ระบบอย่างง่ายและราคาถูกสำหรับตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำจืดด้วยเทคนิคของไหลต่อเนื่องร่วมกับสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ไนล์เรด-กราฟีน
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาระบบตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำจืดอย่างง่าย ราคาถูก และมีประสิทธิภาพ โดยใช้เทคนิคการไหลของของไหลต่อเนื่อง (Continuous Flow System) ร่วมกับสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ไนล์เรดผสมกราฟีน จุดเด่นสำคัญอยู่ที่การผสมผสานเทคนิคที่หลากหลายเข้าด้วยกัน ตั้งแต่การออกแบบระบบการไหลของน้ำตัวอย่างที่มีปริมาณมาก (1-5 ลิตร) ด้วยอัตราการไหลที่เหมาะสม การใช้ตะแกรงสแตนเลสสตีลที่มีขนาดรูพรุนที่เหมาะสมในการดักจับไมโครพลาสติก ไปจนถึงการพัฒนาสีย้อมและเครื่องอ่านค่าฟลูออเรสเซนต์แบบพกพา
การใช้สีย้อมไนล์เรดผสมกราฟีนเป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจ กราฟีนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการย้อมสี ทำให้ได้ความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์สูงขึ้นถึง 4 เท่าเมื่อเทียบกับการใช้ไนล์เรดเพียงอย่างเดียว นี่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการตรวจจับไมโครพลาสติกได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ความสามารถในการย้อมสีไมโครพลาสติกได้ 6 ชนิด (LDPE, HDPE, PP, PET, PS, และ PVC) และสามารถจำแนกประเภทของไมโครพลาสติกได้ตามสีที่แตกต่างกัน ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของหมู่ฟังก์ชันในโครงสร้างทางเคมี ทำให้ระบบนี้ไม่เพียงแต่ตรวจวัดปริมาณได้ แต่ยังสามารถจำแนกชนิดของไมโครพลาสติกได้อย่างคร่าวๆ ด้วย ความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างความเข้มแสงฟลูออเรสเซนต์กับปริมาณไมโครพลาสติก (r2 = 0.99) แสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือของผลการวิเคราะห์เชิงปริมาณ
การพัฒนาเครื่องอ่านค่าฟลูออเรสเซนต์แบบพกพา ช่วยให้การตรวจวัดทำได้สะดวก รวดเร็ว และสามารถนำไปใช้ในพื้นที่ต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์ซับซ้อน ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเวลาในการวิเคราะห์ ความสามารถในการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำปริมาณมาก (1-5 ลิตร) ก็เป็นข้อดีที่สำคัญ ทำให้สามารถตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับแหล่งน้ำหลากหลายชนิด เช่น น้ำคลอง แม่น้ำ และน้ำดื่ม การเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์กับวิธีมาตรฐาน เช่น FTIR และ GC-MS ช่วยยืนยันความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของผลการวิจัย
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ความสามารถในการจำแนกชนิดของไมโครพลาสติกยังคงจำกัดอยู่ที่การจำแนกเป็นกลุ่มๆ ตามลักษณะสี ซึ่งอาจไม่ละเอียดพอสำหรับการวิเคราะห์ที่ต้องการความแม่นยำสูง การพัฒนาต่อไปอาจพิจารณาการเพิ่มเทคนิคการวิเคราะห์อื่นๆ เข้ามาเสริม เพื่อเพิ่มความสามารถในการระบุชนิดของไมโครพลาสติกได้อย่างเจาะจงมากขึ้น และการศึกษาความถูกต้องแม่นยำของระบบในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายมากขึ้น เช่น การมีสารแขวนลอยหรือสารอื่นๆ ปนเปื้อนในน้ำตัวอย่าง ก็เป็นสิ่งที่ควรทำต่อไป
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบคุณภาพน้ำและสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
-
อุตสาหกรรมน้ำประปา: ระบบนี้สามารถนำมาใช้ตรวจสอบคุณภาพน้ำดื่ม เพื่อตรวจหาการปนเปื้อนของไมโครพลาสติก ซึ่งเป็นสารปนเปื้อนที่กำลังเป็นที่กังวลอย่างมาก การตรวจวัดที่รวดเร็วและราคาถูกจะช่วยให้การควบคุมคุณภาพน้ำดื่มมีประสิทธิภาพมากขึ้น
-
อุตสาหกรรมการเกษตร: การตรวจสอบคุณภาพน้ำที่ใช้ในการเกษตร เพื่อตรวจหาการปนเปื้อนของไมโครพลาสติก ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์น้ำ ระบบนี้สามารถช่วยในการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพน้ำในระบบชลประทานได้
-
อุตสาหกรรมสิ่งแวดล้อม: บริษัทที่ให้บริการตรวจสอบและวิเคราะห์คุณภาพสิ่งแวดล้อม สามารถนำระบบนี้ไปใช้ในการตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำต่างๆ เพื่อการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการวางแผนการจัดการสิ่งแวดล้อม
-
อุตสาหกรรมผลิตน้ำดื่มบรรจุขวด: การตรวจสอบคุณภาพวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีการปนเปื้อนของไมโครพลาสติก
นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม เพื่อศึกษาปริมาณและการกระจายตัวของไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำต่างๆ ได้อีกด้วย
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคลากรในอาชีพต่างๆ ดังนี้:
-
นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม: สามารถนำระบบนี้ไปใช้ในการวิจัยและตรวจสอบคุณภาพน้ำ การวิเคราะห์ข้อมูล และการตีความผลการวิจัย เพื่อศึกษาผลกระทบของไมโครพลาสติกต่อสิ่งแวดล้อม
-
วิศวกรสิ่งแวดล้อม: สามารถนำความรู้และเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นมาใช้ในการออกแบบและพัฒนาระบบการจัดการน้ำเสีย หรือระบบบำบัดน้ำ เพื่อลดปริมาณไมโครพลาสติกในน้ำเสีย
-
นักวิทยาศาสตร์ด้านเคมี: สามารถนำความรู้ด้านเคมีและวัสดุศาสตร์มาพัฒนาและปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบตรวจวัด เช่น การพัฒนาสีย้อมชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
-
นักวิเคราะห์คุณภาพน้ำ: สามารถนำระบบนี้ไปใช้ในการตรวจสอบคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำต่างๆ และรายงานผลการวิเคราะห์ เพื่อให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องนำไปใช้ในการวางแผนและการจัดการทรัพยากรน้ำ
-
เจ้าหน้าที่สาธารณสุข: สามารถนำข้อมูลจากการตรวจวัดมาใช้ในการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพของประชาชน จากการได้รับไมโครพลาสติกผ่านทางน้ำดื่ม
| รหัสโครงการ : | 7188 |
| หัวหน้าโครงการ : | ดร. จันทร์เพ็ญ ครุวรรณ์ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | 1 เพื่อศึกษาและพัฒนาวิธีตรวจวิเคราะห์ปริมาณไมโครพลาสติกที่ปนเปื้อนในแหล่งน้ำจืด2 เพื่อพัฒนาสีย้อมฟลูออเรซเซ้นต์ไนล์เรดร่วมกับวัสดุนาโนกราฟีนเพื่อย้อมสีไมโครพลาสติกต่างๆ3 พัฒนาเซนเซอร์ทางแสงแบบพกพาเพื่อตรวจวิเคราะห์และระบุชนิดของไมโครพลาสติก4 ประยุกต์ใช้ระบบที่พัฒนาขึ้นในการตรวจวัดไมโครพลาสติกจากแหล่งน้ำต่างๆ ทั้งในน้ำคลอง แม่น้ำ หรือแม้กระทั้งน้ำดื่ม และเทียบผลวิเคราะห์กับวิธีมาตรฐาน เช่น FTIR, GC-MS หรือ เทคนิคอื่นๆ5 เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมการจัดการที่ช่วยให้สังคมมีความมั่นคงด้านน้ำและสุขอนามัยและสาธารณูปโภคในภาคส่วนต่างๆ |
ดร. จันทร์เพ็ญ ครุวรรณ์. (2563). ระบบอย่างง่ายและราคาถูกสำหรับตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำจืดด้วยเทคนิคของไหลต่อเนื่องร่วมกับสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ไนล์เรด-กราฟีน. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). นครราชสีมา, นนทบุรี, ปทุมธานี.
ดร. จันทร์เพ็ญ ครุวรรณ์. 2563. "ระบบอย่างง่ายและราคาถูกสำหรับตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำจืดด้วยเทคนิคของไหลต่อเนื่องร่วมกับสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ไนล์เรด-กราฟีน". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). นครราชสีมา, นนทบุรี, ปทุมธานี.
ดร. จันทร์เพ็ญ ครุวรรณ์. "ระบบอย่างง่ายและราคาถูกสำหรับตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำจืดด้วยเทคนิคของไหลต่อเนื่องร่วมกับสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ไนล์เรด-กราฟีน". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.), 2563. นครราชสีมา, นนทบุรี, ปทุมธานี.
ดร. จันทร์เพ็ญ ครุวรรณ์. ระบบอย่างง่ายและราคาถูกสำหรับตรวจวัดไมโครพลาสติกในแหล่งน้ำจืดด้วยเทคนิคของไหลต่อเนื่องร่วมกับสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ไนล์เรด-กราฟีน. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.); 2563. นครราชสีมา, นนทบุรี, ปทุมธานี.