| บทคัดย่อ: |
การศึกษาการปนเปื้อนของโลหะหนัก แคดเมียม (Cd) โครเมียม (Cr) ตะกั่ว (Pb) ทองแดง (Cu) นิกเกิล (Ni) สังกะสี (Zn) และเหล็ก (Fe) ในแปลงข้าวอินทรีย์จำนวน 4 แปลง ได้แก่ แปลงของศูนย์วิจัยข้าวปทุมธานี แปลงของโครงการศูนย์บริการวิชาการเกษตร มูลนิธิชัยพัฒนา จังหวัดปทุมธานี แปลงของเกษตรกรตำบลสระพัฒนา และตำบลดอนข่อย อำเภอกำแพงแสน จังหวัดนครปฐม ซึ่งบริเวณดังกล่าวไม่มีผลกระทบจากโรงงานอุตสาหกรรม โดยทำการเก็บตัวอย่างดินที่ระดับความลึก 0-15 เซนติเมตร ก่อนการใส่ปุ๋ยและหลังการเก็บเกี่ยว ตัวอย่างวัสดุที่ใส่ในแปลง ได้แก่ ฟางข้าว มูลโค และกากตะกอนมูลสุกร ตัวอย่างต้นข้าว ได้แก่ ต้นข้าวระยะเก็บเกี่ยว นำต้นข้าวมาแยกเป็นส่วนของต้น เมล็ดข้าวสารและเปลือก สกัดโลหะหนักออกจากดินด้วยกรดผสม (1N HCl/1N H2SO4) และการย่อยสลายตัวอย่างฟางข้าว มูลโค กากตะกอนมูลสุกร ต้น เมล็ดข้าวสารและเปลือก ด้วยกรดผสม HNO3 /HClO4 วัดความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนัก Cd, Cr, Pb, Ni, Cu, Zn และ Fe ด้วยเทคนิคอะตอมมิคแอบซอบชั่นสเป็คโตรโฟโตมิตรี
ผลการศึกษาความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนักจากแปลงปลูกข้าวอินทรีย์ทั้ง 4 แปลง พบว่า ตัวอย่างดินมีความเข้มข้นของ Cd 0.0040 - 0.0544 mg kg-1, Cr 0 - 1.17 mg kg-1, Pb 0.234 – 2.33 mg kg-1, Ni 0.522 - 2.59 mg kg-1, Cu 0.562 – 2.49 mg kg-1, Zn 1.54 – 15.6 mg kg-1 และ Fe 64.2 - 537 mg kg-1 ตัวอย่างวัสดุที่ใส่ในแปลง ได้แก่ ฟางข้าว มีความเข้มข้นของ Cd 0 - 0.174 mg kg-1, Cr 0.198 – 3.28 mg kg-1, Pb 2.11 - 2.59 mg kg-1, Ni 1.16 – 3.19 mg kg-1, Cu 0.224 – 5.17 mg kg-1, Zn 30.8 – 46.4 mg kg-1, และ Fe 86 – 198 mg kg-1, มูลโค มีความเข้มข้นของ Cd 0.437 - 0.593 mg kg-1, Cr 15.8 - 24.6 mg kg-1, Pb 4.87 - 5.47 mg kg-1, Ni 12.6 - 26.7 mg kg-1, Cu 37.0 - 137 mg kg-1, Zn 145 – 259 mg kg-1, และ Fe 4,814 - 6,332 mg kg-1, กากตะกอนมูลสุกร มีความเข้มข้นของ Cd 3.40 - 3.86 mg kg-1, Cr 63.9 - 66.5 mg kg-1, Pb 34.3 - 37.3 mg kg-1, Ni 23.6 - 24.9 mg kg-1, Cu 256 – 271 mgkg-1, Zn 2,283 - 2,559 mg kg-1, และ Fe 7,485 - 8,562 mg kg-1 สำหรับต้นข้าวมีความเข้มข้นของ Cd 0 - 0.224 mg kg-1, Cr 1.02 - 3.88 mg kg-1, Pb 0 – 2.01 mg kg- 1, Ni 0.753 - 4.67 mg kg-1, Cu 0 - 1.39 mg kg-1, Zn 10.3 - 52.6 mg kg-1, และ Fe 51.6 - 154 mg kg-1, เมล็ดข้าวสารไม่พบปริมาณของ Cd Pb และ Ni ส่วน Cr มีความเข้มข้น
0 – 1.66 mg kg-1, Cu 0.0165 - 1.68 mg kg-1, Zn 10.7 - 23.8 mg kg-1, และ Fe 8.71 - 25.6 mg kg-1 เปลือกมีความเข้มข้นของ Cd 0 - 0.189 mg kg-1, Cr 1.45 - 14.4 mg kg-1, Pb 0 - 0.582 mg kg-1, Ni 1.09 - 7.52 mg kg-1, Cu 0.0598 - 1.59 mg kg-1, Zn 7.98 - 63.3 mg kg-1, และ Fe 81.6 – 159 mg kg-1
ความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนักของตัวอย่างดินในแปลงปลูกข้าวอินทรีย์ทั้ง 4 แปลงนี้ มีค่าต่ำกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในดิน และค่าความเข้มข้นเบื้องต้นที่ใช้ประเมินความเสี่ยง (risk assessment) ของการเกิดมลพิษเนื่องจากการปนเปื้อนโลหะหนักในดิน ยกเว้นความเข้มข้นของเหล็ก (Fe) ที่มีค่าสูงกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในดิน เนื่องจากตัวอย่างดินที่เก็บจากแปลงมีลักษณะเป็นดินที่พบจุดปะสีเหลืองฟางข้าวจากสาร Jarosite ซึ่งมีปริมาณ Fe อยู่ค่อนข้างสูงในดินนี้ วัสดุที่ใส่ในแปลง ได้แก่ ฟางข้าว มูลโค และกากตะกอนมูลสุกรนั้น ฟางข้าวมีค่าความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนักต่ำกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในพืช ส่วนมูลโคและกากตะกอนมูลสุกรมีความเข้มข้นของ Cd Cr Pb Cu ไม่เกินปริมาณที่กำหนดในมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ของกรมวิชาการเกษตร ส่วนโลหะหนักอื่นๆ ที่ศึกษาไม่มีระบุไว้ในมาตรฐานฯ สำหรับผลการศึกษาความเข้มข้นของโลหะหนักในต้นข้าว เมล็ดข้าวสาร และเปลือกจากแปลงทั้ง 4 แปลงนั้น ไม่พบ Cd Pb และ Ni ในเมล็ดข้าวสาร สำหรับโลหะหนักอื่นๆ ในส่วนของเมล็ดข้าวสาร เปลือก และต้น มีความเข้มข้นต่ำกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในพืช ซึ่งการปนเปื้อนของโลหะหนักในส่วนของต้น เมล็ดข้าวสาร และเปลือกนั้น เมล็ดข้าวสารมีการปนเปื้อนของโลหะหนักต่ำกว่าส่วนของต้นและเปลือก
การศึกษาการปนเปื้อนของโลหะหนัก แคดเมียม (Cd) โครเมียม (Cr) ตะกั่ว (Pb) ทองแดง (Cu) นิกเกิล (Ni) สังกะสี (Zn) และเหล็ก (Fe) ในแปลงข้าวอินทรีย์จำนวน 4 แปลง ได้แก่ แปลงของศูนย์วิจัยข้าวปทุมธานี แปลงของโครงการศูนย์บริการวิชาการเกษตร มูลนิธิชัยพัฒนา จังหวัดปทุมธานี แปลงของเกษตรกรตำบลสระพัฒนา และตำบลดอนข่อย อำเภอกำแพงแสน จังหวัดนครปฐม ซึ่งบริเวณดังกล่าวไม่มีผลกระทบจากโรงงานอุตสาหกรรม โดยทำการเก็บตัวอย่างดินที่ระดับความลึก 0-15 เซนติเมตร ก่อนการใส่ปุ๋ยและหลังการเก็บเกี่ยว ตัวอย่างวัสดุที่ใส่ในแปลง ได้แก่ ฟางข้าว มูลโค และกากตะกอนมูลสุกร ตัวอย่างต้นข้าว ได้แก่ ต้นข้าวระยะเก็บเกี่ยว นำต้นข้าวมาแยกเป็นส่วนของต้น เมล็ดข้าวสารและเปลือก สกัดโลหะหนักออกจากดินด้วยกรดผสม (1N HCl/1N H2SO4) และการย่อยสลายตัวอย่างฟางข้าว มูลโค กากตะกอนมูลสุกร ต้น เมล็ดข้าวสารและเปลือก ด้วยกรดผสม HNO3 /HClO4 วัดความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนัก Cd, Cr, Pb, Ni, Cu, Zn และ Fe ด้วยเทคนิคอะตอมมิคแอบซอบชั่นสเป็คโตรโฟโตมิตรี
ผลการศึกษาความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนักจากแปลงปลูกข้าวอินทรีย์ทั้ง 4 แปลง พบว่า ตัวอย่างดินมีความเข้มข้นของ Cd 0.0040 - 0.0544 mg kg-1, Cr 0 - 1.17 mg kg-1, Pb 0.234 – 2.33 mg kg-1, Ni 0.522 - 2.59 mg kg-1, Cu 0.562 – 2.49 mg kg-1, Zn 1.54 – 15.6 mg kg-1 และ Fe 64.2 - 537 mg kg-1 ตัวอย่างวัสดุที่ใส่ในแปลง ได้แก่ ฟางข้าว มีความเข้มข้นของ Cd 0 - 0.174 mg kg-1, Cr 0.198 – 3.28 mg kg-1, Pb 2.11 - 2.59 mg kg-1, Ni 1.16 – 3.19 mg kg-1, Cu 0.224 – 5.17 mg kg-1, Zn 30.8 – 46.4 mg kg-1, และ Fe 86 – 198 mg kg-1, มูลโค มีความเข้มข้นของ Cd 0.437 - 0.593 mg kg-1, Cr 15.8 - 24.6 mg kg-1, Pb 4.87 - 5.47 mg kg-1, Ni 12.6 - 26.7 mg kg-1, Cu 37.0 - 137 mg kg-1, Zn 145 – 259 mg kg-1, และ Fe 4,814 - 6,332 mg kg-1, กากตะกอนมูลสุกร มีความเข้มข้นของ Cd 3.40 - 3.86 mg kg-1, Cr 63.9 - 66.5 mg kg-1, Pb 34.3 - 37.3 mg kg-1, Ni 23.6 - 24.9 mg kg-1, Cu 256 – 271 mgkg-1, Zn 2,283 - 2,559 mg kg-1, และ Fe 7,485 - 8,562 mg kg-1 สำหรับต้นข้าวมีความเข้มข้นของ Cd 0 - 0.224 mg kg-1, Cr 1.02 - 3.88 mg kg-1, Pb 0 – 2.01 mg kg- 1, Ni 0.753 - 4.67 mg kg-1, Cu 0 - 1.39 mg kg-1, Zn 10.3 - 52.6 mg kg-1, และ Fe 51.6 - 154 mg kg-1, เมล็ดข้าวสารไม่พบปริมาณของ Cd Pb และ Ni ส่วน Cr มีความเข้มข้น
0 – 1.66 mg kg-1, Cu 0.0165 - 1.68 mg kg-1, Zn 10.7 - 23.8 mg kg-1, และ Fe 8.71 - 25.6 mg kg-1 เปลือกมีความเข้มข้นของ Cd 0 - 0.189 mg kg-1, Cr 1.45 - 14.4 mg kg-1, Pb 0 - 0.582 mg kg-1, Ni 1.09 - 7.52 mg kg-1, Cu 0.0598 - 1.59 mg kg-1, Zn 7.98 - 63.3 mg kg-1, และ Fe 81.6 – 159 mg kg-1
ความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนักของตัวอย่างดินในแปลงปลูกข้าวอินทรีย์ทั้ง 4 แปลงนี้ มีค่าต่ำกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในดิน และค่าความเข้มข้นเบื้องต้นที่ใช้ประเมินความเสี่ยง (risk assessment) ของการเกิดมลพิษเนื่องจากการปนเปื้อนโลหะหนักในดิน ยกเว้นความเข้มข้นของเหล็ก (Fe) ที่มีค่าสูงกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในดิน เนื่องจากตัวอย่างดินที่เก็บจากแปลงมีลักษณะเป็นดินที่พบจุดปะสีเหลืองฟางข้าวจากสาร Jarosite ซึ่งมีปริมาณ Fe อยู่ค่อนข้างสูงในดินนี้ วัสดุที่ใส่ในแปลง ได้แก่ ฟางข้าว มูลโค และกากตะกอนมูลสุกรนั้น ฟางข้าวมีค่าความเข้มข้นหรือปริมาณของโลหะหนักต่ำกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในพืช ส่วนมูลโคและกากตะกอนมูลสุกรมีความเข้มข้นของ Cd Cr Pb Cu ไม่เกินปริมาณที่กำหนดในมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ของกรมวิชาการเกษตร ส่วนโลหะหนักอื่นๆ ที่ศึกษาไม่มีระบุไว้ในมาตรฐานฯ สำหรับผลการศึกษาความเข้มข้นของโลหะหนักในต้นข้าว เมล็ดข้าวสาร และเปลือกจากแปลงทั้ง 4 แปลงนั้น ไม่พบ Cd Pb และ Ni ในเมล็ดข้าวสาร สำหรับโลหะหนักอื่นๆ ในส่วนของเมล็ดข้าวสาร เปลือก และต้น มีความเข้มข้นต่ำกว่าค่าวิกฤตของโลหะหนักในพืช ซึ่งการปนเปื้อนของโลหะหนักในส่วนของต้น เมล็ดข้าวสาร และเปลือกนั้น เมล็ดข้าวสารมีการปนเปื้อนของโลหะหนักต่ำกว่าส่วนของต้นและเปลือก |
| บทคัดย่อ (EN): |
The concentration or amounts of cadmium (Cd), chromium (Cr), lead (Pb), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), and iron (Fe) were investigated in the four organic paddy field from the Pathumthani Rice Research Center the Agricultural Service Center Chaipathana Foundation, Pathum Thani Province and the farmer fields in Tumbon Sa Pathana and Tumbon Donkoi, Amphoe Kamphaengsaen, Nakorn Pathom where there were no indication of industrial effects. Soil samples before planting and harvest were collected from the 0 -15 cm depth. The sampling of straw, cow manure, sludge of pig manure and plant at harvest were also collected. The plants were separated into stem, seed and husks. The heavy metals in soils were extracted by acid mixture (1N HCl/1N H2SO4) and in stem, seed and husks were digested by acid mixture (HNO3 /HClO4 2:1), and then determined by atomic absorption spectrophotometry.
Heavy metal concentration as measured across the soil samples ranged from
0.0040 - 0.0544 mg Cd kg-1, 0 - 1.17 mg Cr kg-1, 0.234 – 2.33 mg Pb kg-1, 0.522 - 2.59 mg Ni kg-1, 0.562 - 2.49 mg Cu kg-1, 1.54 – 15.6 mg Zn kg-1, 64.2 - 537 mg Fe kg-1. The straw had the concentration of Cd 0 - 0.174 mg kg-1, Cr 0.198 – 3.28 mg kg-1, Pb 2.11 - 2.59 mg kg-1,
Ni 1.16 – 3.19 mg kg-1, Cu 0.224 – 5.17 mg kg-1, Zn 30.8 – 46.4 mg kg-1, Fe 86 – 198 mg kg-1.
In contrast, heavy metals in cow manure were 0.437 - 0.593 mg Cd kg-1, 15.8 - 24.6 mg Cr kg-1,
4.87 - 5.47 mg Pb kg-1, 12.6 - 26.7 mg Ni kg-1, 37.0 - 137 mg Cu kg-1, 145 – 259 mg Zn kg-1,
4,814 - 6,332 mg Fe kg-1 while in the sludge of pig manure were 3.40 - 3.86 mg Cd kg-1, 63.9 - 66.5 mg Cr kg-1, 34.3 - 37.3 mg Pb kg-1, 23.6 - 24.9 mg Ni kg-1, 256 – 271 mg Cu kg-1, 2,283 - 2,559 mg Zn kg-1, 7,485 - 8,562 mg Fe kg-1. The stems were recorded in the range from 0 - 0.224 mg Cd kg-1, 1.02 - 3.88 mg Cr kg-1, 0 – 2.01 mg Pb kg- 1, 0.753 - 4.67 mg Ni kg-1, 0 - 1.39 mg Cu kg-1,
10.3 - 52.6 mg Zn kg-1, 51.6 - 154 mg Fe kg-1. There had no Cd, Pb and Ni in seeds and the other heavy metals were 0 - 1.66 mg Cr kg-1, 0.0165 - 1.68 mg Cu kg-1, 10.7 - 23.8 mg Zn kg-1, 8.71 - 25.6 mg Fe kg-1. Husk had the concentration of Cd 0 - 0.189 mg kg-1, Cr 1.45 - 14.4 mg kg-1,
Pb 0 - 0.582 mg kg-1, Ni 1.09 - 7.52 mg kg-1, Cu 0.0598 - 1.59 mg kg-1, Zn 7.98 - 63.3 mg kg-1,
Fe 81.6 – 159 mg kg-1
All of heavy metal of soils were much lower than the critical level and risk assessment of the heavy metals in soil. The straw had a lower concentration than the critical level of heavy metal in plant. For the cow manures and the sludge of pig manure, the concentration of Cd, Cr, Pb and Cu in this study were less than the standard of organic fertilizer of Department of Agriculture and not report for Ni, Zn, and Fe. The presence of heavy metals in the stem, seed and husks were also much lower than the critical level of heavy metal in plant. The contamination of heavy metals in seed were lower than those of stem and husk.
The concentration or amounts of cadmium (Cd), chromium (Cr), lead (Pb), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), and iron (Fe) were investigated in the four organic paddy field from the Pathumthani Rice Research Center the Agricultural Service Center Chaipathana Foundation, Pathum Thani Province and the farmer fields in Tumbon Sa Pathana and Tumbon Donkoi, Amphoe Kamphaengsaen, Nakorn Pathom where there were no indication of industrial effects. Soil samples before planting and harvest were collected from the 0 -15 cm depth. The sampling of straw, cow manure, sludge of pig manure and plant at harvest were also collected. The plants were separated into stem, seed and husks. The heavy metals in soils were extracted by acid mixture (1N HCl/1N H2SO4) and in stem, seed and husks were digested by acid mixture (HNO3 /HClO4 2:1), and then determined by atomic absorption spectrophotometry.
Heavy metal concentration as measured across the soil samples ranged from
0.0040 - 0.0544 mg Cd kg-1, 0 - 1.17 mg Cr kg-1, 0.234 – 2.33 mg Pb kg-1, 0.522 - 2.59 mg Ni kg-1, 0.562 - 2.49 mg Cu kg-1, 1.54 – 15.6 mg Zn kg-1, 64.2 - 537 mg Fe kg-1. The straw had the concentration of Cd 0 - 0.174 mg kg-1, Cr 0.198 – 3.28 mg kg-1, Pb 2.11 - 2.59 mg kg-1,
Ni 1.16 – 3.19 mg kg-1, Cu 0.224 – 5.17 mg kg-1, Zn 30.8 – 46.4 mg kg-1, Fe 86 – 198 mg kg-1.
In contrast, heavy metals in cow manure were 0.437 - 0.593 mg Cd kg-1, 15.8 - 24.6 mg Cr kg-1,
4.87 - 5.47 mg Pb kg-1, 12.6 - 26.7 mg Ni kg-1, 37.0 - 137 mg Cu kg-1, 145 – 259 mg Zn kg-1,
4,814 - 6,332 mg Fe kg-1 while in the sludge of pig manure were 3.40 - 3.86 mg Cd kg-1, 63.9 - 66.5 mg Cr kg-1, 34.3 - 37.3 mg Pb kg-1, 23.6 - 24.9 mg Ni kg-1, 256 – 271 mg Cu kg-1, 2,283 - 2,559 mg Zn kg-1, 7,485 - 8,562 mg Fe kg-1. The stems were recorded in the range from 0 - 0.224 mg Cd kg-1, 1.02 - 3.88 mg Cr kg-1, 0 – 2.01 mg Pb kg- 1, 0.753 - 4.67 mg Ni kg-1, 0 - 1.39 mg Cu kg-1,
10.3 - 52.6 mg Zn kg-1, 51.6 - 154 mg Fe kg-1. There had no Cd, Pb and Ni in seeds and the other heavy metals were 0 - 1.66 mg Cr kg-1, 0.0165 - 1.68 mg Cu kg-1, 10.7 - 23.8 mg Zn kg-1, 8.71 - 25.6 mg Fe kg-1. Husk had the concentration of Cd 0 - 0.189 mg kg-1, Cr 1.45 - 14.4 mg kg-1,
Pb 0 - 0.582 mg kg-1, Ni 1.09 - 7.52 mg kg-1, Cu 0.0598 - 1.59 mg kg-1, Zn 7.98 - 63.3 mg kg-1,
Fe 81.6 – 159 mg kg-1
All of heavy metal of soils were much lower than the critical level and risk assessment of the heavy metals in soil. The straw had a lower concentration than the critical level of heavy metal in plant. For the cow manures and the sludge of pig manure, the concentration of Cd, Cr, Pb and Cu in this study were less than the standard of organic fertilizer of Department of Agriculture and not report for Ni, Zn, and Fe. The presence of heavy metals in the stem, seed and husks were also much lower than the critical level of heavy metal in plant. The contamination of heavy metals in seed were lower than those of stem and husk. |
