความเข้มข้นสูงสุดในทุกพื้นที่ รองลงมาเป็นสารหนู และแคดเมียม ตามลำดับ นอกจากนี้ ความสัมพันธ์ของโลหะหนักกับสมบัติทางเคมีของดินพบว่า แคดเมียม (r = -0.835) และตะกั่วในดิน (r = -0.547) มีความสัมพันธ์เชิงลบปานกลางกับปริมาณดินเหนียวและค่าความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน กล่าวคือ ดินที่มีปริมาณดินเหนียวสูง มีปริมาณแคดเมียมและตะกั่วน้อยกว่าดินชนิดอื่น ในขณะที่ ตะกั่วและแคดเมียมในดิน (r = 0.456) มีความสัมพันธ์เชิงบวกปานกลางต่อกัน เมื่อพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างโลหะหนักในดินและพืช สังเกตได้ว่า สารหนู (r = 0.573) และแคดเมียมในพืช (r = 0.361) มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับดิน ยกเว้นตะกั่ว ข้อมูลนี้สามารถนำไปใช้ในการวางแผนและพัฒนาแนวทางการจัดการทางการเกษตรสำหรับการเพาะปลูกพืชสมุนไพรเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและเพื่อลดความเสี่ยงด้านสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
Alloway, B.J. 1995. The origin of heavy metals in soils. pp.38 - 57. In: B.J. Alloway (ed.). Heavy Metals in Soils. Blackie Academic and Professional, London. 368 p.
Alloway, B.J. and E. Steinnes. 1999. Anthropogenic additions of cadmium to soils. pp. 97-123. In: M.J. McLaughlin, B.R. Singh (eds.). Cadmium in Soils and Plants. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
Amacher, C.M. 1996. Nickel, Cadmium and Lead. pp. 739-768. In: D.L. Sparks, A.L. Page, P.A. Helmke, R.H. Loeppert (ed.). Methods of Soil Analysis, Part 3: Chemical Methods. SSSA Book Series no.5. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin.
ATSDR. 2022. The ATSDR 2022 substance priority list. (Online). Available: https://www.atsdr.cdc.gov/spl/index.html#2022spl (July 7, 2023).
Awodele, O., T.D. Popoola, K.C. Amadi, H.A.B Coker and A. Akintonwa. 2013. Traditional medicinal plants in Nigeria -Remedies or risks. Journal of Ethnopharmacology 150(2): 614-618.
Bellehumeur, C., D. Marcotte and M. Jébrak. 1994. Multi-element relationships and spatial structures of regional geochemical data from stream sediments, Southwestern Quebec. Canada. Journal of Geochemical Exploration 51(1): 11-35.
Bolan, S., R. Naidu, A. Kunhikrishnan, B. Seshadri, Y.S. Ok, T. Palanisami, M. Dong and I. Clark. 2016. Speciation and bioavailability of lead in complementary medicines. Science of the Total Environment 539: 304-312.
Boonamnuayvitaya, V. and N. Khummalai. 2015. Arsenic and Environment. (Online). Available: https://digital.lib.kmutt.ac.th/magazine/issue2/articles/art2.html (June 16, 2023). (in Thai)
Brigden, K., R. Stringer and D. Santillo. 2002. Heavy metal and radionuclide contamination of fertilizer products and phosphogypsum waste produced by the Lebanese Chemical Company, Lebanon, 2002. Technical Note 13/2002, Greenpeace Research Laboratories, University of Exeter, Exeter. 15 p.
Cai, L., Z. Xu, M. Ren, Q. Guo, X. Hu, G. Hu, H. Wan and P. Peng. 2012. Source identification of eight hazardous heavy metals in agricultural soils of Huizhou, Guangdong province, China. Ecotoxicology and Environmental Safety 78: 2-8.
Chandrajith, R., C.B. Dissanayake and H.J. Tobschall. 2005. The abundances of rarer trace elements in paddy (rice) soil of Sri Lanka. Chemosphere 58(10): 1415-1420.
Chizzola, R., H. Michitsch and C. Franz. 2003. Monitoring of metallic micronutrients and heavy metals in herbs, spices and medicinal plants from Austria. European Food Research and Technology 216: 407-411.
Dalenberg, J.W. and W. van Driel. 1990 Contribution of atmospheric deposition to heavy metal concentrations in field crops. Netherlands Journal of Agricultural Science 38: 369-379.
Davies, B.E. 1995. Lead. pp. 206-223. In: B.J. Alloway (ed.). Heavy Metals in Soils. Trace Metals and Metalloids in Soils and their Bioavailability. 3rd ed. Blackie Academic and Professional, London. 368 p.
Department of Mineral Resources. 2018. Arsenic map. (Online). Available: http://www.dmr.go.th/download/poster/acrobat/as_a4.pdf (June 23, 2023). (in Thai)
Dghaim, R., S. Al. Khatib, H. Rasool and M. Ali. Khan. 2015. Determination of heavy metals concentration in traditional herbs commonly consumed in the United Arab Emirates. Journal of Environmental Public Health 2015: 973878, doi: 10.1155/2015/973878.
Harris, E.S.J., S. Cao, B.A. Littlefield, J.A. Craycroft, R. Scholten, T. Kaptchuk, Y. Fu, W. Wang, Y. Liu, H. Chen, Z. Zhao, J. Clardy, A.D. Woolf and D.M. Eisenberg. 2011. Heavy metal and pesticide content in commonly prescribed individual raw Chinese herbal medicines. Science of the Total Environment 409(20): 4297-4305.
Isermann, K. 1970. A method to reduce contamination and uptake of lead by plants from car exhaust gases. Environmental Pollution 12(3): 199-203.
He, Z.Q., D.M. Endale, H.H. Schomberg and M.B. Jenkins. 2009. Total phosphorus, zinc, copper, and manganese concentrations in Cecil soil through 10 years of poultry litter application. Soil Science 174(12) :687- 695.
Jarukamjorn, K. and N. Nemoto. 2008. Pharmacological aspects of Andrographis paniculata on health and its major diterpenoid constituent andrographolide. Journal of Health Sciences 54(4): 370-381.
Järup, L. 2003. Hazards of heavy metal contamination. British Medical Bulletin 68(1):167-182.
Jiang, M., F. Sheng, Z. Zhang, X. Ma, T. Gao, C. Fu and P. Li. 2021. Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees and its major constituent andrographolide as potential antiviral agents. Journal of Ethnopharmacology 272: 113954, doi:10.1016/j.jep.2021.113954
Jin, C.W., S.J. Zheng, Y.F. He, G.D. Zhou and Z.X. Zhou. 2005. Lead contamination in the garden soils and factors affecting its bioavailability. Chemosphere 59(8): 1151-1159.
Kabata-Pendias, A. and W. Sadurski. 2004. Trace elements and compounds in soil. pp. 79-99. In: E. Merian, M. Anke, M. Ihnat and M. Stoeppler (2 eds.). Elements and their Compounds in the Environment, Wiley-VCH, Weinheim.
Kabata-Pendias, A. 2010. Trace Elements in Soils and Plants 4th ed. CRC Press, Boca Raton. 548 p.
Kamal, M.Z.U. and M.Y. Miah. 2022. Arsenic speciation techniques in soil water and plant: an overview. pp. 1 - 32. In: M. Stoytcheva and R. Zlatev (eds.). Arsenic Monitoring, Removal and Remediation. IntechOpen, London.
Keshavarzi, B., F. Moore, M. Ansari, M.R. Mehr, H. Kaabi and M. Kermani. 2015. Macronutrients and trace metals in soil and food crops of Isfahan province, Iran. Environmental Monitoring and Assessment 187(1): 4113, doi: 10.1007/s10661-014-4113-y.
Khan, A, S. Khan, M.A. Khan, Z. Qamar and M. Waqas. 2015. The uptake and bioaccumulation of heavy metals by food plants, their effects on plants nutrients, and associated health risk: A review. Environmental Science and Pollution Research 22(18): 13772-13799.
Kim, H.S., B.-H. Seo, J.-S. Bae, W.-I. Kim, G. Owens and K.-R. Kim. 2016. An integrated approach to safer plant production on metal contaminated soils using species selection and chemical immobilization. Ecotoxicology and Environmental Safety 131: 89-95.
Land Development Department. 2015. State of soil and land resources of Thailand. Research and Development for Land Management Division. Land Development Department, Bangkok. 304 p. (in Thai).
Land Development Department. 2019. Land use map. (Online). Available: http://www1.ldd.go.th/web_OLP/Lu_62/Lu62_C/NPT2562.htm (Feb 24, 2022). (in Thai)
Limmatvapirat, C.T. Phaechamud and J. Charoenteeraboon. 2010. Determination the concentration of heavy metals in Thai herbal plants in family Zingiberaceae using inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). Final Report. Faculty of Pharmacy, Silpakorn University, Nakhon Pathom. 86 p. (in Thai)
Liu, R., S. Li, X. Wang and M. Wang. 2005. Contents of heavy metal in commercial organic fertilizer and organic wastes. Journal of Agro-environmental Science 24: 392-397.
Maiga, A., D. Diallo, R. Bye and B.S. Paulsen. 2005. Determination of some toxic and essential metal ions in medicinal and edible plants from Mali. Journal of Agricultural and Food Chemistry 53(6): 2316-2321.
Maobe, M.A.G, E. Gatebe, L. Gitu and H. Rotich. 2012. Profile of heavy metals in selected medicinal plants used for the treatment of diabetes, malaria and pneumonia in Kisii region, Southwest Kenya. Global Journal of Pharmacology 6(3): 245-251.
Marrugo-Negrete, J., J. Pinedo-Hernández and S. Díez. 2017. Assessment of heavy metal pollution, spatial distribution and origin in agricultural soils along the Sinú River Basin, Colombia. Environmental Research 54: 380-388.
Ministry of Public Health. 2021. Standard criteria, purity or other characteristics that are important to quality for registration of herbal products, inform details or notify. (Online). Available: https://www.ratchakitcha.soc.go.th/DATA/PDF/2564/E/294/T_0006.PDF (June 10, 2023). (in Thai).
Naszradi, T., A. Badacsonyi, N. Nemeth, Z. Tuba and F. Batic. 2004. Zinc, lead and cadmium content in meadow plants and mosses along the M13 motorway (Hungary). Journal of Atmospheric Chemistry 49: 593-603.
National Environment Board. 2021. Notification of the National Environmental Board: Soil quality standard. The Royal Gazette 138 (54 d): 20-24. (in Thai)
National Soil Survey Center. 1996. Soil Survey Laboratory Methods Manual. Soil Survey Investigation No. 42, Version 3. National Soil Survey Center, USDA, Washington, D.C. 735 p.
Pan, L., J. Ma, Y. Hu, B. Su, G. Fang, Y. Wang, Z. Wang, L. Wang and B. Xiang. 2016. Assessments of levels, potential ecological risk, and human health risk of heavy metals in the soils from a typical county in Shanxi province, China. Environmental Science and Pollution Research 23: 19330-19340.
Parkpian, P., S.T. Leong, P. Laortanakul and N. Thunthaisong. 2003. Regional monitoring of lead and cadmium contamination in a tropical grazing land site, Thailand. Environmental Monitoring and Assessment 85(2): 157-173.
Ren, Z., R. Xiao, Z. Zhang, X. Lv and X. Fei. 2019. Risk assessment and source identification of heavy metals in agricultural soil: A case study in the coastal city of Zhejiang province, China. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment 33: 2109-2118.
Ross, S.M. 1994. Toxic Metals in Soil-Plant Systems. John Wiley & Sons, Chichester. 469 p.
Rostami, S., H. Kamani, S. Shahsavani and M. Hoseini. 2021. Environmental monitoring and ecological risk assessment of heavy metals in farmland soils. Human and Ecological Risk Assessment 27(2): 392-404.
Sipos, P., T. Nemeth and I. Mohai. 2005. Distribution and possible immobilization of lead in a forest soil (Luvisol) profile. Environmental Geochemistry and Health 27(1): 1-10.
Shi J., X. Yu, M. Zhang, S. Lu, W. Wu, J. Wu and J. Xu. 2011. Potential risks of copper, zinc, and cadmium pollution due to pig manure application in a soil-rice system under intensive farming: A case study of Nanhu, China. Journal of Environmental Quality 40(6):1695-1704.
Singh, J. and A.S. Kalamdhad. 2011. Effects of heavy metals on soil, plants, human health and aquatic life. International Journal of Research in Chemistry and Environment 1(2): 15-21.
Soil Survey Division. 2011. Detailed reconnaissance soil map of provinces in Thailand (scale 1: 100,000). (Online). Available: http://oss101
.ldd.go.th/web_th_soilseries/01_central/73_NakhonPathom/73_prov.htm (Feb 24, 2022). (in Thai)
Walker, D.J., R. Clemente and M.P. Bernal. 2004. Contrasting effects of manure and compost on soil pH, heavy metal availability and growth of Chenopodium album L. in a soil contaminated by pyritic mine waste. Chemosphere 57(3): 215-224.
WHO. 2007. WHO Guidelines for Assessing Quality of Herbal Medicines with Reference to Contaminants and Residues. WHO Press, Geneva.
Wong, S.C., X.D. Li, G. Zhang, S.H. Qi and Y.S. Min. 2002. Heavy metals in agricultural soils of the Pearl River Delta, South China. Environmental Pollution 119(1): 33-44.
Yang, Y., Y. Guangyu and Q. Lin. 2004. Determination of heavy metal ions in Chinese herbal medicine by microwave digestion and RP-HPLC with UV-Vis detection. Microchimica Acta 144: 297-302.
Zarcinas, B.A., B. Cartwright and L.R. Spouncer. 1987. Nitric acid digestion and multi-element analysis of plant material by inductively coupled plasma spectrometry. Communications in Soil Science and Plant Analysis 18(1): 131-146.
Zhang, J., Y. Xu and Y. Wu. 2016. Factors affecting the levels of Pb and Cd heavy metals in contaminated farmland soils. Advances in Biological Sciences Research 3: 379-387.
Zhang, Q., R. Yu, S. Fu, Z. Wu, H.Y.H. Chen and H. Liu. 2019. Spatial heterogeneity of heavy metal contamination in soils and plants in Hefei, China. Scientific Reports 9(1): 1049, doi:10.1038/s41598-018-36582-y.