Soil Pollutants

ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม           คณะวิทยาศาสตร์           มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์           


.

................

 

 

 

 
      การจัดการทรัพยากรดิน

     การบำบัดดินและฟื้นฟูที่ปนเปื้อนมลสาร

          วิธีการในการฟื้นฟูสภาพดินที่ปนเปื้อนด้วยสารที่เป็นพิษต่อดิน มีหลายวิธี เช่น

              1. Soil Flushing

            เป็นวิธีการบำบัดและฟื้นฟูดินที่มีการปนเปื้อนด้วยพวกสารอินทรีย์และอนินทรีย์ที่สำคัญ โดยใช้หลักการ การชะล้างด้วยสารละลายที่เหมาะสม เช่น น้ำ หรือ Surfactants โดยอาศัยคุณสมบัติในการละลาย (solubility) ของมลสารที่ต้องการกำจัด โดยสารปนเปื้อนที่ถูกชะล้างออกมานี้จะถูกเก็บรวบรวมเพื่อนำไปบำบัดอีกครั้ง

ลักษณะการเลือกตัวชะล้าง อาทิเช่น

         สารละลายกรด    ใช้สำหรับการฟื้นฟูสภาพดินที่มีการปนเปื้อนของโลหะ และสารอินทรีย์บางชนิด แต่ไม่นิยมใช้เนื่องจากจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง pH ของดิน

         สารละลายเบส     ใช้สำหรับการฟื้นฟูสภาพดินที่มีการปนเปื้อนของโลหะ สังกะสี ตะกั่ว ดีบุก
                                 สารฟีนอลบางตัว ไม่ค่อยนิยมใช้เช่นเดียวกับสารละลายกรด นอกจากนี้การใช้ NaOH ยังมีผลต่อการแลกเปลี่ยนประจุของดิน

         น้ำ                    ใช้สำหรับการฟื้นฟูสภาพดินที่มีการปนเปื้อนของสารที่ละลายน้ำได้ (water-soluble) และพื้นที่สามารถพาไปได้ (water-mobile costituents) โดยพิจารณาจากค่าการละลายชของสารปนเปื้อนนั้น

            Surfactants  สำหรับการฟื้นฟูสภาพดินที่มีการปนเปื้อนของสารอินทรีย์เช่น ยาฆ่าแมลง จะพิจารณาจาก ค่า K ของสารที่มีการปนเปื้อน 

              2. Solidification / Stabilization

            Solidification  คือ การกำจัดของเสียที่เป็นของเหลว โดยการลดพื้นที่ผิวสัมผัส (Surface area)ของมลสาร โดยเปลี่ยนรูปเป็นของแข็งที่มีโครงสร้างมั่นคง และไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างของเสียและสารที่ใช้ในการทำให้แข็ง

            Stabilization คือ การทำให้เสถียรของสารปนเปื้อน โดยเปลี่ยนให้อยู่ในรูปที่ไม่มีพิษหรือพิษน้อยกว่า ทั้งนี้โดยไม่เปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของของเสีย

            ส่วนใหญ่วิธีการนี้ใช้มากกับของเสียที่มีสารกัมมันตรังสีในระดับต่ำรวมทั้งพวกโลหะหนักบางชนิด ซึ่งการทำให้ของแข็งหรือทำให้เสถียรนั้น สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการบำบัดพื้นที่ดินที่ถูกการปนเปื้อนได้ โดยการผสมสารที่ทำให้แข็งหรือทำให้เสถียรเข้าไปในดินหรือในตะกอนที่ถูกปนเปื้อนอยู่ชั้นล่าง อาทิเช่น

                 -วิธีฉีด โดยการฉีดสารที่ทำให้เสถียรในรูปของเหลวไปในบริเวณที่มี ของเสียอยู่
                 - การใช้ที่พื้นผิว เหมาะกับของเสียที่มีอันตรายน้อย ในพื้นที่จำกัด และมีความพรุนของดินพอสมควรโดยใส่สารที่ทำให้เสถียรในรูปของแข็งหรือของเหลวลงไปบนผิวและสามารถซึมลงไปได้ วิธีการนี้ไม่ค่อยได้รับความแพร่หลายนัก เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงและการนำของแข็งออกจากดินทำได้ยาก รวมทั้งมีผลต่อลักษณะทางกายภาพของดิน 

  3. Biological Degradation

การย่อยสลายทางชีวภาพ เป็นกระบวนการทางสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ สามารถเกิดขึ้นเองได้ในสภาพธรรมชาติ (Natural Atfenvation)

 โดยการเปลี่ยนของเสียที่เป็นสารอินทรีย์ให้กลับมาเป็นชีวมวลและผลพลอยได้ที่ไม่มีอันตรายของพวกสิ่งมีชีวิตในดิน โดยเฉพาะจุลินทรีย์ ในรูปของ CO2, CH4 และกรดอนินทรีย์ ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการย่อยสลายทางชีวภาพ เช่น

-          สมบัติและความเข้มข้นของมลสารอินทรีย์

-          ชนิดของจุลชีพในดิน

-          ลักษณะและสมบัติของของเสีย (Waste characteristic) ได้แก่ ค่าครึ่งชีวิตและอัตราการคงตัวของมลสาร

-          คุณสมบัติของดิน เช่น เนื้อดิน โครงสร้างของดิน

-         สมบัติของดินในกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตในดิน ได้แก่ pH อุณหภูมิ ความชื้นของดิน ออกซิเจนที่มีอยู่ในดิน อินทรียวัตถุ และปริมาณธาตุอาหารในดิน

-       ความสามารถในการอุ้มน้ำ ระดับโครงสร้างของดิน และความเป็นไปได้ในการชะล้างพังทลายดิน 

  4. Photolysis or Photodegradation

การสลายตัวด้วยแสงเป็นหนึ่งในกระบวนการ Natural Atfenvation โดย solar radiation จะทำให้เกิด Photoreaction process จากความยาคลื่นต่าง ๆ ของรังสีอัลตร้าไวโอเลต มีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้ Chemical bond แตกออกได้ โดยรังสี UV. สามารถลดมลสารในสิ่งแวดล้อมได้ เช่น การกำจัดคลอรีน ใน PCBs กำจัด TCDD และ kepone เป็นต้น สำหรับการใช้วิธีการนี้ต้องคำนึงถึงปฏิกิริยาของแสงและการเปลี่ยนรูปของสารเคมีนั้น ๆ ด้วย

วิธีการนี้รวมถึงการใช้แสงอาทิตย์ในขบวนการ Photoreaction ทั้งขบวนการ photolysis และ sensitized photooxidation สามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมทั่วไป ซึ่งอัตราการเกิดการสลายตัวด้วยแสงขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของมลสารที่เป็นสารอินทรีย์เป็นสำคัญ

  5. Soil Vapor extraction

การลดความเข้มข้นของมลสารในดิน โดยการอาศัยหลักการการระเหยของสารปนเปื้อน ในสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม

- Vacuum extraction and air stripping

วิธีการนี้เป็นที่ยอมรับว่ามีประสิทธิภาพ และเป็นวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการควบคุมการแพร่กระจายของสารระเหยที่ปนเปื้อนจากแหล่งของเสียอันตราย โดยเติมอากาศลงไปในดินที่มีการปนเปื้อนและใช้เครื่องสุญญากาศสกัดอากาศที่มีการปนเปื้อนนั้นออก การไหลของอากาศจะขึ้นอยู่กับเครื่องมือที่ใช้ และคุณสมบัติของดิน โดยเฉพาะความพรุนของอากาศ

- Steam stripping

ใช้หลักการเดียวกับ Vacuum extraction and air stripping การฉีดไอน้ำลงไปในดินใต้บริเวณที่มีการปนเปื้อน และใช้เครื่องสุญญากาศช่วยบริเวณผิวดิน วิธีการนี้จะได้ผลดีกับสารมลสารในกลุ่ม allanes และ alkane-based alcohols เช่น actanal และ butanal 

  6. Radio Frequency Heating

เป็นวิธีการกำจัดสารปนเปื้อนของมลสารพวกน้ำมันและสารอินทรีย์ที่มีสมบัติระเหยได้ที่อุณหภูมิ 8-3000C โดยการเพิ่มอุณหภูมิของดิน และเร่งความถี่เพื่อเพิ่มอัตราการระเหย

 

 
 
 CopyRight @ 2001 - 2004 Environmental Science Kasetsart University. All rights Reserved. :•: Contact Webmaster : TheGargz