ถุงดูดซับไออนของเหล็กและยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในน้ำด้วยสารสกัดแทนนินจากใบมันสำปะหลัง
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ทัศวรรณ ละลอกน้ำ, วิชุดา มโนรินทร์, ปณิดา รัตนบุตร
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สุรศักดิ์ บุญธิมา, น้ำทิพย์ ศรีแก้ว
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
น้ำเป็นทรัพยากรที่มีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะมนุษย์จำเป็นต้องใช้น้ำเป็นปัจจัยหลักในการประกอบกิจกรรมต่างๆ เช่น การอุปโภคบริโภค การอุตสาหกรรม การชลประทาน การเกษตร และการคมนาคม และในปัจจุบันมีการใช้น้ำในการประกอบกิจกรรมต่างๆก็เพิ่มมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้มีปริมานน้ำเสียจากการปนเปื้อนของสิ่งปฏิกูลต่างๆ ทำให้มีการปนเปื้อนของแบคทีเรียหลายชนิด และโรงงานอุตสาหกรรมเหมืองแร่ก็เป็นอีกหนึ่งสาเหตุที่สำคัญที่ส่งผลให้มีการปนเปื้อนของFe^(2+)ในแหล่งน้ำทั้งแหล่งน้ำใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดิน หากขาดการบำบัดที่ได้มาตรฐานก็จะมีการปนเปื้อนของโลหะหนักในแหล่งน้ำธรรมชาติซึ่งเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต
จังหวัดเลยเป็นพื้นที่ที่มีการทำเหมืองแร่เป็นจำนวนมากซึ่งมีทั้งที่ขออนุญาตในการเปิดถูกต้องและไม่ถูกต้อง โดยเหมืองแร่มีการใช้สารเคมีในการถลุงแร่ ซึ่งเหมืองแร่ที่ขออนุญาตเปิดถูกต้องมีการบำบัดน้ำเสีย ก่อนการปล่อยน้ำทิ้งสู่แหล่งน้ำธรรมชาติได้ตามเกณฑ์มาตรฐาน แต่เหมืองแร่ที่ไม่ได้ขออนุญาตเปิดบางแห่งไม่ได้บำบัดน้ำเสียก่อนการปล่อยน้ำทิ้งส่งผลให้แหล่งน้ำธรรมชาติของจังหวัดเลยที่นำมาใช้ในการอุปโภคบริโภคมีการปนเปื้อนของFe^(2+)และแบคทีเรียจากสิ่งปฏิกูลต่างๆ โดยโลหะหนักก็จะส่งผลให้น้ำมีกลิ่นคาว และเป็นอันตรายต่อร่างกายหากได้รับเหล็กเข้าสู่ร่างกายในปริมาณมากเกินความจำเป็นจะส่งผลให้เกิดอาการพิษขึ้น ทำให้อาเจียนเป็นเลือด ขาดน้ำ ช็อก และอาจเสียชีวิตจากการขาดน้ำ แต่ถ้าพ้นระยะนี้มาได้จะเกิดอาการตามระบบคือ โคม่า ชัก เลือดเป็นกรด(Metabolic acidosis) การแข็งตัวของเลือดผิดปกติ (Coagulopathy) ตับวาย และตาย อาจพบการติดเชื้อ Yersinia enterocolitica ในกระแสเลือดได้ในบางรายด้วย เชื่อว่าถ้ากินธาตุเหล็กเข้าไปในขนาดเกิน 40 mg/kg จะอาการหนัก ถ้าเกิน 60 mg/kg จะเสียชีวิต และเหล็กยังส่งผลเสียในระยะยาวคือ เหล็กที่ไปสะสมในร่างกายจำนวนมากจะเป็นฮีโมซิเดอริน (Hemosiderosis) อาการของภาวะเหล็กเกิน ถ้าไปสะสมที่ตับมากๆ จะทำให้ตับแข็ง ถ้าที่ตับอ่อนจะทำให้เป็นเบาหวาน ถ้าที่หัวใจจะทำให้เกิดผังพืดในกล้ามเนื้อหัวใจและหัวใจล้มเหลวตามมา ทำให้ตายได้ถ้าไม่ได้รับการรักษา(วิวัฒน์,2559)
การบริหารจัดการคุณภาพของน้ำให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานในระดับครัวเรือนยังคงเป็นเรื่องที่ซับซ้อนและใช้ต้นทุนที่สูง การมีนวัตกรรมป้องกันปัญหาเหล่านี้ก็ถือเป็นเรื่องที่สำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง ดังนั้นจึงมีการออกแบบนวัตกรรมเพื่อแก้ปัญหาการปนเปื้อนของFe^(2+)และแบคทีเรียในน้ำอุปโภคบริโภคให้ง่ายขึ้น โดยสร้างถุงดูดซับที่สามารถดูดซับFe^(2+)และการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียจากสารสกัดหยาบแทนนินในใบมันสำปะหลัง ซึ่งทำการสกัดโดยใช้สารละลายอะซิโตนและเอทิลแอลกอฮอร์(ฤทัยรัตน์,2551)จากนั้นวิเคราะห์หาปริมาณสารแทนนินที่สกัดได้จากใบมันสำปะหลังและทำการศึกษาอัตราส่วนระหว่างสารสกัดหยาบแทนนินจากใบมันสำปะหลังที่มีประสิทธิภาพการดูดซับFe^(2+)และการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ดีที่สุดต่อปริมาณน้ำในช่วงเวลาที่ต่างกัน โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อสร้างถุงดูดซับไอออนของเหล็กและยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในน้ำ