Original Title: Biological remediation of polychlorinated biphenyls (PCB) in the soil and sediments by microorganisms and plants
Source: doi.org/10.46882/AAAS/1101
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការស្តារឡើងវិញតាមបែបជីវសាស្ត្រនៃសារធាតុ Polychlorinated Biphenyls (PCB) នៅក្នុងដី និងកករដី ដោយអតិសុខុមប្រាណ និងរុក្ខជាតិ

ចំណងជើងដើម៖ Biological remediation of polychlorinated biphenyls (PCB) in the soil and sediments by microorganisms and plants

អ្នកនិពន្ធ៖ R. O. Anyasi (Department of Environmental Sciences, University of South Africa), H. I. Atagana (Institute for Science and Technology Education, University of South Africa)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020 (Advances in Agriculture and Agricultural Sciences)

វិស័យសិក្សា៖ Environmental Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ សារធាតុពុលសរីរាង្គដែលស្ថិតស្ថេរ (Persistent Organic Pollutants) ជាពិសេសសមាសធាតុ Polychlorinated Biphenyls (PCBs) បន្តកើនឡើង និងបង្កផលប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់បរិស្ថាននិងសុខភាព ខណៈវិធីសាស្ត្រកម្ចាត់ចោលបែបប្រពៃណីមានតម្លៃថ្លៃ និងបង្កើតអនុផលពុល។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះគឺជាការពិនិត្យឡើងវិញ (Literature Review) ទៅលើនិន្នាការ និងយន្តការនៃវិធីសាស្ត្រជីវសាស្ត្រផ្សេងៗក្នុងការស្តារដីដែលកខ្វក់ដោយសារធាតុ PCBs ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Thermal process
ដំណើរការដុតដោយកម្ដៅ
អាចកម្ចាត់សមាសធាតុពុលបានច្រើនប្រភេទ រួមទាំង PCBs ។ មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការបំផ្លាញជាតិពុលទាំងស្រុង។ ទាមទារការចំណាយថវិកាខ្ពស់បំផុត និងបច្ចេកវិទ្យាស្មុគស្មាញ។ វាបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធដី និងមិនអាចប្រើជាមួយដីដែលមានសារធាតុសរីរាង្គខ្ពស់ ឬកម្រិតជ្រាបទឹកទាបបានទេ។ បញ្ចេញឧស្ម័នពុលចេញពីដី ហើយដុតកម្ទេចនៅសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ ១២០០ អង្សាសេ (1200°C)។
Chemical/Physical process (Pump and treat / Oxidation)
ដំណើរការគីមី និងរូបវិទ្យា (ការបូម និងអុកស៊ីតកម្ម)
មានសកម្មភាពលឿន និងអាចទាញយកសារធាតុពុលចេញពីទឹកក្រោមដី ឬដីបានយ៉ាងសកម្មដោយប្រើភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម។ ត្រូវការបន្ថែមសារធាតុគីមី (Surfactants) ហើយប្រសិទ្ធភាពត្រូវបានកំណត់ដោយកម្រិតនៃការជ្រាបទឹករបស់ដី។ កម្រនឹងសម្អាតដីបានស្អាត១០០%ណាស់។ ប្រើប្រាស់អូហ្សូន ឬអ៊ីដ្រូសែនពែរអុកស៊ីត ដើម្បីពន្លឿនការបំផ្លាញសមាសធាតុសរីរាង្គពុល។
Microbial Bioremediation (Anaerobic/Aerobic)
ការបន្សាបដោយអតិសុខុមប្រាណ (មាន/គ្មានអុកស៊ីហ្សែន)
ជាវិធីសាស្ត្រធម្មជាតិ មេត្រីភាពបរិស្ថាន និងចំណាយតិចជាងវិធីសាស្ត្រកម្ដៅ។ អតិសុខុមប្រាណអាចបំបែករចនាសម្ព័ន្ធក្លរីនជាក់លាក់បាន។ ដំណើរការមានភាពយឺតយ៉ាវ និងប្រែប្រួលទៅតាមលក្ខខណ្ឌបរិស្ថាន (សីតុណ្ហភាព, pH)។ បាក់តេរីប្រភេទ Aerobic អាចបំបែកបានតែ PCB ដែលមានក្លរីនទាបប៉ុណ្ណោះ។ ការប្រើប្រាស់បាក់តេរី Anaerobic និង Aerobic ជាបន្តបន្ទាប់ អាចទម្លាក់កម្រិតក្លរីនខ្ពស់ និងបំបែក PCBs ទៅជាសមាសធាតុមិនពុល។
Rhizo/Phytodegradation (Plants + PGPR)
ការបន្សាបដោយរួមបញ្ចូលរុក្ខជាតិ និងអតិសុខុមប្រាណ
ជួយពន្លឿនអត្រានៃការស្តារបរិស្ថានឡើងវិញ កាត់បន្ថយជាតិពុលលើរុក្ខជាតិ និងទទួលបានលទ្ធផលល្អប្រសើរជាងការប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រទោលៗ។ ទាមទារការយល់ដឹងស៊ីជម្រៅពីទំនាក់ទំនងរវាងរុក្ខជាតិនិងបាក់តេរី ហើយនៅតែមានកម្រិតត្រឹមស្រទាប់ដីដែលឫសអាចចាក់ដល់។ ប្រព័ន្ធនេះអាចកម្ចាត់សារធាតុពុល PAH/TPHs បាន ៥០% ច្រើនជាងការប្រើវិធីទោលៗ និងឈានដល់ ៩០% ក្នុងរយៈពេល ៨ខែ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ឯកសារនេះបានបញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់ថា វិធីសាស្ត្រតាមបែបកម្ដៅ និងគីមីទាមទារការចំណាយថវិកាដ៏ធំ និងបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ ខណៈដែលវិធីសាស្ត្រជីវសាស្ត្រ (Phytoremediation) គឺជាជម្រើសដែលមានតម្លៃទាប និងប្រើប្រាស់ថាមពលព្រះអាទិត្យដោយធម្មជាតិ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សាភាគច្រើនដែលបានលើកឡើងនៅក្នុងឯកសារនេះ ផ្អែកលើទិន្នន័យដីនៅតំបន់ត្រជាក់ ឬអាកាសធាតុមធ្យម (ដូចជា Sarnia នៅកាណាដា សហរដ្ឋអាមេរិក និងតំបន់ខ្លះនៅឥណ្ឌា) រួមជាមួយនឹងការសាកល្បងក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ កត្តាអាកាសធាតុ ដូចជាសីតុណ្ហភាព កម្រិត pH និងសំណើមដី មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើអត្រានៃការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិ និងបាក់តេរី ដែលនេះមានន័យថា លទ្ធផលអាចនឹងខុសប្លែកគ្នាសម្រាប់អាកាសធាតុត្រូពិចក្ដៅសើមដូចជាប្រទេសកម្ពុជា ដែលទាមទារការធ្វើតេស្តបន្ស៊ាំក្នុងស្រុកជាមុន។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសបន្សាបជាតិពុលតាមបែបជីវសាស្ត្រនេះ (Phytoremediation) មានសក្តានុពលខ្ពស់ និងស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការអនុវត្តនៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជា ដោយសារវាមានតម្លៃថោក និងប្រើប្រាស់អត្ថប្រយោជន៍ពីពន្លឺព្រះអាទិត្យពេញមួយឆ្នាំ។

ជាសរុប ការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេស Rhizo/Phytodegradation គឺជាដំណោះស្រាយដ៏ឆ្លាតវៃ ចំណាយតិច និងមាននិរន្តរភាពសម្រាប់ទប់ស្កាត់ការបំពុលសារធាតុសរីរាង្គរ៉ាំរ៉ៃនៅកម្ពុជា បើទោះបីជាវាត្រូវការការតាំងចិត្តក្នុងរយៈពេលវែងក៏ដោយ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. វាយតម្លៃកម្រិតនៃការបំពុលដី និងទីតាំង (Site Characterization): ប្រមូលសំណាកដី និងកករដីពីតំបន់គោលដៅ (ឧទាហរណ៍ ទីតាំងរោងចក្រអគ្គិសនីចាស់ៗ) ដើម្បីយកទៅវិភាគរកប្រភេទ និងកំហាប់នៃ PCBs នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដោយប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) ដើម្បីកំណត់យុទ្ធសាស្ត្រព្យាបាល។
  2. ជ្រើសរើសប្រភេទរុក្ខជាតិ និងអតិសុខុមប្រាណក្នុងស្រុក: ធ្វើការស្រាវជ្រាវជ្រើសរើសប្រភេទរុក្ខជាតិក្នុងស្រុកដែលមានប្រព័ន្ធឫសជ្រៅ សមស្របនឹងអាកាសធាតុកម្ពុជា និងបំបែកយកបាក់តេរីកម្ចាត់ PCBs (ឧទាហរណ៍បាក់តេរី Pseudomonas sp.Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)) ពីបរិស្ថានធម្មជាតិ។
  3. សាកល្បងក្នុងខ្នាតតូច (Treatability Study): អនុវត្តការដាំដុះសាកល្បងនៅក្នុងផ្ទះកញ្ចក់ (Greenhouse Treatability Study) ដោយប្រើដីពុលពិតប្រាកដពីទីតាំង ដើម្បីតាមដានអត្រានៃការរស់រានរបស់រុក្ខជាតិ និងសកម្មភាពរបស់អតិសុខុមប្រាណ មុនពេលអនុវត្តក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។
  4. រៀបចំប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដី និងការចិញ្ចឹម (Soil Amendment): កែលម្អគុណភាពដីនៅទីតាំងផ្ទាល់ដោយបន្ថែមជីសរីរាង្គ (ដូចជាកំប៉ុស ឬសំណល់រុក្ខជាតិ) និងរៀបចំប្រព័ន្ធស្រោចស្រពគ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីជួយជំរុញសកម្មភាពរបស់បាក់តេរី (Anaerobic និង Aerobic) នៅក្នុងបរិវេណឫស។
  5. តាមដាន និងវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពតាមកាលវិភាគ: បង្កើតកាលវិភាគយូរអង្វែងដើម្បីយកសំណាកដី ទឹក និងជាលិការុក្ខជាតិ មកវិភាគរៀងរាល់ ៣ ទៅ ៦ខែម្តង ដើម្បីវាស់ស្ទង់អត្រានៃការថយចុះជាតិពុល PCBs និងធានាថាមិនមានកាកសំណល់ពុលសាយភាយចូលទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ចំណីអាហារ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Polychlorinated biphenyls / PCBs (សារធាតុប៉ូលីក្លរីណេតប៊ីហ្វេនីល) ជាក្រុមសមាសធាតុគីមីសរីរាង្គដែលមនុស្សបង្កើតឡើង ផ្សំឡើងដោយកងកាបូនពីរ (biphenyl ring) និងមានអាតូមក្លរីនពី ១ ទៅ ១០ ភ្ជាប់ជាមួយ។ វាធន់នឹងកម្ដៅ ធន់នឹងចរន្តអគ្គិសនី និងពិបាកបំបែកតាមបែបធម្មជាតិ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាជាតិពុលសរីរាង្គដ៏រឹងរូសកកកុញ និងបង្កមហារីកនៅពេលវាជ្រាបចូលក្នុងបរិស្ថាន។ ដូចជាផ្លាស្ទិកដ៏រឹងមាំមួយប្រភេទដែលគេប្រើជាប្រេងរំអិលក្នុងម៉ាស៊ីនអគ្គិសនីធំៗ តែនៅពេលវាធ្លាយចូលដី វាបំពុល និងមិនងាយរលាយបាត់ទៅវិញនោះទេ ទោះរាប់សិបឆ្នាំក៏ដោយ។
Bioremediation (ការស្តារបរិស្ថានតាមបែបជីវសាស្ត្រ) ជាដំណើរការប្រើប្រាស់អតិសុខុមប្រាណ (ដូចជាបាក់តេរី ឬផ្សិត) ដើម្បីបំបែក បន្សាប ឬស៊ីសារធាតុពុលនៅក្នុងបរិស្ថាន (ដី កករដី ឬទឹក) ឱ្យក្លាយជាសារធាតុដែលមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់។ ដូចជាការលែងហ្វូងត្រីក្រាញ់ចូលទៅក្នុងស្រះដើម្បីឱ្យពួកវាស៊ីស្លែ ឬកាកសំណល់រហូតដល់ទឹកថ្លាស្អាតវិញ ជំនួសឱ្យការបូមទឹកចេញ។
Phytoremediation (ការព្យាបាលដីដោយប្រើរុក្ខជាតិ) ជាបច្ចេកវិទ្យាប្រើប្រាស់រុក្ខជាតិ ដើម្បីស្រូបយក ទប់ស្កាត់ ឬបំបែកសារធាតុពុល សារធាតុគីមី ឬលោហៈធ្ងន់ចេញពីដី និងទឹកក្រោមដីដោយផ្ទាល់ ដោយមិនចាំបាច់កាយដីនោះយកទៅដុតចោលឬលាងសម្អាតដោយម៉ាស៊ីន។ ដូចជាការដាំដើមឈើធ្វើជា "ម៉ាស៊ីនបូមធូលីធម្មជាតិ" ដើម្បីបឺតស្រូបយកជាតិពុលចេញពីដីតាមរយៈឫសរបស់វា។
Rhizodegradation (ការបំបែកជាតិពុលនៅតំបន់ឫស) ជាការបំបែកសារធាតុពុលនៅក្នុងដីតាមរយៈសកម្មភាពរបស់អតិសុខុមប្រាណ ដែលរស់នៅតោងក្បែរឫសរុក្ខជាតិ (rhizosphere) ដោយរុក្ខជាតិបានបញ្ចេញសារធាតុចិញ្ចឹមនិងអង់ស៊ីមមួយចំនួនដើម្បីជួយជំរុញសកម្មភាពបាក់តេរីទាំងនោះឱ្យកម្ចាត់ជាតិពុលបានកាន់តែប្រសើរ។ ដូចជាការដែលឫសរុក្ខជាតិផ្តល់ "ភេសជ្ជៈប៉ូវកម្លាំង" ទៅឱ្យកងទ័ពបាក់តេរីនៅក្រោមដី ដើម្បីឱ្យពួកវាមានកម្លាំងកម្ទេចជាតិពុលបានលឿនជាងមុន។
Reductive dechlorination (ការដកក្លរីនដោយប្រតិកម្មរ៉េដុក / ការដកក្លរីនដោយគ្មានអុកស៊ីហ្សែន) ជាដំណើរការគីមីដែលអតិសុខុមប្រាណទាញយកអាតូមក្លរីនចេញពីម៉ូលេគុលពុល (ដូចជា PCBs) ហើយជំនួសវាដោយអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ក្នុងលក្ខខណ្ឌដែលគ្មានអុកស៊ីហ្សែន (Anaerobic condition) ដែលធ្វើឱ្យកម្រិតជាតិពុលថយចុះ និងងាយរងការបំបែកបន្តទៀតដោយបាក់តេរីផ្សេង។ ដូចជាការដោះធ្មេញពិសរបស់សត្វពស់ម្តងមួយៗ ដើម្បីឱ្យវាក្លាយជាសត្វធម្មតាដែលលែងមានគ្រោះថ្នាក់សាហាវ។
Congeners (សហប្រភព / កុងហ្សែន) ជាសមាសធាតុគីមីមួយក្រុមដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគោលដូចគ្នា តែខុសគ្នាតែចំនួន ឬទីតាំងនៃធាតុផ្សំបន្ទាប់បន្សំ (substituents) ប៉ុណ្ណោះ។ សម្រាប់ PCBs មានរហូតដល់ ២០៩ ប្រភេទ (congeners) អាស្រ័យលើទីតាំងនិងចំនួនអាតូមក្លរីនដែលតោងជាប់នឹងកងកាបូន។ ដូចជាបងប្អូនបង្កើតក្នុងគ្រួសារតែមួយ ដែលមានមុខមាត់រាងកាយស្រដៀងគ្នា តែម្នាក់ៗមានស្នាមប្រជ្រុយនៅទីតាំងខុសៗគ្នា។
Xenobiotic (សារធាតុសេណូប៊ីយ៉ូទិក / សារធាតុចម្លែកក្រៅប្រព័ន្ធធម្មជាតិ) ជាសមាសធាតុគីមីសប្បនិម្មិត ដែលមិនមានវត្តមានតាមបែបធម្មជាតិនៅក្នុងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ី ឬសារពាង្គកាយឡើយ ហើយភាគច្រើនជាសារធាតុពុលដែលសរីរាង្គមិនស្គាល់ និងពិបាកបំបែកបំផុត ដូចជាថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិត និង PCBs ជាដើម។ ដូចជាការលេបដុំថ្មម៉ាបចូលទៅក្នុងក្រពះ ដែលរាងកាយយើងមិនធ្លាប់ស្គាល់ មិនអាចរំលាយវាបាន និងធ្វើឱ្យឈឺពោះ។
Co-metabolism (សហមេតាបូលីស) ជាដំណើរការដែលអតិសុខុមប្រាណបំបែកសារធាតុពុល (ដែលពួកវាមិនអាចប្រើជាប្រភពថាមពលផ្ទាល់បាន) ក្នុងពេលដំណាលគ្នាដែលពួកវាកំពុងស៊ី និងរំលាយសារធាតុចិញ្ចឹមគោលមួយផ្សេងទៀត (ដូចជា biphenyls ធម្មតា)។ ការបំបែកជាតិពុលគឺជាផលបន្ទាប់បន្សំនៃដំណើរការរំលាយអាហារគោលនេះ។ ដូចជាការញ៉ាំថ្នាំល្វីងមិនចូល តែបើគេយកថ្នាំនោះទៅកិនលាយជាមួយទឹកដោះគោផ្អែម ទើបក្មេងអាចលេបចូលនិងរំលាយបានក្នុងពេលតែមួយ។
Plant Growth Promoting Rhizobacteria / PGPR (បាក់តេរីជម្រុញការលូតលាស់រុក្ខជាតិ) ជាប្រភេទបាក់តេរីរស់នៅជុំវិញតំបន់ឫស ដែលជួយជំរុញឱ្យរុក្ខជាតិលូតលាស់លឿន ធន់នឹងជំងឺ និងធន់នឹងបរិស្ថានដីពុល តាមរយៈការបង្កើតអរម៉ូនរុក្ខជាតិ និងទប់ស្កាត់ការផលិតអេទីឡែន ដែលធ្វើឱ្យរុក្ខជាតិអាចរស់រាន និងបន្តការស្តារជាតិពុលក្នុងដីបានយូរ។ ដូចជា "គ្រូពេទ្យ និងគ្រូបង្វឹក" ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់រុក្ខជាតិ ដែលរស់នៅក្បែរជើងរុក្ខជាតិដើម្បីបញ្ចុកថ្នាំបំប៉នឱ្យវាឆាប់ធំ រឹងមាំ និងមានកម្លាំងទប់ទល់នឹងជាតិពុលក្នុងដី។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖