การใช้ประโยชน์จากการอยู่ร่วมกันของแบคทีเรียประจำถิ่นและ B. subtilis เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของดินด้วยกระบวนการ MICP

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐกร ชูกำเนิด, ศุภณัฐ บุญช่วย, ศรัณยพงศ์ จำเริญนุสิต

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

อาจรีย์ ธิราช, ศิริพร สันติวรพงศ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนกำเนิดวิทย์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ภูมิประเทศที่มีฝนตกหนักติดต่อกันเป็นเวลานานมักมีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพจากการถูกกัดเซาะโดยน้ำ ซึ่งส่งผลเสียต่อระบบนิเวศบนดินในระยะยาว การปรับปรุงดินที่ได้รับผลกระทบจากการกัดเซาะของหน้าดินวิธีหนึ่งคือ MICP (Microbial-induced calcium carbonate precipitation) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีทางธรณีจุลชีววิทยาที่อาศัยประโยชน์จากความสามารถของ Ureolytic Bacteria บางชนิดที่ผลิตตะกอน CaCO3 เพื่อเชื่อมประสานอนุภาคขนาดเล็ก หนึ่งใน Ureolytic Bacteria ที่นิยมนำมาศึกษาคือ Bacillus subtilis อย่างไรก็ตาม ผลของ Ureolytic Bacteria ประจำถิ่นในดินที่อาจมีต่อกระบวนการ MICP ยังขาดการศึกษาและนำมาพิจารณาในการใช้งานจริง คณะผู้จัดทำจึงต้องการศึกษาผลของปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Ureolytic Bacteria ประจำถิ่นและ B. subtilis ต่อการเกิด MICP โดยทำการทดลองในอาหารเลี้ยงเชื้อแบบเหลวเพื่อจำลองสภาวะอุดมคติ และในดินตัวอย่างจากโรงเรียนกำเนิดวิทย์เพื่อจำลองสภาวะเสมือนจริง โดยประเมินผลด้วยการวัดค่าไอออนที่เปลี่ยนแปลง เช่น NH4+ ปริมาณ CaCO3 ที่เกิดขึ้น และความสามารถในการทนการกัดเซาะโดยน้ำ

จากการศึกษา พบ Ureolytic bacteria ในดินโรงเรียนกำเนิดวิทย์ทั้งหมด 3 สกุล ได้แก่ Priestia sp., Bacillus sp., และ Rhodococcus sp. การทดสอบประสิทธิภาพในการทำให้เกิด MICP ในสภาวะอุดมคติ พบว่า Rhodococcus sp. มีปฏิสัมพันธ์ที่สามารถส่งเสริมกระบวนการ MICP ร่วมกับ Bacillus subtilis ได้อย่างมากที่สุด นอกจากนั้นยังพบว่าความสามารถในการทำให้เกิดตะกอน CaCO3 ไม่สัมพันธ์กับความสามารถในการสลายยูเรีย จากการทดลองในสภาวะเสมือนจริงพบว่า Bacillus sp. มีปฏิสัมพันธ์กับ Bacillus subtilis ที่สามารถส่งเสริมการเกิดกระบวนการ MICP การทดลองนี้ยังสามารถดัดแปลงเพื่อศึกษา MICP ในรูปแบบอื่น ๆ เช่นในของเหลว อีกทั้งยังเป็นแนวทางให้ศึกษาถึงปฏิสัมพันธ์ของแบคทีเรียที่ซับซ้อนขึ้น ซึ่งนำไปสู่การใช้ MICP อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคต