“ธูปฤาษี” วัชพืชที่บำบัดน้ำเสียได้

หากใครเคยสังเกตหนองน้ำที่เป็นพื้นที่รกร้างว่างเปล่า คงคุ้นเคยกับ “ต้นธูปฤาษี” ที่สูงท่วมหัว หลายคนอาจมองว่าต้นธูปฤาษีเป็นวัชพืชที่ขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว และเจริญเติบโตแย่งพื้นที่ทำกิน พื้นที่ทำการเกษตร หรือขวางกั้นการสัญจรทางน้ำ และอาจกลายเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ร้ายนานาชนิด แต่ใครจะรู้ว่า เจ้าวัชพืชที่ไม่มีใครต้องการนั้น ได้กลายเป็นพืชที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

โครงการวิจัย “การบำบัดน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อมด้วยต้นธูปฤาษี” โดย น.ส.สุมล นิลรัตน์นิศากร มหาวิทยาลัยพระจอมเกล้าธนบุรี นักศึกษาปริญญาเอกจากบัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม (JGSEE)และโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) เป็นการวิจัยเพื่อคัดเลือกหาพืชที่มีศักยภาพและประสิทธิภาพใช้ในการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางชีวภาพ และจากการสังเกตแหล่งน้ำธรรมชาติหลายแห่ง ทำให้พบว่า ต้นธูปฤาษีเป็นพืชที่สามารถเจริญเติบโตได้ดี แม้อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำเสียตามชุมชน หรือตามบริเวณแหล่งน้ำหน้าโรงงาน เช่น โรงงานฟอกย้อม จึงได้ทดลองคัดเลือกนำต้นธูปฤาษีมาทดสอบบำบัดน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อม ที่มีปัญหาเรื่องค่าความเป็นด่างสูง และมีลักษณะสีที่ไม่พึงประสงค์ของน้ำเสีย

น.ส.สุมล กล่าวถึงขั้นตอนการฟอกย้อมผ้าในโรงงานว่า โดยปกติจะมีการลงแป้ง การเติมสารเคมีพวกเกลือโซเดียมซัลเฟต และโซเดียมคาร์บอร์เนตลงไป เพื่อปรับสภาพผ้าให้มีการย้อมสีที่ติดทนนาน ทำให้น้ำเสียมีสภาวะความเป็นพิษสูง โดยคุณภาพน้ำที่ถูกปล่อยออกมาจากโรงงานฟอกย้อมจะมีลักษณะความเป็นด่าง และความเค็มสูง และเป็นน้ำเสียที่มีลักษณะสีที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งสีเหล่านี้จะมีความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำ ไม่ว่าจะเป็นพืชและสัตว์ ทั้งนี้ จากการทดลองปลูกพืชหลายชนิดในน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อม พบว่า ต้นธูปฤาษีมีความสามารถที่จะเจริญเติบโตและยังทำให้น้ำเสียในบริเวณนั้นมีคุณภาพดีขึ้นได้

“โดยทั่วไปน้ำเสียที่ปล่อยจากโรงงานฟอกย้อมจะมีความเป็นด่างสูงประมาณ 10-11 เมื่อมีการทดสอบการบำบัดน้ำเสียโดยต้นธูปฤาษี พบว่ามีความสามารถในการลดค่าพีเอชให้ลดลงเหลือเพียง 7-8 ซึ่งเป็นสภาพที่ใกล้ความเป็นกลางมาก นอกจากนี้ ลักษณะสีที่ไม่พึงประสงค์ที่ถูกปล่อยออกจากโรงงานหลังจากผ่านการบำบัดแล้ว จะเห็นว่า น้ำที่เคยมีสีแดงหรือสีน้ำตาลแดงจะมีลักษณะจางลง จึงสรุปได้ว่า ต้นธูปฤาษีมีศักยภาพในการลดค่าความเป็นกรดด่างของน้ำ และสามารถปรับเปลี่ยนสีน้ำจากสีไม่พึงประสงค์ให้จางลง และลดความเป็นพิษในน้ำได้ นอกจากนี้ ยังพบว่าธูปฤาษีมีความสามารถในการเจริญเติบโตในน้ำที่มีความเป็นเกลือสูงอีกด้วย”น.ส.สุมล กล่าว

ทั้งนี้ จากการศึกษาโครงสร้างภายในของต้นธูปฤาษี ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดน้ำและธาตุอาหารดีเปรียบดังเซลล์ฟองน้ำ (Spongy Cell) เมื่อทำการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ SEM-EDX และXRD พบว่าภายในมีองค์ประกอบของหมู่ซิลิกอน และหมู่แคลเซียมปะปนอยู่ ซึ่งอาจเป็นองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องในกลไกการดูดซับสี และจากการวิเคราะห์องค์ประกอบของสีจากน้ำที่ผ่านการบำบัด สามารถอธิบายได้ว่า ต้นธูปฤาษีจะเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลของสีที่มีขนาดใหญ่ให้เล็กลง และคาดว่าจุลินทรีย์ตามธรรมชาติ ภายในดินจะสามารถย่อยสลายโมเลกุลของสีให้หมดได้ต่อไป

อย่างไรก็ดี แม้ว่าต้นธูปฤาษีจะมีศักยภาพในการบำบัดน้ำเสียได้จริง แต่ก็ยังไม่ทราบกลไกหรือองค์ประกอบที่แน่ชัดว่า มีส่วนเกี่ยวข้องกับการดูดจับและลดความเป็นพิษของสี จึงต้องมีการศึกษาลงลึกทางฟิสิกส์ –เคมี เพื่อหาระยะห่างองค์ประกอบทางเคมีที่เกี่ยวข้อง ไม่ว่าจะเป็นหมู่ซิลิกอนกับโมเลกุลสี หรือหมู่แคลเซียมกับโมเลกุลสี เพื่อพิสูจน์ว่ามีผลต่อการดูดซับสีอย่างไร

“โครงการวิจัย การบำบัดน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อมด้วยต้นธูปฤาษี” นับเป็นอีกหนึ่งโครงการที่มีความน่าใจ เพราะนอกจากจะมีคุณสมบัติช่วยบำบัดน้ำเสียอย่างได้ผลแล้ว ยังเป็นการนำวัชพืชที่ไร้ค่ามาทำให้เกิดประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย