Particulate matter (PM) removal technology by using perennial plant-microbial interaction

ฝุ่นละอองในอากาศ [Particulate matter (PM)] เป็นอันตรายต่อ

สุขภาพมนุษย์ ฝุ่นละอองขนาดเล็กสามารถแทรกเข้าไปในระบบทางเดิน หายใจรวมถึงปอดทำให้เกิดโรคต่างๆ ได้แก่ มะเร็ง หอบหืด ภูมิแพ้ และการระคายเคือง ฝุ่นในประเทศไทยส่วนใหญ่ เกิดขึ้นจากยานพาหนะบนถนน สถานที่ก่อสร้าง โรงงานอุตสาหกรรม และแหล่งกำเนิดเฉพาะ การวิจัยครั้งนี้มีจุดประสงค์เพื่อมุ่งเน้นในการใช้วิธีบำบัดด้วยวิธีทางธรรมชาติ สอดคล้องกับนโยบายด้าน Circular Economy หรือ เศรษฐกิจหมุนเวียน โดยใช้พืชพรรณไม้ยืนต้นในการดักจับฝุ่นละอองในอากาศ โดยการทดลองจากการคัดเลือกพืชพรรณไม้ยืนต้นต่าง ๆ ของไทยที่สามารถลดปริมาณของฝุ่นละอองในอากาศได้ดี โดยใช้ไม้ยืนต้นชนิดที่มีการปลูกอยู่ทั่วไปในชุมชนและริมถนน ทดสอบในระบบการทดลองโดยจำลองสภาพสภาวะที่ฝุ่นละอองในอากาศในปริมาณสูงกว่าเกณฑ์มาตรฐานของกรมควบคุมมลพิษ เมื่อคัดเลือกได้พรรณไม้ยืนต้นที่มีความสามารถในการดักจับฝุ่นได้ดีที่สุด ก็นำมาศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของใบไม้ที่เกี่ยวข้องในการจับฝุ่นละออง ทั้งลักษณะของผิวใบ ปริมาณและชนิดของไขที่เคลือบผิวของใบไม้(cuticular wax) จำนวนปากใบของพืช (stomata) แต่อย่างไรก็ตามในสภาวะปัจจุบันปัญหามลพิษของฝุ่นละอองทวีความรุนแรงขึ้นเป็นอย่างมาก อีกทั้งในฝุ่นก็มักจะปนเปื้อนไปด้วยสารพิษต่างๆมากมาย ตัวอย่างเช่นโลหะหนัก สารกลุ่มโพลีไซคลิกอะโนมาติก เป็นต้น ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืชรวมทั้งลดความสามารถในการดักจับฝุ่นละอองลงไปด้วย ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะหาแนวทางที่จะเพิ่มความทนทานและความสามารถในการจับฝุ่นละออง การใช้จุลินทรีย์จึงถือว่าเป็นทางเลือกที่ได้รับความน่าสนใจเป็นอย่างมาก ที่จะนำมาใช้แก้ปัญหาดังกล่าว จากนั้นก็ทำการศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพในการดักจับฝุ่นของสายพันธุ์ไม้ยืนต้นที่คัดเลือกได้ด้วยวิธีการเติมเชื้อแบคทีเรียด้วยกรรมวิธีการพ่นบนผิวใบ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์ นับจำนวนของแบคทีเรียอีพิไฟต์ (epiphyte) และแบคทีเรียเอนโดไฟต์ (endophyte) บนใบไม้ สารเมแทบอไลต์ที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์ซึ่งเกี่ยวข้องในการดักจับฝุ่น รวมไปถึงการเพิ่มความทนทานของพืชต่อความเป็นพิษของฝุ่นละอองในอากาศ ดังนั้นการใช้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์มาประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีการบำบัดอากาศทางชีวภาพด้วยไม้ยืนต้นจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการลดปริมาณของฝุ่นละอองในอากาศ นอกจากนี้ยังช่วยให้เกิดความสวยงามให้ความพึงพอใจในแก่ชุมชนได้อีกด้วย