การเร ยนร มน ษยส มพ นธ ม ประโยชน อย างไร

มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา ส่งเสริม กิจกรรม วิจัย และนวัตกรรม ในด้านต่างๆ มุ่งสร้างมหาวิทยาลัยคุณภาพได้มาตรฐานสากล เป็นไปตามวิสัยทัศน์และปรัชญาของมหาวิทยาลัย ราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา

หมายถึง สิ่งที่ได้มาจากธรรมชาติซึ่งมีประโยชน์ต่อความเป็นอยู่ของมนุษย์โดยเฉพาะเป็นปัจจัยสี่ที่มีความจำเป็นในการดำรงชีวิตที่มนุษย์สามารถเสาะแสวงหามาใช้ เช่น พืช สัตว์ แร่ธาตุ ป่าไม้ ถ่านหิน และน้ำมัน เป็นต้น สามารถแบ่งทรัพยากรธรรมชาติออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่

1. ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้ไม่หมดสิ้น (non-exhausting natural resource) เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่มาก พบได้ทุกแห่งในโลก มีความจำเป็นในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดทรัพยากรเหล่านี้หากใช้ไม่ดี ไม่มีการดูแลรักษาทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้ ทรัพยากรที่มีค่ามหาศาลเหล่านี้อาจเสื่อมสภาพไปจนไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ถ้าใช้อย่างไม่ระมัดระวัง ได้แก่ น้ำ อากาศ แสงสว่างจากดวงอาทิตย์
2. ทรัพยากรธรรมชาติที่บำรุงรักษาให้คงสภาพอยู่ได้ เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่บนผิวโลกตามแหล่งต่าง ๆ ถ้ามนุษย์ใช้ทรัพยากรเหล่านี้อย่างถูกต้องและมีการบำรุงรักษาแล้วทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้จะยังคงอยู่และใช้ประโยชน์ได้ตลอดไป ได้แก่ ดิน ป่าไม้ ทุ่งหญ้า สัตว์ป่า พลังงานมนุษย์
3. ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วสิ้นเปลือง เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วหมดไป ไม่สามารถสร้างขึ้นมาใหม่ได้หรือไม่สามารถหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่ได้ หรือถ้าทำได้ก็กินเวลานานนับพันนับหมื่นปีทรัพยากรเหล่านี้ ได้แก่ แร่ธาตุ (รวมทั้งน้ำมันถ่านหิน) และทิวทัศน์ที่สวยงาม

สำหรับทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสำคัญและจำเป็นต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ ได้แก่ น้ำ ดิน อากาศ ป่าไม้และสิ่งมีชีวิตต่างถิ่น ดังนั้น เพื่อให้การใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างยั่งยืนและยาวนานที่สุดและได้ประโยชน์สูงสุด จึงต้องมีวิธีใช้วิธีอนุรักษ์บูรณะฟื้นฟูดูแลรักษาทรัพยากรธรรมชาติให้คงอยู่ยาวนานที่สุด

ภาพที่ 1 ตัวอย่างทรัพยากรธรรมชาติ ที่มา: https://pixabay.com/th, vitieubao.

ทรัพยากรน้ำ

ภาพที่ 2 ทรัพยากรน้ำ ที่มา: https://pixabay.com/th/photos/น้ำ-ลดลง-ของเหลว-สาด-เปียก-1759703, qimono

ความสำคัญของน้ำ

น้ำเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของคนเรา เพื่อใช้ในการอุปโภคบริโภค การเกษตร การคมนาคมขนส่ง การประมง และอื่น ๆ น้ำยังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตร่างกายคนเรามีน้ำเป็นส่วนประกอบประมาณ 2 ใน 3 ส่วนของน้ำหนักตัว น้ำบนผิวโลกมีอยู่ประมาณ 3 ใน 4 ส่วน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำเค็มในทะเลและมหาสมุทรถึง 97.41% ส่วนน้ำจืดซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นและมีค่ามากที่สุดของสิ่งมีชีวิตมีอยู่เพียง 2.59% น้ำจืดนี้พบอยู่ในรูปของภูเขาน้ำแข็งขั้วโลกและธารน้ำแข็ง น้ำใต้ดิน และเป็นน้ำจืดที่นำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างแท้จริงเพียง 0.014% เท่านั้น

ส่วนประกอบของน้ำ

น้ำประกอบด้วยออกซิเจน 1 อะตอมและไฮโดรเจน 2 อะตอมเชื่อมติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์

คุณสมบัติของน้ำ

น้ำมีความโปร่งใส ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น และไม่มีสี เป็นสารเคมีที่เป็นองค์ประกอบหลักของลำธาร, แม่น้ำ, และมหาสมุทรในโลก หรือแหล่งน้ำต่าง ๆ

น้ำที่มนุษย์นำไปใช้ประโยชน์มาจาก 3 แหล่งใหญ่ คือ

1. หยาดน้ำฟ้า (precipitation) หมายถึง น้ำที่ได้จากบรรยากาศที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ได้ แหล่งน้ำในบรรยากาศจะอยู่ในรูปของไอน้ำในอากาศ เมฆ น้ำ ฝน ลูกเห็บ หิมะ น้ำค้าง
2. น้ำผิวดิน (surface water) ได้แก่ น้ำในแม่น้ำลำคลอง บึง บ่อ ทะเลสาบ ซึ่งได้จากน้ำฝนที่ตกลงมาและที่ไหลซึมออกจากใต้ดินรวมถึงน้ำที่เกิดจากการละลายของหิมะอีกด้วย
3. น้ำใต้ดิน (ground water) หมายถึง น้ำที่อยู่ใต้ผิวดิน ซึ่งเกิดจากการซึมผ่านของน้ำผิวดิน น้ำฝน และหิมะลงสู่ชั้นใต้ดินจนกลายเป็นน้ำในดินและน้ำบาดาลที่เราสามารถขุดและสูบขึ้นมาใช้ได้

ส่วนแหล่งน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ บ่อน้ำ บึง คลอง เขื่อนเก็บน้ำขนาดใหญ่ อ่างเก็บน้ำ และฝายเพื่อเก็บกักน้ำฝนไว้ใช้ในฤดูแล้งแหล่งน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้นถ้ามีขนาดใหญ่อาจนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าใช้ทำการประมงการเกษตรได้ด้วย

น้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆ เมื่อนำมาใช้ในการอุปโภคบริโภครวมทั้งใช้ในการเกษตรและอุตสาหกรรมแล้ว ย่อมเกิดการปนเปื้อนด้วยสิ่งโสโครกและสารมลพิษต่าง ๆ กลายเป็นน้ำเสียและปล่อยทิ้งลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ จนทำให้แหล่งน้ำนั้นเน่าเสียจนไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ต่อไปได้

การจัดการทรัพยากรน้ำ

การจัดการและอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำ หมายถึง การป้องกันปัญหาที่จะเกิดขึ้นกับน้ำและการนำน้ำไปใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดในการดำรงชีพของมนุษย์ จึงต้องมีกระบวนการจัดการกับทรัพยากรน้ำอย่างเหมาะสมและถูกต้อง ดังนี้

1. ให้ความรู้และประชาสัมพันธ์แก่ประชาชนเกี่ยวกับการใช้น้ำอย่างคุ้มค่า
2. มีการวางแผนการใช้น้ำที่คุ้มค่าที่จะกักเก็บน้ำเพื่อให้มีน้ำใช้ได้ตลอดปี
3. การใช้น้ำที่ผ่านการใช้ประโยชน์อย่างหนึ่งแล้วไปใช้ประโยชน์อย่างอื่นได้
4. การพัฒนาแหล่งน้ำเดิมด้วยการขุดลอกคูคลอง หนอง บึง ไม่ให้ตื้นเขิน
5. การปลูกป่าโดยเฉพาะในเขตภูเขาสูงที่เป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร
6. การแก้ไขปัญหามลพิษของน้ำ

มลพิษทางน้ำและการจัดการ

มลพิษ (pollution) หมายถึง ภาวะที่มีของเสียหรือวัตถุอันตรายและกากตะกอนรวมทั้งสิ่งตกค้างจากสารเหล่านั้นที่ปะปนอยู่ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ

น้ำเสีย (waste water) หมายถึง น้ำที่มีของเสียปะปนอยู่รวมทั้งมีมลสารชนิดต่าง ๆ อยู่ด้วย ได้แก่ น้ำใช้แล้วจากบ้านเรือน จากการซักล้างน้ำชะล้างสิ่งสกปรกของเครื่องจักรและโรงงานน้ำเสียที่มีสารเคมีและโลหะต่าง ๆ เป็นต้น

แหล่งที่มาของน้ำเสียน้ำเสีย เกิดมาจากหลายแหล่ง ทั้งจากธรรมชาติ น้ำเสียจากบ้านเรือน จากการเกษตรโรงงานอุตสาหกรรม และการทำเหมืองแร่

การตรวจสอบมลพิษทางน้ำ เพื่อเป็นดัชนีบ่งชี้มลพิษทางน้ำหรือเรียกว่า การวิเคราะห์คุณภาพน้ำมีหลายประการ ได้แก่

1. ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำหรือดีโอ (Dissolved Oxygen: DO) หมายถึง ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ ซึ่งได้จากออกซิเจนจากอากาศและออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชน้ำและแพลงก์ตอนพืช ถ้าอุณหภูมิและปริมาณแร่ธาตุในน้ำมีค่ามากออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะมีค่าต่ำลงเพราะออกซิเจนละลายน้ำได้น้อยลง แหล่งน้ำธรรมชาติที่มีคุณภาพดีมากตามปกติจะมีออกซิเจนละลายอยู่ประมาณ 8 mg/L หรือ 8 ส่วนในล้านส่วน (part per million, ppm) แหล่งน้ำที่มีคุณภาพดีทั่วไป มีค่าดีโอประมาณ 5-7 mg/L แต่ในน้ำเน่าเสียค่าดีโอต่ำกว่า 3 mg/L ถ้ามีค่าดีโอสูงจะแสดงว่าแหล่งน้ำมีคุณภาพดีสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในการอุปโภคบริโภคได้
2. บีโอดี (Biochemical oxygen demand: BOD) หมายถึง ปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ในน้ำใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำ การวัดตามมาตรฐานสากลใช้วัดค่าบีโอดีภายในเวลา 5 วันที่ 20 องศาเซลเซียสหรือเรียกว่า BOD5 แหล่งน้ำที่มีค่าบีโอดีสูง แสดงว่าน้ำนั้นเน่าเสียและสกปรกมาก เนื่องจากแหล่งน้ำนั้นมีสารอินทรีย์มากจุลินทรีย์ในน้ำ จึงทำการย่อยสลายสารอินทรีย์ได้มาก โดยใช้ออกซิเจนในน้ำไปมากด้วย ทำให้ค่าบีโอดีของแหล่งน้ำสูง แต่ถ้าแหล่งน้ำมีค่าบีโอดีต่ำแสดงว่าแหล่งน้ำนั้นมีสารอินทรีย์อยู่น้อยจุลินทรีย์ทำการย่อยสลายสารอินทรีย์ได้น้อยจึงใช้ออกซิเจนในน้ำไปน้อย
3. ซีโอดี (Chemical oxygen demand: COD) หมายถึง ปริมาณออกซิเจนที่ใช้ในการทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ในน้ำเสียทั้งที่จุลินทรีย์ย่อยสลายได้และย่อยสลายไม่ได้ วิธีนี้ใช้สารเคมีที่เป็นตัวออกซิไดซ์ ค่าซีโอดีสูงกว่าค่าบีโอดีเสมอ (COD > BOD)
4. ปริมาณของแข็งทั้งหมด (total solid) หมายถึง ปริมาณของแข็งในน้ำรวมทั้งที่ละลายน้ำได้ (dissolved solid) และของแข็งที่แขวนลอย (suspended solid) แหล่งน้ำธรรมชาติมีค่าของแข็งในน้ำระหว่าง 100-500 mg/L ส่วนน้ำในแม่น้ำขนาดใหญ่มีค่าของแข็งมากกว่าคือ อยู่ระหว่าง 3,000-30,000 mg/L ลิตร ปริมาณของแข็งที่มีมากเกินไปทำให้แหล่งน้ำขุ่น
5. ปริมาณโลหะหนักและสารฆ่าแมลง โลหะหนักเป็นสารพิษที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต กำจัดได้ยาก ส่วนใหญ่เกิดจากกระบวนการในอุตสาหกรรมที่สำคัญมากที่สุด ได้แก่ ตะกั่ว ปรอท แคดเมียม ซึ่งจะถ่ายทอดจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังสิ่งมีชีวิตอื่นโดยการกินกันเป็นลำดับห่วงโซ่อาหาร ทำให้เกิดการสะสมพิษของโลหะหนักในผู้บริโภคอันดับสุดยอด (top consumer) เช่น การสะสมพิษปรอท ทำให้เกิดโรคมินามาตะ ทำอันตรายระบบประสาทระบบกล้ามเนื้อจนอาจตายได้พิษของตะกั่วที่สะสมในร่างกายมาก ๆ ทำให้เป็นอัมพาตหมดแรงจนทำให้ตายได้ พิษของแคดเมียมทำให้เกิดอิไตอิไต ทำให้กระดูกผุกร่อนและหักง่ายและไปสะสมที่ไตจนอาจตายได้ สารฆ่าแมลงเป็นวัตถุมีพิษ เช่น DDT สลายตัวยากและตกค้างอยู่บนพืชผักเมื่อฝนตกจะชะล้างลงสู่แม่น้ำดีดีทีละลายน้ำได้น้อย แต่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ได้ดี เช่น ไขมัน ดีดีที จึงสะสมในไขมันสิ่งมีชีวิต เช่น แพลงก์ตอนจุลินทรีย์และถูกกินกันตามลำดับห่วงโซ่อาหาร
6. แบคทีเรียโคลิฟอร์ม (coliform) หรือฟิคอลโคลิฟอร์ม (fecal coliform) แบคทีเรียโคลิฟอร์ม หมายถึง แบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ของมนุษย์และสัตว์ และโคลิฟอร์มจะออกจากร่างกายทางอุจจาระ จึงเรียกว่า พวกฟิคอลโคลิฟอร์ม ตัวแทนของแบคทีเรียโคลิฟอร์มคือ Escherichia coli (E. coli) ซึ่งสามารถมีชีวิตอยู่นอกร่างกายได้นานกว่าเชื้อก่อโรค และถ้าตรวจพบ E. coli ก็แสดงว่า แหล่งน้ำมีการปนเปื้อนด้วยอุจจาระ น้ำนั้นไม่เหมาะในการนำมาใช้เพื่ออุปโภคบริโภค
7. pH ของแหล่งน้ำ แหล่งน้ำสะอาดตามธรรมชาติมีความเป็นกรด-เบสหรือ pH ระหว่าง 6.5-7.5 ถ้าค่า pH ของแหล่งน้ำสูงหรือต่ำกว่านี้มากจะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ

การบำบัดน้ำเสีย ประกอบด้วย 4 ขั้นตอนคือ

1. กระบวนการทางกายภาพ (physical process) เป็นการกำจัดของแข็งที่ไม่ละลายน้ำออกไปโดยใช้ตะแกรงร่อน (Screening)
2. กระบวนการทางเคมี (chemical process) ได้แก่ การทำให้น้ำเสียเป็นกลาง โดยเดิมกรดหรือเบส
3. กระบวนการทางชีวภาพ (biological process) เป็นการใช้จุลินทรีย์ย่อยสลายสารอินทรีย์ทั้งแบบใช้ออกซิเจน (aerobic process) และแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic process)
4. กระบวนการฟิสิกส์และเคมี (physical-chemical process) ใช้ในการบำบัดสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ที่อยู่ในน้ำเสีย ได้แก่ การใช้ผงถ่านดูดซับ (carbon adsorption)

ส่วนในแหล่งน้ำธรรมชาติอาจใช้พืชน้ำช่วยบำบัดน้ำเสียได้ เช่น ผักตบชวา ผักกระเฉด ธูปฤาษี หญ้าแฝก กกสามเหลี่ยม และบัว เป็นต้น โดยพืชน้ำดูดสารอินทรีย์ในน้ำไปใช้ในการเจริญเติบโตและยังช่วยกรองหรือกักเก็บกากตะกอนไว้ที่ก้นแหล่งน้ำ

แหล่งที่มา

เกษม ศรีพงษ์. (มปพ). ชีววิทยาแผนใหม่ Modern Biology ม.4 เล่ม 1 ว441. กรุงเทพฯ: ภูมิบัณฑิตการพิมพ์.

ปรีชา สุวรรณพินิจ และนงลักษณ์ สุวรรณพินิจ. (2556). High School Biology ชีววิทยา ม.4-6 เล่ม 5(รายวิชาเพิ่มเติม). กรุงเทพฯ: ไฮเอ็ดพับลิชชิ่ง.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ. (2554). หนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. กรุงเทพฯ: สกสค. ลาดพร้าว.