บทนำ
ขยะที่เกิดขึ้นในชุมชนเมือง ล้วนมีแหล่งที่มาจากอาคาร บ้านเรือน บริษัท ห้างร้าน โรงงาน อุตสาหกรรม โรงพยาบาล ตลาด และสถานที่ราชการ ขยะที่ทิ้งในแต่ละวันจะประกอบด้วยเศษอาหาร กระดาษ พลาสติก เศษผ้า ใบไม้ กิ่งไม้ เป็นต้น การกาจัดขยะเหล่านี้ จาเป็นต้องอาศัยกระบวนการต่างที่เหมาะกับขยะแต่ละชนิดแตกต่างกันไป
การฝังกลบขยะมูลฝอยเป็นหนึ่งในวิธีการกำจัดขยะที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย เนื่องจากสามารถกำจัดขยะได้โดยไม่ต้องคัดแยกและมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการน้อย ซึ่งการฝังกลบอย่างถูกสุขอนามัยจะต้องมีการปูพลาสติกชนิดพิเศษเพื่อป้องกันน้ำชะจากกองขยะไหลลงสู่ดินและแหล่งน้าใต้ดิน เมื่อเทกองขยะแล้วก็จะกลบให้แล้วเสร็จในแต่ละวัน วิธีนี้จะสามารถลดการแพร่กระจายของเชื้อโรคต่าง สามารถควบคุมน้ำชะจากกองขยะ ตลอดจนช่วยลดกลิ่นรบกวนได้อีกด้วย แต่อย่างไรก็ตามปริมาณกลิ่น หรือสารอินทรีย์ระเหยได้ (Volatile Organic Compounds; VOCs) ที่เกิดจากการฝังกลบขยะก็ยังเป็นปัญหาใหญ่ที่อาจจะส่งผลกระทบต่อชุมชนโดยรอบ ดังนั้นการวิเคราะห์ปริมาณสารอินทรีย์ VOCs ในอากาศซึ่งอาจจะเป็นสารพิษที่มีกลิ่นหรือไม่มีกลิ่นก็ตาม เช่น สารเบนซีน เป็นต้น จะช่วยให้ผู้เกี่ยวข้องสามารถประเมินสถานการณ์ความปลอดภัย และปรับปรุงระบบกำจัดขยะให้มีความเหมาะสมเพื่อสุขลักษณะที่ดีต่อการดาเนินชีวิตของคนในชุมชนได้อีกด้วย
วิธีสำหรับการวิเคราะห์สาร VOCs ในอากาศสามารถทำได้โดยการเก็บตัวอย่างอากาศบริเวณรอบๆ พื้นที่ฝังกลบขยะผ่านหลอดเก็บตัวอย่างที่บรรจุตัวดูดซับ ที่สามารถเลือกตัวดูดซับให้จำเพาะเจาะจงกับสารที่ต้องการวิเคราะห์ แล้วนำมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิค Thermal Desorption ร่วมกับ Gas Chromatography; TD-GC หรือ ร่วมกับ Mass Spectrometry; TD-GC/MS ซึ่งการเก็บตัวอย่างผ่านหลอดเก็บตัวอย่างและเทคนิค TD เป็นเทคนิคการสกัดสารที่ช่วยเพิ่มความเข้นข้นของสารที่ต้องการวิเคราะห์ได้อีกด้วย
หลังจากเก็บตัวอย่างผ่านหลอดเก็บตัวอย่างแล้วเมื่อนำมาวิเคราะห์ด้วยระบบ TD-GC จะมีขั้นตอนการทางานแบ่งเป็น 2 ขั้นตอนคือ
- การสกัด (Extraction) เป็นขั้นตอนการสกัดสารออกจากตัวอย่างจากหลอดเก็บตัวอย่างโดยการให้ความร้อน เพื่อชะสารที่สนใจเข้าสู่ Focusing trap ที่มีตัวดูดซับบรรจุอยู่ร่วมกับการให้ความเย็นเพื่อดักจับสารที่สนใจไว้ ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนการเพิ่มความเข้มข้นของสารตัวอย่างและกำจัดความชื้นออกจากตัวอย่างด้วย
- การชะสาร (Desorption) เป็นขั้นตอนการชะสารที่สนใจออกจาก Focusing Trap ด้วยการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วเพื่อชะสารเข้าสู่เครื่อง GC เพื่อวิเคราะห์ถัดไป
วิธีการเก็บตัวอย่างอากาศ
ผ่านตัวอย่างอากาศ 100 ลิตรสู่หลอดเก็บตัวอย่าง โดยเลือกใช้หลอดเก็บตัวอย่างที่บรรจุด้วยตัวดูดซับชนิด Hydrophobic Tenax®TA สาหรับสกัดกลุ่มสารที่มีจุดเดือดอยู่ในช่วง n-heptane ถึง n-C30 ต่อพ่วงกับตัวดูดซับชนิด Hydrophilic SulfiCarb™ สาหรับสกัดกลุ่มสารอื่นๆ เช่น PVC เป็นต้น
ผลการวิเคราะห์
การเก็บตัวอย่างผ่านหลอดเก็บตัวอย่างร่วมกับการตรวจวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TD-GC/MS สามารถตรวจวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างได้มากกว่า 50 ชนิด และเมื่อใช้ฐานข้อมูลของ NIST Library ในการระบุชนิดของสาร ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบสเปคตรัมของสารที่ตรวจวัดได้ในตัวอย่างกับสเปคตรัมของสารไวนิลคลอไรด์ เมื่อเทียบฐานข้อมูลและคัดกรองเฉพาะสารที่มีความเป็นพิษและมีกลิ่นรบกวน ที่ตรวจวิเคราะห์ได้ในตัวอย่าง พบว่าสามารถตรวจวิเคราะห์ได้จำนวน 16 ชนิด
สรุปผลการวิเคราะห์
การวิเคราะห์สาร VOCs ในอากาศในบริเวณพื้นที่ฝังกลบขยะ สามารถทำได้ด้วยวิธีการเก็บตัวอย่างผ่านหลอดเก็บตัวอย่างและตรวจวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TD-GC หรือ TD-GC/MS ซึ่งเป็นการวิเคราะห์ที่สามารถเพิ่มความเข้มข้นของตัวอย่างได้ โดยการสกัดที่ไม่ใช้ตัวทำละลาย ซึ่งปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงานและลดของเสียจากห้องปฏิบัติการอีกด้วย อีกทั้งการเลือกใช้ตัวตรวจวัดชนิด MS ช่วยให้สามารถ Identified ชนิดของสารได้โดยใช้ฐานข้อมูลเปรียบเทียบ ทำให้สามารถวิเคราะห์ผลได้อย่างรวดเร็วและง่ายมากขึ้นเมื่อเทียบกับตัวตรวจวัดที่ไม่มีฐานข้อมูล
อ่านเพิ่มเติม : www.scispec.co.th/app/2023TH/AN23_TDGCMS_LandFilled.pdf
สนใจข้อมูลผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม : https://www.scispec.co.th/contact.html
ขอบคุณที่อ่านนะคะ