นักวิจัยไทย คิดค้นและพัฒนาวิธีจำแนกแหล่งกำเนิดมลพิษด้วยกลุ่มแบคทีเรีย เพื่อใช้บ่งชี้แหล่งที่มาและนำไปสู่การจัดการน้ำเสียได้

การจัดการคุณภาพน้ำ เป็นหนึ่งในแผนงานและยุทธศาสตร์ชาติ จึงเป็นเรื่องที่หน่วยงานที่เกี่ยวข้องหลายฝ่ายหันมาให้ความสนใจและเร่งหาแนวทางในการแก้ไขมากขึ้น หลังพบปัญหาดังกล่าวเริ่มส่อเค้าวิกฤต แหล่งน้ำในลุ่มน้ำต่างๆ มีแนวโน้มเสื่อมโทรมลง และลุ่มน้ำท่าจีนก็เป็นหนึ่งในนั้น แ

ม่น้ำท่าจีน เป็นแม่น้ำสำคัญสายหนึ่งของประเทศที่แยกมาจากแม่น้ำเจ้าพระยาที่อำเภอสิงห์ จังหวัดชัยนาท ไหลผ่านจังหวัดชัยนาท สุพรรณบุรี นครปฐม และไหลลงสู่อ่าวไทยที่ตำบลบางหญ้าแพรก อำเภอเมือง จังหวัดสมุทรสาคร มีความยาวทั้งสิ้นประมาณ 325 กิโลเมตร และมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามพื้นที่ที่แม่น้ำไหลผ่านและส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ภาคการเกษตร เกิดความคาบเกี่ยวกันระหว่างที่อยู่อาศัยของชุมชนกับการทำเกษตร รวมทั้งโรงงานอุตสาหกรรมที่มีอยู่หนาแน่นตลอดลุ่มน้ำ ปัญหาน้ำเสียที่เกิดขึ้นนอกจากน้ำเสียจากโรงงานแล้ว ยังมีการปล่อยน้ำเสียจากชุมชนและมีการปล่อยน้ำเสียจากฟาร์มปศุสัตว์ เริ่มส่งผลกับคุณภาพน้ำในแม่น้ำสาธารณะ แต่ปัญหา คือ ยังไม่มีวิธีในการจำแนกหรือแยกแหล่งที่มาของสิ่งปฏิกูลที่ลงมาในน้ำนั้น มาจากชุมชนหรือจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ที่ชัดเจน จึงเป็นที่มาของการดำเนินงานวิจัยในโครงการ "การพัฒนาวิธีการจำแนกแหล่งกำเนิดมลพิษด้วยกลุ่มแบคทีเรีย กรณีศึกษาลุ่มน้ำท่าจีน" หรือ Development of Microbial Source Tracking Methods: A Case Study of Tha Chin River Basin ที่มี ดร.ขวัญรวี สิริกาญจน จากสถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ เป็นหัวหน้าโครงการ โดยการสนับสนุนของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.)

ดร.ขวัญรวี สิริกาญจน นักวิจัยชำนาญการ จากสถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ ในฐานะหัวหน้าโครงการ กล่าวว่า สาเหตุที่เลือกศึกษาลุ่มน้ำท่าจีน เนื่องจากแม่น้ำท่าจีนเป็นแหล่งน้ำที่มีความเสื่อมโทรมที่สุดในประเทศ จากการติดตามตรวจสอบคุณภาพน้ำโดยกรมควบคุมมลพิษมานานต่อเนื่องนานกว่า 10ปี พบว่า แม่น้ำท่าจีนมีปัญหาเรื่องของคุณภาพน้ำไม่ได้มาตรฐาน โดยเฉพาะบริเวณแม่น้ำท่าจีนตอนล่าง ซึ่งเกิดจากกิจกรรมหลากหลาย เนื่องจากเป็นแหล่งที่มีชุมชนหนาแน่น มีโรงงานอุตสาหกรรมจำนวนมาก และยังเป็นแหล่งพื้นที่ทำการเกษตรหลักของประเทศ โครงการนี้ให้ความสนใจเกี่ยวกับการปนเปื้อนปฏิกูลหรือมูลที่มาจากคนและสัตว์ ดังนั้น งานวิจัยจึงมุ่งเน้นการจำแนกแหล่งกำเนิดมลพิษ เพื่อให้เป็นไปตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการให้ได้ข้อมูลแนวทางในการใช้วิธีตรวจวัดกลุ่มแบคทีเรียที่เชื่อมโยงกับแหล่งกำเนิดมลพิษเฉพาะกิจกรรม หรือ Microbial Source Tracking (MST) Marker มาใช้สนับสนุนการตรวจวัดกลุ่มพารามิเตอร์แบคทีเรียในมาตรฐานคุณภาพน้ำผิวดิน เนื่องจากปัญหาคุณภาพน้ำหลักมาจากการปนเปื้อนสารอินทรีย์สูงโดยมีการปนเปื้อนของแบคทีเรียและแอมโมเนียร่วมด้วยในบางพื้นที่ ซึ่งที่ผ่านมาประเทศไทยยังไม่มีพารามิเตอร์ใดที่ใช้ในการวิเคราะห์คุณภาพน้ำที่จะเชื่อมโยงไปสู่แหล่งกำเนิดมลพิษหรือสามารถบ่งชี้แหล่งที่มาของการปนเปื้อนกลับไปเพียงแหล่งเดียวได้ จึงได้พัฒนาเทคนิคพีซีอาร์และพีซีอาร์เชิงปริมาณสำหรับตรวจวิเคราะห์กลุ่มแบคทีเรียที่สามารถจำแนกสิ่งปฏิกูลจากแหล่งกำเนิดมลพิษเฉพาะกิจกรรม

ดร.ปิณิดา ลีลพนัง กำแพงทอง นักวิจัยจากกรมควบคุมมลพิษ กล่าวว่า การพัฒนาเทคนิคพีซีอาร์และพีซีอาร์เชิงปริมาณสำหรับตรวจวิเคราะห์กลุ่มแบคทีเรียที่สามารถจำแนกสิ่งปฏิกูลจากแหล่งกำเนิดมลพิษเฉพาะกิจกรรมที่สำคัญ โดยทำการศึกษาในพื้นที่ลุ่มน้ำท่าจีน โดยตรวจวัดคุณภาพน้ำ 4 ครั้ง ในช่วงเวลา 1 ปี ครอบคลุมฤดูฝน 2 ครั้ง และฤดูแล้ง 2 ครั้ง ในจุดเก็บตัวอย่างน้ำที่มีประวัติการปนเปื้อนของแบคทีเรียกลุ่มโคลิฟอร์มเกินมาตรฐานอย่างต่อเนื่อง ซึ่งผลการพัฒนาดังกล่าว ได้วิธีตรวจวัดที่บ่งบอกแหล่งที่มาของการปนเปื้อนจากน้ำเสียชุมชน , ฟาร์มสุกร , ฟาร์มโค และรวมทุกแหล่งกำเนิด (หรือ Universal ) ที่มีความไว 70-100% และความจำเพาะ 77-100% สามารถใช้ตรวจยืนยันการปนเปื้อนสิ่งปฏิกูลว่ามาจากมูลคนหรือมูลสัตว์ได้จริง

ดร.ขวัญรวี อธิบายว่า การตรวจวัดด้วยเทคนิคพีซีอาร์และพีซีอาร์เชิงปริมาณที่พัฒนาขึ้นนี้ เป็นการตรวจวัดทาง DNA ของจุลินทรีย์ในลำไส้ของคนหรือสัตว์ประเภทต่างๆ เพื่อจำแนกแหล่งกำเนิด ที่เรียกว่า MST : Microbial Source Tracking ซึ่งเป็นวิธีการติดตามหรือบ่งชี้แหล่งที่ปล่อยมลพิษลงสู่แหล่งน้ำสาธารณะที่ส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมว่า มาจากชุมชน หรือ ฟาร์มเลี้ยงสัตว์ หรือมาจากแหล่งธรรมชาติ เช่น นกน้ำ นกทะเล เป็นต้น สามารถจำแนกและประเมินแหล่งปล่อยมลพิษได้ ซึ่งหลายพื้นที่มีแหล่งปล่อยได้มากกว่า 1 แหล่ง งานวิจัยนี้สนใจลำดับดีเอ็นเอที่ต่างกันของแบคทีเรียกลุ่มแบคทีรอยดาลิส หมายความว่า ลำดับดีเอ็นเอที่เจอได้เฉพาะในลำไส้ของคนเท่านั้น หรือ ลำดับดีเอ็นเอที่เจอได้เฉพาะในสุกรเท่านั้น ไม่เจอในสัตว์ประเภทอื่น เพื่อการตรวจจำเพาะที่สามารถบอกกลับไปได้ว่าการปนเปื้อนสิ่งปฏิกูลนั้นมาจากแหล่งกำเนิดใด นอกจากนี้ ยังช่วยในการประเมินความเสี่ยงผลกระทบต่อสุขภาพของคนได้ เพราะน้ำเสียจากชุมชนมีความเสี่ยงในการก่อให้เกิดโรคได้มากกว่าน้ำเสียจากสัตว์ประเภทต่างๆ

ดร.ปิณิดา บอกอีกว่า เหตุที่ต้องพัฒนาเทคนิคพีซีอาร์และพีซีอาร์เชิงปริมาณ เนื่องจากมาตรฐานคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำผิวดินที่กำหนดเกณฑ์คุณภาพน้ำที่เหมาะสมสำหรับการใช้ประโยชน์ 5 ประเภทไว้รวมทั้งสิ้น 28 พารามิเตอร์ เพื่อบ่งชี้สถานการณ์คุณภาพน้ำโดยรวมของแหล่งน้ำนั้น ในปัจจุบันยังไม่มีพารามิเตอร์ใดที่สามารถเชื่อมโยงกลับไปยังแหล่งกำเนิดแหล่งเดียวได้ เช่น กรณีพารามิเตอร์แบคทีเรียกลุ่มโคลิฟอร์มทั้งหมด และกลุ่มฟีคอลโคลิฟอร์ม สามารถบ่งชี้ได้ว่ามาจากการปนเปื้อนของมูลสัตว์เลือดอุ่น แต่ไม่สามารถจำแนกได้ว่าเป็นมูลที่มาจากคนหรือสัตว์ประเภทใด ส่งผลให้ผลการประเมินสถานการณ์คุณภาพน้ำประจำปีของกรมควบคุมมลพิษ มีข้อจำกัดในการชี้เป้าแหล่งกำเนิดมลพิษที่แม่นยำ และส่งผลถึงการออกนโยบายการลดมลพิษที่แหล่งกำเนิดที่อาจคลาดเคลื่อนในการจัดลำดับความสำคัญในแต่ละพื้นที่ได้ ขณะที่แผนงานและยุทธศาสตร์ชาติล้วนมีนโยบายที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพน้ำ และมุ่งเน้นการจัดการน้ำเสียที่แหล่งกำเนิดที่ระบุแหล่งที่มาได้อย่างแน่นอน ทำให้ในการกำหนดนโยบายจัดการการปนเปื้อนของแบคทีเรียในแหล่งน้ำมีความจำเป็นที่จะต้องมีเทคโนโลยีหรืองานวิจัยที่สามารถระบุแหล่งกำเนิดมลพิษ ทั้งจากแหล่งกำเนิดที่มีจุดกำเนิดแน่นอน (Point sources) และจากแหล่งกำเนิดที่มีจุดกำเนิดไม่แน่นอนได้ (Nonpoint sources) ทั้งนี้ เพื่อให้การติดตามตรวจสอบคุณภาพน้ำสามารถบ่งชี้แหล่งกำเนิดเพียงกิจกรรมเดียวที่ก่อให้เกิดการปนเปื้อนของแบคทีเรียกลุ่มโคลิฟอร์มเกินมาตรฐานได้ ทางทีมวิจัยจึงเสนอแนวทางการตรวจวัดแบบเป็นขั้นตอน เพื่อให้เหมาะสมกับงบประมาณและความรุนแรงของปัญหาในพื้นที่นั้นๆ และเสนอให้กรมควบคุมมลพิษกำหนดแนวปฏิบัติในการใช้ MST ให้เป็นมาตรการเสริมในการติดตามตรวจสอบคุณภาพน้ำประจำปี เพื่อให้สามารถบ่งชี้แหล่งกำเนิดมลพิษได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้สามารถกำหนดพื้นที่เป้าหมายในการฟื้นฟูคุณภาพน้ำและนโยบายการป้องกันมลพิษทางน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดงบประมาณ

ด้านนักวิจัยจากสถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ ยังกล่าวเพิ่มเติมว่า ในต่างประเทศมีการนำเทคนิค Microbial Source Tracking (MST) เข้ามาใช้ในการตรวจสอบการปนเปื้อนของแบคทีเรียในสิ่งแวดล้อมและประสบผลสำเร็จในการฟื้นฟูคุณภาพน้ำได้ เช่น ในประเทศอังกฤษ และประเทศแถบยุโรป นอกจากนี้ ในสหรัฐอเมริกา ก็นำเทคนิค MST มาช่วยในการจัดการแหล่งน้ำเพื่อให้เป็นไปตามค่าสูงสุดรายวันที่ยินยอมให้มลพิษปล่อยลงแหล่งน้ำนั้นๆ หรือ TMDLs โดยช่วยประเมินแหล่งกำเนิดมลพิษได้แม่นยำและสามารถบอกแหล่งกำเนิดหลักเทียบกับแหล่งกำเนิดรองอื่นๆได้ ส่งผลให้สามารถลดปริมาณมลพิษลงสู่แหล่งน้ำได้จากแหล่งกำเนิดที่ถูกต้อง

อย่างไรก็ตาม แม้ว่า MST ไม่ใช่คำตอบสุดท้ายในการตรวจหาแหล่งที่มาของมลพิษ แต่เมื่อเทียบเปรียบงานวิจัยด้านคุณภาพน้ำในปัจจุบันซึ่งพบว่างานวิจัยด้านการติดตามคุณภาพน้ำยังมีค่อนข้างจำกัดหรือน้อยกว่าเมื่อเทียบกับงานวิจัยเรื่องการบำบัดน้ำเสีย ดังนั้น MST จะเป็นแนวทางหนึ่งในการตอบโจทย์ดังกล่าวได้.-

• ข่าวการวิจัย
• ข่าวแนวทาง
• ข่าวสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
• ข่าวการจัดการน้ำ
• ข่าวคุณภาพน้ำ
• ข่าวกองทุนสนับสนุนการวิจัย
• ข่าวนักวิจัยไทย
• ข่าวยุทธศาสตร์ชาติฯ
• ข่าวมลพิษ