ปัจจุบันสังคมตระหนักและให้ความสำคัญต่อการบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยน้ำออกสู่ธรรมชาติมากยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็นน้ำเสียจากชุมชม การเกษตร และโรงงานอุตสาหกรรม น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วมีผลดีในด้านอุปโภคและสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ในการเกษตร ลดการใช้น้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ ช่วยรักษาความสมดุลของระบบนิเวศและสภาพแวดล้อมของแหล่งน้ำ ป้องกันไม่ให้แหล่งน้ำส่งกลิ่นเน่าเหม็น ลดปริมาณของสารแขวนลอย สารพิษและสารอินทรีย์ ทำให้น้ำมีคุณภาพที่ดียิ่งขึ้น และยังสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดกลับมาใช้ใหม่ได้อีก

 

          การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อใช้กำจัดสารที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำถูกคิดค้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นการกรองด้วยเมมเบรน การตกตะกอนด้วยสารเคมี และการแลกเปลี่ยนไอออน แต่ละวิธีก็มีข้อเสียต่างกันออกไป เช่น การกรองด้วยเมมเบรนต้องใช้ผู้ที่มีความชำนาญสูง การตกตะกอนด้วยสารเคมีต้องเสียค่าใช้จ่ายและเวลาในการกำจัดตะกอนที่เกิดขึ้น และการแลกเปลี่ยนไอออนมีต้นทุนที่สูง แต่อย่างไรก็ตามยังมีอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียที่ดี และมีค่าใช้จ่ายที่คุ้มทุน นั่นคือ “การดูดซับ” วัสดุดูดซับที่นำมาใช้จะบอกถึงประสิทธิภาพของการบำบัดน้ำ ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีการดูดซับให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น การศึกษาและตรวจสอบโครงสร้างเคมีในระดับอะตอมของตัวดูดซับที่เกิดขึ้นหลังการบำบัดน้ำเสียแล้วจึงมีความสำคัญ

           นักวิจัยไทยนำทีมโดย รศ.ดร.สุรพล ผดุงทน อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ได้ทำงานวิจัยร่วมกับ ดร.วันทนา คล้ายสุบรรณ์ นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสงที่ 8 สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ซึ่งตั้งอยู่ในจังหวัดนครราชสีมา โดยใช้เทคนิคสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนรังสีเอกซ์ (X-ray absorption spectroscopy, XAS) พัฒนาวัสดุดูดซับสำหรับบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ด้วยการสังเคราะห์อนุภาคเหล็กออกไซด์ขนาดนาโนเมตร เคลือบผิวเม็ดเรซินเพื่อใช้ในการกำจัดไนเตรตและฟอสเฟตที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำ

           การวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของอนุภาคนาโนเรซินเปรียบเทียบก่อนดูดซับและหลังการดูดซับ พบว่าอนุภาคนาโนเรซินที่ดูดซับฟอสเฟตจะมีโครงสร้างทางเคมีของอะตอมเหล็กออกไซด์เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม ซึ่งผลการทดลองนี้สามารถนำไปอธิบายความสามารถในการดูดซับฟอสเฟตของอนุภาคนาโรเรซินเพื่อหาเงื่อนไขที่เหมาะสมในการพัฒนาวัสดุดูดซับให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นต่อไป

 

บทความโดย

ดร.เพ็ญพิชชา อมรภัทรกิจ นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง
ดร.วันทนา คล้ายสุบรรณ์ ผู้จัดการระบบลำเลียงแสง