Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ไมโครพลาสติกในระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม: ปริมาณ, ชนิด และการประเมินความเสี่ยงทางระบบนิเวศ
Year (A.D.)
2020
Document Type
Thesis
First Advisor
Vorapot Kanokkantapong
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Enviromental Science (ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Industrial Toxicology and Risk Assessment
DOI
10.58837/CHULA.THE.2020.263
Abstract
Wastewater treatment plants (WWTPs) are one of the significant pathways of microplastics (MPs) entering the environment. Thus, information regarding this issue is still requisite in Thailand. In this study, wastewater and sludge samples were collected from various treatment units of industrial WWTP in dry season (February 2020) and wet season (July 2020). The MP particles were identified by size, shape, and polymer types. From the wastewater, MPs were detected in the highest amounts after the aeration unit (134.35 ± 20.79 particles/L) in dry season sample. In addition, sludge contained relatively low MPs. The size fraction in wastewater varied, but in sludge was >300 μm commonly in both seasons sample. Fragments and pellets were identified as the most common shape of wastewater and sludge in both seasons sample. The treatment units and sampling period had a significant effect on MP abundance.The distinction might occurred by temporal variation or system operation during the pandemic. Form FTIR result, plastic polymer mainly identified as polypropylene (PP) and polyethylene (PE). The overall removal efficiency was 93.86%, which still discharge to the ocean 108 particles per day. For risk assessment of the effluent, polymer risk index (H) was 230.38 and 203.49 of dry and wet seasons, verify as high value. Moreover, the potential ecological risk (RI) of effluent considered as extreme danger level due to high toxicity polymer from Polymethacrylate (PMMA). SSD method showed that the MP abundance was exceeded the limit value derived from SSD model (HC5 1.143 particles/L), which is relatively low due to selected data. Therefore, the attention must be on WWTPs in Thailand, as they act as the greatest source of MP contamination in the environment and main cause of risk which can affect the ecosystem.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
โรงบำบัดน้ำเสียเป็นแหล่งสำคัญเส้นทางหนึ่งในการกระจายไมโครพลาสติกเข้าสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายของไมโครพลาสติกนั้น ในปัจจุบันนี้หลายพื้นที่ยังไม่มีข้อมูล และต้องมีการศึกษาและเก็บข้อมูลเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะในประเทศไทย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการกระจายของไมโครพลาสติก โดยทำการเก็บตัวอย่างน้ำเสียและตะกอนจากหน่วยบำบัดต่าง ๆ ของโรงบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมแห่งหนึ่ง ในเดือนกุมภาพันธ์ และกรกฎาคม 2563 โดยมีการจำแนกตัวอย่างไมโครพลาสติกตามขนาด รูปร่าง และชนิดของพอลิเมอร์ด้วยกล้องจุลทรรศแบบสเตอริโอ และเครื่องฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี (FT-IR) จากการศึกษาและสำรวจพบว่า ในตัวอย่างฤดูแล้งมีการพบไมโครพลาสติกมากที่สุดหลังผ่านขั้นตอนของระบบเติมอากาศ (134.35 ± 20.79 ชิ้น/ลิตร) นอกจากนี้ยังพบว่าปริมาณไมโครพลาสติกในตัวอย่างตะกอนของตัวอย่างฤดูแล้งอยู่ที่ 2.27 ± 0.08 ชิ้น/กรัม และในตัวอย่างฤดูฝนอยู่ที่ 1.86 ± 0.28 ชิ้น /กรัม ซึ่งเป็นปริมาณที่ค่อนข้างต่ำ และพบว่าในตัวอย่างตะกอนนั้นส่วนใหญ่มีขนาดมากกว่า 300 ไมครอนของตัวอย่างทั้งสองฤดูกาล ทั้งนี้ช่วงเวลาที่เก็บตัวอย่างมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อขนาดและรูปร่างของไมโครพลาสติก โดยความแตกต่างที่เกิดอาจเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลหรือการจัดการระบบบำบัดในช่วงที่มีการแพร่ระบาดของโรค ในส่วนของผลการวิเคราะห์พอลิเมอร์ของตัวอย่างที่ได้สุ่มมานั้น ตรวจพบว่าเป็นพลาสติก 71.13% ซึ่งส่วนใหญ่เป็นชนิดพอลีโพรพีลีน (PP) และพอลีเอทิลีน (PE) ในส่วนของประสิทธิภาพในการกำจัดไมโครพลาสติกของระบบบำบัดน้ำเสียกำจัดได้ 93.86% แต่ยังพบไมโครพลาสติกจำนวนมากถูกปล่อยลงสู่แม่น้ำ โดยมีค่าประมาณ 108 ชิ้น/วัน ซึ่งเป็นผลจากอัตราปล่อยน้ำภายหลังการบำบัดในปริมาณมากในแต่ละวัน โดยจากการประเมินความเสี่ยงต่อระบบนิเวศ พบว่ามีค่าดัชนีความเสี่ยงของพอลิเมอร์ (H) เท่ากับ 230.38 และ 203.49 ในตัวอย่างของน้ำออกของฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ ซึ่งเป็นค่าที่อยู่ในระดับสูง นอกจากนั้น ค่าความเสี่ยงของพอลิเมอร์ (RI) ของตัวอย่างน้ำออกอยู่ในระดับที่อันตรายอย่างมาก เนื่องจากมีพอลิเมอร์ชนิดที่มีความเป็นพิษสูง คือ พอลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) ในส่วนของการวิเคราะห์ความอ่อนไหวของสปีชีส์ (SSD) กำหนดให้ค่าความปลอดภัย (Safety value) อยู่ที่1.143 ชิ้นต่อลิตร แต่น้ำที่ผ่านกระบวนการบำบัดแล้วมีปริมาณไมโครพลาสติกเกินค่ากำหนดดังกล่าว ซึ่งชี้ให้เห็นว่าอาจมีความเสี่ยงต่อระบบนิเวศ ดังนั้นการบำบัดน้ำเสียในส่วนของการกำจัดไมโครพลาสติกของโรงบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมในประเทศไทยจึงควรให้ความสำคัญในการลดปริมาณไมโครพลาสติกของน้ำที่ผ่านกระบวนการบำบัดของโรงบำบัดน้ำเสีย เนื่องจากเป็นแหล่งสำคัญในการปล่อยไมโครพลาสติกเข้าสู่สิ่งแวดล้อม และยังเป็นเหตุให้เกิดความเสี่ยงต่อระบบนิเวศได้
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Saiwaree, Sujarat, "Microplastics in industrial wastewater treatment plant: Quantification, identification and ecological risk assessment" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 368.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/368