ALEC Knowledge

สาหร่าย-ดัชนีชีวภาพ

taxonomy_770

ดัชนีชีวภาพ (bioindicators) หมายถึง สิ่งมีชีวิตเดียวหรือสิ่งมีชีวิตที่อยู่กันเป็นกลุ่ม สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมทางกายภาพหรือทางเคมีที่บริเวณนั้น สิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำสามารถเป็นดัชนีชีวภาพ บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อมแหล่งนั้นได้ เริ่มจากการบันทึกของนักวิทยาศาสตร์ Kolenati (2391) และ Cohn (2396) สังเกตสิ่งมีชีวิตที่อยู่น้ำเสียนั้น มีความแตกต่างจากน้ำสภาวะปกติ ตั้งแต่นั้นมาข้อมูลก็มีการบันทึกมากขึ้นเรื่อยๆ ที่เกี่ยวกับความแตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตตามแหล่งน้ำ เช่น กลุ่มสิ่งมีชีวิตไม่มีกระดูกสันหลัง สาหร่าย ปลา พรรณไม้น้ำ เป็นต้น

สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีคุณสมบัติคล้ายพืช มีรงควัตถุสีเขียว (คลอโรฟิลล์ เอ) ใช้สำหรับสงเคราะห์แสง สาหร่ายก็เป็นอีกหนึ่งสิ่งมีชีวิตที่สามารถชี้วัดคุณภาพน้ำได้เช่นกัน ดัชนีชีวภาพจากสาหร่ายสามารถให้ข้อมูลได้ 2 รูปแบบ คือ ข้อมูลระยะสั้น (Short-term information) จะเป็นการบอกถึงสถานการณ์ของสิ่งแวดล้อม เช่น การเพิ่มหรือลดปริมาณของสาหร่าย จะเป็นการบอกถึงสภาวะที่มีความสมบูรณ์หรือขาดแคลนของสารอาหารในแหล่งน้ำได้ ส่วนอีกระยะคือ ข้อมูลระยะยาว (Long-term information) จะบอกถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเป็นประจำ เช่น สาหร่าย มีการเพิ่มปริมาณอย่างรวดเร็วในช่วงฤดูร้อนเนื่องมาจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น ซึ่งมีความเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายชนิดนั้น

แหล่งน้ำทั่วไปประกอบด้วยแร่ธาตุอนินทรีย์ (โดยเฉพาะฟอสเฟตและไตเตรต) สารมลพิษอินทรีย์ (เช่น ยาฆ่าแมลง) สารมลพิษอนินทรีย์ (เช่น โลหะหนัก) ความเป็นกรดและด่าง สิ่งเหล่านี้สามารถบอกได้จากการเก็บตัวอย่างน้ำมาตรวจสอบในห้องปฏิบัติการ แต่อย่างไรก็ตาม มีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลาในการทราบผลนาน ดังนั้น ดัชนีชีวภาพจึงมีความนิยมที่ใช้บอกคุณภาพของแหล่งน้ำ ข้อได้เปรียบของดัชนีชีวภาพคือ บ่งบอกคุณภาพน้ำในภาพรวม มีการวัดโดยตรงจากแหล่งน้ำ ให้ข้อมูลที่รวดเร็ว เชื่อถือได้และไม่แพง

ดัชนีชีวภาพจากสาหร่ายจะแปรผันไปตามอุณหภูมิของอากาศ ซึ่งขึ้นอยู่กับฤดูกาล เช่น แหล่งน้ำทะเลสาบที่มีปริมาณสารอาหารสูงในแถบยุโรป ในช่วงฤดูใบไม้ผลิ มักพบสาหร่ายกลุ่มไดอะตอม (Diatom) ที่มีโครงสร้างประกอบด้วย ซิลิกา จะมีปริมาณจำกัด ทำให้ผิวน้ำใส (แต่จะพบสาหร่ายสีเขียวขนาดเล็กในปริมาณมากกว่า) ขณะที่ฤดูร้อนมักจะพบทั้งสาหร่ายเซลล์เดียว (เช่น Ceratium) สาหร่ายที่มีลักษณะเส้นสาย (เช่น Anabaena) และสาหร่ายที่มีลักษณะกลม (เช่น Microcystis) เป็นจำนวนมาก ส่วนทะเลสาบน้ำเค็ม มักจะพบสาหร่ายเซลล์เดียวที่มีขนาดเล็กซึ่งมีวงจรชีวิตสั้น หรือแหล่งน้ำที่มีการไหลผ่านของน้ำ จะมีการเปลี่ยนแปลงของสารอาหารและเกิดการสะสมของธาตุไนเตรตและฟอสเฟต มีผลทำให้สาหร่ายกลุ่มสีเขียวแกมน้ำเงิน (เช่น Microcystis) หรือกลุ่มไดโนแฟลกเจลเลต (เช่น Ceratium) ใช้แร่ธาตุเหล่านั้นจึงทำให้มีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว

ปัจจุบัน การวัดคุณภาพแหล่งน้ำจากแม่น้ำในหลายๆ ประเทศ จะดูจากปริมาณจุลินทรีย์ Escherichia coli (E.coli) และปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ ในสาหร่าย เช่น ประเทศฝรั่งเศส (French National Basin Network : RNB) ได้แบ่งคุณภาพน้ำออกเป็น 5 ระดับ 1. ระดับปกติ มีปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ ≤ 10 ไมโครกรัม ต่อลิตร 2. ระดับมลพิษปานกลาง มีปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ 10 – ≤ 60 ไมโครกรัม ต่อลิตร 3. ระดับมลพิษรุนแรง มีปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ 60 – ≤ 120 ไมโครกรัม ต่อลิตร 4. ระดับมลพิษรุนแรงมาก มีปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ 120 – ≤ 300 ไมโครกรัม ต่อลิตร 5. ระดับมลพิษหายนะ มีปริมาณคลอโรฟิลล์เอ มากกว่า 300 ไมโครกรัม ต่อลิตร

ดร. นารินทร์ จันทร์สว่าง ฝ่ายวิทยาศาสตร์ชีวภาพ วว.