กลับไปหน้าโครงการวิจัยทั้งหมด รหัสโครงการ : R000000382 ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : การบำบัดโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ โดยราที่มีประสิทธิภาพ ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : Treatment of Heavy Metal from Electronic Waste by Highly Effective Fungi คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : ขยะอิเล็กทรอนิกส์, โลหะหนัก, การดูดซับทางชีวภาพ, ราที่มีประสิทธิภาพ หน่วยงานเจ้าของโครงการ : คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี > ภาควิชาวิทยาศาสตรประยุกต์ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ลักษณะโครงการวิจัย : โครงการวิจัยเดี่ยว ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย ประเภทโครงการ : โครงการวิจัยใหม่ สถานะของโครงการ : propersal งบประมาณที่เสนอขอ : 324000 งบประมาณทั้งโครงการ : 324,000.00 บาท วันเริ่มต้นโครงการ : 01 ตุลาคม 2560 วันสิ้นสุดโครงการ : 30 กันยายน 2561 ประเภทของโครงการ : งานวิจัยประยุกต์ กลุ่มสาขาวิชาการ : วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ สาขาวิชาการ : สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา กลุ่มวิชาการ : อื่นๆ ลักษณะโครงการวิจัย : ระดับชาติ สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต ความสำคัญและที่มาของปัญหา : ปัจจุบันขยะอิเล็กทรอนิกส์ เป็นปัญหาระดับโลก เนื่องจากการขยายตัวของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้า โทรศัพท์มือถือ รวมทั้งวัสดุที่เกี่ยวข้อง เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องส่งผลให้มีการแข่งขันทางการตลาดสูง ทำให้สินค้าอิเล็กทรอนิกส์มีแนวโน้มถูกลง ผู้บริโภคจึงเปลี่ยนพฤติกรรมจากการซ่อมผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดเพื่อนำมาใช้ใหม่เป็นการทิ้งผลิตภัณฑ์เดิมและซื้อผลิตภัณฑ์ใหม่ใช้ทดแทน ท้ายที่สุดจึงส่งผลให้ปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์มีปริมาณเพิ่มสูงขึ้น โดยในปี พ.ศ. 2552 พบว่า มีปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์สะสม 50 ล้านตัน (Jiang และคณะ, 2012) และแนวโน้มจะเพิ่มขึ้นและมีอัตราเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึงร้อยละ 4 ต่อปี (Ravi, 2012) โดยในประเทศไทยพบว่าปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์มีแนวโน้มสูงขึ้นเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งขยะอิเล็กทรอนิคจากชุมชน จากร่างรายงานสถานการณ์มลพิษประเทศไทย ปี 2557 กรมควบคุมมลพิษได้คาดการณ์ปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์มีอยู่ที่ประมาณ 376,801 ตันโดยคำนวณจากจากซากผลิตภัณฑ์ฯ เพียง 8 ชนิด ได้แก่ โทรทัศน์ เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น เครื่องซักผ้า คอมพิวเตอร์ เครื่องเล่นวีซีดี/ดีวีดี โทรศัพท์มือถือและกล้องถ่ายรูปดิจิตอล ดังนั้น หากขยะอิเล็กทรอนิกส์ทุกประเภทคาดว่า ปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยน่าจะสูงกว่านี้หลายเท่า (กรมควบคุมมลพิษ, 2558) เนื่องจากขยะอิเล็กทรอนิกส์มีคุณลักษณะแตกต่างจากขยะทั่วไปโดยมีองค์ประกอบจากวัสดุหลายชนิด เช่น พลาสติก แก้ว โลหะหนักต่าง ๆ ซึ่งเมื่อมีการทิ้งลงสู่สิ่งแวดล้อมก็จะก่อเกิดปัญหาต่าง ๆ ตามมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มของโลหะหนักที่มีพิษสูง เช่น ตะกั่ว (Pb) ปรอท (Hg) และแคดเมียม (Cd) (Robinson, 2009) อย่างไรก็ตามขยะอิเล็กทรอนิกส์สามารถนำไปรีไซเคิลได้ถึงร้อยละ 75.5 (กรมควบคุมมลพิษ 2551) แต่กระบวนการรีไซเคิลของขยะอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยถูกถอดแยกหรือกำจัดโดยวิธีการที่ไม่เหมาะสม เช่น การเผาในที่โล่งเพื่อแยกชิ้นส่วนโลหะ การแช่ในน้ากรดเพื่อแยกทองคำ การกระทาเหล่านี้ไม่คำนึงถึงความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติ และก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมตามมา ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์จึงมุ่งเน้นความสนใจในการใช้จุลินทรีย์ทั้ง แบคทีเรีย ยีสต์ รา และสาหร่าย มาใช้ในการบำบัดโลหะหนักที่ปนเปื้อนในธรรมชาติมากขึ้นทั้งนี้เนื่องจากวิธีการทางชีวภาพ ไม่ส่งผลต่อสภาพแวดล้อม และมีประสิทธิภาพดีกว่าวิธีการอื่นๆ จากการศึกษาของ Netpae, Suckley และ Phalaraksh (2014) พบว่า รา Humicola sp. ที่ ที่ใกล้เคียงกับเหมืองสังกะสี มีความทนทานต่อแคดเมียม และยังมีประสิทธิภาพในการดูดซับแคดเมียมในน้ำสังเคราะห์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Netpae, Suckley และ Phalaraksh,2014 และ Netpae, 2015) ขณะที่ Willner และ Fornalczyk (2013) นำ กรดที่เกิดจากแบคทีเรีย Acidithiobacillus ferrooxidans มาช่วยในการชะล้างทองแดงจากขยะอิเล็กทรอนิกส์จำพวกแบตเตอรี่ของโทรศัพท์มือถือ และSaidan, Brown และ Valix (2012) พบว่ากรดอินทรีย์ (organic acid) ราสามารถชะล้างทองแดงจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้เช่นกัน ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมุ่งใช้ รา Humicola sp. ได้มาจากตะกอนดินห้วยแม่ตาว อำเภอแม่สอด จังหวัดตาก มาประยุกต์ใช้ในการบำบัดขยะอิเล็กทรอนิกส์ รวมกับการนำกรดอินทรีย์ที่ผลิตจากรา Aspergillus niger และ รา Rhizopus sp. มาเป็นตัวชะล้างโลหะ เพื่อลดปัญหาที่เกิดจากการกำจัดขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยกระบวนการเผา ฝังกลบ หรือใช้สารเคมี ที่จะส่งผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ และก่อให้เกิดปัญหาในสิ่งแวดล้อมต่อไปในอนาคต จุดเด่นของโครงการ : ลดปัญหาที่เกิดจากการกำจัดขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยกระบวนการเผา ฝังกลบ หรือใช้สารเคมี ที่จะส่งผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ และก่อให้เกิดปัญหาในสิ่งแวดล้อมต่อไปในอนาคต โดยใช้กระบวนการทางชีวภาพ วัตถุประสงค์ของโครงการ : 1. ศึกษาปริมาณโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ในจังหวัดนครสวรรค์ 2. ประเมินประสิทธิภาพ การชะโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยกรดอินทรีย์จากรา Aspergillus niger และ รา Rhizopus sp. ในสภาวะต่าง ๆ 3. ศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดโลหะหนักในขยะอิเล็กทรอนิกส์โดย รา Humicola sp. ในสภาวะต่าง ๆ ขอบเขตของโครงการ : 1. ขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้แก่แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์จากโรงคัดแยกขยะในจังหวัดนครสวรรค์ 2. กรดที่ใช้ในกระบวนการชะโลหะ ได้แก่ กรดซิตริก (citric acid) และกรดแลคติก (lactic acid) ที่ได้จาก รา Aspergillus niger และ รา Rhizopus sp. ตามลำดับ 3. ราที่ใช้ในการศึกษาในการดูดซับโลหะหนักได้แก่ รา Humicola sp. ที่ได้จากตะกอนดินห้วยแม่ตาว อำเภอแม่สอด จังหวัดตาก 4. ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการในการเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดโลหะหนักในขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยราที่มีประสิทธิภาพในการดูดซับโลหะหนัก ได้แก่ระยะเวลาในการดูดซับ พีเอช และอุณหภูมิ ผลที่คาดว่าจะได้รับ : 1. สามารถบำบัดโลหะหนักในขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมีสิทธิภาพมีโดยชีววิธีซึ่งไม่มีผลกระทบกับสิ่งแวดล้อม เมื่อเทียบกับวิธี การฝัง เผา หรือใช้สารเคมีที่นิยมใช้ในปัจจุบัน 2. มีการตีพิมพ์งานวิจัย ในวารสารวิชาการ ในระดับชาติหรือ นานาชาติ 3. มีการนำเสนองานวิจัย ในการประชุมวิชาการในระดับชาติหรือ นานาชาติ การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ ในการศึกษาเรื่อง การบำบัดโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ โดยราที่มีประสิทธิภาพ ผู้ศึกษาได้นำเสนอเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องนำเสนอเป็นหัวข้อ ตามลำดับดังนี้ 1. ขยะอิเล็กทรอนิกส์ ขยะอิเล็กทรอนิกส์ (electronic waste หรือ e-waste) คือ เครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลาย ที่ไม่ใช้ ชำรุด ผุพัง ซ่อมไม่ได้ ไม่ต้องการ หมดสภาพ เป็นของเสียที่ไม่มีคนต้องการแล้ว เช่น ขยะจากคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เครื่องเสียง เครื่องเล่นเพื่อความบันเทิงต่างๆ โทรศัพท์มือถือ หรือวัสดุต่าง ๆ พวก ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่โทรศัพท์ เป็นต้น โดยชิ้นส่วนหลายชิ้นในอุปกรณ์เหล่านี้ถือว่าเป็นพิษ และไม่สามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้ ไม่ว่าจะเป็นโลหะหนัก สารพิษ ไอพิษ หรือสิ่งตกค้างอื่นๆ เช่น กัมมันตรังสี ประจุไฟฟ้า ฯลฯ 1) ปัญหาจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ ขยะอิเล็กทรอนิกส์นั้นเป็นแหล่งวัสดุดิบชั้นรองที่มีค่า หากมีการดูแล จัดการอย่างเหมาะสมอย่างไรก็ตาม หากไม่ดูแลจัดการอย่างเหมาะสมแล้ว ก็นับเป็นแหล่งพิษที่ร้ายแรงได้ การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีที่รวดเร็วในปัจจุบัน ทำให้มีต้นทุนเบื้องต้นที่ต่ำ และยังมีการหมดอายุตามที่กำหนด ทำให้เกิดปัญหารวดเร็วมากขึ้นทั่วโลก ปัจจุบันมีวิธีการแก้ปัญหาเชิงเทคนิคหลายประการ แต่จะต้องมีการวางกรอบในเชิงกฎหมาย มีระบบจัดเก็บ ระบบขนส่ง และบริการอื่นๆ ที่ต้องใช้ก่อนจะนำไปสู่การดำเนินการทางเทคนิค ขยะอิเล็กทรอนิกส์ในอเมริกาที่นำไปถมที่ดินนั้น มีสัดส่วนราวร้อยละ 2 แต่ในจำนวนนี้ เป็นขยะพิษถึงร้อยละ 70 และด้วยสภาพการทำงานและมาตรฐานสิ่งแวดล้อมที่ไม่ดีในบางประเทศของเอเชียและแอฟริกา ทำมีการส่งขยะอิเล็กทรอนิกส์มาทิ้งหรือกำจัดในประเทศเหล่านั้น ซึ่งโดยมากจะเป็นไปโดยผิดกฎหมาย สำหรับในบางประเทศ เช่น อินเดีย และจีน มีพื้นที่จัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะ อย่างไรก็ตามการเผา ถอดชิ้นส่วน และทำลายโดยไม่มีการควบคุม ย่อมก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมและต่อสุขภาพผู้คนทั่วไป ได้แก่ผลกระทบต่อสุขภาพ และความปลอดภัยในการประกอบอาชีพ ที่มีผลต่อผู้เกี่ยวข้องโดยตรง อันเนื่องมาจากวิธีการกำจัดขยะเหล่านั้น สำหรับการค้าขยะอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีระเบียบควบคุมโดยสนธิสัญญาบาเซิล (Basel Convention) (กรมควบคุมมลพิษ, 2557) ขยะอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีผลเสียเกี่ยวข้องกับเรื่องของสารพิษบางอย่าง โดยเฉพาะหากจัดการไม่ดี พิษเหล่านี้มักจะเป็นโลหะหนัก ชนิดที่มีมากได้แก่ ตะกั่ว ปรอท และแคดเมียม นอกจากนี้ยังมีสารหนู กำมะถัน และสารเคมีอีกเป็นจำนวนมาก แม้กระทั่งจอมอนิเตอร์สำหรับคอมพิวเตอร์โดยทั่วไป ก็มีตะกั่วอยู่ถึง 6 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ส่วนมากจะอยู่ในแก้วของจอภาพ CRT กล่าวโดยสรุปว่า มีธาตุต่างๆ ในขยะอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น 38 ชนิดด้วยกัน ความไม่อยู่ยั่งยืนของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นับเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ต้องมีการรีไซเคิลหรืออาจนำกลับมาใช้ใหม่ (หากจัดการได้เหมาะสม) สำหรับขยะอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลาย 1.2) สถานการณ์ขยะอิเลล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย ในปี 2557 จากการประมาณการของเสียอันตรายที่เกิดขึ้นทั่วประเทศมีจำนวน 2.693 ล้านตัน ลดลงจากปี 2556 ประมาณ 0.610 ล้านตันหรือร้อยละ 18.46 โดยของเสียอันตรายที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่เป็นของเสียอันตรายจากอุตสาหกรรม 2.065 ล้านตัน หรือร้อยละ 76.7 และเป็นของเสียอันตรายจากชุมชน (รวมซากผลิตภัณฑ์ เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์และมูลฝอยติดเชื้อ) 0.628 ล้านตัน หรือร้อยละ 23.3 โดยของเสียอันตรายที่จากอุตสาหกรรมเกิดขึ้นประมาณ 2.0651 ล้านตัน ซึ่งลดลงจากปีที่ผ่านมา 0.625 ล้านตันหรือคิดเป็นร้อยละ 23.23 เนื่องจากกรมโรงงานอุตสาหกรรมได้ดำเนินโครงการส่งเสริมการใช้ประโยชน์กากอุตสาหกรรมและลดปริมาณของเสียที่ต้องฝังกลบอย่างต่อเนื่องเพื่อส่งเสริมให้ภาคอุตสาหกรรมลดของเสียจากกระบวนการผลิต และเพิ่มขีดความสามารถในการนำกากอุตสาหกรรมไปใช้ประโยชน์ตามหลัก 3Rs คือ Reduce (ลดการใช้หรือใช้น้อยเท่าที่จำเป็น) Reuse (ใช้ซ้ำ) และ Recycle (แปรรูปมาใช้ใหม่) นอกจากนี้ยังพบว่า ในปัจจุบันได้มีหลายบริษัทเริ่มกำหนดนโยบายการใช้ประโยชน์ของเสียทั้งหมดหรือ Zero Waste to Landfill คาดการณ์ปริมาณของเสียอันตรายจากชุมชนในปี 2557 เกิดขึ้นประมาณ 576,316 ตัน เพิ่มขึ้นจากปี 2556 จำนวน 13,482 ตัน หรือร้อยละ 2.40 โดยของเสียอันตรายจากชุมชนส่วนใหญ่เป็นซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Waste from Electrical and Electronic Equipment:WEEE) ประมาณ 376,801 ตัน หรือร้อยละ 65.4 และของเสียอันตรายประเภทอื่น ๆ จากชุมชน เช่นแบตเตอรี่ หลอดไฟ ภาชนะบรรจุสารเคมีเป็นต้น เกิดขึ้นประมาณ 199,515 ตัน หรือร้อยละ 34.6 (กรมควบคุมมลพิษ, 2558) 2. กระบวนการดูดซับทางชีวภาพ การดูดซับทางชีวภาพ (biosorption) หมายถึง การดูดซับโลหะหนักด้วยมวลชีวภาพ ซึ่งเป็นการกระทำทางเคมี ฟิสิกส์ ที่เกิดขึ้นระหว่างโลหะหนัก/กลุ่มโลหะหนักที่มีประจุกับเซลล์จุลินทรีย์ เป็นวิธีทางชีวภาพในการควบคุมสิ่งแวดล้อม สามารถนำไปใช้เป็นทางเลือกในการบำบัดน้ำเสียปนเปื้อน มีข้อดีกว่าวิธีดั้งเดิมในด้าน ค่าใช้จ่าย ประสิทธิภาพ กากตะกอนที่เกิดจากวิธีทางเคมีชีวภาพ การเพิ่มสารอาหาร และสารดูดซับชีวภาพ (biosorbent) สามารถนำไปผ่านกระบวนการแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ได้และโลหะยังสามารถเอาออกมาจากสารดูดซับนั้นได้ กระบวนการดูดซับทางชีวภาพเกี่ยวข้องกับวัฏภาคของของแข็ง คือ สารดูดซับที่เป็นวัสดุชีวภาพและวัฏภาคของของเหลว (ตัวทำละลายที่ใช้โดยทั่วไปคือ น้ำ) ที่มีกลุ่มของตัวที่จะถูกดูดซับอยู่ สารซอร์เบต (sorbate) โลหะที่มีประจุ เป็นแรงดูดซับระหว่างสารดูดซับกับกลุ่มของตัวถูกดูดซับที่กระทำต่อกันและยึดติดด้วยกลไกที่แตกต่างกัน กระบวนการดูดซับจะดำเนินต่อเนื่องจนถึงจุดสมดุลระหว่างปริมาณกลุ่มโลหะที่ยึดติดกับสารดูดซับกับส่วนที่เหลืออยู่ในสารละลาย การที่มีโมเลกุลของสารที่ถูกดูดซับในสารละลายมาก แต่ไม่มีตำแหน่งหรือจุดที่จะจับกับอนุภาคของสารดูดซับเป็นการเกิดความไม่สมดุลระหว่างกระบวนการที่สร้างแรงผลักดันสำหรับกลุ่มตัวละลาย (โลหะ) โลหะหนักจะถูกดูดซับอยู่ที่ผิวของมวลชีวภาพ (biomass) ซึ่งเป็นสารดูดซับชีวภาพซึ่งมีประจุของโลหะอยู่ในสารละลาย (sorbate) จำนวนมาก การศึกษาความสมดุลระหว่างสารดูดซับชีวภาพและโลหะหนักที่อยู่ในสารละลายนั้นศึกษาได้จากความจุของสารดูดซับชีวภาพ ซึ่งสามารถอธิบายด้วย adsorption isotherm ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างปริมาณที่ถูกดูดซับกับปริมาณที่เหลืออยู่ในสารละลายที่อุณหภูมิคงที่ ณ จุดสมดุลโดยประสิทธิภาพของการดูดซับสามารถอธิบายโดยใช้แบบจำลองของ Freundlichand และLangmuir isotherm โลหะหนักสามารถจับกับจุลชีพหรือจุลินทรีย์ที่มีชีวิตด้วยกลไกต่างๆ กลไกที่เกี่ยวข้องกับการ ดูดซับชีวภาพนี้มีการจำแนกโดยใช้เกณฑ์ เช่น กลไกที่จัดอยู่บนพื้นฐานเมแทบอลิซึมของเซลล์ จำแนกได้เป็นกลไกที่ขึ้นและไม่ขึ้นกับกระบวนการสร้างและสลาย (metabolism) หรือกลไกที่อยู่บนพื้นฐานของกลุ่มที่ถูกดูดซับซึ่งจัดว่าเป็นการสะสมในเซลล์ต่อการตกตะกอนนอกเซลล์ (intracellular accumulation/extracellular precipitation )การสะสม การตกตะกอนบนผิวหน้าเซลล์ (cell surface sorption/precipitation) การสะสมภายในเซลล์ (intracellular accumulation) ไอออนที่ถูกดูดซับจะถูกส่งผ่านเยื่อ (membrane) เช่นเดียวกับกลไกการรับ-ส่งไอออนของโพแทสเซียม แมกนีเซียมและโซเดียมผ่าน membrane การเปลี่ยนแปลงทางเคมีเกิดขึ้นโดยการเร่งปฏิกิริยาด้วยจุลินทรีย์ เช่น การเกิดออกซิไดซ์ การรีดิวซ์ การเติม หรือ เอาออกของหมู่เมทิล โดยโลหะหนักจะยึดจับกับจุลินทรีย์ด้วยสารเชิงซ้อนนอกเซลล์ (extracellular complexation) ซึ่งAlluri และคณะ (2007) อธิบายถึงกลไกที่เกี่ยวข้องของการดูดซับโลหะนักโดยวิธีทางชีวภาพ ประกอบด้วย 1) การดูดซับทางกายภาพ (physical adsorption) เป็นการกระทำทางไฟฟ้าสถิต (electrostataticinteraction) เช่น การดูดซับทางชีวภาพของทองแดงโดยแบคทีเรีย Zooglea ramigera และสาหร่าย Chorellavulgaris 2) การแลกเปลี่ยนประจุ (ion exchange) ได้แก่ การดูดซับทางชีวภาพของทองแดงโดยรา Ganoderma lucidium และ Asperigillus niger 3) การเกิดสารประกอบเชิงซ้อน (complexation) ได้แก่ การดูดซับทางชีวภาพของทองแดงโดย Zooglea ramigera และ Chorella vulgaris ที่เกิดขึ้นโดยการผ่านการดูดซับและการเกิดพันธะโคออร์ดิเนตระหว่างโลหะกับหมู่อะมิโน (amino) หรือ หมู่คาร์บอกซิล (carboxyl) ของผนังเซลล์ กลไกที่กล่าวมาแล้วนี้อาจเกิดขึ้นพร้อมๆ กันได้ 3. ปัจจัยที่มีผลต่อการดูดซับโลหะหนักโดยจุลินทรีย์ กระบวนการดูดซับโลหะหนักขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีของไอออนโลหะหนัก คุณสมบัติที่จำเพาะเจาะจงของผนังเซลล์จุลินทรีย์ ลักษณะทางกายภาพของเซลล์ ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสิ่งแวดล้อม เช่น พีเอช (pH) อุณหภูมิ สายพันธุ์ของเชื้อจุลินทรีย์ ชนิดและความเข้มข้นของโลหะหนัก ระยะเวลาในการดูดซับ อายุของเซลล์ ความเข้มข้นของโลหะหนัก แรงดันออสโมติก (osmotic pressure) รังสี ก๊าซ และความกดดันเนื่องจากน้ำ (hydrostatic pressure) เป็นต้น (ทินพันธุ์ เนตรแพ, 2545, Netpae,2012, และPuranik, Chabukswar และ Paknikar, 1995) 1) พีเอช (pH) ค่าพีเอชมีผลต่อปริมาณการดูดซับโลหะหนัก โดยทั่วไปที่สภาวะพีเอชต่ำกว่า 2 การดูดซับโลหะจะมีค่าต่ำจนถึงไม่มีการดูดซับ เนื่องจากไฮโดรเจนไอออนจะแข่งขันกับไอออนโลหะหนักในการจับเซลล์ ส่วนค่าพีเอชที่สูงกว่า 8 มีผลให้เกิดการตกตะกอนของโลหะหนักหลายชนิดในรูปสารประกอบไฮดรอกไซด์ หรือออกไซด์ 2) อุณหภูมิ อุณหภูมิมีผลต่อการดูดซับโลหะหนัก โดยจุลินทรีย์จะมีการดูดซับโลหะหนักได้ต่ำที่อุณหภูมิ (0-5 องศาเซลเซียส) อุณหภูมิที่นิยมศึกษาการดูดซับโลหะหนักโดยจุลินทรีย์ อยู่ในช่วง 25-35 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโต (ทินพันธุ์ เนตรแพ, 2545) 3) ระยะเวลาในการดูดซับ จุลลินทรีย์แต่ละชนิดใช้ระยะเวลาในการดูดซับโลหะหนักแต่ละชนิดแตกต่างกัน เช่น ไมซีเลียมรา Streptomyces pimprina มีอัตราการดูดซับแคดเมียมสูงสุดในช่วง 10 นาทีแรก และจะคงที่เมื่อเวลาผ่านไป 60 นาที 4) อายุของเซลล์ เมตาบอไลต์บางชนิดจากเซลล์จุลินทรีย์ เช่น โพลีเมอร์หรือโปรตีนจากเซลล์สามารถลดพิษโลหะหนักที่มีอยู่ในน้ำ ดังนั้นระยะเวลาที่เหมาะสมในการเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์เพื่อกำจัดโลหะหนัก จึงขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่เมตาบอไลต์ที่จำเป็นของเซลล์ถูกสร้างขึ้น 5) ความเข้มข้นของโลหะหนัก ความเข้มข้นของโลหะหนักมีผลต่อการดูดซับ จากการศึกษาการดูดซับแคดเมียม นิกเกิล พบว่าสามารถดูดซับแคดเมียมได้สูงสุด รองลงมา คือ นิกเกิล โดยดูดซับโลหะหนักได้เพิ่มขึ้นที่ความเข้มข้นของโลหะหนัก 0.01 ถึง 100 ไมโครโมลาร์ เชื้อจะดูดซับได้น้อยลง นอกจากส่งผลต่อระดับการดูดซับแล้วความเข้มข้นของโลหะหนัก ยังมีผลในการยับยั้งการหายใจและการผลิตโปรตีนของแบคทีเรีย เมื่อเพิ่มความเข้มข้น ของแคดเมียม จาก 0 ถึง 50 มิลลิกรัมต่อลิตร กิจกรรมการหายใจของแบคทีเรียจากตะกอนเร่งลดลง 65 เปอร์เซ็นต์ และเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของแคดเมียมจาก 50 เป็น 500 มิลลิกรัมต่อลิตร กิจกรรมการหายใจ จะลดลงกว่าเดิมอีกร้อยละ 10 การดูดซับแคดเมียมเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของแคดเมียม จาก 10 ถึง 100 มิลลิกรัมต่อลิตร 6) แรงดันออสโมติก กระบวนการออสโมติกเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของสารละลายที่อยู่ภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ไม่เท่ากัน ทำให้เกิดแรงดันออสโมติก สารละลายที่มีแรงดันออสโมติกสูงกว่าเรียกว่า สารละลาย ไฮเพอร์ทอนิก (hypertonic solution) ส่วนสารละลายที่มีแรงดันออสโมติต่ำกว่าเรียกว่า สารละลายไฮโพทอนิก (hypotonic solution) ถ้านำเซลล์แบคทีเรียใส่ในสารละลายน้ำเกลือเข้มข้น 20 เปอร์เซ็นต์ สารละลายภายนอกเซลล์จะมีแรงดันออสโมติกสูงกว่าในเซลล์น้ำจากในเซลล์จะไหลออกสู่ภายนอกทำให้เซลล์เหี่ยว กระบวนการนี้เรียกว่า พลาสโมไลซิส (plasmolysis) ในทางตรงข้าม ถ้านำแบคทีเรียใส่ในสารละลายน้ำเกลือเข้มข้น 0.01 เปอร์เซ็นต์ น้ำจากในเซลล์จะไหลเข้าสู่เซลล์ทำให้เซลล์เต่ง กระบวนการนี้เรียกว่า พลาสมอพไทซิส (plasmoptysis) แรงดันออสโมติกที่เกิดขึ้นภายในเซลล์อันเนื่องมาจากปริมาณน้ำที่สะสมไว้อาจทำให้เซลล์บางชนิด เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดงแตกได้ แต่แบคทีเรียมีผนังเซลล์ที่แข็งแรงจึงไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาด ดังนั้น การเลี้ยงแบคทีเรียไว้ในสภาพที่มีแรงดันออสโมติกสูง จะทำให้มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือสมบัติทางสรีรวิทยาของเซลล์ เช่น อาจมีรูปร่างยาวกว่าปกติหรือรูปร่างไม่แน่นอน การเลี้ยงแบคทีเรียจึงควรคำนึงถึงแรงดันออสโมติกที่เหมาะสมด้วย พบว่าจุลินทรีย์หลายชนิดสามารถปรับตัวให้ทนอยู่ในสภาพที่มีแรงดันออสโมติกสูงๆ ได้ จึงแบ่งจุลินทรีย์ได้หลายชนิด 6.1) พวกชอบแรงดันออสโมติกสามารถปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพที่มีแรงดันออสโมติกสูงๆ พร้อมทั้งเจริญและเพิ่มจำนวนด้วย เช่น ยีสต์เจริญในที่มีน้ำตาลเข้มข้น จึงเรียกว่าพวกชอบน้ำตาล (saccharophile) ได้แก่ Saccharomyces bailii และ S. rouxii 6.2) พวกชอบความเข้มข้นของเกลือสูงๆ เป็นพวกจุลินทรีย์ที่อยู่ในน้ำทะเลซึ่งปกติมีความเค็ม 3.5-4 เปอร์เซ็นต์ แม้แต่ในทะเล (dead sea) ซึ่งมีความเค็มถึงร้อยละ 29 ก็ยังพบว่าแบคทีเรียเจริญอยู่ได้ คือ Halobacterium spp. โดยทั่วไปจุลินทรีย์จะไม่สามารถเจริญเติบโตได้ในที่มีเกลือเข้มข้นร้อยละ 10-15 หรือที่มีน้ำตาลเข้มข้นร้อยละ 50-70 จึงอาศัยหลักการนี้ในการถนอมอาหารโดยการดองเค็มหรือแช่อิ่ม มีผลต่อเซลล์ของจุลินทรีย์ที่เหี่ยวและไม่สามารถเจริญเติบโตได้ 7) รังสี ถึงแม้ว่าแสงสว่างจะจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่สังเคราะห์แสงได้บางชนิด เช่น กรีนซัลเฟอร์แบคทีเรีย (green sulfur bacteria) และเพอเพิลซัลเฟอร์ (purple sulfur bacteria) แต่แบคทีเรียส่วนใหญ่จะไม่ต้องการแสง จากการทดลองใช้แผ่นกรองแสงสีต่างๆ พบว่าแสงสีแดง ส้ม เหลือง ไม่ทำอันตรายต่อแบคทีเรีย แต่แสงสีม่วงมีผลห้ามการเจริญเติบโตได้และพบว่ารังสีอัลตราไวโอเลตมีผลในการทำลายแบคทีเรียได้ รังสีที่มีผลในการทำลายจุลินทรีย์มี 2 ชนิด 7.1) รังสีที่เกิดการแตกตัวเป็นไอออน เป็นรังสีที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาการแตกตัวของไอออน โดยรังสีมีพลังงานไปดึงอิเล็กตรอนออกจากสาร ได้แก่ รังสีเอกซ์ รังสีแกมา รังสีนี้สามารถทำลายจุลินทรีย์ได้ แต่ยังไม่นิยมใช้ เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูง 7.2) คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความยาวคลื่นสูง ได้แก่ รังสีอัลตราไวโอเลต ผลของการฉายรังสี มีผลสองประการ คือ ทำให้จุลินทรีย์ตาย ทำให้จุลินทรีย์ที่รอดตายเกิดการผ่าเหล่า (mutation) มีผลทำให้ได้เซลล์ที่มีลักษณะแตกต่างไปจากพันธุ์เดิม เช่น ต้านทานต่อแบคทีเรียโอเฟจมีความสามารถในการหมัก ความสามารถในการสังเคราะห์สารที่จำเป็นต่อการเมทาบอลิซึมเปลี่ยนไป รังสีอัลตราไวโอเลต (ultraviolet) มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 150-3900 อังตรอม แต่ความยาวคลื่นในช่วง 2650 อังตรอม มีประสิทธิภาพในการฆ่าแบคทีเรียได้สูงสุดโดยที่สารประกอบพวกพิวรีนและพิริมิดีนดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ที่ 2600 อังตรอม และพวกกรดอะมิโนชนิดอโรมาติก (aromatic amino acid) เช่น ทริปโทเฟน เฟนิลอานีน ดูดซับรังสีที่ 2800 อังตรอม การดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในสารประกอบนิวคลิโอโปรตีน ทำให้เกิดการเชื่อมระหว่างมีน 1 คู่ มีผลทำให้การอ่านรหัสพันธุกรรมผิดพลาด จึงมีผลทำให้จุลินทีรย์ตายได้ แหล่งของสารอันตราไวเลตที่สำคัญ คือ แสงจากดวงอาทิตย์ ถึงแม้รังสีช่วงคลื่นสั้นๆ จะถูกกรองไว้ที่ชั้นบรรยากาศของโลก แสงอาทิตย์ก็ยังมีความสามารถในการฆ่าจุลินทรีย์ได้ในปัจจุบันมีการประดิษฐ์หลอดที่ใช้แสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งมีความยาวคลื่น 2600-2700 อังตรอม หลอดนี้เรียกว่า germicidal lamp หรือ U.V. lamp นิยมใช้กันมากเพื่อลดจำนวนจุลินทรีย์ในห้องผ่าตัดในโรงพยาบาล ในแห้งปฏิบัติการของโรงงานเภสัช และในโรงงานอุตสาหกรรมอาหารและนม รังสีอัลตราไวโอเลตมีความสามารถในการทะลุทะลวงต่ำ จึงสามารถใช้ฆ่าจุลินทรีย์เฉพาะที่พื้นผิววัตถุเท่านั้น 8) ก๊าซ ก๊าซที่จำเป็นต่อการเจริญของจุลินทรีย์ คือ ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์สามารถจำแนกจุลินทรีย์ออกเป็น 3 กลุ่ม ตามความต้องการออกซิเจน 8.1) จุลินทรีย์ที่ต้องการออกซิเจนมีความต้องการออกซิเจนเพื่อใช้สร้างพลังงานเนื่องจากไม่สามารถสร้างพลังงานโดยกระบวนการหมัก จึงถือว่าเป็นพวกที่ต้องการออกซิเจนอย่างแท้จริง 8.2) จุลินทรีย์ที่เจริญในที่มีออกซิเจนหรือไม่มีก็ได้พวกนี้สามารถสร้างพลังงานได้จากกระบวนการหายใจหรือกระบวนการหมักและ ไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนในการสังเคราะห์ต่างๆ 8.3) จุลินทรีย์ที่เจริญในที่ไม่มีออกซิเจนเพราะเป็นไฮโดเจนเพอร์ออกไซด์ ซึ่งเป็นพิษ และจุลินทรีย์ไม่มีเอนไซม์คาตาเลส ได้แก่ (clostridium bacteroides) 9) ความกดดันเนื่องจากน้ำ แบคทีเรียจากทะเลจะทนความกดดันได้ดีกว่าพวกอยู่บนบก หรืออยู่ในน้ำจืด ความกดดันอาจมีผลทำให้รูปร่างของแบคทีเรียที่เปลี่ยนไป เชื้อราบางชนิดจะสูญเสียแฟลกเจลลาบางชนิดอาจเจริญอยู่ได้แต่ไม่สามารถแบ่งตัวต่อไป ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : สมมุติฐาน ราหลายชนิดในธรรมชาติเมื่อนำมาผ่านกระบวนการหมักจะสามารถผลิตกรดอินทรีย์ ซึ่งกรดจะมีฤทธิ์กัดกร่อนส่งผลให้โลหะหนักสามารถถูกชะออกมาจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้ และจากการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่ารา Humicola sp. มีประสิทธิภาพในการดูดซับไอออนของโลหะ ดังนั้นจะสามารถดูดซับโลหะหลายชนิดที่ผสมกันจากสารละลายที่ถูกชะออกมาได้ วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : การดำเนินการวิจัย การบำบัดโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ โดยราที่มีประสิทธิภาพ แบ่งการดำเนินการทั้งสิ้น 3 ส่วน ดังนี้ ส่วนที่ 1 ศึกษาปริมาณโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์ในจังหวัดนครสวรรค์ 1. วิธีการสุ่มเก็บตัวอย่าง ขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้มาจากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ของศูนย์คัดแยกขยะในจังหวัดนครสวรรค์ที่รอการบดอัด สุ่มตัวอย่างดัดแปลงจากวิธีของ ไพศาล ผดุงศิริกุล (2538) โดยนำขยะอิเล็กทรอนิกส์จากบริเวณที่แตกต่างกัน อย่างน้อย 4 จุด นำมาเทกองรวมกันบนพื้นที่ที่เตรียมไว้ ทำการคลุกเคล้าให้องค์ประกอบต่างๆ กระจายกันอย่างทั่วถึง กองขยะในลักษณะสมมาตรรูปกรวยจากนั้นแบ่งขยะ ออกเป็น 4 ส่วน หรือควอเทอริง (quartering) เลือก 2 ส่วนที่กองอยู่ตรงกันข้ามมารวมกัน ส่วนที่เหลือแยกทิ้งไป ทำการควอเทอริงไปเรื่อยๆ จนได้กระทั่งได้ตัวอย่างขยะในประมาณ 5 กิโลกรัม 2. วิธีการเตรียมตัวอย่าง นำไปตากแดด 15 วัน และอบในตู้อบลมร้อนที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมง นำขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้มาผ่านการตัดให้มีขนาดน้อยกว่า 2 มิลลิเมตร และเตรียมตัวอย่างเพื่อวัดปริมาณโลหะหนักตามวิธีของ Adaramovbgduและคณะ (2012) โดยนำขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านการย่อย 1 กรัม ผสมกับกรดไนตริก (HNO3) และกรดไฮโดรคลอริกปริมาตร 5 และ 10 มิลลิลิตร ตามลำดับ นำมาย่อยโดยใช้ความร้อน จนกว่าควันสีน้ำตาลของไนตริกออกไซด์หมดไป นำสารละลายตัวอย่างกรองด้วยกระดาษกรองเบอร์ 42 และปรับปริมาตรด้วยน้ำปราศจากไอออนให้ได้ปริมาตร 100 มิลลิลิตร 3. วิธีการตรวจโลหะหนัก นำสารละลายที่ได้ไปวัดปริมาณโลหะหนัก ประกอบไปด้วย ทองแดง (Cu) ตะกั่ว (Pb) และแคดเมียม (Cd) ด้วยเครื่อง อะตอมมิคแอบซอบชั่นสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (atomic absorption spectrophotometer) 4. ขั้นสรุปและวิเคราะห์ข้อมูล สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ ได้แก่ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ส่วนที่ 2. ประเมินประสิทธิภาพการชะโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกส์โดยกรดอินทรีย์ 1. การเตรียมสปอร์ของรา Aspergillus niger และรา Rhizopus sp. เลี้ยงรา Aspergillus niger และรา Rhizopus sp. (ได้มาจากตะกอนดินห้วยแม่ตาว อำเภอแม่สอดจังหวัดตาก) ในหลอดที่มีอาหารพีดีเอ วางเอียงปริมาณ 5 มิลลิลิตร ที่อุณหภูมิ ห้องเป็นเวลา 3 วัน จนเกิดสปอร์เต็มที่จึงเก็บในตู้เย็นอุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส จนกว่าจะนำมาใช้ในการศึกษาต่อไป (เพาะเลี้ยงเชื้อต่อเนื่องโดยเปลี่ยนอาหารใหม่ทุก 2 เดือน) โดยสปอร์ของราจะเตรียมโดยใช้สาร Tween 80 เข้มข้นร้อยละ 0.1 ที่ฆ่าเชื้อแล้ว 5 มิลลิลิตร ใส่ลงในหลอดสปอร์ที่มีอายุ 3 วัน ใช้เข็มเขี่ยเชื้อให้สปอร์กระจายเป็นสารแขวนลอย นับความหนาแน่นของเซลล์โดยใช้ฮีมาไซโตมิเตอร์ โดยเจือจางสปอร์ด้วยน้ำปราศจากไอออนให้สปอร์มีจำนวนอยู่ระหว่าง 106 – 107 สปอร์ต่อมิลลิลิตร ทั้งนี้เนื่องจากความหนาแน่นของสปอร์ราแต่ละชนิดมีไม่เท่ากัน 2. ประสิทธิภาพการชะล้างโลหะหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกสส์โดยกรดอินทรีย์จากรา 1) นำขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านการย่อย 0.3 กรัม ลงในอาหารพีดีบี 80 มิลลิลิตร ใส่สปอร์ของรา Aspergillus niger และรา Rhizopus sp. จำนวน 106 – 107 สปอร์ ที่อุณหภูมิ (ประมาณ 28?2 องศาเซลเซียส) ห้องเขย่าด้วยเครื่องหมุนวน ที่ 150 รอบต่อนาที โดยปรับ พีเอชทุก 5 วัน ให้อยู่ที่ 5.6 ? 0.1 โดยใช้ HCl ความเข้มข้น 0.1 โมล (Kolen??k และคณะ, 2013) เปรียบเทียบประสิทธิภาพการชะล้างโดยรากับ กรดซิตริก (citric acid) และกรดแลคติก (lactic acid) จากบริษัท (analytical reagent grade, AR) ที่ความเข้มข้น 0.05 โมล ในสารละลายปริมาตร 80 มิลลิลิตร ที่มีขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านการย่อย 0.3 กรัม บ่มในสภาวะเช่นเดียวกับข้อ 2 2) ทำการเก็บตัวอย่างายจากข้อ 1) ออกมาในวันที่ 7 14 21 28 35 และ 42 วัน โดยทำการกรองตัวอย่าง นำสารละลายที่ผ่านการกรอง และตะกอนที่ได้ ไปผ่านการเตรียมตัวอย่าง ตามวิธีของ Adaramovbgdu et al. (2012) และหาปริมาณทองแดง ตะกั่ว และแคดเมียมด้วยเครื่องอะตอมมิคแอบซอบชั่นสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (atomic absorption spectrophotometer) 3. ขั้นสรุปและวิเคราะห์ข้อมูล สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ ได้แก่ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน โดยการเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยของปริมาณโลหะหนักในอนุภาคขยะอิเล็กทรอนิกส์ และในสารละลายที่ได้ เปรียบเทียบเกิดกรดอินทรีย์จากการเลี้ยงรา และกรดอินทรีย์ที่เกิดจากการสังเคราะห์ขึ้น โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป SPSS (Statistical Package for the Social Science) โดยวิธีทางสถิติ คือการวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (one-way analysis of variance หรือ ANOVA)และ Post Hoc. duncan test (P<0.05) ส่วนที่ 3. ศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดโลหะหนักในขยะอิเล็กทรอนิกส์โดย รา Humicola sp. 1. การเตรียมสปอร์ของรา Humicola sp. รา Humicola sp. ได้จากตะกอนดินห้วยแม่ตาวอำเภอแม่สอด จังหวัดตาก เป็นราที่มีประสิทธิภาพในการดูดซับแคดเมียม (Netpae, Suckley และ Phalaraksh,2014 และ Netpae, 2015) โดยการเตรียมสปอร์ของรา Humicola sp. เช่นเดียวกับกาเตรียมสปอร์ของรา Aspergillus niger และรา Rhizopus sp. ในการทดลองที่ 2 2. การเตรียมชีวมวลรา ทำการเลี้ยงรา Humicola sp. ในอาหารเลี้ยงเชื้อพีดีบี (PDB, Potato Dextrose Broth) เขย่าในเครื่องเขย่าแบบหมุนที่ 150 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 30?2 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 72 ชั่วโมงล้างด้วยน้ำปราศจากไอออนและนำชีวมวลที่ได้มากรองและแบ่งชีวมวลออกเป็น 4 กลุ่มคือ 1) ชีวมวลมีชีวิต (living biomass) โดยนำไมซีเลียมของรา Humicola sp. ที่ได้ล้างด้วยน้ำปราศจากไอออน ตรวจสอบการมีชีวิตของชีวมวลด้วยการทำให้เชื้อกระจายในจานเพาะเชื้อโดยใช้น้ำปราศจากไอออนเป็นตัวเจือจาง 2) ชีวมวลไม่มีชีวิตโดยใช้ความร้อน (heat treated biomass) โดยนำชีวมวลที่มีชีวิตของรา Humicola sp. เข้าหม้อนึ่งความดันไอที่ความดัน 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้วนาน 20 นาที ทำให้แห้งในตู้อบที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง และบดให้มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร 3) ชีวมวลไม่มีชีวิตที่ล้างด้วยกรด (acid washed biomass) โดยนำชีวมวลรา Humicola sp. ที่มีชีวิตแช่ด้วยสารละลายกรดไนตริกความเข้มข้นร้อยละ 10 โดยปริมาตร (v/v) เขย่าในเครื่องเขย่าแบบหมุนวนที่ 150 รอบต่อนาที ที่อุณหภูมิ 28 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที ล้างด้วยน้ำปราศจากไอออน ทำให้แห้งในตู้อบที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง และบดให้มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร 4) ชีวมวลไม่มีชีวิตที่ล้างด้วยเบส (base washed biomass) ) โดยนำชีวมวลรา Humicola sp. ที่มีชีวิตแช่ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้นร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก (w/v) เขย่าในเครื่องเขย่าแบบหมุนวนที่ 150 รอบต่อนาที ที่อุณหภูมิ 28 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที ล้างด้วยน้ำปราศจากไอออน ทำให้แห้งในตู้อบที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง และบดให้มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร 3. ศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับโลหะจากสารละลายชะโลหะ นำชีวมวลที่ได้ทั้ง 4 กลุ่มทำการดูดซับสารละลายชะโลหะจากการทดลองที่ 2 โดยศึกษาสภาวะที่เหมาะสมการดูดซับโลหะจากสารละลายชะโลหะดังนี้ 1) อิทธิพลของอุณหภูมิ ผลของอุณหภูมิต่อการโลหะหนัก โดยทำการเขย่ารา Humicola sp. กับสารละลายทองแดง ตะกั่ว และแคดเมียม ที่อุณหภูมิ 30 40 50 60 และ 70 องศาเซลเซียส 2) อิทธิพลของพีเอช ศึกษาผลของพีเอชของสารละลายโลหะหนัก ที่พีเอช 3 4 5 6 และ7 โดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ เมื่อต้องการปรับค่าพีเอชเป็นเบสและใช้สารละลายกรดไนตริก เมื่อต้องการปรับค่าเป็นกรด 3) อิทธิพลของเวลาในการดูดซับ ศึกษาผลของระยะเวลาที่เหมาะสมที่ราจะสัมผัสกับโลหะหนัก โดยเขย่ารากับสารละลายโลหะหนัก เป็นเวลา 30 60 90 120 150 และ180นาที กรองและนำสารละลายที่กรองได้มาตรวจวัดปริมาณทองแดง ตะกั่ว และแคดเมียม ด้วยเครื่อง อะตอมมิคแอบซอบชั่นสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (atomic absorption spectrophotometer) 4) ขั้นสรุปและวิเคราะห์ข้อมูล สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ ได้แก่ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน โดยการเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยของปริมาณการดูดโลหะหนัก ระหว่างชีวมวลมีชีวิต ชีวมวลไม่มีชีวิตด้วยความร้อนแห้ง ชีวมวลไม่มีชีวิตที่ล้างด้วยกรด และชีวมวลไม่มีชีวิตที่ล้างด้วยเบส จะใช้โปรแกรมสำเร็จรูป SPSS (Statistical Package for the Social Science) โดยวิธีทางสถิติ คือการวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (one-way analysis of variance หรือ ANOVA)และ Post Hoc. duncan test (P<0.05) คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : ปัจจุบันขยะอิเล็กทรอนิกส์ เป็นปัญหาระดับโลก แต่กระบวนการรีไซเคิลของขยะอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยถูกถอดแยกหรือกำจัดโดยวิธีการที่ไม่เหมาะสม เช่น การเผาในที่โล่งเพื่อแยกชิ้นส่วนโลหะ การแช่ในน้ากรดเพื่อแยกทองคำ การกระทาเหล่านี้ไม่คำนึงถึงความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติ และก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมตามมา งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นความสนใจในการใช้ รา มาทำการชะโละหนักจากขยะอิเล็กทรอนิกซ์ และดูดซับโลหะหนักที่ชะออกมาโดยราที่มีประสิทธิภาพ จำนวนเข้าชมโครงการ : 2894 ครั้ง รายชื่อนักวิจัยในโครงการ ชื่อนักวิจัย ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่นักวิจัย สัดส่วนปริมาณงาน(%) รองศาสตราจารย์ทินพันธุ์ เนตรแพ บุคลากรภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 100 กลับไปหน้าโครงการวิจัยทั้งหมด