การสะสมสารหนูของพืชล้มลุกชนิดเด่นที่พบในบริเวณเหมืองแร่ทองคำ

Main Article Content

ปรารถนา เผือกวิไล
ยศเวท สิริจามร
ณิมนาราห์ อยู่คงแก้ว

บทคัดย่อ

หนึ่งในธาตุที่มักตรวจพบการปนเปื้อนในกระบวนการทำเหมืองแร่รวมถึงกิจกรรมทางการเกษตรต่าง ๆ ของมนุษย์ คือ สารหนู (arsenic, As) ซึ่งเป็นสารพิษร้ายแรงและก่อผลเสียโดยตรงต่อระบบนิเวศและสุขภาพของประชาชนที่อยู่อาศัยโดยรอบ การบำบัดพิษของสารหนูที่ปนเปื้อนอยู่ในดินโดยใช้พืชพรรณที่มีอยู่แล้วในท้องถิ่นจึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่ประหยัด ยั่งยืน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม งานวิจัยในครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาถึงศักยภาพในการดูดซับและสะสมสารหนูของพืชล้มลุกชนิดต่าง ๆ ที่เติบโตได้รวดเร็วจนกลายเป็นชนิดเด่นในพื้นที่ที่คาดว่าจะมีการปนเปื้อนของโลหะหนัก คือ บริเวณรอบเหมืองแร่ทองคำ อำเภอทับคล้อ จังหวัดพิจิตร โดยเก็บตัวอย่างทั้งส่วนใต้ดินและส่วนเหนือดินของพืชล้มลุกชนิดเด่น จำนวน 11 ชนิด และดินบริเวณดังกล่าว นำมาวิเคราะห์หาปริมาณสารหนูด้วยเทคนิค ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry) จากนั้นจึงจัดจำแนกการดูดซับสารหนูของพืชออกเป็นประเภทต่าง ๆ โดยพิจารณาจากค่า translocation factor (TF) ค่า bioaccumulation factor (BAF) และค่า bioconcentration factor (BCF) ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ดินพบปริมาณสารหนูสูงเกินค่ามาตรฐานในทุกบริเวณที่ศึกษา และไม่พบพืชชนิดใดที่มีสมบัติเป็น arsenic hyperaccumulator โดยพบพืช 7 ชนิด ที่มีสมบัติเป็น arsenic excluder ได้แก่ ต้อยติ่ง ถั่วทาวน์สวิลล์สไตโล แมงลักคา หญ้าขัดมอญ หญ้าขจรจบ หญ้าดอกขาว และหญ้าพง แม้ว่ายังไม่พบพืชล้มลุกชนิดเด่นที่มีศักยภาพในการนำมาใช้บำบัดความเป็นพิษของสารหนูในดินบริเวณรอบเหมือง ผลการศึกษาในครั้งนี้จะเป็นการกระตุ้นเตือนให้ประชาชนในบริเวณโดยรอบได้ตระหนักและระมัดระวังเรื่องการปนเปื้อนของสารหนูที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม ตลอดจนสร้างแนวทางสำหรับเฝ้าสังเกต และศึกษาวิจัยพืชล้มลุกชนิดอื่น ๆ ที่มีแนวโน้มในการดูดซับสารหนูได้ต่อไป 


คำสำคัญ : สารหนู; พืชล้มลุก; เหมืองแร่ทองคำ

Article Details

ประเภทบทความ
Biological Sciences
ประวัติผู้แต่ง

ปรารถนา เผือกวิไล

ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ตำบลพระปฐมเจดีย์ อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม 73000

ยศเวท สิริจามร

ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ตำบลพระปฐมเจดีย์ อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม 73000

ณิมนาราห์ อยู่คงแก้ว

ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ตำบลพระปฐมเจดีย์ อำเภอเมือง จังหวัดนครปฐม 73000

เอกสารอ้างอิง

[1] Moore, F., Dehbandi, R., Keshavarzi, B. and Amjadian, K., 2016, Potentially toxic elements in the soil and two indigenous plant species in Dashkasan epithermal gold mining area, West Iran, Environ. Earth Sci. 75: 268.
[2] Ngole-Jeme, V.M. and Fantke, P., 2017, Ecological and human health risks associated with bandoned gold mine tailings contaminated soil, PLoS One 12(2): e0172517.
[3] รายงานผลการประชุมคณะกรรมการเพื่อแก้ไขปัญหาจากการดำเนินกิจการของเหมืองแร่ทองคำ จังหวัดพิจิตร เพื่อรับทราบผลการวิเคราะห์ข้อมูลการปนเปื้อนสารโลหะหนักในสิ่งแวดล้อม วันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2558 ณ ห้อง ประชุมหลวงพ่อเพชร ชั้น 4 ศาลากลางจังหวัดพิจิตร.
[4] Nriagu, J., Bhattacharya, P., Mukherjee, A., Bundschuh, J., Zevenhoven, R. and Loeppert, R., 2007, Arsenic in Soil and Groundwater: An Overview, Volume 9, Elsevier, Amsterdam.
[5] Wenzel, W.W., Brandstetter, A., Wutte, H., Lombi, E., Prohaska, T., Stingeder, G. and Adriano, D.C., 2002, Arsenic in field-collected soil solutions and extracts of contaminated soils and its implication to soil standards, J. Plant Nutr. Soil Sci. 165: 221-228.
[6] Takahashi, Y., Minamikawa, R., Hattori, K.H., Kurishima, K., Kihou, N. and Yuita, K., 2004, Arsenic behavior in paddy fields during the cycle of flooded and nonflooded periods, Environ. Sci. Technol. 38: 1038-1044.
[7] Francesconi, K., Visoottiviseth, P., Sridokchan, W. and Goessler, W., 2002, Arsenic species in an arsenic hyperaccu-mulating fern, Pityrogramma calomelanos: a potential phytoremediator of arsenic-contaminated soils, Sci. Total Environ. 284: 27-35.
[8] Langsch, J.E., Costa, M., Moore, L., Morais, P., Bellezza, A. and Falcão, S., 2012, New technology for arsenic removal from mining, J. Mater. Res. Technol. 1(3): 178-181.
[9] Fashola, M.O., Ngole-Jeme, V.M. and Babalola, O.O., 2016, Heavy metal pollution from gold mines: Environmental effects and bacterial strategies for resistance, Int. J. Environ. Res. Public Health 13: 1047.
[10] Upatham, E.S., Kruatrachue, M., Pokethitiyook, P., Panich-Pat, T. and Lanza, G.R., 2015, Phytoremidiation in Thailand: A summary of selected research and case histories, Phytoremed. Manag. Environ. Contamin. 1: 333-342.
[11] Baker, A.J.M. and Walker, P.L., 1990, Ecophysiology of Metal Uptake by Tolerant Plants, pp.155-177, In Shaw, A.J. (Ed.), Heavy Metal Tolerance in Plants: Evolutionary Aspects, CRC Press, Inc., Florida.
[12] Baker, A.J.M. and Brooks, R.R., 1989, Terrestrials higher plants which hyper accumulate metallic elements. A review of their distribution, ecology and phytochemistry, Biorecovery 1: 81-126.
[13] ยศเวท สิริจามร, ปรารถนา เผือกวิไล และณิมนาราห์ อยู่คงแก้ว, 2560, ศักยภาพในการดูดซับและสะสมโลหะหนักของพืชล้มลุกชนิดเด่น บริเวณพื้นที่รอบเหมืองแร่ทองคำ จังหวัดพิจิตร, ว.วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 25(1): 110-123.
[14] Ko, I.W., Ahn, J.S., Park, Y.S. and Kim, K.W., 2003, Arsenic contamination of soils and sediments from tailings in the vicinity of Myungbong Au mine, Korea, Chem. Speciat. Bioavailabil 15(3): 67-74.
[15] Zhao, F.J., Ma, J.F., Meharg, A.A. and McGrath, S.P., 2009, Arsenic uptake and metabolism in plants, New Phytol. 181: 777-794.
[16] Vamerali, T., Bandiera, M. and Mosca, G., 2010, Field crops for phytoremediation of metalcontaminated land, Environ. Chem. Lett. 8: 1-17.
[17] Zhao, F.J., Dunham, S.J. and McGrath, S.P., 2002, Arsenic hyperaccumulation by different fern species, New Phytol. 156: 27-31.
[18] Andrew, A.M., 2002, Variation in arsenic accumulation hyperaccumulation in ferns and their allies, New Phytol. 157: 25-31.
[19] Ma, L.Q., Komar, K.M., Tu, C., Zhang, W. and Cai, Y., 2001, A fern that hyper-accumulates arsenic, Nature 409: 579.
[20] Sakakibara, M., Sano, S., Inouhe, M., Watanabe, A. and Kaise, T., 2007, Phytoextraction and phytovolatilization of arsenic from ascontaminated soils by Pteris vittata, Contamin. Soils Sedim. Water 12: 267-272.
[21] Muhammad, A.K., Amna, Rabia, M., Nadia, M., Jabir, H.S., Asghari, B., Muhammad, T.J., Muhammad, F.H.M., Zhiyuan, T. and Hassan, J.C., 2014, The potential of the flora from different regions of Pakistan in phytoremediation: A review, Environ. Sci. Pollut. Res. 21: 801-812.
[22] Hall, J.B., 1970, Pteris vittata Linn, A gold mine fern in Ghana, Niger Fd. 35: 1-9.
[23] Meharg, A.A., 2002, Arsenic and old plants, New Phytol. 156: 1-3
[24] Meharg, A.A., Hartley-Whitaker, J., 2002, Arsenic uptake and metabolism in arsenic resistant and nonresistant plant species, New Phytol. 154: 29-43.
[25] Jankonga, P., Visoottivisetha, P. and Khokiattiwongb, S., 2007, Enhanced phyto-remediation of arsenic contaminated land, Chemosphere 68: 1906-1912.
[26] Kyambaddea, J., Kansiimea, F., Gumaeliusb, L. and Dalhammar, G., 2004, A comparative study of Cyperus papyrus and Miscan-thidium violaceum-based constructed wetlands for wastewater treatment in a tropical climate, Water Res. 38: 475.
[27] Jomjun, N., Siripen, T., Maliwan, S., Jintapat, N., Prasak, T., Somporn, C. and Petch, P., 2009, Application of wetland aquatic plants: Canna glauca L., Colocasia esculenta (L.) Schott, Cyperus papyrus L. and Typha angustifolia L. in arsenic phytoremediation of submerged soil, Int. J. Phytoremed. 13: 35-46.
[28] Alvarado, S., Guédez, M., Lué-Merú, M.P., Nelson, G., Alvaro, A., Jesús, A.C. and Gyula, Z., 2008, Arsenic removal from waters by bioremediation with the aquatic plants Water Hyacinth (Eichhornia crassipes) and Lesser Duckweed (Lemna minor), Bioresour. Technol. 99: 8436-8440.
[29] Zhang, X., Zhao, F.J., Huang, Q., Williams, P.N., Sun, G.X. and Zhu, Y.G., 2009, Arsenic uptake and speciation in the rootless duckweed Wolffia globose, New Phytol. 182: 421-428.
[30] Zhang, X., Lin, A.J., Zhao, F.J., Xu, G.Z., Duan, G.L. and Zhu, Y.G., 2008, Arsenic accumulation by the aquatic fern Azolla: Comparison of arsenate uptake, speciation and efflux by Azolla caroliniana and Azolla filiculoides. Environ. Pollut. 156: 1149-1155.
[31] Hoffmann, T., Kutter, C. and Santamaria, J., 2004, Capacity of Salvinia minima Baker to tolerate and accumulate As and Pb, Eng. Life Sci. 4: 61-65.
[32] Rahman, M.A., Hasegawa, H., Ueda, K., Maki, T. and Rahman, M.M., 2008, Influence of phosphate and iron ions in selective uptake of arsenic species by water fern (Salvinia natans L.), Chem. Eng. J. 145: 179-184.
[33] Chintakovid, W., Visoottiviseth, P., Khokiattiwong, S., Lauengsuchonkul, S., 2008, Potential of the hybrid marigolds for arsenic phytoremediation and income generation of remediators in Ron Phibun district, Thailand, Chemosphere 70: 1532-1537.
[34] Sánchez-Moreiras, A.M., Weiss, O.A. and Reigosa-Roger, M.J., 2003, Allelopathic evidence in the Poaceae, Bot. Rev. 69: 300-319.
[35] กำธน สินธวานนท์, 2533, พืชอาหารสัตว์ : พันธุ์พืชอาหารสัตว์จากต่างประเทศ, สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน เล่มที่ 14, โครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว, กรุงเทพฯ.