การสะสมสารหนูของพืชล้มลุกชนิดเด่นที่พบในบริเวณเหมืองแร่ทองคำ
Main Article Content
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
เอกสารอ้างอิง
[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.