บทเรียนจากเหตุการณ์แท่นขุดเจาะน้ำมันระเบิดกลางอ่าวเม็กซิโก สู่วิกฤติการปนเปื้อนของสารก่อมะเร็งจากการรั่วไหลของน้ำมันดิบในอ่าวไทย (ตอนที่ 2)
โดย รองศาสตราจารย์ ดร. ศิวัช พงษ์เพียจันทร์
ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยและพัฒนาการป้องกันและจัดการภัยพิบัติ
คณะพัฒนาสังคมและสิ่งแวดล้อม
สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์
“ท้าวความเดิมจากตอนที่ 1 ผู้เขียนได้ตั้งคำถามขึ้นมา 3 ข้อจากกรณีท่อรับน้ำมันดิบกลางทะเลของบริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล จำกัด (มหาชน) หรือ PTTGC เกิดรั่วไหลน้ำมันดิบลงสู่อ่าวไทยจำนวน 50,000 ลิตรหรือ 50 ตัน เมื่อเช้าวันที่ 27 ก.ค. ที่ผ่านมานั้นคือ
1. ปริมาณการตกค้างของสารก่อมะเร็ง พีเอเอช ในอ่าวไทยจากอุบัติเหตุรั่วไหลของน้ำมันดิบมีอยู่เท่าไหร่?
2. เหตุการณ์ดังกล่าวจะส่งผลต่อระบบนิเวศทางทะเลในอ่าวไทยอย่างไรบ้าง?
3. การแก้ปัญหาที่ทาง PTTGC กำลังดำเนินการอยู่นั้นเหมาะสมแล้วหรือยัง?
สำหรับคำตอบข้อแรกผู้เขียนได้ประมาณการไว้อย่างคร่าวๆโดยนำเอาค่าเฉลี่ยของสารก่อมะเร็ง พีเอเอช ในตัวอย่างน้ำมันดิบ 48 ชนิดซึ่งได้จากการทบทวนวรรณกรรมมาคูณกับปริมาณรั่วไหลของน้ำมันดิบ 50 ตันแล้วหารด้วยปริมาตรของน้ำทะเลในอ่าวไทยก่อนนำไปเทียบกับค่ามาตรฐานสากลดังรายละเอียดที่ปรากฏอยู่ในเวปไซด์ผู้จัดการออนไลน์วันที่ 30 กรกฎาคม 2556 (http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9560000093531)
สำหรับบทความตอนที่ 2 ผู้เขียนจะวิเคราะห์ถึงความเสี่ยงจากอุบัติเหตุครั้งนี้ที่อาจส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทางทะเลของอ่าวไทยผ่านการทบทวนวรรณกรรมงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของน้ำมันดิบในทะเลทั่วโลก”
ทันทีที่เกิดการรั่วไหล น้ำมันดิบจะลอยตัวขึ้นสู่ผิวน้ำเนื่องจากธรรมชาติของน้ำมันจะมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของน้ำมันและอุณหภูมิขณะที่มันกำลังลอยตัวขึ้นด้วย เช่นในกรณีที่เป็นน้ำมันดิบจากรัฐเท็กซัสที่ 16 องศาเซลเซียสจะมีค่าอยู่ที่ 873 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรในขณะที่น้ำมันดิบจากรัฐแคลิฟอร์เนียที่ 16 องศาเซลเซียสจะมีค่าอยู่ที่ 915 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรโดยทั้งสองค่านี้มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำซึ่งมีค่าความหนาแน่นสูงสุดที่ 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส
หลังจากนั้นอัตราการแพร่กระจายของน้ำมันดิบจะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับปัจจัยทางธรรมชาติ เช่นความเร็วลมและความสูงของคลื่น ซึ่งมีผลอย่างมากต่อการกำหนดมาตรการตอบโต้ภาวะฉุกเฉินการรั่วไหลของน้ำมันดิบในพื้นที่ทะเล [1] สิ่งที่จะเกิดขึ้นตามมาคือผิวน้ำจะถูกห่อหุ้มด้วยคราบน้ำมันซึ่งพื้นที่ในการครอบคลุมจะมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณการรั่วไหลของน้ำมันดิบจากแหล่งกำเนิด ผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อระบบนิเวศทางทะเลสามารถแบ่งออกได้เป็นสามส่วนหลักๆคือ ผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ โดยมีสาระสำคัญดังนี้
1. ผลกระทบทางกายภาพ
ภาวะพร่องออกซิเจน ในพื้นที่ทะเลที่มีการปนเปื้อนของคราบน้ำมันดิบเช่น อุบัติเหตุการระเบิดและเพลิงไหม้แท่นขุดเจาะ น้ำมันในอ่าวเม็กซิโกของ บริษัท British Petroleum (BP) อุบัติเหตุ น้ำมันรั่วไหลกลางทะเล ของเรือ Exxon Valdez บริเวณช่องแคบ Prince William ที่รัฐอลาสก้า หรือเหตุการณ์รั่วไหลของน้ำมันดิบจากเรือขนส่ง Torrey Canyon [2]
โดยปกติแล้วความสามารถในการละลายน้ำของก๊าซออกซิเจนจะถูกกำหนดโดยความดันของชั้นบรรยากาศและอุณหภูมิของน้ำตามกฏของเฮนรี่ (Henry’s Law) [3] แต่ในกรณีที่ออกซิเจนละลายตัวในน้ำทะเล “ความเค็ม (Salinity)” คืออีกหนึ่งปัจจัยที่ต้องนำมาพิจารณาเพิ่มในการคำนวณหาปริมาณออกซิเจนซึ่งละลายอยู่ในน้ำทะเล (Dissolved Oxygen: DO)
โดยในปี พ.ศ. 2513 R.F. Weiss ได้ตีพิมพ์งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการละลายน้ำของ ไนโตรเจน อาร์กอน และ ออกซิเจนลงในวารสาร Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts [4] ผลงานชิ้นนี้นับว่าเป็นการเปิดประตูสู่งานวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างทะเลกับอากาศ ซึ่งถือได้ว่าเป็นก้าวสำคัญของศาสตร์ด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
โดยสังเกตได้จากช่วงเวลาเกือบ 30 ปีที่ผ่านมามีงานวิจัยจำนวนมากได้ชี้ให้เห็นถึงบทบาทของทะเลในการดูดซับก๊าซเรือนกระจก เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซมีเทน ผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างอากาศกับทะเล โดยก๊าซแต่ละชนิดจะต้องทะลุผ่านชั้นบนของผิวน้ำก่อนที่จะละลายลงสู่ชั้นใต้ผิวน้ำ [5] ว่ากันว่าชั้นบนสุดของผิวน้ำมีความหนาอยู่ระหว่าง 20-200 ไมครอนเพียงเท่านั้น
แล้วอะไรจะเกิดขึ้นหากแผ่นฟิลม์บางๆที่ปกคลุมท้องทะเลอันแสนกว้างใหญ่ถูกน้ำมันดิบเหนียวหนึบสีดำมาแทนที่? ท่านผู้อ่านคงนึกภาพออกแล้วนะครับว่า นอกจากก๊าซออกซิเจนซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสัตว์ทะเลจะลดลงแล้ว แสงจากดวงอาทิตย์รวมทั้งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็ไม่สามารถผ่านเข้าไปในชั้นน้ำทะเลใต้แผ่นฟิลม์ได้ กระทบต่อการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายและแพลงค์ตอนพืช ท้ายสุดก็จะกระทบต่อห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศทางทะเลของอ่าวไทย
2. ผลกระทบทางเคมี
นอกจากความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของสารก่อมะเร็ง พีเอเอช ดังที่ได้กล่าวไว้ในตอนที่ 1 แล้ว การรั่วไหลของน้ำมันดิบอาจส่งผลกระทบต่อการปนเปื้อนของสารพิษอื่นเช่นจากเหตุการณ์ที่เรือบรรทุกน้ำมัน Prestige ได้หักครึ่งกลางลำและจมลงสู่ก้นมหาสมุทรในวันที่ 13 พฤศจิกายน พ.ศ. 2545 ระหว่างการเกิดพายุในเขตเมือง Galicia ประเทศสเปนส่งผลให้น้ำมันจำนวน 20 ล้านแกลลอนได้รั่วไหลออกสู่ทะเล
โศกนาฏกรรมครั้งนี้ส่งผลกระทบโดยตรงต่อปริมาณสะสมของทองแดงและตะกั่วในนกทะเลสายพันธุ์ yellow-legged gulls และ European shags ซึ่งเพิ่มมากขึ้นจากเดิม 2 ถึง 5 เท่า นอกจากนี้ยังมีรายงานการปนเปื้อนของ วาเนเดียม (Vanadium) ซึ่งจัดเป็นธาตุเคมีในกลุ่มโลหะทรานซิชันที่มีความเป็นพิษต่อทั้งมนุษย์และสัตว์ในระดับความเข้มข้นระหว่าง 28-35 นาโนโมลที่ชั้นน้ำซึ่งมีความลึกอยู่ระหว่าง 0-50 เมตร [6]
นอกจากสารก่อมะเร็งและโลหะหนักแล้ว การรั่วไหลของน้ำมันดิบอาจมีส่วนสำคัญต่อการเพิ่มปริมาณของสารก่อการกลายพันธุ์ (Mutagens) หมายถึง ปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมีในยีนส์ (gene material) อันจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ของร่างกายโดยเฉพาะช่วงการปฏิสนธิระหว่างไข่และสเปิร์ม ก่อให้เกิดความผิดปกติของทารก
ดังกรณีของเด็กชาวเวียตนามกว่า 500,000 คนที่เกิดมาพร้อมกับความพิกลพิการเนื่องจากบิดาและมารดาได้สัมผัสกับสารก่อการกลายพันธุ์ 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin (TCDD) ซึ่งปนเปื้อนอยู่ใน Agent Orange หรือ "ฝนเหลือง" ที่กองทัพสหรัฐฯ โปรยในช่วงสงครามเวียตนาม [7]
หลังอุบัติเหตุ น้ำมันรั่วไหลกลางทะเล ของเรือ Exxon Valdez บริเวณช่องแคบ Prince William ที่รัฐอลาสก้า ทางรัฐบาลสหรัฐฯได้ทุ่มงบประมาณจำนวนมากในการสำรวจการปนเปื้อนของสารก่อการกลายพันธุ์ในตะกอนทะเลโดยใช้การทดสอบเอมส์ (Ames test) ซึ่งเป็นวิธีการทดสอบฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์และถูกค้นพบโดย ศาสตราจารย์ ดร. บี.เอ็น. เอมส์ และคณะแห่งมหาวิทยาลัย แคลิฟอร์เนีย [8]
นอกจากนี้ยังได้มีการนำการทดสอบเอมส์มาประเมินความเสี่ยงการได้รับสารก่อการกลายพันธุ์ของผู้บริโภคเนื้อปลาที่จับได้ในอ่าวเปอร์เซียอันเนื่องจากการรั่วไหลของน้ำมันดิบช่วงภาวะสงครามอ่าวเปอร์เซียปี พ.ศ. 2533 [9]
3. ผลกระทบทางชีวภาพ
มีงานวิจัยหลายชิ้นได้ชี้ให้เห็นถึงผลกระทบเชิงลบของการรั่วไหลของน้ำมันดิบที่มีต่อความหลากหลายทางชีวภาพในประเทศอินโดเนเซีย [10] ระบบนิเวศวิทยารอบป่าชายเลน [11] แนวปะการัง หรือ พืดหินปะการัง (Coral reef) ซึ่งเป็นระบบนิเวศที่ซับซ้อนและมีความหลากหลายมากที่สุดในทะเล [12, 13, 14] รวมทั้งการลดจำนวนลงของกุ้งลอบสเตอร์ในเขตน่านน้ำประเทศนอร์เวย์ [15]
“สิ่งที่ผู้เขียนได้นำเสนอเป็นเพียงแค่ส่วนหนึ่งของการทบทวนวรรณกรรมงานวิจัยที่มีความเกี่ยวข้องกับผลกระทบจากการรั่วไหลของน้ำมันดิบในพื้นที่ต่างๆทั่วโลก แน่นอนยังมีปัญหาอีกมากมายที่ซ่อนเร้นและรอเวลาให้นักวิชาการมาค้นคว้าวิจัยอย่างจริงจัง สิ่งที่สำคัญคือผู้ที่รับผิดชอบต่อเหตุการณ์ครั้งนี้โดยตรง รวมทั้งหน่วยงานที่เกี่ยวข้องไม่ควรรีบด่วนสรุปว่าปัญหาทุกอย่างจะคลี่คลายลงทันทีที่คราบน้ำมันถูกกำจัดออกจากอ่าวพร้าว เพราะสิ่งที่อยู่ใต้ภูเขาน้ำแข็งนั้นอาจ “น่ากลัว” กว่าที่เราคิด
ตอนต่อไปผู้เขียนจะวิเคราะห์ถึงข้อดีข้อเสียของแนวปฏิบัติในการรับมือของ PTTGC ต่อวิกฤติรั่วไหลของน้ำมันดิบเพื่อตอบโจทย์ข้อที่ 3”
อ้างอิง
[1] Fingas M., 2011. Chapter 13 - Weather Effects on Oil Spill Countermeasures. Oil Spill Science and Technology, 339-426.
[2] Vallero DA., Letcher TM., 2013. Chapter 6 – Spills. Unraveling Environmental Disasters, 131-162.
[3] Murray J., 2001. Chater 11. Gases and Gas Exchange. University of Washington (http://www.ocean.washington.edu/courses/oc400/Lecture_Notes/CHPT11.pdf).
[4] Weiss RF., 1970. The solubility of nitrogen, oxygen and argon in water and seawater. Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts. 17 (4), 721-735.
[5] Jähne B., 2009. Air–Sea Gas Exchange. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, from Encyclopedia of Ocean Sciences (Second Edition). 147-156.
[6] Echeandía JS., Prego R., García AC., 2008. Influence of the heavy fuel spill from the Prestige tanker wreckage in the overlying seawater column levels of copper, nickel and vanadium (NE Atlantic ocean). Journal of Marine Systems. 72 (1–4), 350-357.
[7] York,Geoffrey; Mick, Hayley; "Last Ghost of the Vietnam War", The Globe and Mail, July 12, 2008.
[8] Claxton LD., Houk VS., Williams R., Kremer F., 1991. Effect of bioremediation on the mutagenicity of oil spilled in Prince William Sound, Alaska. Chemosphere. 23 (5), 643-650.
[9] Al-Yakoob SN., Saeed T., Al-Hashash H., 1994. Polycyclic aromatic hydrocarbons in fish: Exposure assessment for Kuwaiti consumers after the gulf oil spill of 1991. Environment International. 20 (2), 221-227.
[10] Cleary DFR., DeVantier L., 2011. Indonesia: Threats to the Country's Biodiversity Encyclopedia of Environmental Health. 187-197.
[11] Kathiresan K, Bingham BL., 2001. Biology of mangroves and mangrove. Ecosystems Review Article Advances in Marine Biology. 40, 81-251.
[12] Lewis JB., 1971. Effect of crude oil and an oil-spill dispersant on reef corals. Marine Pollution Bulletin. 2 (4), 59-62.
[13] Nansingh P., Jurawan S., 1999. Environmental Sensitivity of a Tropical Coastline (Trinidad, West Indies) to Oil Spills. Spill Science & Technology Bulletin. 5 (2), 161-172.
[14] Bak RPM., 1987. Effects of chronic oil pollution on a Caribbean coral reef. Marine Pollution Bulletin. 18 (10), 534-539.
[15] Sánchez F., Velasco F., Cartes JE., Olaso I., Preciado I., Fanelli E., Serrano A., Gutierrez-Zabala JL., 2006. Monitoring the Prestige oil spill impacts on some key species of the Northern Iberian shelf. Marine Pollution Bulletin. 53(5–7), 332-349.
