การจำแนกไมโครพลาสติกในตะกอนดินและสัตว์หน้าดินกลุ่มหอยในพื้นที่ชุ่มน้ำบึงบอระเพ็ด จังหวัดนครสวรรค์

Abstract

The objective of this research was to classify microplastics in sediment and benthic fauna (clams) at Bueng Boraphet wetland, Nakhon Sawan Province, Thailand. Sediment and Filopaludina martensi mattensi samples were collected 3 times per season, in dry season during March - May 2019 and in wet season during September - November 2019. Samples collection area were divided into 3 areas which are community, agricultural and natural area. Sediment and Filopaludina martensi martensi samples were digested using Wet Peroxide Oxidation process and then microplastics were extracted from sediment and Filopaludina martensi martensi by density separation. After that, microplastics were counted and observed morphology (shape, color, size) under a stereo microscope and classification the type of polymer microplastics was performed by using Fourier - Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The results from this study founded that the mean concentration of microplastics in sediment were 3.00 ± 2.67 and 2.80 ± 3.08 items per kg of dry weight in dry and wet season, respectively and in Filopaludina martensi martensi the mean concentration of microplastics were 0.45 ± 0.58 and 0.23 ± 0.19 items per grams, 0.44 ± 0.54 and 0.30 ± 0.36 items per individual in dry and wet season, respectively. For the result of morphology classification, the most common shape of microplastics in sediment was sheet with the value of 51.23 and 60.87 percent in dry and wet season, respectively and the most common shape of microplastics in Filopaludina martensi martensi was fiber with the value of 80 and 71.88 percent in dry and wet season, respectively. For the mainly color of microplastics in sediment, 39.34 percent of transparent microplastics were mostly founded in dry season while 25.86 percent of black microplastics were mostly founded in wet season. For Filopaludina martensi martensi, the mainly color was black counted for 53.66 and 57.14 percent in dry and wet season, respectively. In addition, Medium microplastics particles; MMP with length of 501 - 1,000 micrometers was mostly founded in sediment with quantity of 50.77 and 58.82 percent in dry and wet season, respectively. For Filopaludina martensi martensi, microplastics with this size founded with 40 and 77.39 percent in dry and wet season, respectively. The results for identification of polymer microplastics with FT-IR illustrated that polypropylene was the main polymer in both sediment and Filopaludina martensi martensi from both dry and wet seasons. Polypropylene was commonly used as a starting material in the production of plastic boxes, food packaging and fishing gear. Therefore, this can be indicated that the main source of microplastics contamination in Bueng Boraphet wetland was from secondary microplastics.

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและจำแนกไมโครพลาสติกในตะกอนดินและสัตว์หน้าดินกลุ่มหอย ในพื้นที่ชุ่มน้ำบึงบอระเพ็ด จังหวัดนครสวรรค์ โดยทำการเก็บตัวอย่างตะกอนดินพื้นท้องน้ำและหอยขมในฤดูแล้งระหว่างเดือนมีนาคม ถึง พฤษภาคม 2562 และฤดูฝนในระหว่างเดือนกันยายน ถึง พฤศจิกายน 2562 ฤดูกาลละ 3 ครั้ง โดยแบ่งพื้นที่ในการเก็บตัวอย่างออกเป็น 3 พื้นที่ได้แก่ พื้นที่ชุมชน พื้นที่เกษตรกรรม และพื้นที่ธรรมชาติ ตัวอย่างตะกอนดินและหอยขมจะถูกนำไปย่อยโดยกระบวนการ Wet Peroxide Oxidation จากนั้นไมโครพลาสติกจะถูกแยกออกจากตัวอย่างตะกอนดินและหอยขมตามความหนาแน่น นำมานับจำนวนและศึกษาสัณฐานวิทยาภายใต้กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอไมโครสโครป และวิเคราะห์ชนิดพอลิเมอร์โดยใช้ฟูเรียร์ ทรานสฟอร์ม อินฟาเรท สเปกโตรสโคปี (Fourier - Transform Infrared Spectroscopy; FT- IR) ผลการศึกษาพบปริมาณไมโครพลาสติกเฉลี่ยในตะกอนดินคิดเป็น 3.00 ± 2.67 และ 2.80 ± 3.08 ชิ้นต่อกิโลกรัมน้ำหนักดินแห้งในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ และในหอยขมคิดเป็น 0.45 ± 0.58 และ 0.23 ± 0.19 ชิ้นต่อกรัม และ 0.44 ± 0.54 และ 0.30 ± 0.36 ชิ้นต่อตัว ในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาพบว่า ในตะกอนดินไมโครพลาสติกส่วนใหญ่มีรูปร่างเป็นแผ่น โดยพบจำนวน 51.23 และ 60.87 เปอร์เซ็นต์ ในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ สำหรับหอยขมไมโครพลาสติกส่วนใหญ่มีรูปร่างเป็นเส้นใย โดยพบจำนวน 80 และ 71.88 เปอร์เซ็นต์ ในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ สำหรับสีของไมโครพลาสติกที่พบส่วนใหญ่ในตะกอนดินจากฤดูแล้งคือสีใสจำนวน 39.34 เปอร์เซ็นต์ และจากฤดูฝนคือสีดำจำนวน 25.86 เปอร์เซ็นต์ และในหอยขมสีที่พบปริมาณสูงสุดคือสีดำโดยพบจำนวน 53.66 และ 57.14 เปอร์เซ็นต์ ในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบไมโครพลาสติกขนาดกลาง (Medium microplastics particles; MMP) ที่มีขนาด 501 ถึง 1,000 ไมโครเมตร ปริมาณสูงสุดในตะกอนดินจำนวน 50.77 และ 58.82 เปอร์เซ็นต์ ในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ และในหอยขมจำนวน 40 และ 77.39 เปอร์เซ็นต์ ในฤดูแล้งและฤดูฝนตามลำดับ ในส่วนของการทดสอบชนิดพอลิเมอร์ของไมโครพลาสติกด้วย FT-IR พบว่า ทั้งตะกอนดินและหอยขมจากทั้งฤดูแล้งและฤดูฝนพบพอลิเมอร์ชนิดพอลิโพรไพรลีน (Prolypropylene) เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่นิยมใช้เป็นวัสดุตั้งต้นในการผลิตกล่องพลาสติก, บรรจุภัณฑ์อาหาร และอุปกรณ์ประมงจึงสามารถบ่งชี้ได้ว่าแหล่งที่มาหลักของการปนเปื้อนไมโครพลาสติกภายในพื้นที่ชุ่มน้ำบึงบอระเพ็ดมาจากไมโครพลาสติกชนิดทุติยภูมิ