การตรวจเอกสาร งานวิจัยท่ีเกี่ยวของ

ใน ค.ศ.2004 M. Kamal ไดทําการศึกษาความสามารถในการดูดซับธาตุอาหารจากน้ําทิ้งจากการเกษตร และน้ําจากการเลี้ยงปลา โดยพืช 4 ชนิดดังนี้ Alfalfa, White clover, Oat, Fall rye,

Barley โดยทําการปลูกพืชท้ัง 4 ชนิดดวยระบบไฮโดรโปนิก พบวา เมล็ดของตน Clover และ

Alfalfa มีการติดเชื้อราและรากโดยทําลายอยางสมบูรณเพียง 14 วัน หลังการปลูก ตน Oat, Fall

rye, Barley พบการติดเชื้อจากราชากวา Clover และ Alfalfa และมีการเจริญเติบโตเร็วกวา โดยประสิทธิภาพในการลดพารามิเตอรตางๆไดแก total solid, COD, NO3

-, N, NO2-N, ฟอสเฟต,

โพแทสเซียม ต้ังแตเริ่มปลูกเปนดังนี้ 54.7%-91.0%, 56.0% -91.5%, 82.9% -98.1%, 95.9% -

99.5%, 55.5% -93.6% และ 99.6% -99.8% ตามลําดับ

ใน ค.ศ.2006 F. Kirzhner ไดทําการศึกษาประสิทธิภาพในการบําบัดน้ําโสโครกโดยพืชน้ํา 2 ชนิดคือ Eichhornia crassipes และ Pistia stratiotes ดวยระบบ free water surface system พบวาพืชท้ังสองชนิดมีความสามารถในการบําบัดน้ําโสโครกโดยพารามิเตอรตางๆไดแก BOD, COD,

TSS, ความขุนมีคาลดลงดังนี้ BOD 5-7 mgL-1, COD 40-50 mgL-1, TSS 3-5 mgL-1, ความขุน

1-2 NTU ตามลําดับ

1.พืชใตน้ํา (submerged plant) (กรมประมง,2538)

เปนพืชท่ีมีการเจริญเติบโตอยูใตน้ําท้ังหมด สวนของราก ลําตน ใบ จมอยูใตน้ํา อาจมีการยึดเกาะกับพ้ืนดินท่ีอยูใตน้ํา หรอืไมมีก็ได รากอาจมีลักษณะเปนฝอยสั้นๆแตกตามขอหรือแตกเปนกออยูใตดิน พืชบางชนิดเม่ือมีดอกจะชูขึ้นมาเหนือผิวหนาน้ํา เพ่ือผสมเกสร พืชกลุมนี้จะสามารถแลกเปลี่ยนกาซกับธาตุอาหารไดโดยตรง ดังนั้นทอลําเลียงน้ําและทอลําเลียงอาหารของพืชกลุมนี้จึงมีไมมากเม่ือเปรียบเทียบกับพืชบกหรือพืชน้ํากลุมอื่นๆ โครงสรางภายในลําตน และ ใบมีชองวางมากเพื่อใชในการสะสมกาซและชวยในการผยุงใหลอยได อาจมีรูปรางหลายแบบเชน เปนแถบแผนยาวหรือแตกออกเปนฝอย ใบออนมักเปราะบางประกอบดวยเซลลไมกี่ชั้น ใบไมมีคิวตินเคลือบและไมมีปากใบ พืชกลุมนี้ไดแก สาหรายเสนดาย สาหรายหางกระรอก สาหรายพุงชะโด สันตะวาใบพาย สันตะวาใบขาว สันตะวาใบเดียว

2

1.1 ปจจัยท่ีมีอิทธิพลตอพรรณไมน้ํา

- แสง(Light) มีสวนเกี่ยวของกับการเจริญเติบโต และการเปลี่ยนแปลงรูปรางลักษณะของพรรณไมน้ํามาก เปนตัวชวยในการเกิดปฏิกิริยาการสังเคราะหแสง ในการเจริญเติบโตของพืชพรรณไมน้ําแตละชนิดตองการปริมาณแสงในระดับไมเทากัน

- อุณหภูมิ (Temperature) พรรณไมน้ําบางชนิดชอบอยูในน้ําท่ีมีอุณหภูมิตํ่า บางชนิดชอบอยูในน้ําท่ีมีอุณหภูมิสูง โดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะมีผลตอการเจริญเติบโตและการแพรขยายตัวของพรรณไมน้ํา ซึ่งสวนใหญจะเจริญเติบโตไดดีท่ีอุณหภูมิระหวาง 25-29 องศาเซลเซียสแตในน้ําบริเวณหนึ่งๆอุณหภูมิไมคอยเปลี่ยนแปลงนัก

- ปริมาณกาซ (Gas content) กาซท่ีสําคัญคือ กาซออกซิเจน และกาซคารบอนไดออกไซด กาซออกซิเจนนั้นพรรณไมน้ําใชในการหายใจ เมื่อไมมีแสงสวางกระบวนการสังเคราะหแสงหยุดลง ไมน้ําที่อยูในน้ําจะดูดซึมกาซออกซิเจนท่ีละลายอยูในน้ํา สวนพรรณไมน้ําท่ีเจริญอยูเหนือผิวน้ําจะดูดซึมจากบรรยากาศโดยตรงผานทางใบ กาซออกซิเจนในน้ําสวนใหญไดมาจากการสังเคราะหแสงของพืชในเวลากลางวัน สําหรับกาซคารบอนไดออกไซด พรรณไมน้ําใชในการสังเคราะหแสง

พรรณไมน้ําจะเจริญเติบโตไดดีในน้ําท่ีมีกาซคารบอนไดออกไซดคอนขางสูง ประมาณ 5-15 mg/l

แตปริมาณท่ีสูงกวา 6 mg/l ก็อาจจะเปนอันตรายตอปลา และสัตวน้ําอื่นดวย

- ความขุนของน้ํา (Turbidity) เปนอุปสรรคตอการเจริญเติบโต เนื่องจากสารแขวนลอยในน้ําจะปดกั้นไมใหแสงสวางสองลงไปไดลึก เปนการลดปฏิกิริยาการสังเคราะหแสงของพรรณไมน้ํา

- ความเปนกรดเปนดางของน้ํา (pH) พรรณไมน้ําจะสามารถใชธาตุอาหารไดดีหรือไม ขึ้นอยูกับระดับ pH ของน้ํา พรรณไมน้ําสวนใหญจะเจริญเติบโตไดดีในน้ําที่มีคา pH ระหวาง 6.5-

7.4

- ความกระดางของน้ํา (Hardness) เปนปยจัยท่ีมีผลตอการเจริญเติบโตของพืชน้ํา โดยท่ัวไปพรรณไมน้ําชอบน้ําท่ีมีลักษณะเปนน้ํากระดางเล็กนอย หรือกระดางปานกลาง

3

- ธาตุอาหารในน้ํา (Minerals) อาหารหลักท่ีจําเปน คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโปตัสเซียม เชนเดียวกับพืชบก

- การเคลื่อนท่ีของน้ํา (Movement of water) เกิดจากการไหลของกระแสงน้ําหรืออิทธิพลของกระแสลม

- สภาพพ้ืนท่ีทองน้ํา (Natural of Substratum) พ้ืนทองน้ําอาจเปน ทราย หิน ดิน โคลน

หรือซากเนาเปอยท่ีทับถมกับ

1.2 ประโยชนของพรรณไมน้ํา

1. ใชเปนแหลงอาหารของคนและสัตวโดยตรง เชน ผักบุง เผือก บอน ไขน้ํา ผักแวนผักกูด

บัวกระจับ เปนตน

2. เปนแหลงวางไขและหลบภัยของสัตวน้ํานานาชนิด เชน รากของผักตบชวาตามใบมีสาหรายมาเกิด และเจริญเติบโตอยู เปนตน

3. เปนการเพ่ิมออกซิเจนใหแกแหลงน้ํา 4. สามารถนํามาใชบําบัดน้ําเสียเนื่องจากสามารถดูดซับธาตุอาหารตางๆไดเปนอยางดี

เชน ผักตบชวา ธูปฤาษี เปนตน

5. มีความสําคัญทางเศรษฐกิจ ใชเปนพรรณไมน้ําสวยงามประดับตูปลา ทําใหเกิดธุรกิจพันธุไมน้ําในประเทศและสงออกไปตางประเทศ

1.3 โทษของพรรณไมน้ํา

1. ทําใหน้ําเนาเสียเม่ือมีการขยายพันธุอยางรวดเร็ว เม่ือตายจะมีแบคทีเรียยอยสลายทําใหออกซิเจนในน้ําลดลงอยางรวดเร็ว ทําใหเกิดน้ําเนาเสีย

2. พืชบางชนิดมีหนามแหลม บางชนิดมีอันตรายตอสัตวน้ําวัยออน เชน สาหราย ขาวเหนียว จะมีถุงบางชนิดอยูท่ีโคนใบ จะผลิตน้ํายอยโปรตีนได คอยจับแมลงแพลงกตอน

และลูกปลาเปนอาหาร

3. สามารถดูดซับธาตุอาหารตางๆไดอยางรวดเร็วถามีปริมาณมาก ทําใหสัตวน้ําพืชหรืออื่นไมสามารถนําเอาแรธาตุไปใชได

4

4. เปนอุปสรรคตอการคมนาคม การระบายน้ํา การทดน้ํา ทําใหแหลงน้ําต้ืนเขิน เชน

ผักตบชวา จอกหูหนู เปนตน

2. สาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.)

ชื่อไทย : สาหรายพุงชะโด

ชื่อสามัญ : Common coontail, Coontail hornwort

ชื่อวิทยาศาสตร : Ceratophyllum demersum Linn.

ชื่อวงศ : HYDROCHARITACEAE

ชื่ออืน่ : สาหรายไคว, สาหรายหางมา

2.1 Classification

Kingdom: Plantae-Plants

Superkingdom : Tracheobionta-Vascular plants

Superdivision: Spermatophyta-Seed plants

Divisio: Magnoliophyta-Flowering plants

Class: Magnoliopsida – Dicotyledons

Subclass: Magnoliidae

Order: Nymphaeales

Family: Ceratophyllaceae – Hornwort family

Genus: Ceratophyllum Linn.– hornwort Plants

Species: Ceratophyllum demersum Linn.

ท่ีมา:http//plants.usda.govjavaClassificationServletkingdom=plantae&name=Ceratophyllum+

demersum&options=1&options=2 &options=4&options=8&options=16&options=32&source

=start&sort=sciname&Submit.x=38&Subm (2551)

5

2.2 ลักษณะท่ัวไปของสาหรายพุงชะโด(สุชาดา. 2530)

1. พืชใตน้ํามีอายุหลายป 2. ลําตน ลําตนขนาดเล็กยาว และแตกกิ่งกานสาขา 3. ราก ออกตามขอไมยึดติดพืชดิน จึงลอยเปนอิสระใตน้ํา 4. ใบเปนเสน แตกออกรอบขอแลดูเปนชั้น ขอหนึ่ง ๆ มีใบ 7 - 12 ใบ

5. ดอกขนาดเล็ก แบงเปนดอกตัวผูอยูเปนกระจุกขาว ไมมีกลีบ ดอกตัวเมียมองเห็นไดไมชัด

6. ผล ลักษณะรูปไข สีน้ําตาลปลายยอดมีหนามแหลม 1 อัน

7. พบตามแหลงน้ําจืดท่ัวๆไป ใชเปนไมประดับในตูปลา เลี้ยงในบอน้ําใหความสวยงามหรือ ใสในตูปลาเพื่อเปนอาหารปลา

8. การขยายพันธุ โดยการแตกหนอจากไหล

ภาพท่ี 1 ลักษณะของสาหรายพุงชะโด

ท่ีมา: http://www.uru.ac.th/~botany/detail.(2551)

6

3.น้ําเสีย

3.1 ประเภทของน้ําเสีย (ธงชัย,2540)

น้ําเสียแบงออกเปน 4 ประเภทตามแหลงกําเนิด คือ

3.1.1 น้ําเสียจากแหลงชุมชน (Domestic wastewater)

โดยท่ัวไปมาจาก 2 แหลงใหญ คือ จากอาคารท่ีพัก ไดแก น้ําเสียท่ีเกิดจากสิ่งปฏิกูล จากการประกอบอาหาร น้ําลางภาชนะอุปกรณ จากการชําระรางกาย เปนตน และน้ําเสียที่เกิดจากสถานประกอบการตางๆ โดยท่ีพวกสารอินทรียและอนินทรียเจือปนอยู

3.1.2 น้ําเสียจากอุตสาหกรรม (Industrial wastewater)

มีลักษณะแตกตางกันไปตามชนิดของโรงงานอุตสาหกรรม เชน

- น้ําหลอเย็น (Cooling water) จากกระบวนการระบายความรอนของเคร่ืองจักรและอุปกรณตางๆโดยมีอุณหภูมิสูง 40-60 ºC ทําใหเกิด Thermal pollution

- น้ําลาง (Wash water) จากการลางวัตถุดิบ เคร่ืองจักร พื้นโรงงาน อาจมีคราบน้ํา สารเคมีตางๆ ในการทําความสะอาดปนเปอนอยูได

- น้ําจากกระบวนการผลิต (Process wastewater) เปนน้ําเสียจากกระบวนการผลิตสวนใหญเปนน้ําท่ีสกปรกคอนขางมาก

- น้ําเสียอื่นๆ (Miscellaneous wastewater) เชน น้ําท้ิงจากหมอน้ํา เครื่องกรองความกระดางของน้ํา ฯลฯ

7

3.1.3 น้ําเสียจากการเกษตร (Agricultural wastewater)

- น้ําพัดพาปุยเคมีและปุยอินทรียจากแหลงเกษตรกรรม

- ของเสียจากการเลี้ยงสัตว

- สารเคมีกําจัดศัตรูพืช ซึ่งบางชนิดสลายตัวยากอาจตกคางอยูตามพืช ผัก และผลไม รวมท้ังกระจายตัวอยูตามพ้ืนดิน เม่ือฝนตกน้ําฝนจะชะลางสิ่งเหลานี้ลงแมน้ําลําคลอง

3.1.4 น้ําเสียท่ีเกิดจากน้ําฝน

น้ําฝนท่ีตกลงมาแลวไหลนองตามพ้ืน ไมจําเปนตองผานระบบบําบัด ปลอยลงสูแหลงน้ําไดเลย

3.2 สิ่งสกปรกในน้ํา

สิ่งสกปรกที่เจือปนอยูในน้ําเสียท่ัวๆไป มีดังนี้ คือ

- สารอินทรีย ไดแก คารโบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน เชน เศษขาว พืชผัก ชิ้นเนื้อ ฯลฯ

- สารอนินทรีย ไดแก แรธาตุตางๆ ท่ีอาจไมทําใหเกิดน้ําเนาเหม็น แตอาจเปนอันตรายตอสิ่งมีชีวิตหรืออาจเปนอุปสรรคในการผลิตน้ําประปา เชน คลอไรด ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร เปนตน

- โลหะหนักและสารพิษอื่นๆ อาจอยูในรูป สารอินทรียหรืออนินทรีย และสามารถสะสมอยูในวงจรอาหาร เกิดเปนอันตรายตอสิ่งมีชีวิต เชน ปรอท โครเมียม ทองแดง ปกติจะมาจากน้ําเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม และสารเคมีที่ใชในการกําจัดศัตรูพืช ปนเปอนมากับน้ําท้ิงจากการเกษตร

สําหรับเขตชุมชนอาจมีสารมลพิษนี้มาจากอุตสาหกรรมบางประเภท เชน รมชุบโลหะ อูซอมรถ

และ น้ําเสียจากโรงพยาบาล

8

- น้ํามันและสารลอยน้ําตางๆ เปนอุปสรรคตอการสังเคราะหแสง และกีดขวางการละลายของออกซิเจนจากอากาศลงสูน้ํา นอกจากนั้นยังทําใหเกิดสภาพไมนาดู

- ความรอน ทําใหอุณหภูมิของน้ําเสียสูงขึ้น มีผลทําใหเกิดการเรงปฏิกิริยาการใชออกซิเจนของจุลินทรีย และลดระดับการละลายของออกซิเจนในน้ํา

- ของแข็ง จะประกอบดวยของแข็งแขวนลอย (Suspended Solids) ตะกอน (Settleable

Solids) และของแข็งละลายน้ํา (Dissolved Solids) ซึ่งเม่ือจมตัวสูกนลําน้ําทําใหเกิดสภาพไรออกซิเจนท่ีทองน้ํา ทําใหแหลงน้ําต้ืนเขิน มีความขุนสูง มีผลกระทบตอการดํารงชีพของสัตวน้ําและการนําน้ําไปใชประโยชน

- สีและความขุน มักเกิดจากอุตสาหกรรมประเภทสิ่งทอ กระดาษ ฟอกหนัง และโรงฆาสัตว สีและความขุนจะขัดขวางกระบวนการสังเคราะหแสงในลําน้ําและทําใหเกิดสภาพไมนาดู

- กรดและดาง วัดโดย pH (พีเอช) คาพีเอชมากกวา 7 หมายถึงสภาพเปนดาง คาพีเอชนอยกวา 7 หมายถึงสภาพเปนกรด น้ําสะอาดจะมีคาพีเอชเทากับ 7 คาพีเอชมีผลตอการดํารงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในน้ําและการนําน้ําไปใชประโยชน คาพีเอชของน้ําท้ิงท่ีเหมาะสมควรอยูในชวง 5 ถึง 9

- สารท่ีทําใหเกิดฟอง / สารซักฟอก ไดแก ผงซักฟอก สบู ฟองจะกีดกันการกระจายของออกซิเจนในอากาศสูน้ํา และอาจเปนอันตรายตอปลา

- จุลินทรีย (Microorganism) น้ําเสียจากโรงฟอกหนัง โรงฆาสัตว หรือ โรงอาหารกระปองจะมีจุลินทรียเปนจํานวนมาก จุลินทรียเหลานี้ใชออกซิเจนในการดํารงชีพทําใหสามารถลดระดับออกซิเจนละลายในน้ําไดเปนระยะเวลาอันสั้น ทําใหเกิดสภาพเนาเหม็น จุลินทรียบางชนิดอาจเปนเชื้อโรคท่ีอาจเปนอันตรายตอประชาชน เชน จุลินทรียในน้ําเสียจากโรงพยาบาล

- สารกัมมันตรังสี อาจมาจากโรงพยาบาลหรือองคกรรัฐบาลเปนสารอันตรายเม่ือสะสมตอสิ่งมีชีวิตจะกอใหเกิดมะเร็งได

9

- ธาตุอาหาร ไดแก ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ถามีปริมาณสูงจะทําใหเกิดการเจริญเติบโตเกินขีดของสาหราย (Algae Bloom) ซึ่งจะลดระดับออกซิเจนในน้ําในชวงกลางคืนและทําใหเกิดวัชพืชน้ํา ซึ่งเปนปญหาแกการสัญจรทางน้ําและการนําน้ําไปใช

- กลิ่น เกิดจาก ไฮโดรเจนซัลไฟด (H2S) ซึ่งเกิดจากการยอยสลายสารอินทรียแบบไรอากาศ

หรือ กลิ่นอื่นๆ จากโรงงานอุตสาหกรรมตางๆ

3. 3 ปจจัยหรือตัวกําหนดคุณภาพน้ําเสีย

3.3.1 ปจจัยหรือตัวกําหนดทางกายภาพของน้ําเสีย (Physical factors or parameter of

wastewater)

ปจจัยทางกายภาพท่ีใชประเมินคุณภาพน้ํา (กรรณิการ,2525) คือ

- อุณหภูมิ (Temperature) อุณหภูมิของน้ํา หมายถึง ระดับความรอนของตัวอยางน้ํา โดย

อุณหภูมิของน้ําท้ิงท่ีปลอยลงสูแหลงน้ําธรรมชาติจะมีผลตอสิ่งมีชีวิตในน้ําท้ังทางตรงและทางออม

สิ่งมีชีวิตในน้ําจึงตายไดถาอุณหภูมิของน้ําท้ิงสูงเกินไป และยังมีผลทําใหการละลายของออกซิเจนในน้ําลดลงอีกดวย

- การนําไฟฟา (Electrical conductivity) การนําไฟฟาของน้ํา หมายถึง ความสามารถของน้ําในการเปนสื่อนํากระแสไฟฟา ตัวกลางที่เปนสื่อกระแสไฟฟาในแหลงน้ําคือสารประกอบ

อนินทรียท่ีละลายน้ําแลวใหไอออน เชน กรดอนินทรีย ดาง และเกลือ การวัดการนําไฟฟาสามารถอธิบายถึงความเขมขนในแรธาตุหรือสารประกอบตางๆ หรือปริมาณของแข็งทั้งหมด ท่ีละลายอยูในน้ําไดถามีสารละลายปะปนอยูในปริมาณมากก็จะทําใหคาการนําไฟฟามากขึ้นดวย ซึ่งหมายถึง น้ําจะมีสารท่ีทําใหเกิดน้ําเสียมากขึ้นดวยเชนกัน แหลงน้ําตามธรรมชาติจะมีคาการนําไฟฟาไดระหวาง 0.10 – 50 มิลลิโมห/เซนติเมตร

- สีและความขุน (Color and turbidity) สีของน้ําสามารถมองเห็นดวยตาเปลาไดงายและบงชัดท่ีสุด ปกติแหลงน้ําธรรมชาติท่ัวไปจะมีสีใส เหลืองออนจนถึงสีน้ําตาลออน แตการท่ีสีของน้ําเปลี่ยนแปลงไปจากธรรมชาติจนมีสีดํา สีแดง สีเขียว หรือสีอื่นๆ อาจเกิดขึ้นเนื่องจากมีสาร

10

แขวนลอยและสารละลาย รวมท้ังสารอินทรียตางๆ ละลายอยู หรืออาจเกิดจากพืชในน้ําทําใหสีของน้ําเปลี่ยนไปโดยท่ีน้ํานั้นไมไดเปนน้ําเสียแตอยางใด

- ปริมาณของของแข็งในน้ํา ของแข็ง หมายถึง สารเจือปนท่ีเหลืออยูหลังจากการนําน้ําออกแลวไมรวมถึงสารที่ระเหยไปกับน้ํา สิ่งท่ีเหลืออยูหรือตะกอนมีท้ังสารอินทรียและสารอนินทรีย ซึ่งอาจจะละลายน้ําหรือไมละลายน้ําก็ได สามารถแบงออกเปนชนิดตางๆ ดังนี้

1.ของแข็งท้ังหมด (Total solids) คือ ของแข็งท้ังหมดที่เหลืออยูหลังจากระเหยน้ําออกหมดแลว

2.ของแข็งละลาย (Dissolved solids) คือ ของแข็งสวนท่ีละลายน้ําได ไดแก สารอนินทรียและสารอินทรีย

3.ของแข็งท่ีไมละลายน้ํา (Undissolved solids หรือ Total suspended solids)

แบงเปน 2 ชนิด

Suspended Solids คือ ของแข็งท่ีไมละลายน้ําและสามารถแขวนลอยในน้ําไดตะกอนมีขนาดเล็กน้ําหนักเบา

Settleable Solids คือ ของแข็งท่ีไมละลายน้ํามีตะกอนขนาดใหญและมีความถวงจําเพาะสูงกวาน้ํา เมื่อต้ังท้ิงไวสามารถตกตะกอนลงมากนภาชนะได

- กลิ่น (Odor) น้ําตามธรรมชาติเปนน้ําท่ีไมมีกลิ่น น้ําท่ีมีรสกลิ่นมักเปนน้ําเสียซึ่งอาจจะมีสารเคมีหรือสิ่งเนาเปอยปะปนอยูจึงทําใหมีกลิ่น โดยมากจะเกิดจากกลิ่นของไฮโดรเจนซัลไฟด (H2S) ท่ีมาจากการยอยสลายสารอินทรียแบบไมใชออกซิเจน กลิ่นของน้ําจึงขึ้นอยูกับปริมาณสิ่งปฎิกูลท่ีละลายอยูในน้ํา

- ลักษณะทางกายภาพอื่นๆ เชน ความหนาแนน และ ความหนืด ซึ่งอาจจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูม ิความกดดันของบรรยากาศ ความลึก ความเขมขนของสารแขวนลอย หรือ ความเค็มของน้ํา

11

3.3.2 ปจจัยหรือตัวกําหนดทางเคมีของน้ําเสีย (Chemical factors or parameters of

wastewater)

ปจจัยหรือตัวกําหนดทางเคมีที่ใชในการประเมินคุณภาพน้ําดานเคมี (กรรณิการ,2525) คือ

- ความกระดางของน้ํา (Hardness) ซึ่งแบงออกเปน 2 ชนิด คือ ความกระดางชั่วคราว ซึ่งมีสาเหตุมาจากมีสารพวกคารบอเนต และไบคารบอเนตของแคลเซียม และแมกนีเซียม ละลายอยู สวนความกระดางถาวรเกิดจากการมีสารพวกซัลเฟต และคลอไรดของแคลเซียม และแมกนีเซียมละลายอยู น้ําท่ีมีความกระดางมากกวา 300 มิลลิกรัม/ลิตรของแคลเซียมคารบอเนต (mg/L CaCO3)

ไมควรใชเปนน้ําด่ืม

- ความเปนกรด – ดางของน้ํา (pH value of water) น้ําใชปกตินั้นมีคาความเปนกรด-ดาง อยูระหวาง 6.5-8.5 ถาหากความเปนกรด-ดาง นอยกวา 5 หรือมากกวา 9 แลวสิ่งมีชีวิตในน้ํานั้นจะไดรับอันตราย สําหรับน้ําด่ืม pH ควรอยูระหวาง 6-8

- ปริมาณออกซิเจนละลายน้ํา (Dissolved oxygen, DO) ปริมาณออกซิเจนท่ีละลายในน้ํามีความสําคัญตอการดํารงชีพของสัตวน้ําอยางมาก น้ําธรรมชาติท่ีมีคุณภาพมักมีคา DO อยูประมาณ

5 – 7 ppm หากน้ําเสียจะมีคา DO นอยกวา 3 ppm แตมาตรฐานคุณภาพน้ําท่ีทําใหปลาและสัตวน้ํามีชีวิตอยูไดตองไมนอยกวา 2 ppm ซึ่งออกซิเจนจะละลายไดนอยมาก

- บีโอดี (BOD) การวิเคราะหหาคา Biochemical oxygen demand, BOD เปนการวิเคราะหความสกปรกของน้ําเสียในรูปปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรียใชในการยอยสลายสารอินทรียชนิดท่ียอยสลายไดภายใตสภาวะท่ีมีออกซิเจน จากขบวนการชีวเคมีนี้จุลินทรียจะไดรับพลังงานเพ่ือใชในการเจริญเติบโตและแบงตัวตอไป ผลิตภัณฑขั้นสุดทายของการออกซิไดซสารอินทรียจะใหแกสคารบอนไดออกไซด น้ํา หรือแอมโมเนียขึ้นอยูกับชนิดของสารอินทรียท่ีปนเปอนในน้ํา ถาคา BOD ในน้ําเสียสูงแสดงวาน้ําถูกปนเปอนดวยสารอินทรียมาก ในทางกลับกันถาคา BOD ตํ่าแสดงวาน้ําถูกปนเปอนดวยสารอินทรียนอย

12

- ซีโอดี (COD) คา Chemical oxygen demand, COD) เปนการวัดความสกปรกของน้ําเสียในรูปของปริมาณออกซิเจนท้ังหมดที่ถูกใชในการออกซิไดซสารอินทรียในน้ําใหเปนน้ําและคารบอนไดออกไซด โดยอาศัยหลักการท่ีวา สารอินทรียเกือบท้ังหมดภายใตสภาวะท่ีเปนกรดจะถูกเปลี่ยนเปนไนเตรท คา COD ของน้ําจะสูงกวาคา BOD เสมอ แตขึ้นกับปริมาณและชนิดของสารอินทรียท่ีปนเปอนในน้ํา

- สารเคมีกําจัดศัตรูพืชและสัตว สารกําจัดศัตรูพืชและสัตว (Pesticides) ซึ่งใชกันอยางกวางขวางในการเกษตร ไดแก กลุมคลอริเนตไฮโดรคารบอน ซึ่งสลายตัวชาตกคางในสิ่งแวดลอมไดนาน เชน ดีดีที เฮ็บตาคลอร กลุมออรกาโนฟอสเฟต ขณะนี้สารนี้หลายชนิดถูกหามใชในประเทศ

-โลหะหนัก (Heavy metals) โลหะหนัก หมายถึง ธาตุท่ีมีเลขอะตอมในชวง 23 – 92 อยูในคาบท่ี 5 – 7 ของตารางธาตุ และความถวงจําเพาะตั้งแต 5 ขึ้นไป ในสถานะปกติโลหะหนักอยูในรูปของธาตุบริสุทธิ์มีความเปนพิษเล็กนอยแตถาอยูในรูปสารประกอบบางตัวจะเปนอันตรายมาก

โลหะหนักมีท้ังหมด 68 ธาต ุเชน ตะกั่ว ปรอท แคดเม่ียม สังกะสี ทองแดง นิกเกิล โครเมียม เหล็ก

แมงกานีส โคบอลต สารหนู เปนตน โลหะหนักที่มีบทบาทตอสิ่งแวดลอมมากท่ีสุด คือ ปรอท

ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู มนุษยไดรับโลหะหนักเขาไปในรางกาย อาจจะเนื่องมาจากโลหะหนักสะสมอยูในหวงโซอาหารและในขบวนการทางชีวภาพ มนุษยอาจจะบริโภคเขาไปโดยตรงหรือไดสัมผัสหรือไดรับโดยทางออม มักพบโลหะหนักปนเปอนในตะกอนมากกวาในน้ําเสมอ เพราะตะกอนมีประจุเปนลบสวนใหญ สวนโลหะหนักมีประจุเปนบวก จึงมีความสามารถเกาะยึดกันไดดีกวาในน้ํา

3.3.3 ปจจัยหรือตัวกําหนดทางชีววิทยา (Biological factor of waste water)

สภาพน้ําเสียทางชีววิทยา หมายถึง น้ําที่มีสิ่งมีชีวิตที่เปนพิษเปนภัยตอมนุษย สัตวและพืช

ไมทางใดก็ทางหนึ่ง โดยสิ่งมีชีวิตนั้นอาจไมทําใหน้ําเนาเสียเพียงแตตัวมันเองอาศัยอยูแลวทําใหเกิดพิษขึ้นเม่ือถูกนําไปบริโภคหรืออาจเกิดจากกิจกรรมการดํารงชีพของมันทําใหเกิดการเนาเสียของน้ําได เชน แบคทีเรีย โปรโตซัว ไวรัส พยาธิ เปนตน โดยปกติการตรวจวัดความสกปรกของน้ําทางดานชีววิทยา มักตรวจสอบลักษณะของน้ําทางจุลชีววิทยา ดวยการตรวจหาปริมาณของโคลิฟอรม

13

4.การวิเคราะหคุณภาพน้ํา การวิเคราะหคุณภาพน้ําจําเปนตองวิเคราะหท้ังทางคุณภาพและเคม ี อันเปนปจจัยจํากัดตอการอุปโภคและบริโภค เกษตรกรรม อุตสาหกรรม คมนาคม และชลประทาน นอกจากนี้การวิเคราะหคุณสมบัติน้ําควรมีการวางแผนกอน เพื่อท่ีจะทราบวาคุณภาพของน้ําประการใดบางท่ีตองการจะทราบ และสามารถตอบปญหาท่ีตองการได (ไมตร ีและ จารุวรรณ,2528)

4.1 การวิเคราะหคุณภาพน้ําทางกายภาพ

4.1.1 อุณหภูมิของน้ํา(ธงชัย,2525)

อุณหภูม ิหมายถึง ระดับความรอน อณุหภูมิของน้ําเปนปจจัยสําคัญอันหนึ่งท่ีมีอิทธิพลท้ังทางตรงและทางออมตอการดํารงชีวิตของสัตวน้ําจึงจําเปนท่ีจะตองทําการตรวจสอบเพ่ือหาความเปลี่ยนแปลงท่ีเกิดขึ้นท้ังในน้ําธรรมชาติและบอเลี้ยงสัตวน้ํา โดยปกติอุณหภูมิของน้ําตามธรรมชาติจะแปรผันตามอุณหภูมิของอากาศ ซึ่งขึ้นอยูกับฤดูกาล ตําแหนงของเสนรุง ระดับความสูง และสภาพภูมิประเทศ นอกจากนี้ยังขึ้นอยูกับความเขมของแสงสวางจากดวงอาทิตย กระแสลม ความลึก ปริมาณสารแขวนลอยหรือความขุน สภาพท่ัวๆไปของแหลงน้ํา เกษม(2526) กลาววา สวนมากอุณหภูมิของน้ําในแหลงน้ําธรรมชาติไมมีปญหาแตแหลงน้ําท่ีมนุษยไดปลอยออกจากโรงงานอุตสาหกรรมและแหลงชุมชนจะทําใหน้ํามีอุณหภูมิสูงกวาปกติ นอกจากนี้Environmental

Protection Agency (EPA, 1973) พบวา รังสีความรอนจากดวงอาทิตย ลม และการระเหยของน้ํามีสวนทําใหอุณหภูมิของน้ําเปลี่ยนแปลงไปไดเชนเดียวกัน

อุณหภูมิของน้ําจะมีผลตอการเรงปฏิกิริยาเคม ี โดยมีผลตอการลดลงของปริมาณออกซิเจนท่ีละลายในน้ําและมีผลตอกลิ่นและรสของน้ํา (พิมล และ ชัยวัฒน, 2525) นอกจากนั้นอุณหภูมิของน้ํายังมีอิทธิพลตอสัตวน้ํา คือมีผลตออัตราเมตาบอลิซึมของรางกาย โดยเฉพาะอยางย่ิงสัตวเลือดเย็น

ทําใหเกิดการอพยพของสัตว อุณหภูมิสามารถควบคุมชนิดของไขและอัตราสวนเพศได (สมเจตน ,2525) แมวาสิ่งมีชีวิตท่ีอยูในน้ําจะสามารถปรับตัวเขากับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปไดระดับหนึ่ง

แตก็มีขีดจํากัดในการปรับตัวและจากการศึกษาของอรุณี (2527) พบวาอุณหภูมิมีผลตอสิ่งมีชีวิตดานการเจริญเติบโต การสืบพันธุและการแพรกระจาย อุณหภูมิของน้ําท่ีเพ่ิมขึ้นอาจทําใหสัตวน้ําบางชนิดตายทันที หรือทําใหแพลงตอนพืชบางชนิดมีการเจริญเติบโตและแพรพันธุไดดีกวาชนิดอื่นๆ

14

นอกจากนี้อุณหภูมิของน้ําท่ีสูงขึ้น เชน เมื่ออุณหภูมิเพ่ิมขึ้นพิษของปรอทก็เพ่ิมขึ้นดวย ซึ่งกระทรวงสาธารณสุขไดกําหนดมาตรฐานน้ําท้ิงไววาตองมีอุณหถูมินอยกวา 40 ºC

4.1.2 สภาพนําไฟฟา

การนําไฟฟาของน้ํา หมายถึง ความสามารถของน้ําในการเปนสื่อนํากระแสไฟฟา ตัวกลางท่ีเปนสื่อนํากระแสไฟฟาในน้ํา คือ อิออน (ion) ของสารประกอบอินทรียตางๆ (ไมตรีและจารุวรรณ,2528) ม่ันสินและมั่นรักษ (2547) กลาววาน้ํามีความสามารถในการนําไฟฟาไดตามความเขมขนของอิออนตางๆน้ําท่ีมีอิออนมากจะนําไฟฟาไดดีกวาน้ําท่ีมีอิออนนอย คาสภาพนําไฟฟามีความสัมพันธกับคา TDS (Total Disslove Solids) หรือ DS (Disslove Solids) ของน้ําแตความสัมพันธนี้ไมมีคาตายตัวหรือคงท่ี อัตราสวนระหวางคาสภาพนําไฟฟาตอ TDS จะมีคาสูงสําหรับน้ําท่ีมีความเปนกรด-ดางสูงมาก หรือมีคาความเปนกรด-ดางตํ่ามาก และมีคาลดลงสําหรับน้ําที่มีคาความเปนกรด-ดางอยูชวงเปนกลาง(เชน 6-8) ซึ่งนราธิป (2543) กลาววา สารสําคัญท่ีละลายอยูในแหลงน้ําผิวดินตามธรรมชาติไดแก แคลเซียม ฟอสเฟต และ ไนเตรต เปนตน คาการนําไฟฟาของน้ําจะแปรผันตามความเขมขนของสารละลาย อุณหภูมิและคาความเปนกรด-ดางของน้ําซึ่งขึ้นอยูกับอิทธิพลของสภาพแวดลอมของแหลงน้ํา

การนําไฟฟานิยมวัดออกมาในรูปอัตราสวนของความตานทาน โดยมีหนวยเปนไมโครซีเมนตตอเซนติเมตร (microsiemen หรือ µS/cm) ในอดีตเรียกวาไมโครโมสตอเซนติเมตร

(micromhos หรือ µmhos/cm) และนิยมวัดกันท่ีระดับอุณหภูม ิ25 ºC เนื่องจากอุณหภูมิของน้ํามีผลตอการแตกตัวเปนไอออนของสารตางๆ ทําใหการนําไฟฟาเปลี่ยนแปลงไป เม่ืออุณหภูมิของน้ําสูงขึ้น คาการนําไฟฟาก็จะเพ่ิมขึ้นดวย (ไมตร ีและ จารุวรรณ,2528) นอกจากนี้ สุรีย (2524) กลาววา ถาอุณหภูมิสูงขึ้น การเคลื่อนท่ีของไอออนในน้ํามีมากขึ้น การนําไฟฟาก็จะสูงขึ้น คามาตรฐานจึงใชท่ีอุณหภูม ิ25 ºC นอกจากนี้การนําไฟฟาของน้ํายังขึ้นอยูกับปริมาณสารอินทรียท่ีละลายอยูในน้ําดวย

ความนําไฟฟาของแหลงน้ํา ในธรรมชาติโดยท่ัวไป จะมีคาอยูระหวาง 150-300 µS/cm แตในบางแหงอาจมีคาสูงกวานี้จนถึง 5,000 µS/cm (ไมตรีและจารุวรรณ,2528) และคาการนําไฟฟามีผลทั้งทางตรงและทางออมตอการอุปโภคบริโภค การเพาะปลูกและการเลี้ยงสัตว และมีอิทธิพลตอแหลงน้ําอยางสําคัญ น้ําท่ีมีคาการนําไฟฟา 750 µS/cm จะไมมีผลเสียหายตอการเจริญเติบโตของ

15

พืช คาการนําไฟฟาไมเกิน 5,000 µS/cm สามารถใชเลี้ยงสัตวทุกชนิดได แตถาสูงกวา 16,000

µS/cm ไมสามารถใชเลี้ยงสัตวไดเลย (นราธิป,2543)

4.1.3 ปริมาณของแข็งทั้งหมด

ปริมาณของแข็งทั้งหมดท่ีละลายน้ํา (Total Dissolved Solids,TDS) หมายถึง ปริมาณของแข็งท่ีละลายน้ําได และสามารถไหลผานกระดาษกรองใยแกว เมื่อกรองปริมาณของแข็งแขวนลอยออก แลวเอาน้ําใสท่ีผานกระดาษกรองใยแกวไประเหย (นิพนธ และคณิตา, 2550) หองปฏิบัติการสิ่งแวดลอม กรมควบคุมมลพิษ (2545) กลาววา วิธีทดสอบปริมาณของแข็งท้ังหมดท่ีละลายน้ํา ทําไดโดยกรองน้ําตัวอยางผานกระดาษกรอง GF/C ขนาดเสนผาศูนยกลาง 47 มิลลิเมตร แลวนําน้ําท่ีผานกระดาษกรองแลวเทลงในชามระเหยท่ีทราบน้ําหนักแนนอนแลวนําไประเหยน้ําออกบนเคร่ืองอังไอน้ํา (water bath) จนกระท่ังน้ําตัวอยางระเหยหมดแลวนําไปอบใหแหงท่ีอุณหภูมิ 180 ± 2 CΟ เปนเวลา 2 ชั่วโมง หลังจากนั้นนําไปเขาตูดูดความชื้นแลวนํามาชั่งน้ําหนัก น้ําหนักสวนท่ีเพ่ิมขึ้นมาจะเปนปริมาณของแข็งละลายน้ําท้ังหมด โดยคิดเทียบเปนหนวยมิลลิกรัมตอลิตร

นิพนธและคณิตา (2550) กลาววา โดยท่ัวไป TDS เปนของแข็งในน้ําท่ีสามารถผานรูกระดาษกรองขนาด 2 ไมโครเมตรได ดังนั้น TDS จึงเปนการวัดผลรวมของไอออนบวกและไอออนลบในน้ํา ไอออนลบท่ีพบสวนใหญในน้ํา ไดแก คารบอเนต (CO3

2-) ไฮโดรเจนคารบอเนต (HCO3-)

คลอไรด (Cl-) ไนเตรต (NO3-) ซัลเฟต (SO4

2-) และฟอสเฟต (PO43-) สําหรับไอออนบวกสวนใหญ

ในน้ํา ไดแก แคลเซียมไอออน (Ca2+) แมกนีเซียมไอออน (Mg2+) โซเดียมไอออน (Na+) และโพแทสเซียมไอออน (K+) นอกจากนี้ยังมีไอออนของสารอินทรีย (organic ions) เชน คารบอกซิเลต (COO-) สารอินทรียท่ีละลายน้ํา ซึ่งสวนใหญมาจากการเนาเปอยของพืช ผัก พวกเทนนิน (tannin) กรดฮิวมิก คลอรามีน และเกลือตางๆ เปนตน

ปริมาณของแข็งท้ังหมดท่ีละลายน้ําไดจะมีคาใกลเคียงกับคาการนําไฟฟาของน้ํา ยิ่งมีไอออนในน้ํามาก คาความนําไฟฟาของไอออนท่ีวัดไดจะมีคาเพ่ิมขึ้นดวย เพราะสภาพนําไฟฟาเปนพารามิเตอรท่ีบอกถึงความเขมขนของไอออนตางๆ ในน้ํา ดังนั้น ปริมาณของแข็งท้ังหมดท่ีละลายน้ํา (TDS) อาจหาไดจากความสัมพันธ ดังนี้

TDS (มิลลิกรัมตอลิตร) = 0.86 × สภาพนําไฟฟา ( cmS /µ )

16

น้ําท่ีมีปริมาณของแข็งท่ีละลายน้ําไดท้ังหมดสูงจะมีสารบางชนิดสูงมากเชนกัน ทําใหไมเหมาะตอการอุปโภคบริโภค การเกษตร และมีอิทธิพลตอแหลงน้ําโดยทําใหโครงสรางทางระบบนิเวศนของแหลงน้ํานั้นเปลี่ยนแปลงไป น้ําท่ีมีคาปริมาณของแข็งท้ังหมดท่ีละลายน้ํา (TDS) ระหวาง 500 – 1,500 มิลลิกรัมตอลิตร (มีคาการนําไฟฟาระหวาง 750 – 1,500 cmS /µ ) จะสามารถใชไดอยางปลอดภัย

4.1.4 ของแข็งท่ีแขวนลอยในน้ํา

ปริมาณของแข็งแขวนลอยในน้ํา (Suspended Solids,SS) หมายถึง ปริมาณของแข็งแขวนลอยท่ีสามารถกรองไดดวยกระดาษกรองใยแกว (“Whatmam” GF/C) ซึ่งการหาคาของแข็งไมละลายน้ําทําไดโดยหาคาของแข็งสวนท่ีผานการกรองกับสวนที่ไมไดผานการกรอง สารซึ่งไมละลายน้ําเรียกวา ของแข็งแขวนลอย (นราธิป,2543) หองปฏิบัติการสิ่งแวดลอม กรมควบคุมมลพิษ

(2545) กลาววาวิธีทดสอบปริมาณของแข็งแขวนลอยในน้ํา ทําไดโดยกรองน้ําตัวอยางผานกระดาษกรอง GF/C ขนาดเสนผานศูนยกลาง 47 มิลลิเมตร ท่ีทราบน้ําหนักแนนอนแลวไปอบแหงในตูอบท่ีอุณหภูม1ิ03 – 105 ºC เปนเวลา 2 ชั่วโมง หลังจากนั้นนําไปเขาตูอบดูดความชื้นแลวนํามาชัง่น้ําหนัก

น้ําหนักสวนท่ีเพิ่มขึ้นจะเปนปริมาณของแข็งแขวนลอยในน้ํา โดยคิดเทียบหนวยเปนหนวย

มิลลิกรัมตอลิตร

กรรณิการ (2525) กลาววา ของแข็งแขวนลอยมีประโยชนมาก สําหรับการวิเคราะหน้ําโสโครก เปนคาหนึ่งท่ีบอกความสกปรกของน้ําเสีย ตลอดจนประสิทธิภาพของหนวยกําจัดน้ําเสียในงานควบคุมความสกปรกของลําธารถือวาของแข็งแขวนลอยท้ังหมดเปนของแข็งตกตะกอน

เพราะเวลาในการตกตะกอนไมจํากัด จากการสะสมทับถมกันของของแข็งเกิดเนื่องจากการตกตะกอนทางชีวะและทางเคมี คาของแข็งแขวนลอยจึงมีความสําคัญเทาๆกับ บีโอดี

สารแขวนลอยท่ีทําใหเกิดความขุนจะสามารถทําใหเกิดอันตรายตอสัตวน้ําโดยตรง โดยตะกอนและสารแขวนลอยจะเขาไปอุดชองเงือกทําใหหายใจติดขัด การเจริญเติบโต การฝกตัวของไขชาลง และความตานทานโลหะตางๆนอยลงดวย และทางออมคือ สารแขวนลอยจะเขาไปขัดขวางปฏิกิริยาการสังเคราะหแสงของพืชน้ําโดยเฉพาะแพลงคตอนพืช ทําใหกําลังผลิตขั้นตน

(primary productivity) ของแหลงน้ํานั้นนอยลงซึ่งทําใหปริมาณอาหารธรรมชาติของสัตวน้ําลดลงดวย ปริมาณสารแขวนลอยนิยมวัดเปนน้ําหนักในรูปมิลลิกรัมตอลิตร

17

4.2 การวิเคราะหคุณภาพน้ําทางเคมี

4.2.1 ความเปนกรด-ดาง

ความเปนกรด-ดาง (pH) เปนคาที่แสดงปริมาณความเขมขนของไฮโดรเจนไอออน (H+)ในน้ํา (ธงชัย,2525) มาจากคําวา Positive Potential of the Hydrogen Ion

พีเอชของสารละลายคือ คาลบของ logarithm ของความเขมขนของ H+ ดังสมการ

pH = -log(H+)

เม่ือ (H+) คือ ความเขมขนของ H+ มีหนวยเปนโมลตอลิตร แนวคิดเกี่ยวกับคาความเปนกรด-ดางพัฒนามาจาก การแตกตัวของอิออนของน้ําดังนี ้

H2O + H2O H3O+ + OH-

โดยปกติจะเขียนใหเขาใจงายดังนี้

H2O + H2O H+ + OH-

ภายในน้ําทุกชนิดจะมีอิออนของ H+ และ OH- อยูเสมอ ปริมาณ H+ และOH- จะมีมากนอยก็ไดแตความสัมพันธจะเปนอัตราสวนดังนี้

[H+][OH- ] = Kw

คาคงท่ีสมดุล (Kw) ของน้ําบริสุทธท่ี 25 ºC มีคาเทากับ 10-14 เนื่องจากการแตกตัวเปน

อิออนของน้ําบริสุทธิ์จะให H+ และOH- จํานวนเทาๆกันดังนี้ [H+][[H+] = 10-14

หรือ [[H+] = 10-7 โมลตอลิตร

= 0.0001 มิลลิกรัมตอลิตร

18

คาความเปนกรด-ดางเปนลักษณะสมบัติที่สําคัญมากของน้ําท่ีสามารถวัดไดงายและมีบทบาทสําคัญตอกระบวนการตางๆท้ังทางดานน้ําดีและน้ําเสีย ในทางปฏิบัติถือวาคากรด-ดางของน้ําอยูในชวง 0 ถึง 14 น้ําท่ีเปนกลางมีคาความเปนกรด-ดางเทากับ 7 น้ําท่ีเปนกรดและดางมีคาความเปนกรด-ดางนอยกวาและมากกวา 7 ตามลําดับ น้ําธรรมชาติมักมีคาความเปนกรด-ดางอยูใกล 7 น้ําผิวดินมักมีคาความเปนกรด-ดางอยูในชวง 6.5-7.5 เชนเดียวกับน้ําใตดิน แตน้ําใตดินอาจมีคาความเปนกรด-ดาง เปนกรด เชนตํ่ากวา 6 เปนตน เนื่องจากมีคารบอนไดออกไซดละลายอยูในน้ําใตดินอยูในปริมาณสูง น้ําในบอหรืออางเก็บน้ําอาจมีคาความเปนกรด-ดางสูงไดถึง 9 หรือมากกวาถามีสาหรายหรือแอลจีเจริญเติบโต และทําการสังเคราะหแสงอยูใตแหลงน้ํานั้น (ม่ันสิน,2547)

ความแตกตางของคาความเปนกรด-ดางของแหลงน้ําธรรมชาติขึ้นอยูกับลักษณะทาง

ภูมิประเทศและสภาพแวดลอมหลายประการ เชน ลักษณะพ้ืนดินและหิน ปริมาณน้ําฝน ตลอดจนการใชดินบริเวณแหลงน้ํานั้น ระดับคาความเปนกรด-ดางของน้ําฝนแปรตามคาความเปนกรด-ดางของดินในบริเวณดินท่ีมีสภาพเปนกรดจะทําใหน้ํามีสภาพเปนกรดไปดวยและยังมีผลจากจุลินทรียในดิน นอกจากนี้อิทธิพลของสิ่งมีชีวิตในน้ํา เชน จุลินทรียและแพลงกตอนพืชก็สามารถทําใหคาความเปนกรด-ดางมีความเปลี่ยนแปลงไดเชนเดียวกัน (นราธิป,2543)

4.2.2 ออกซิเจนละลาย หรือ ดีโอ (Dissolved Oxygen, DO)

ออกซิเจนละลาย หมายถึง คาท่ีแสดงใหทราบวาแหลงน้ํานั้นมีปริมาณออกซิเจนละลายอยูในน้ําเทาใด กลาวคือ ถาน้ําสกปรกมากหรือมีปริมาณของเสียท่ีเปนสารอินทรียในแหลงน้ํามากออกซิเจนท่ีละลายในแหลงน้ําก็จะถูกใชไปในการทําลายสารสกปรกหรือในการยอยสลายสารอินทรียเหลานั้นมาก ทําใหคาออกซิเจนละลายต่ํา ถามีปริมาณออกซิเจนในแหลงน้ํามากแสดงวาน้ํานั้นยัง เหมาะในการดํารงชีพของสิ่ งมีชีวิตในน้ํ า (กรมสง เสริมคุณภาพสิ่ งแวดลอมกระทรวงวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี และสิ่งแวดลอม,2543)

ออกซิเจนเปนกาซท่ีมีความสําคัญตอการดํารงชีวิตของสิ่งมีชีวิตตางๆท้ังที่อาศัยอยูบนพ้ืนดินและในน้ํา สิ่งมีชีวิตในน้ําไดรับออกซิเจนจากการสังเคราะหแสงของพืชท่ีปลอยออกมาละลายอยูในน้ําได และจากการแพรของออกซิเจนจากบรรยากาศลงสูพ้ืนน้ํา ออกซิเจนเปนกาซท่ีละลายน้ําไดนอยมากและไมทําปฏิกิริยาทางเคมีกับน้ํา การละลายของออกซิเจนขึ้นอยูกับความดัน

อุณหภูม ิ และปริมาตรของแข็งละลาย ปริมาณออกซิเจนท่ีละลายในน้ําธรรมชาติและน้ําเสียขึ้นอยู

19

กับลักษณะทางเคมี กายภาพ และกระบวนการทางชีวเคมีในสิ่งมีชีวิต คาออกซิเจนละลายมีความสําคัญใชบอกใหทราบวา น้ํานั้นมีความเหมาะสมเพียงใดตอการดํารงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในน้ํา ใชในการควบคุมระบบบําบัดน้ําเสีย และมลภาวะทางน้ํา

ออกซิเจนและไนโตรเจนเปนกาซที่มีอยูมากท่ีสุดในบรรยากาศ กาซท้ังสองชนิดรวมกันประมาณ 99%ในอากาศ โดยมีไนโตรเจน 78% และออกซิเจน 21% กาซสองชนิดนี้จัดเปนกาซท่ีละลายในน้ําและไมทําปฏิกิริยากับน้ํา ความสามารถในการละลายจึงขึ้นอยูกับความดันพารเชียลเทานั้น แมวาออกซิเจนเหนือน้ําจะมีมากถึง 21% หรือ 210,000 ppm แตมีออกซิเจนอยูในน้ําเพียง 8

มิลลิกรัมตอลิตร (หรือ ppm) เทานั้น อุณหภูมิมีอิทธิพลตอการละลายของกาซออกซิเจน กาซสามารถละลายน้ําไดมากขึ้นอยูกับอุณหภูมิต่ํา น้ําเย็นจึงมีออกซิเจนละลายมากกวาน้ํารอน

ออกซิเจนละลายในน้ําจืด ณ บรรยากาศปกติได 14.6 มิลลิกรัมตอลิตร ท่ี 35 ºC (ม่ันสิน,2547)

ปริมาณออกซิเจนท่ีละลายในน้ํายังมีความสัมพันธกับความสกปรกของน้ําอีกดวย คือ

ออกซิเจนท่ีละลายน้ําจะลดลง เพราะวาแบคทีเรียท่ีตองการออกซิเจน (aerobic bacteria) จะยอยสลายสารอินทรีย คือ ถาน้ําสกปรกมากมีจํานวนแบคท่ีเรียมาก ปริมาณออกซิเจนท่ีละลายในน้ําก็จะถูกใชไปทําลายสารสกปรกเหลานั้นมาก และถาน้ําสกปรกมีจํานวนแบคทีเรียมาก แบคทีเรียเหลานั้นก็จะใชออกซิเจนในการดํารงชีวิตมาก ทําใหออกซิเจนท่ีละลายอยูในน้ําถูกทําลายจนเกือบหมดจึงเปนเครื่องชี้บอกสภาพน้ําได และปริมาณออกซิเจนในแหลงน้ําจะแตกตางกันไป โดยขึ้นอยูกับระดับของน้ํา โดยปริมาณออกซิเจนมีอยูมากที่บริเวณผิวน้ํา ยิ่งลึกลงไปปริมาณออกซิเจนยิ่งนอยลง การไหลของน้ําท่ีไหลเร็วและมีการมวนตัวของน้ําเกิดขึ้นมากจะมีปริมาณออกซิเจนละลายมากกวาน้ํานิ่งๆ หรือไหลชากวา (นราธิป,2543)

ออกซิเจนมีความสําคัญในการควบคุมคุณภาพน้ํา เพราะชวยใหสิ่งมีชีวิตอยูในน้ําได น้ําธรรมชาติท่ัวไปปลาจะเร่ิมตายเม่ือมีออกซิเจนละลายในน้ําตํ่ากวา 3 มิลลิกรัมตอลิตร (มั่นสิน,2547)

20

4.2.3 บีโอดี (Biological Oxygen Demand, BOD)

บีโอดี หมายถึง ปริมาณออกซิเจนอิสระท่ีจุลชีพ (microorganisms) ตองการใชในการยอยสลายสารอินทรีย ซึ่งใชเปนดัชนีชี้วัดความสกปรกของแหลงน้ํา การวิเคราะหคาบีโอดีเปนการทดสอบหาปริมาณออกซิเจนซึ่งแบคทีเรียใชในการยอยสลายสารอินทรียในน้ํา โดยนําน้ําตัวอยางไปบมท่ีอุณหภูมิ 20 ± 1 Co ในท่ีมืดเปนเวลา 5 วัน ซึ่งสามารถหาไดจากคาผลตางการละลายของออกซิเจนระหวางวันแรกท่ีเก็บน้ํากับหลังบมไปแลว 5 วัน คาผลตางของออกซิเจนละลาย คือ ปริมาณออกซิเจนท่ีแบคทีเรียใชในการยอยสลายสารอินทรียชนิดท่ียอยสลายได (หองปฏิบัติการสิ่งแวดลอม กรมควบคุมมลพิษ,2545) สาเหตุท่ีใชอุณหภูมิและระยะเวลาดังกลาวเพราะเปนอุณหภูมิท่ีใกลเคียงกับน้ําท่ัวไป (นราธิป,2543) และ แบคทีเรียไนตริฟายเออร (nitrifying bacteria)

มีจํานวนนอย ซึ่งการบม 5 วันไมนานพอท่ีจะทําใหมีปฏิกิริยาไนตริฟเคชั่นเกิดขึ้น เพราะการควบคุมอุณหภูมิ 20 Co ตองการเวลาประมาณ 8-14 วัน ในการเลี้ยงไนตริไฟเออรใหมีจํานวนเพียงพอท่ีจะทําใหเกิดไนตริฟเคชั่นอยางมีนัยสําคัญ (ม่ันสิน ,2547)

การวิเคราะหหาคาบีโอดียังสามารถวิเคราะหโดยใชอิเล็กโทรดแบบคลาก(Clarktype) ระบบโพลาโรกราฟก (Polarographic) โดยมีแผนเมมเบรนกั้นระหวางสารละลายอิเล็กโตรไลทภายในหัววัด (Probe)กับตัวอยางน้ํา มีเทอรโมมิเตอรเซ็นเซอรสําหรับวัดอุณหภูมิ และปรับชดเชยกับการวัดออกซิเจน ท่ีวัดไดโดยอัตโนมัติ แผนเมมเบรนท่ีใชจะเปน selective membrane ท่ียอมใหเฉพาะกาซเทานั้นท่ีสามารถผานได ภายในหัววัดจะประกอบไปดวยอิเล็กโทรด 2 ขั้ว คือขั้วบวก

(Anode) ซึ่งทําดวยโลหะเงิน และขั้วลบ (Cathode) ซึ่งทําดวยโลหะทองคํา โดยมีสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด (KCl) เปนอิเล็กโทรไลทเชื่อมระหวางขั้ว (หองปฏิบัติการสิ่งแวดลอม กรมควบคุมมลพิษ,2545)

ในการวิเคราะหตัวอยางน้ําสําหรับน้ําเสียตางๆและน้ําท่ีมีบีโอดีสูงกวา 5 มิลลิกรัมตอลิตรตองทําการเจือจาง (ม่ันสินและม่ันรักษ,2547) เนื่องจากออกซิเจนในอากาศสามารถละลายน้ําไดนอยในจํานวนจํากัด คือ ประมาณ 9 มิลลิกรัมตอลิตรในน้ําบริสุทธิ์ ท่ีอุณหภูมิ 20 Co ดังนั้นในน้ําเสียซึ่งมีความสกปรกมากจําเปนตองทําใหปริมาณความสกปรกเจือจางลงอยูในระดับซึ่งสมดุลพอดี

21

กับปริมาณออกซิเจนท่ีมีอยู(ปรากรม,2537) หรือเนื่องจากออกซิเจนละลายน้ําอิ่มตัวมักมีคาประมาณ 7-8 มิลลิกรัมตอลิตร การเจือจางเปนเรื่องจําเปนเพ่ือใหมีความตองการออกซิเจนไมเกินคาออกซิเจนละลายน้ําอิ่มตัว และตองใหมีออกซิเจนละลายน้ําเหลือไมนอยกวา 12 มิลลิกรัมตอลิตรในวันท่ี 5

(ม่ันสินและม่ันรักษ,2547)

4.2.4 ซีโอดี (Chemical Oxygen Demand, COD)

การวิเคราะหหาคาซีโอดีเปนวิธีการวิเคราะหความสกปรกของน้ํา จัดเปนวิธีสากลท่ัวไป

วิธีนี้เปนการวัดปริมาณออกซิเจนท้ังหมดที่ใชในปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของน้ําเสียเพ่ือใหเกิดคารบอนไดออกไซดและน้ําเปนผลปฏิกิริยาขั้นสุดทาย (มั่นสิน,2547) โดยคิดเปรียบเทียบในรูปของปริมาณออกซิเจนท่ีตองการออกซิไดซของสารอินทรีย สารอินทรียสวนมากสามารถยอยสลายไดดวยสารผสมของโครเมี่ยม และ กรดซัลฟูริก ภายใตสภาวะท่ีอุณหภูมิสูง โดยมี Ag2SO4 เปนตัวเรงปฏิกิริยา และใช HgSO4 เปนตัวเขาไปจับกับ คลอไรด ซึ่งเปนตัวรบกวนท่ีทําใหการยอยสลายของสารอินทรียไมสมบูรณ (กรรณิการ,2525)

สําหรับการทดลองนั้นในขั้นตนสารอินทรียในตัวอยางน้ําท่ีมีสภาพกรดเขมขน จะถูกยอยสลายโดยการใหความรอน ในระบบปดและมีปริมาณของ Potassium dichromate (K2Cr2O7) ท่ีทราบคาแนนอนและปริมาณมากเพียงพอในการยอยสลายสารอินทรียจนหมด หลังจากการยอยสลายแลวนําตัวอยางไปไทเทรตหาปริมาณของ K2Cr2O7 ท่ีเหลือดวย Ferrous ammonium sulfate (FAS) โดยมี

ferrion เปน indicator และคํานวณหาปริมาณของ K2Cr2O7ท่ีใชไปในการยอยสลายสารอินทรีย โดยคิดเทียบเทากับปริมาณออกซิเจน (หองปฏิบัติการสิ่งแวดลอม กรมควบคุมมลพิษ,2545)

การทดลองหาคาของซีโอดี ใชสําหรับปริมาณของสารอินทรียในน้ําเสียท่ัวๆไป โดยสารอินทรียในตัวอยางน้ําเสียจะถูกออกซิไดซโดยปริมาณมากเกินพอของ K2Cr2O7 ในสภาพของความเปนกรด โดยท่ัวไปแลวคาของ COD จะมีคามากกวาของ BOD5 เพราะวาปริมาณของสารที่ถูกออกซิไดซโดยวิธีการทางเคมีจะมีคามากกวาสารท่ีถูกออกซิไดซโดยวิธีการทางชีววิทยา (เกรียงศักด์ิ,2540)

4.2.5 ความกระดางท้ังหมดของน้ํา (Hardness)

22

ความกระดางทั้งหมดของน้ํา หมายถึง ปริมาณไอออนประจุ +2 (divalent cations) ในน้ําซึ่งสวนใหญเปนแคลเซียมไอออน (Ca2+ ) และ แมกนีเซียมไอออน (Mg2+ ) หรือผลรวมของความกระดางชั่วคราวกับความกระดางถาวร ซึ่งหาไดโดยการไทเทรตกับ EDTA แลวบอกเปนปริมาณของแคลเซียมคารบอเนตท่ีมีอยูในสารละลายในหนวย มิลลิกรัมตอลิตร (พีพีเอ็ม) โดยน้ํากระดางสามารถแบงออกเปน 2 ประเภทโดยอาศัยชนิดของไอออนท่ีมีอยูในน้ํา คือ ความกระดางชั่วคราว

และความกระดางถาวร ความกระดางชั่วคราวเกิดเนื่องจากมีเกลือไบคารบอเนตของแคลเซียมและแมกนีเซียมละลายอยูสามารถกําจัดไดโดยการตมและหาปริมาณไดโดยไทเทรตกับสารละลายมาตรฐานกรดไฮโดรคลอริก สวนความกระดางถาวรเกิดจากมีเกลือซัลเฟตและคลอไรดของแคลเซียมและแมกนีเซียมอยูไมสามารถกําจัดไดโดยการตม (นิพนธ, 2550)

ในการวิเคราะหความกระดางของน้ําดวยวิธีไตเตรทดวย EDTA ซึ่ง EDTA สามารถสรางไอออนเชิงซอนท่ีเสถียรกับ Ca2+, Mg2+ และไอออนประจุบวกสองอื่นๆท่ีเปนสาเหตุของความกระดางของน้ํา เม่ือเติมสารอีรีโครมแบลกทีอินดิเคเตอร(อีทีบี)ที่น้ําตัวอยางท่ีมีบัฟเฟอรที่พีเอช

10 ± 0.1 สารอีบีทีจะรวมกับ Ca2+ และ Mg2+ เกิดเปนสารเซิงซอนอีบีทีสีมวงแดง (ถาไมมีไอออนของโลหะอยูจะไดสารละลายสีน้ําเงิน) เม่ือไตเตรตดวย EDTA Ca2+,Mg2+ และไอออนประจุบวกอื่นๆที่เปนสาเหตุของความกระดางของน้ําจะรวมตัวกับ EDTA เปนสารเชิงซอน ซึ่งไมมีสีและคงตัวกวาสารเซิงซอนแรก โดยจะรวมตัวกับ Ca2+ กอน แลวจึงรวมตัวกับ Mg2+ เม่ือ EDTA รวมตัวกับไอออนดังกลาวหมดแลวจึงไปดึงไอออนโลหะ (Mg2+ ) มาจากสารเชิงซอนแรกจนหมดและปลอยอีบีทีเปนอิสระ สีของสารละลายจะเปลี่ยนเปนสีน้ําเงินของอีบีทีแสดงวาถึงจุดยุติดังสมการ

M2+ + EBT (M-EBT)complex + 2H+

สีน้ําเงิน สีมวงแดง

(M-EBT)complex + EDTA ( M-EDTA)complex + EBT

สีมวงแดง สีน้ําเงิน

อรทัย (2545) กลาววา ความกระดางของน้ําไมมีผลตอสิ่งมีชีวิตในน้ํา แตมีผลตอผลผลิตทางชีวภาพของแหลงน้ํา และมีผลลดความเปนพิษของโลหะหนักบางชนิดท่ีมีผลตอสิ่งมีชีวิตในน้ํา

23

น้ําที่มีความกระดางท้ังหมดนอยกวา 250 มิลลิกรัมตอลิตร ถือวาใชบริโภคได ถาสูงกวา 500

มิลลิกรัมตอลิตรถือวาเปนอันตรายตอสุขภาพของมนุษย น้ําที่มีความกระดางสูงจะตองกําจัดความกระดางกอน เพ่ือใหมีความเหมาะสมสําหรับใชในอุตสาหกรรมเครื่องด่ืม อาหาร ชุบโลหะ ฟอกยอม และอุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ น้ําท่ีมีความกระดางสูงกวา 100 มิลลิกรัมตอลิตร

เร่ิมไมเหมาะท่ีจะนํามาใชเนื่องจากตองใชสบูปริมาณมากเพ่ือทําใหเกิดฟองและเพ่ิมการเกิดตะกรันในภาชนะ ผูบริโภคจํานวนมากไมตองการใชน้ําท่ีมีความกระดางสูงกวา 200 มิลลิกรัมตอลิตร

4.2.6 ปริมาณฟอสฟอรัสท้ังหมด (Total Phosphorus)

ปริมาณฟอสฟอรัสท้ังหมด หมายถึง สารประกอบฟอสฟอรัสในน้ําอยูในรูปตางๆกัน

โดยแบงไดเปน ออรโทฟอสเฟต โพลีฟอสเฟต และอินทรียฟอสเฟต โดยอาจอยูในรูปท่ีละลายน้ําหรือไมละลายน้ํา สารอนินทรียฟอสฟอรัสสวนใหญในน้ํามาจากของเสียที่ขับถายมาจากมนุษย โดยเกิดจากการสลายตัวของโปรตีน สารซักฟอกก็เปนแหลงกําเนิดของฟอสเฟตในน้ํา พบวามีฟอสฟอรัสประกอบอยูประมาณ 12 - 13 % หรือโพลีฟอตเฟตมากกวา 50 % (อรทัย, 2545)

การวิเคราะหฟอสฟอรัสในน้ํา ตองทําการเปลี่ยนฟอสฟอรัสในรูปตางๆใหเปนออรโธฟอตเฟตที่ละลายน้ําโดยทําการยอยสลายตัวอยางน้ําดวยกรดซัลฟูริก จากนั้นหาปริมาณออรโธฟอตเฟตโดยวิธีทําใหเกิดสีโดยวิธีแอสคอบิคแอซิค ซึ่งแอมโมเนียมโมลิบเดต (ammonium molybdate)

และโพแทสเซียมแอนติโมนิลตาเตรต (potassium antimonyl tartrate) จะทําปฏิกิริยากับสารละลายออโทฟอสเฟตเจือจางในสภาวะท่ีเปนกรดเกิดเปน Heteropoly Acid Phosphomolybdic Acid ซึ่งจะถูกรีดิวซโดย Ascorbic acid ไดสี Molybdenum Blue นําไปวัดคา Absorbance ท่ีความยาวคลื่น

880 nm

ฟอสฟอรัสในแหลงน้ําถามีมากจะกระตุนการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและสาหราย ในทะเลสาปหรือแหลงน้ําปดท่ีรับน้ําท้ิงท่ีมีสารฟอสฟอรัสมากจะทําใหมีการเพ่ิมจํานวนของสาหรายเซลลเดียวในน้ํามากเกินไปจะทําใหน้ําขุนกลายเปนสีเขียว และเมื่อมันตายพรอมกัน จะมีผลทําใหน้ําเนาเสีย (อรทัย, 2545)

24