การศึกษาคุณภาพดินตะกอน

    ผลการศึกษาคุณภาพดินตะกอนซึ่งมีพารามิเตอร์ในการตรวจวัด ได้แก่ ปริมาณน้ำในดินตะกอน (Sediment water content) ปริมาณสารอินทรีย์รวมในดินตะกอน (Sediment total organic matter content) และปริมาณซัลไฟด์รวมในดินตะกอน (Acid volatile sulfide content) มีรายละเอียดดังตารางที่2

    ปริมาณน้ำในดินตะกอน สามารถสะท้อนถึงลักษณะทางกายภาพและความอุดมสมบูรณ์ของดินตะกอน โดยอนุภาคขนาดเล็กที่สามารถเกาะกับสารอินทรีย์ได้ดีนั้นส่วนใหญ่จะจับตัวกันอย่างหลวมๆ แต่มีสัดของน้ำที่อยู่ภายในรอยต่อระหว่างอนุภาคดินมาก เช่น โคลนหรือเลน ในส่วนของทรายซึ่งไม่จับตัวกันและมีช่องว่างระหว่างอนุภาคมากก็จะไม่เกาะกับสารอินทรีย์และสะท้อนความอุดมสมบูรณ์ที่ต่ำ

    ในเดือนมิถุนายน 2559 ปริมาณน้ำในดินตะกอนผิวหน้าที่ระดับความลึก 0 – 1 เซนติเมตร ในพื้นที่ศึกษามีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 21.09 – 93.21 ซึ่งถือว่ามีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละสถานี โดยสถานีที่มีลักษณะพื้นที่ท้องน้ำเป็นดินปนทรายละเอียดหรือทรายละเอียด ได้แก่ สถานี NH6 NH7 และ NH11 มีปริมาณน้ำในดินตะกอนประมาณร้อยละ 20 เท่านั้นโดยอนุภาคทรายไม่สามารถเก็บกักน้ำเอาไว้ได้ภายในช่องว่างระหว่างอนุภาค เนื่องจากไม่จับตัวกันเป็นก้อน ในขณะที่สถานีที่มีพรรณไม้น้ำปกคลุมหนาแน่นอย่า งNH5 หรือ NH10 มีปริมาณน้ำในดินตะกอนสูงมากถึงร้อยละ 90 สะท้อนลักษณะตะกอนที่เหลว มีองค์ประกอบของน้ำที่อยู่ในตะกอนมากและน้ำหนักเบา ซึ่งตะกอนลักษณะเช่นนี้ส่วนใหญ่จะเป็นตะกอนซึ่งเกิดจากซากพืช ซึ่งมีน้ำอยู่ในองค์ประกอบของต้นพืชในสัดส่วนสูง ขณะที่เดือนตุลาคม 2559 ปริมาณน้ำในดินตะกอนผิวหน้าที่ระดับความลึก 0 – 1 เซนติเมตร ในพื้นที่ศึกษามีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 39.60 – 95.03 ซึ่งมีความแตกต่างของปริมาณน้ำในดินตะกอนในระหว่างสถานีน้อยลง แต่ลักษณะอนุภาคของตะกอนที่สังเกตได้นั้นไม่แตกต่างจากเดือนมิถุนายน 2559 เมื่อเข้าสู่เดือนกุมภาพันธ์ 2560 ซึ่งเป็นช่วงฤดูแล้งพบว่าปริมาณน้ำในดินตะกอนในหลายพื้นที่มีค่าที่เพิ่มสูงขึ้นมาก ได้แก่ สถานี NH4, NH9, NH10, NH11 และ NH12 ถึงแม้จะไม่มีฝนหรือการหลากของน้ำที่พัดพาตะกอนมาตกลงในพื้นที่ แต่พืชพรรณไม้น้ำที่เจริญเติบโตอย่างเต็มที่และทับถมล้มตายลงมากอาจเป็นปัจจัยหนึ่งซึ่งทำให้เกิดตะกอนอินทรีย์จากการย่อยสลายซากใบไม้สะสมอยู่บนผิวหน้าของพื้นท้องน้ำ

    สารอินทรีย์ในพื้นท้องน้ำนั้นมีความสำคัญในการเป็นอาหารและแหล่งพลังงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตพื้นท้องน้ำ และสัตว์น้ำซึ่งใช้การกรองกินตะกอนสารอินทรีย์ต่าง ๆ สารอินทรีย์ที่ย่อยสลายแล้วนั้นจะกลายเป็นสารอนินทรีย์ซึ่งสามารถแพร่กลับสู่มวลน้ำเพื่อใช้ในการผลิตขั้นต้นของแพลงก์ตอนพืชต่อไป

    ปริมาณสารอินทรีย์รวมในดินตะกอนผิวหน้าที่ระดับความลึก 0 – 1 เซนติเมตร ในพื้นที่ศึกษามีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 0.60 – 34.71 ในเดือนมิถุนายน 2559, ร้อยละ 1.58 – 32.67 เดือนตุลาคม 2559 ร้อยละ 0.98 – 18.00 ในเดือนกุมภาพันธ์ 2560 และร้อยละ 0.29 – 24.26 ในเดือนมิถุนายน 2560 ตามลำดับ ซึ่งสถานีที่มีพื้นท้องน้ำเป็นทราย ได้แก่ สถานี NH6, NH7 และ NH9 นั้นจะมีปริมาณสารอินทรีย์รวมที่ต่ำมากๆ เพราะสารอินทรีย์ไม่สามารถเกาะอยู่กับอนุภาคขนาดใหญ่ ในขณะที่หลายสถานีพบสารอินทรีย์รวมในดินตะกอนปริมาณสูง เนื่องจากตะกอนที่เก็บได้ในบริเวณผิวหน้าความลึก 0 – 1 เซนติเมตรนั้นเป็นอนุภาคของซากไม้เน่าเปื่อยขนาดเล็กทับถมกันอยู่รวมกับอินทรีย์สารต่างๆ  โดยเฉพาะสถานี NH5 ซึ่งมีปริมาณสารอินทรีย์รวมในดินตะกอนที่สูงมากในทุกครั้งที่สำรวจ สอดคล้องกับค่าปริมาณน้ำในดินตะกอนที่สูงมากเช่นกันโดยเป็นไปตามความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างปริมาณน้ำในดินตะกอนและปริมาณสารอินทรีย์ในดินตะกอน

    ศึกษาคุณสมบัติของดินตะกอนตามระดับความลึกตั้งแต่ชั้นผิวหน้าดินลงไปจนถึง 10 เซนติเมตร เพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงของตะกอนที่ทับถมกันภายในระยะเวลาหนึ่งๆ ได้ผลการศึกษาดังภาพด้านล่าง

    ปริมาณน้ำในดินตะกอนตามระดับความลึกในเดือนมิถุนายน 2559 ไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงมากนักในช่วงชั้นดิน 10 เซนติเมตรแรก แนวโน้มของเส้นกราฟเป็นเส้นตรงดิ่งลงมา แสดงให้เห็นว่าการสะสมของตะกอนใหม่ในระบบพื้นท้องน้ำเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนมีชั้นผิวหนาดินที่ทับถมไปเรื่อยๆ อย่างไม่แน่นหนามาก ยกเว้นใน NH2, NH9 และ NH12 ที่ระดับชั้นดินบนสุด (ชั้นความลึก 0-1 เซนติเมตร) มีน้ำอยู่ในมวลดินมากและลดลงอย่างรวดเร็วในชั้นต่อมา (ชั้นความลึก 1 – 2 เซนติเมตร) ขณะที่เดือนตุลาคม 2559 จะเห็นการลดลงของปริมาณน้ำในดินตะกอนอย่างรวดเร็วเมื่อถึงชั้นดินที่ 2 – 3 เซนติเมตร แสดงให้เห็นว่าหน้าดินเดิมที่ถูกทับถมลงไป 3 เซนติเมตรนั้นเริ่มจับตัวกันหนาขึ้นก่อนที่ตะกอนเบาใหม่จะตกลงมา ในเดือนกุมภาพันธ์ 2560 ในหลายสถานีมีการลดลงของปริมาณน้ำในดินอย่างรวดเร็วในช่วง 2 เซนติเมตรแรก ขณะที่เดือนมิถุนายน 2560 โดยพื้นที่ส่วนใหญ่แล้วปริมาณน้ำในดินตะกอนไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นไปในรูปแบบเดียวกับเดือนมิถุนายน 2559

    อีกหนึ่งสาเหตุที่ทำให้การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำในดินในระดับความลึกของดินชั้นต่างๆ มีความไม่แน่นอน มีการเพิ่มขึ้นลดลงอย่างไม่มีทิศทาง ได้แก่ องค์ประกอบของพื้นท้องน้ำในแต่ละชั้นที่ไม่ได้มีแค่อนุภาคดินหรือทรายเพียงอย่างเดียว แต่อาจมีวัตถุอื่นเข้ามาปะปนอยู่ด้วยในปริมาณมาก โดยเฉพาะหนองหารซึ่งเป็นแหล่งน้ำที่มีพรรณไม้น้ำขึ้นอยู่อย่างหนาแน่นและผสมปนเปเข้ากับดินจนเป็นพื้นท้องน้ำที่มีโครงสร้างค่อนข้างหลามในช่วง 10 เซนติเมตรแรก

    ปริมาณสารอินทรีย์รวมในดินตะกอนมีทิศทางของการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกันกับปริมาณน้ำในดิน แต่จะมีความแตกต่างระหว่างชั้นดินน้อยกว่าโดยเฉพาะในพื้นที่ที่เป็นทราย ซึ่งมีสารอินทรีย์สะสมอยู่น้อยในทุกระดับความลึกอยู่แล้ว นอกจากนี้ การมีเส้นกราฟที่ดิ่งเป็นเส้นตรงแสดงให้เห็นลักษณะตะกอนที่มีคุณภาพคล้ายคลึงกันหรือเป็นตะกอนประเภทเดียวกันตกลงมาทับถมอย่างรวดเร็ว ถ้าเป็นตะกอนอินทรีย์จะเป็นตะกอนที่ย่อยสลายได้ยากและใช้เวลานานจนทำให้มีการทับถมกันลงมาเพิ่มในขณะที่หน้าดินเดิมยังไม่สามารถย่อยสลายลงไปได้ทัน ซึ่งตะกอนประเภทนี้อาจจะเป็นเศษซากพรรณไม้น้ำมากกว่าตะกอนจากแพลงก์ตอนพืชที่ย่อยสลายได้รวดเร็วกว่า

    ซัลไฟด์และสารประกอบซัลไฟด์เป็นผลผลิตจากกระบวนการย่อยสลายในสภาวะไม่มีออกซิเจนซึ่งมีความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำ โดยเฉพาะสัตว์หน้าดินที่ได้รับอันตรายมากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่น ความเป็นพิษของซัลไฟด์จะเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำมีสภาวะเป็นกรดหรือมีค่า pH ต่ำ โดยทั่วไปสามารถพบซัลไฟด์ในปริมาณสูงในพื้นที่ที่มีซากสิ่งมีชีวิตและสารอินทรีย์มาก

    ปริมาณซัลไฟด์รวมในดินตะกอน มีค่าในช่วง ไม่สามารถตรวจวัดได้ – 0.167 มิลลิกรัมต่อกรัมของน้ำหนักดินแห้ง ในเดือนมิถุนายน 2559, มีค่า ไม่สามารถตรวจวัดได้ – 0.470 มิลลิกรัมต่อกรัมของน้ำหนักดินแห้ง ในเดือนตุลาคม 2559, มีค่า ไม่สามารถตรวจวัดได้ – 0.166 มิลลิกรัมต่อกรัมของน้ำหนักดินแห้ง ในเดือนกุมภาพันธ์ 2560 และมีค่า ไม่สามารถตรวจวัดได้ – 0.339 มิลลิกรัมต่อกรัมของน้ำหนักดินแห้ง ในเดือนมิถุนายน 2560 ตามลำดับ โดยปกติแล้วจะไม่พบซัลไฟด์ในพื้นที่ที่มีออกซิเจนเพียงพอและพื้นท้องน้ำค่อนข้างสะอาด เช่นพื้นทราย ดังกรณีของสถานี NH4 และ NH6 เป็นต้น และมีโอกาสพบก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นมากในพื้นท้องน้ำที่มีสารอินทรีย์สะสมอยู่มากจนปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอต่อการย่อยสลายสารอินทรีย์ภายในชั้นดิน ดังเช่นสถานี NH5 ที่มีค่าซัลไฟด์สูงที่สุดในทุกเดือนที่สำรวจและระดับที่พบนั้นถือว่ามีปริมาณสะสมที่ค่อนข้างสูงถึงสูง (จารุมาศ และ เชษฐพงษ์, 2552) อันจะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำมากขึ้นหากมีการสะสมของซัลไฟด์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งพื้นที่ NH5 นั้นถือว่าเป็นจุดที่มีพรรณไม้น้ำขึ้นอยู่เป็นปริมาณมากและมีการทับถมกันค่อนข้างหนามาก การแก้ปัญหาในบริเวณนี้อาจเป็นการเก็บเกี่ยวพรรณไม้น้ำออกจากพื้นที่หรือการขุดลอกพื้นท้องน้ำในส่วนที่มีการทับถมอย่างหนาแน่น ก็จะช่วยให้พื้นดินสัมผัสกับออกซิเจนจากมวลน้ำได้มากขึ้น