ทุกวันนี้เรารู้แล้วว่าการเปิดก๊อกน้ำและรินน้ำใส่แก้วนั้นไม่ใช่เรื่องไร้เดียงสาเหมือนเมื่อก่อนอีกต่อไป: ไมโครพลาสติกได้แทรกซึมเข้าสู่ระบบหมุนเวียนน้ำแล้ว...ในอาหารและแม้กระทั่งในอากาศที่เราหายใจเข้าไป ด้วยสถานการณ์เช่นนี้ จึงไม่น่าแปลกใจที่ความสนใจในวิธีการแก้ปัญหาที่เรียบง่าย ราคาไม่แพง และถ้าเป็นไปได้ก็เป็นวิธีธรรมชาติเพื่อลดปริมาณสารเหล่านี้กำลังเพิ่มมากขึ้น
ในบริบทนั้น ตัวละครเอกที่ไม่คาดคิดกำลังได้รับความสนใจอย่างมาก: มะรุมเป็นพืชที่พบได้ทั่วไปในเขตร้อน และเป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อมะรุมหรืออะคาเซียขาว เมล็ดของมันถูกนำมาใช้ในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยวิธีดั้งเดิมมานานหลายศตวรรษ และจากการศึกษาล่าสุดพบว่ามีศักยภาพที่น่าประหลาดใจในการ... เพื่อกำจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำดื่มด้วยประสิทธิภาพที่เกือบเทียบเท่ากับสารตกตะกอนทางเคมี สารที่พบได้ทั่วไป เช่น อะลูมิเนียมซัลเฟต
ไมโครพลาสติกคืออะไร และทำไมจึงเป็นปัญหาในน้ำประปา?
ไมโครพลาสติกคือ เศษพลาสติกชิ้นเล็กมากมีขนาดตั้งแต่เพียงเศษเสี้ยวของไมโครเมตรไปจนถึงประมาณ 5 มิลลิเมตร ขนาดที่เล็กจิ๋วนี้ทำให้พวกมันสามารถคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้เป็นเวลานาน เดินทางข้ามระบบนิเวศได้อย่างง่ายดาย และที่สำคัญคือ... ผ่านระบบบำบัดน้ำแบบดั้งเดิมหลายระบบ.
ตรวจพบไมโครพลาสติกใน แม่น้ำ ทะเลสาบ มหาสมุทร น้ำบาดาล และน้ำดื่มพวกมันยังพบได้ในอาหารและอากาศ ทำให้พวกมันเป็นสารปนเปื้อนที่พบได้ทั่วไป แม้ว่าผลกระทบต่อสุขภาพของพวกมันยังคงอยู่ระหว่างการศึกษาอย่างละเอียด แต่ก็มีข้อมูลอยู่บ้าง เหตุผลที่น่ากังวลเกี่ยวกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นทั้งเนื่องจากตัวพลาสติกเองและเนื่องจากสารเคมีและสารต่างๆ ที่สามารถดูดซับบนพื้นผิวของพลาสติกได้
ในบรรดาพลาสติกประเภทต่างๆ โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) โดดเด่นในฐานะหนึ่งในประเภทที่สำคัญที่สุด ยิ่งเป็นปัญหามากขึ้นเนื่องจากมีคุณสมบัติที่อาจก่อให้เกิดการกลายพันธุ์และมะเร็งได้นอกจากนี้ พลาสติกยังคิดเป็นประมาณ 12,8% ของการผลิตพลาสติกทั่วโลก และมักพบในแหล่งน้ำผิวดิน และแม้แต่ในน้ำที่ผ่านการบำบัดเพื่อการบริโภคแล้ว
โดยทั่วไปแล้ว นักวิจัยจะทำงานร่วมกับ เพื่อประเมินเทคโนโลยีการรักษา ไมโครพลาสติกที่ผ่านการเร่งอายุเทียมในการศึกษาที่ใช้ต้นมะรุมเป็นพื้นฐาน อนุภาคพีวีซีถูกฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นเวลาหลายร้อยชั่วโมง (720 ชั่วโมงในการศึกษาหนึ่ง) เพื่อจำลองการสึกหรอตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อม การเสื่อมสภาพนี้จะเปลี่ยนแปลงลักษณะพื้นผิวของพลาสติก ซึ่งส่งผลต่อพฤติกรรมของพลาสติกขณะใช้งาน การแข็งตัวและการกรอง.
ในน้ำ อนุภาคเหล่านี้มักแสดงลักษณะดังนี้ ประจุไฟฟ้าลบบนพื้นผิวประจุนี้ทำให้พวกมันผลักกันเองและยังป้องกันไม่ให้พวกมันเกาะติดกับวัสดุกรอง เช่น ทราย ได้ง่าย นี่คือเหตุผลที่ไมโครพลาสติกจำนวนมากสามารถผ่านตัวกรองของโรงบำบัดน้ำได้หากไม่มีการบำบัดเพิ่มเติมที่เหมาะสม
มะรุม: พืชธรรมดาที่มีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง
Moringa oleifera เป็นพืชพื้นเมืองของอนุทวีปอินเดีย แม้ว่าในปัจจุบัน พืชชนิดนี้สามารถเพาะปลูกได้สำเร็จในพื้นที่เขตร้อนและกึ่งเขตร้อนส่วนใหญ่เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อมะรุมหรืออะคาเซียขาว และไม่ได้ใช้เพียงเพื่อวัตถุประสงค์ด้านสิ่งแวดล้อมเท่านั้น: ใบและเมล็ดของมัน พวกมันถูกนำมาบริโภคเป็นอาหาร เนื่องจากมีคุณค่าทางโภชนาการสูง
เป็นเวลาหลายปีแล้วที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ต่างๆ ได้ศึกษาเมล็ดของพืชชนิดนี้ถึงความสามารถต่างๆ ของมัน การทำให้น้ำใสและฆ่าเชื้อโรคในระดับเล็กนี่เป็นสิ่งที่ชุมชนชนบททำกันมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว อันที่จริง มีหลักฐานทางประวัติศาสตร์ที่กล่าวถึงการใช้สิ่งนี้ในการทำน้ำให้บริสุทธิ์ อารยธรรมต่างๆ เช่น กรีก โรมัน หรืออียิปต์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความรู้ดั้งเดิมนี้หยั่งรากลึกเพียงใด
เมล็ดมะรุมมีส่วนประกอบดังนี้ โปรตีนที่มีประจุบวกเมื่อสกัดด้วยสารละลายเกลือ จะได้สารเตรียมที่มีคุณสมบัติดังนี้ สารทำให้แข็งตัวตามธรรมชาติเมื่อโปรตีนเหล่านี้สัมผัสกับน้ำ พวกมันจะทำให้ประจุลบของสารมลพิษที่แขวนลอยอยู่ รวมถึงไมโครพลาสติกจำนวนมาก เป็นกลาง และกระตุ้นให้สารเหล่านั้นจับตัวกันเป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้น
นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเซาเปาโล (ICT-UNESP) ในเมืองเซาโจเซโดสแคมโปส ประเทศบราซิล ร่วมกับนักวิจัยจากศูนย์อื่นๆ ได้สำรวจศักยภาพนี้เพิ่มเติม งานวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร ACS Omega แสดงให้เห็นว่า สารสกัดเกลือจากเมล็ดมะรุม (Moringa oleifera) มันสามารถทำหน้าที่คล้ายคลึงกับอะลูมิเนียมซัลเฟตได้มาก สารตกตะกอนใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงบำบัดน้ำเสีย ของน้ำดื่ม
จากข้อมูลของทีมวิจัยที่นำโดยกาเบรียล บาติสตา และศาสตราจารย์อาเดรียโน กอนซัลเวส โดส เรส พบว่า สารสกัดจากมะรุมไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติที่เข้ากันได้ดีเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติอื่นๆ อีกด้วย ภายใต้สภาวะความเป็นด่างบางอย่าง ผลผลิตอาจสูงกว่าที่คาดไว้ด้วยซ้ำ ของสารตกตะกอนทางเคมีในการกำจัดไมโครพลาสติก ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพสูงในการลดความขุ่นของน้ำ
กลไกการทำงานของมะรุมในการต่อต้านไมโครพลาสติก: กุญแจสำคัญคือการจับตัวเป็นก้อน
เพื่อให้เข้าใจว่าเหตุใดมะรุมจึงได้ผลดี จึงควรทบทวนบทบาทของมะรุมเสียก่อน การตกตะกอนในการบำบัดน้ำเมื่อน้ำมีอนุภาคขนาดเล็กมาก เช่น ไมโครพลาสติกหรือสารอินทรีย์ที่กระจายตัวอยู่ อนุภาคเหล่านี้มักจะยังคงแขวนลอยอยู่เนื่องจากประจุไฟฟ้าและขนาดที่เล็ก ทำให้ตัวกรองแบบธรรมดาไม่สามารถดักจับได้
กระบวนการแข็งตัวของเลือดประกอบด้วย เติมสารที่สามารถทำให้ประจุบนพื้นผิวเป็นกลาง ของอนุภาคเหล่านั้น เมื่อมีสารทำให้แข็งตัวอยู่ อนุภาคเหล่านั้นจะหยุดผลักกันและเริ่มเข้าใกล้กันและรวมตัวกัน ก่อตัวเป็น กลุ่มก้อนหรือตะกอนขนาดใหญ่เมื่อ "ก้อน" เหล่านี้ก่อตัวขึ้นแล้ว การกักเก็บด้วยตัวกรองทรายหรือวัสดุกรองอื่นๆ ก็จะง่ายขึ้นมาก
ในการศึกษาเกี่ยวกับ Moringa oleifera นักวิทยาศาสตร์ได้เตรียมสารสกัดจาก เมล็ดพืชบดผสมกับสารละลายเกลือสารสกัดนี้ซึ่งอุดมไปด้วยโปรตีนประจุบวก ถูกเติมลงในน้ำประปาซึ่งได้ละลายโปรตีนเหล่านั้นไว้ก่อนหน้านี้แล้ว ไมโครพลาสติกพีวีซีที่เสื่อมสภาพและกรดฮิวมิกโดยส่วนหลังเป็นตัวแทนของสารอินทรีย์ตามธรรมชาติที่มักพบในแม่น้ำและอ่างเก็บน้ำ
อนุภาค PVC ที่ใช้มี ขนาดเฉลี่ยประมาณ 15 ถึง 18,8 ไมโครเมตร (D50)เห็นได้ชัดว่าต่ำกว่าปริมาณที่สามารถกรองได้ด้วยการกรองแบบธรรมดาโดยไม่ต้องใช้สารตกตะกอน ความเข้มข้นของไมโครพลาสติกถูกปรับให้เหลือประมาณ 15 มิลลิกรัมต่อลิตร และความเข้มข้นของกรดฮิวมิกเหลือประมาณ 10 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งเป็นสภาวะที่จำลองสถานการณ์ได้ น้ำที่มีความขุ่นต่ำ คล้ายกับน้ำที่เข้าสู่โรงบำบัดน้ำหลายแห่ง.
กระบวนการบำบัดดำเนินการโดยใช้ระบบ Jar Test ซึ่งเป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่ มันจำลองการทำงานของกระบวนการจับตัวเป็นก้อน การรวมตัวเป็นตะกอน และการกรอง ในระดับเล็กๆ จากโรงงานบำบัดน้ำเสีย ซึ่งทำให้สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารสกัดจากมะรุมกับอะลูมิเนียมซัลเฟตภายใต้สภาวะควบคุมได้
การออกแบบการศึกษา: ประเมินปริมาณยา ค่า pH และประเภทของการกรอง
หนึ่งในวัตถุประสงค์หลักของงานนี้คือการระบุ การผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดระหว่างปริมาณสารตกตะกอนและสภาวะ pH เพื่อให้ได้ผลลัพธ์สูงสุดในการกำจัดไมโครพลาสติกในขณะที่ยังคงรักษาระดับความขุ่นของน้ำให้ต่ำ จึงได้ทดสอบปริมาณสารสกัดจากมะรุมและอะลูมิเนียมซัลเฟตที่แตกต่างกัน รวมถึงค่า pH ต่างๆ เพื่อดูว่าปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อกระบวนการอย่างไร
ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การผสมผสานที่ดีที่สุดในสถานการณ์ที่นำเสนอคือ สารสกัดจากเมล็ดมะรุมในน้ำเกลือ 30 มิลลิกรัมต่อลิตร y อะลูมิเนียมซัลเฟต 9 มิลลิกรัมต่อลิตรทำงานที่ ค่า pH 6,0ภายใต้สภาวะเหล่านี้ สารตกตะกอนทั้งสองชนิดให้ประสิทธิภาพสูงมากในแง่ของการกำจัดไมโครพลาสติกและการลดความขุ่นของน้ำ
ทีมวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) ในการนับอนุภาคโดยตรงก่อนและหลังการรักษา และพบว่า... สารสกัดจากมะรุมสามารถกำจัดไมโครพลาสติกได้ประมาณ 98,5% ปริมาณ PVC ที่มีอยู่ ในขณะที่อะลูมิเนียมซัลเฟตมีปริมาณประมาณ 98,7% กล่าวอีกนัยหนึ่ง วิธีการที่ใช้พืชเป็นพื้นฐานคือ ทำให้เข้าใกล้มาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างน่าทึ่ง ในแง่ของประสิทธิภาพ
สำหรับค่าความขุ่น ซึ่งเป็นการวัดปริมาณอนุภาคแขวนลอยที่ทำให้เกิดความขุ่นในน้ำนั้น การรักษาทั้งสองวิธีช่วยลดอัตราการเกิดโรคได้มากกว่า 98%ข้อมูลนี้มีความสำคัญเนื่องจากความใสของน้ำเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์พื้นฐานที่ถูกควบคุมในกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ ควบคู่ไปกับตัวบ่งชี้ทางเคมีและจุลชีววิทยาอื่นๆ
อีกแง่มุมที่สำคัญของการศึกษาครั้งนี้คือการเปรียบเทียบระหว่างวิธีการรักษาทั่วไปสองวิธี ได้แก่ การกรองโดยตรงซึ่งรวมถึงขั้นตอนต่างๆ ได้แก่ การจับตัวเป็นก้อน การรวมตัวเป็นตะกอน และการกรอง และ การกรองออนไลน์ซึ่งข้ามขั้นตอนการตกตะกอนและเปลี่ยนจากกระบวนการจับตัวเป็นก้อนไปสู่การกรองโดยตรง การเปรียบเทียบนี้ช่วยให้เราสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นไปได้หรือไม่ ลดความซับซ้อนของกระบวนการโดยไม่ลดประสิทธิภาพในการกำจัดไมโครพลาสติก.
การกรองโดยตรงเทียบกับการกรองแบบอินไลน์: อะไรคือสิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างแท้จริง
ในการกรองโดยตรง จะมีการใส่สารตกตะกอนก่อน แล้วปล่อยให้เวลาผ่านไปเพื่อให้สารตกตะกอนทำปฏิกิริยา... ตะกอนขนาดใหญ่จะก่อตัวขึ้นในระหว่างกระบวนการตกตะกอน จากนั้นน้ำจะถูกส่งผ่านตัวกรอง ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นตัวกรองทราย ในทางตรงกันข้าม การกรองแบบออนไลน์ ละเว้นการตกตะกอนน้ำจะจับตัวเป็นก้อนและถูกกรองทันที โดยใช้เวลาสัมผัสที่สั้นลง
นักวิจัยสังเกตว่า ขนาดของกลุ่มไมโครพลาสติกจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่ามีการใช้กระบวนการตกตะกอนหรือไม่หลังจากเกิดการแข็งตัวเพียงอย่างเดียว กลุ่มก้อนต่างๆ จะตั้งอยู่รอบๆ 43-46 ไมครอนในขณะที่เมื่อเพิ่มขั้นตอนการตกตะกอนเข้าไป พวกมันก็เติบโตขึ้นจนอยู่ในช่วงโดยประมาณ 61-66 ไมครอนกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ก้อนตะกอนมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อให้เวลาเพิ่มขึ้นเพื่อให้อนุภาคได้รวมตัวกันต่อไป
สิ่งที่น่าประหลาดใจก็คือ แม้จะมีความแตกต่างกันในขนาดของตะกอนก็ตามการกรองแบบอินไลน์ให้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับการกรองแบบตรงในการกำจัดไมโครพลาสติก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การเติมสารตกตะกอนไม่ใช่สิ่งจำเป็น เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพใกล้เคียง 98,5-98,7% ในสถานการณ์ทดลองนี้
ข้อสรุปนี้มีนัยสำคัญในทางปฏิบัติที่น่าสนใจมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดเล็กหรือมีทรัพยากรจำกัดหากระบบกรองแบบอินไลน์ที่ปรับแต่งมาอย่างดีให้ผลลัพธ์ที่เทียบเคียงได้โดยไม่ต้องสร้างและใช้งานถังตกตะกอนแล้ว... ลดต้นทุนการลงทุน พื้นที่ที่ใช้ และความซับซ้อนในการดำเนินงานซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในชุมชนชนบทหรือในเมืองที่มีโครงสร้างพื้นฐานไม่มากนัก
นอกจากนี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าสารสกัดจากมะรุม สามารถรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรในช่วงค่า pH ที่กว้างขึ้น (ประมาณ 5,0 ถึง 8,0) ในขณะที่อะลูมิเนียมซัลเฟตให้ประสิทธิภาพดีที่สุดในช่วง pH 5,0-7,0 ความยืดหยุ่นของค่า pH นี้ช่วยให้มีอิสระมากขึ้นในการออกแบบและใช้งานระบบบำบัดโดยไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีปรับค่าล่วงหน้ามากนัก
ผลลัพธ์ที่ได้จากน้ำจริงและการทดสอบในแม่น้ำ
นอกเหนือจากการทดลองกับน้ำสังเคราะห์แล้ว ทีมงาน UNESP ยัง... ทดสอบสารสกัดจากเมล็ดมะรุมในน้ำจริงจากแม่น้ำปาราอีบาโดซูลแหล่งน้ำประปาสำหรับเมืองเซาโจเซโดสแคมโปส การทดสอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากพฤติกรรมของสารตกตะกอนอาจเปลี่ยนแปลงไปเมื่อมีส่วนผสมของสารอื่นๆ ที่ซับซ้อนมากขึ้น สารปนเปื้อน สารอินทรีย์ธรรมชาติ และความผันแปรของคุณภาพ ลักษณะทั่วไปของแม่น้ำ
ผลลัพธ์เบื้องต้นในสภาพแวดล้อมจริงนี้ชี้ให้เห็นว่ามะรุม นอกจากนี้ยังใช้ได้ผลดีในการบำบัดน้ำตามธรรมชาติอีกด้วยรักษาประสิทธิภาพในการกำจัดไมโครพลาสติกและลดความขุ่น ถึงกระนั้น นักวิจัยยังคงยืนยันถึงความจำเป็นในการ ดำเนินการศึกษาเพิ่มเติมและขยายผล เพื่อยืนยันความเหมาะสมของวิธีการนี้ในแหล่งข้อมูลประเภทต่างๆ และในระยะยาว
ในตอนนี้ สิ่งที่ดูเหมือนจะชัดเจนก็คือ สารทำให้แข็งตัวที่ได้จากพืชชนิดนี้สามารถมีบทบาทที่มีคุณค่าอย่างยิ่งใน ชุมชนขนาดเล็ก เขตชนบท และระบบบำบัดแบบกระจายอำนาจ ในกรณีที่การเข้าถึงสารเคมีทั่วไปมีจำกัดหรือมีราคาแพงเกินไป การมีทรัพยากรในท้องถิ่นอย่างเช่นมะรุม สามารถสร้างความแตกต่างระหว่างการมีหรือไม่มีทรัพยากรนั้นได้ น้ำดื่มที่มีคุณภาพที่ยอมรับได้.
นอกจากนี้ พวกเขายังเริ่มสำรวจวิธีการบูรณาการมะรุมเข้ากับ... แผนการรักษาที่มีอยู่โดยนำไปผสมผสานกับกระบวนการทางกายภาพและเคมีอื่นๆ ด้วยวิธีนี้จึงสามารถออกแบบได้ กลยุทธ์แบบผสมผสาน โดยนำจุดแข็งของแต่ละแนวทางมาปรับใช้ให้เหมาะสมกับความต้องการของพืชแต่ละชนิดและประเภทของน้ำแต่ละแบบ
แม้ว่าการศึกษาส่วนใหญ่จะมุ่งเน้นไปที่ PVC แต่แนวทางนี้เปิดโอกาสให้มีการวิเคราะห์เพิ่มเติม ประสิทธิภาพในการต่อต้านไมโครพลาสติกชนิดอื่นๆ และต่อมาคือนาโนพลาสติกซึ่งมีขนาดเล็กกว่าและมีความท้าทายยิ่งกว่า เรื่องนี้จำเป็นต้องมีการวิจัยเฉพาะด้าน แต่ผลลัพธ์ในปัจจุบันถือเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับความก้าวหน้าต่อไป
ข้อดีด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับสารตกตะกอนแบบดั้งเดิม
หนึ่งในเสน่ห์ที่สำคัญของ Moringa oleifera คือมันมีคุณประโยชน์มากมาย ทางเลือกที่ยั่งยืนกว่าสารตกตะกอนที่มีส่วนประกอบของอะลูมิเนียมและเหล็กสารเหล่านี้เป็นสารประกอบที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรม สารประกอบเหล่านี้ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและอาจทิ้งสารตกค้างไว้ได้ ความเป็นพิษที่ตกค้าง ในกากตะกอนที่เกิดขึ้นนั้น ได้กลายเป็นประเด็นที่ได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวดมากขึ้นจากหน่วยงานกำกับดูแลและด้านสุขภาพ
ในทางตรงกันข้าม เมล็ดมะรุมนั้น ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หมุนเวียนได้ และทำจากพืชในฐานะที่เป็นทรัพยากรทางการเกษตร การผลิตสามารถบูรณาการเข้ากับระบบวนเกษตรหรือพืชผลในท้องถิ่น ซึ่งจะสร้างโอกาสทางเศรษฐกิจในพื้นที่ชนบท นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในภูมิภาคที่การนำเข้าผลิตภัณฑ์เคมีมีราคาแพงหรือยุ่งยาก
จากมุมมองด้านสุขภาพ การลดการพึ่งพาตัวเร่งการแข็งตัวของเลือดที่มีส่วนประกอบของอะลูมิเนียมอาจช่วยได้ ลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับธาตุนี้มากเกินไปซึ่งภายใต้เงื่อนไขบางประการอาจก่อให้เกิดความกังวลได้ แม้ว่าระดับที่ใช้ในการบำบัดน้ำจะถูกควบคุม แต่การมีทางเลือกอื่นที่ใช้ได้จริงจะช่วยเพิ่มความปลอดภัยและเพิ่มทางเลือกที่หลากหลายมากขึ้น
ข้อดีอีกประการหนึ่งคือการใช้มะรุมสามารถ ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโลก ในกระบวนการบำบัดน้ำ เนื่องจากเป็นสารตกตะกอนที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ วงจรชีวิตของมันจึงมักใช้พลังงานและปล่อยมลพิษน้อยกว่า หากมีการจัดการการเพาะปลูกอย่างยั่งยืนและปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น
โดยสรุปแล้ว เมื่อเปรียบเทียบกับสารตกตะกอนสังเคราะห์ มะรุมมีคุณสมบัติรวมกันดังนี้ ประสิทธิภาพทางเทคนิค ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลง และผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่อาจเกิดขึ้นซึ่งช่วยอธิบายได้ว่าทำไมจึงได้รับความสนใจอย่างมากในบริบทปัจจุบันของการค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ด้านที่ไม่พึงประสงค์: สารอินทรีย์ที่ละลายในน้ำและความสามารถในการปรับขนาด
อย่างไรก็ตาม ภาพรวมนั้นไม่สมบูรณ์แบบ นักวิจัยเองก็ชี้ให้เห็นว่า การใช้สารสกัดจากมะรุมอาจเพิ่มปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ละลายน้ำ (DOC) ในน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว เนื่องจากสารอินทรีย์บางส่วนจากเมล็ดพืชจะปนเปื้อนลงในน้ำระหว่างกระบวนการ ซึ่งอาจต้องมีการปรับเปลี่ยน ขั้นตอนการรักษาในระยะหลัง เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพขั้นสุดท้ายยังคงอยู่ในมาตรฐานที่ต้องการ
ในบริบทที่มีการควบคุมพารามิเตอร์อย่างเข้มงวดมาก สารอินทรีย์และผลพลอยได้จากการฆ่าเชื้อโรคการเพิ่มขึ้นของ COD นี้อาจต้องใช้กระบวนการเพิ่มเติมหรือการปรับปริมาณยาอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ ที่น่าสนใจคือ สถานการณ์เกี่ยวกับสารตกตะกอนทางเคมีก็ไม่ดีนักเช่นกัน: อะลูมิเนียมซัลเฟตและสารประกอบโลหะอื่นๆ ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน ปรับเปลี่ยนสัดส่วนของสารอินทรีย์ธรรมชาติในน้ำ และเพิ่มค่าใช้จ่ายในบางขั้นตอนของการรักษา
ประเด็นสำคัญประการหนึ่งของการศึกษานี้คือ แม้ว่าปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายในน้ำจะเพิ่มขึ้น แต่สารสกัดจากมะรุมก็ยังคงสามารถจัดการได้ ลดค่าการดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตจำเพาะ (SUVA) ลงประมาณ 88%ตัวบ่งชี้นี้เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบอะโรมาติกของสารอินทรีย์ธรรมชาติ ซึ่งกำจัดได้ยากเป็นพิเศษและเกี่ยวข้องกับการเกิดสารประกอบที่เป็นผลพลอยได้จากการฆ่าเชื้อ การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของค่า SUVA แสดงให้เห็นว่ามะรุมมีประโยชน์ นอกจากนี้ยังช่วยกำจัดสารอินทรีย์ที่ "กำจัดยาก" บางส่วนได้อีกด้วยซึ่งถือเป็นข้อดีสำหรับพวกเขา
อีกหนึ่งความท้าทายที่ผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำก็คือเรื่องต่อไปนี้ ความสามารถในการปรับขนาดของวิธีการจากการคำนวณอย่างคร่าวๆ พบว่าเมล็ดมะรุมหนึ่งเมล็ดอาจมีสารอาหารอยู่ประมาณ น้ำ 10 ลิตรสิ่งนี้ทำให้จำเป็นต้องมีเมล็ดพันธุ์ในปริมาณมากเพื่อตอบสนองความต้องการของโรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่ในเขตเมือง ซึ่งสามารถบำบัดน้ำเสียได้หลายพันหรือหลายล้านลิตรต่อวัน
ดังนั้น ผู้เชี่ยวชาญหลายคนจึงเชื่อว่า การนำมะรุมไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเหมาะสมที่สุด อย่างน้อยก็ในตอนนี้ คือ การนำไปใช้ในด้านต่างๆ ระบบจ่ายน้ำขนาดเล็ก โรงงานชุมชน กรณีฉุกเฉิน และการบำบัดในครัวเรือนในกรณีเหล่านี้ ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณเมล็ดพันธุ์ ปริมาณน้ำ และต้นทุนด้านโลจิสติกส์จะมีความสมเหตุสมผลมากขึ้น
สถาบันและผู้เชี่ยวชาญ เช่น แมทธิว แคมเปน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโก แนะนำว่าแนวทางที่ใช้มะรุมเป็นส่วนประกอบหลักอาจเป็นทางเลือกที่ดี ทางเลือกที่ยั่งยืนและประหยัดกว่า สำหรับหลายพื้นที่นั้น จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อวิเคราะห์ความเป็นไปได้ในวงกว้าง พฤติกรรมเมื่อเปรียบเทียบกับไมโครพลาสติกชนิดอื่น และความเป็นไปได้ในการขยายวิธีการนี้ไปยังพื้นที่อื่นๆ นาโนพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่านั้นอีก.
บริบทด้านกฎระเบียบและบทบาทของเทคโนโลยีการรักษา
ความกังวลเกี่ยวกับไมโครพลาสติกได้กระตุ้นให้สถาบันต่างๆ เช่น ศูนย์วิจัยร่วม (JRC) ของคณะกรรมาธิการยุโรป เพื่อพัฒนาระเบียบวิธีที่เป็นมาตรฐานเดียวกันสำหรับการสุ่มตัวอย่าง การวิเคราะห์ และการรายงานการตรวจพบสารดังกล่าวในน้ำดื่ม จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ความหลากหลายของวิธีการทำให้ยากต่อการเปรียบเทียบผลลัพธ์ระหว่างการศึกษาและภูมิภาคต่างๆ
จากข้อมูลที่รวบรวมโดย JRC เอง พบว่าในหลายกรณี ตรวจพบปริมาณไมโครพลาสติกในน้ำดื่มในระดับต่ำกว่าไม่กี่สิบอนุภาคต่อลิตรมีการตีพิมพ์งานวิจัยที่ระบุค่าที่ต่ำกว่านั้นด้วย เช่น ประมาณ 0,6 อนุภาคต่อลิตร ภายใต้เงื่อนไขบางประการ อย่างไรก็ตาม ตัวเลขเหล่านี้ขึ้นอยู่กับขนาดขั้นต่ำที่วัดได้และวิธีการเก็บตัวอย่างเป็นอย่างมาก ดังนั้น การตีความสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายหากปราศจากบริบท.
ระเบียบว่าด้วยน้ำดื่มฉบับปรับปรุงใหม่ของสหภาพยุโรปมุ่งเน้นไปที่... มลพิษที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น ไมโครพลาสติกและมุ่งเสริมสร้างความเชื่อมั่นในน้ำประปาว่าเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าน้ำดื่มบรรจุขวด ซึ่งส่งผลดีสองประการ: ลดปริมาณขยะพลาสติก และจำกัดการสัมผัสกับสารต่างๆ ที่อาจรั่วไหลออกมาจากภาชนะและฝาปิดเมื่อเก็บรักษาเป็นเวลานานหรือสัมผัสกับความร้อน
ในสถานการณ์นี้ เทคโนโลยีต่างๆ เช่น การตกตะกอนด้วยมะรุม สามารถเป็นทางเลือกได้ เป็นอีกหนึ่งส่วนประกอบในกลยุทธ์ที่กว้างขึ้น เพื่อให้มั่นใจได้ว่าน้ำมีความปลอดภัย ช่วยลดปริมาณไมโครพลาสติก และเมื่อใช้ร่วมกับขั้นตอนการบำบัดอื่นๆ สามารถปรับให้เข้ากับบริบทและระดับข้อกำหนดทางกฎหมายที่แตกต่างกันได้
อย่างไรก็ตาม องค์กรระหว่างประเทศยืนยันว่า แม้ระบบการรักษาจะมีประสิทธิภาพเพียงใด ทางออกที่แท้จริงอยู่ที่... ลดปริมาณพลาสติกตั้งแต่ต้นทางการลดบรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง การปรับปรุงการเก็บรวบรวมและการรีไซเคิล การป้องกันการสูญเสียเม็ดพลาสติกในอุตสาหกรรม และการลดปริมาณขยะที่ไหลลงสู่แม่น้ำและทะเล ล้วนมีความสำคัญอย่างยิ่ง การกรองเป็นสิ่งจำเป็น แต่ไม่ควรเป็นข้ออ้างในการปล่อยมลพิษอย่างไม่ควบคุม
มะรุมและการบริโภคอย่างมีความรับผิดชอบ: จากห้องปฏิบัติการสู่ชีวิตประจำวัน
การศึกษาเกี่ยวกับ Moringa oleifera แสดงให้เห็นว่าพืชธรรมดาชนิดหนึ่งสามารถกลายเป็น... พันธมิตรที่ไม่คาดคิดในการต่อสู้กับไมโครพลาสติกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีทรัพยากรทางเทคโนโลยีจำกัด แต่ผลกระทบที่แท้จริงจะขึ้นอยู่กับวิธีการบูรณาการเข้ากับระบบบำบัดเฉพาะด้าน และการตัดสินใจของสังคมเกี่ยวกับการใช้พลาสติก
สำหรับชุมชนชนบทหลายแห่งในเขตเขตร้อน ความเป็นไปได้ของ วิธีเตรียมสารสกัดจากเมล็ดมะรุมแบบโฮมเมดด้วยวิธีที่ค่อนข้างง่าย การปรับปรุงคุณภาพน้ำโดยการลดความขุ่นและไมโครพลาสติกเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่ามาก อย่างไรก็ตาม ต้องควบคู่ไปกับ... มาตรการสุขอนามัยขั้นพื้นฐาน การป้องกันสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ และคำแนะนำทางเทคนิคขั้นพื้นฐานเพื่อให้กระบวนการมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
ในเมืองที่มีระบบจัดหาที่ซับซ้อนกว่า มะรุม (การดูแลมะรุมในสภาพแวดล้อมในเมือง) สามารถทำหน้าที่เป็น สารช่วยการแข็งตัวของเลือดเสริมหรือสารสำรองระบบเหล่านี้ถูกบูรณาการเข้ากับขั้นตอนการบำบัดเฉพาะ หรือใช้ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องจำกัดการใช้อลูมิเนียมและเหล็ก ปัจจัยต่างๆ เช่น ต้นทุน โลจิสติกส์ กฎระเบียบ และความเชี่ยวชาญทางเทคนิคของผู้ปฏิบัติงานแต่ละราย ล้วนมีบทบาทสำคัญในที่นี้
ในฐานะผู้บริโภค หนึ่งในข้อแนะนำที่หน่วยงานภาครัฐหลายแห่งย้ำเตือนอยู่เสมอคือ ควรเลือกใช้น้ำประปาเมื่อมีความปลอดภัยและมีการควบคุมที่ดีวิธีนี้จะช่วยลดปริมาณขวดพลาสติกที่เราผลิตและทิ้ง และยังช่วยลดการสัมผัสกับสารต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับบรรจุภัณฑ์ซึ่งถูกวางไว้ในที่ร้อนหรือมีอากาศถ่ายเทไม่ดีเป็นเวลาหลายสัปดาห์ได้อีกด้วย
การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีต่างๆ เช่น มะรุม ไม่ได้ทดแทนความจำเป็นในการ... เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมและนโยบายเกี่ยวกับพลาสติกแต่พืชชนิดนี้ก็เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการต่อสู้กับมลพิษ พืชที่เติบโตในสวนและไร่ผลไม้มากมายทั่วโลกกำลังกลายเป็นตัวช่วยที่น่าสนใจอย่างยิ่งในการทำให้การเติมน้ำใส่แก้วที่บ้านสะอาดและปลอดภัยยิ่งขึ้น ทั้งต่อสุขภาพของเราและสิ่งแวดล้อม
