น้ำเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญ มีความสัมพันธ์และส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้ ปัจจุบันการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่เกิดขึ้นส่งผลให้เกิดภัยพิบัติธรรมชาติไม่ว่าจะเป็นภัยแล้ง น้ำท่วม พายุ ซึ่งผลกระทบเหล่านี้ส่งผลถึงการใช้น้ำของมนุษย์ทำให้ต้องเผชิญกับการขาดแคลนน้ำถึงขั้นวิกฤตในฤดูแล้ง ขาดแหล่งน้ำธรรมชาติเพื่อใช้อุปโภค บริโภค ตลอดจนระบบบำบัดน้ำเสียให้เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ ก่อให้เกิดปัญหาความมั่นคงทางด้านอาหาร และสุขอนามัย การสร้างจิตสำนึกให้ทุกคนมีความรู้ความเข้าใจ ร่วมมือกันให้เกิดความตระหนักและเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการใช้น้ำอย่างคุ้มค่าเพื่อแก้ปัญหาวิกฤตทางด้านน้ำและสุขอนามัย วันน้ำโลก (World Water Day) ตรงกับ วันที่ 22 มีนาคม ของทุกปี จัดว่าเป็นวันสำคัญวันหนึ่งที่มุ่งเน้นให้ประชาคมโลกร่วมกันอนุรักษ์ ฟื้นฟู และใช้ประโยชน์จากทรัพยากรน้ำอย่างรู้คุณค่า โดยในปี 2566 นี้ องค์การสหประชาชาติได้กำหนดหัวข้อ “เร่งการเปลี่ยนแปลง” เพื่อเชิญชวนให้ทุกคนร่วมมือกันปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการอุปโภคและบริโภค และการใช้ประโยชน์จากน้ำ ปลูกจิตสำนึกให้ทุกคนร่วมกันอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำให้คงอยู่ ให้มีความยั่งยืนและมั่นคงในการดำรงชีวิตในปัจจุบันที่โลกกำลังเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

วันน้ำโลก (World Water Day)

     จากการประชุมเรื่องสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาแห่งสหประชาชาติ ที่เมืองริโอ เดอ จาเนโร ประเทศบราซิล เมื่อวันที่ 22 มีนาคม พ.ศ. 2535 มีเนื้อหาสำคัญในการสร้างความตระหนักในการใช้ทรัพยากรน้ำ องค์การสหประชาชาติ จึงได้มีแนวคิดในการทำให้ประเทศสมาชิกทั่วโลกเฝ้าระวังทรัพยากรน้ำ ในประเทศนั้นๆ วันน้ำโลกจึงได้ถือกำเนิดขึ้น และองค์การสหประชาติ ได้กำหนดหัวข้อกิจกรรม (Theme) ในแต่ละปี เพื่อให้สมาชิกทั่วโลกได้ร่วมกันส่งเสริมและสร้างความตระหนักร่วมกันทั่วโลก ตัวอย่างหัวข้อในแต่ละปีที่ได้รณรงค์ให้สมาชิกทั่วโลกดำเนินการร่วมกันมาเกือบ 30 ปี มีดังนี้

      ในปีแรก (ค.ศ. 1994) ได้มุ่งเน้นว่าการอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำเป็นหน้าที่ของทุกคน และในปี ค.ศ. 1998 ได้เริ่มมุ่งเน้นไปที่น้ำใต้ดิน เพื่อให้ครอบคลุมวัฏจักรของน้ำทั้งระบบ และเริ่มมีมุมมองในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศซึ่งส่งผลกระทบต่อทุกระบบบนโลก ในปีนี้ องค์การสหประชาชาติได้รณรงค์ให้ร่วมกันเร่งเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของประชาคมโลกในการอุปโภค การบริโภคและการจัดการน้ำเพื่อแก้ไขวิกฤติน้ำที่เกิดขึ้นทั่วโลก รวมทั้งการร่วมด้วยช่วยกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย การพัฒนาที่ยั่งยืน หรือ Sustainable Development Goal (SDG) ในข้อที่ 6 ว่าด้วยเรื่องการจัดการน้ำและสุขอนามัย ภายปี ค.ศ. 2030 ที่กำลังจะมาถึง

     โครงการ GLOBE สสวท. ได้จัดกิจกรรมวันน้ำโลกในปีนี้โดย เชิญชวนให้เรียนรู้การตรวจวัดข้อมูลเรื่อง “น้ำ” ด้วยหลักวิธีดำเนินการ ตรวจวัดของโครงการ GLOBE ผ่านทางเว็บไซต์ GLOBE (www.globe.gov) และให้ส่งผลงานในรูปแบบที่เหมาะสม เช่น Infographic, Mind Map, การบรรยายพร้อมภาพประกอบ โดยนำเสนอแนวคิดการแก้ปัญหาแหล่งน้ำในชุมชนจากการระบุปัญหาของแหล่งน้ำในชุมชน จากนั้นเลือกใช้หลักวิธีดำเนินการตรวจวัดเรื่องน้ำที่สามารถนำไปใช้ตรวจวัดและแก้ปัญหา แหล่งน้ำในชุมชนที่เลือก และนำเสนอแนวทางการแก้ปัญหาที่เหมาะสม

ภาพ 1 ตัวอย่างผลงานที่ส่งเข้าร่วมกิจกรรมวัน World Water Day 2023

การส่งเสริมการเรียนรู้ทางด้านน้ำอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ตามแนวทาง GLOBE

     การสร้างความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมผ่านการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม เป็นแนวทางหนึ่งในการสร้างความตระหนักในการอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำผ่านการเรียนรู้ และมีความยั่งยืน ในที่นี้ขอยกตัวอย่างการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมตามแนวทางของโครงการ GLOBE ซึ่งได้มีการจัดทำตัวอย่างการใช้หลักวิธีดำเนินการตรวจวัดที่เป็นมาตรฐานสากล โดยเน้นการตรวจวัดคุณภาพน้ำซึ่งเป็นทรัพยากรทางธรรมชาติ ที่สำคัญสำหรับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต และเป็นกุญแจสำคัญของปฏิกิริยาทางเคมีที่สำคัญ ซึ่งปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้จะส่งผลต่อองค์ประกอบหลักที่สำคัญ เช่น ดิน บรรยากาศ แหล่งน้ำ และยังส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยบริเวณนั้นด้วย เช่น การเกิดฝนกรดที่เกิดจากการจับตัวของหยาดน้ำฟ้ากับละอองลอยในอากาศ เมื่อฝนตกลงมาทำให้เกิดการย่อยสลายของหินหรือแร่ธาตุ เมื่อเวลาผ่านไป และเมื่อน้ำพาสารประกอบเหล่านี้ไหลไปรวมกัน ในแหล่งน้ำจะส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในแหล่งน้ำนั้นๆ ต่อไป

GLOBE Water Quality Protocol Bundle

      GLOBE Program ได้เสนอแนะผังมโนทัศน์ (Concept Map) ในการตรวจวัดคุณภาพน้ำ โดยองค์ประกอบหลักของระบบโลกที่เกี่ยวข้องประกอบด้วย น้ำ (ได้แก่ ความเป็นด่างของน้ำ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ ความเค็มของน้ำ อุณหภูมิน้ำ ความเป็นกรด-ด่างของน้ำ (pH) ความโปร่งใสของน้ำ ปริมาณไนเตรต) บรรยากาศ (ได้แก่ หยาดน้ำฟ้า) และดิน (ได้แก่ ความเป็นกรด-ด่างในดิน) ดังภาพ 2

ภาพ 2 ผังมโนทัศน์ (Concept Map) ในการตรวจวัดคุณภาพน้ำ

     น้ำจะอยู่ในแหล่งต่างๆ ในธรรมชาติ เริ่มตั้งแต่ในส่วนของบรรยากาศ ปัจจัยที่เน้น ได้แก่ หยาดน้ำฟ้า ซึ่งจะส่งผลต่อปริมาณน้ำที่จะไหลลงสู่แหล่งน้ำและคุณภาพน้ำในเส้นทางที่ไหลผ่าน รวมทั้งปริมาณฝนก็ส่งผลต่อคุณภาพของน้ำโดยตรง เช่น ความโปร่งใสของน้ำหากมีปริมาณมาก และเกิดดินถล่มจะทำให้นํ้าในบริเวณนั้นขุ่นมาก ในส่วนของดินปัจจัยที่ระบุ ได้แก่ ค่าความเป็นกรด-ด่างของน้ำ เพราะเมื่อน้ำไหลผ่านลงไปในดินจะเกิดปฏิกิริยาทางเคมี ซึ่งจะส่งผลต่อค่าความเป็นกรด-ด่างในน้ำ และส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในแหล่งน้ำนั้น ๆ อีกด้วย

     สำหรับปัจจัยหลักคือการตรวจวัดเรื่องน้ำ ปัจจัยที่ตรวจวัดต่างๆ ได้แก่ ความเป็นด่างของน้ำ (Alkalinity) ซึ่งสัมพันธ์โดยตรงกับลักษณะทางธรณีที่น้ำไหลผ่าน โดยจะส่งผลต่อองค์ประกอบทางเคมีของแหล่งน้ำนั้นๆ และค่าความเป็นด่างของน้ำยังเป็นค่าที่แสดงถึงความเป็นบัฟเฟอร์ของแหล่งน้ำที่จะช่วยควบคุม pH เมื่อแหล่งน้ำนั้นได้รับกรด น้ำที่เป็นบัฟเฟอร์ที่ดีควรมีค่าความเป็นด่างของน้ำมากกว่า 100 ppm as CaCO₃ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำเป็นปัจจัยหลักที่สำคัญ สำหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในน้ำเพื่อบ่งบอกว่าแหล่งน้ำนั้น มีคุณภาพน้ำที่ดี ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่เหมาะกับสิ่งมีชีวิตจะมีปริมาณอย่างน้อย 5 - 6 mg/L แต่ถ้าปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำต่ำกว่า 3 mg/L จะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในน้ำ ความเค็มของน้ำ เป็นการวัดปริมาณเกลือ ที่ละลายในน้ำถึงแม้ว่าหยาดน้ำฟ้าที่ตกลงมาจะเป็นน้ำจืด แต่เมื่อไหลผ่านดินหรือหิน และละลายเกลือออกมาและไหลลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน ซึ่งค่าเฉลี่ยความเค็มของน้ำทะเลในมหาสมุทรของโลก เท่ากับ 35 ppt อุณหภูมิของน้ำมีผลต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในน้ำ ระบบนิเวศในแหล่งน้ำ การวางไข่ของปลา การดำรงชีวิตของปลาและสัตว์น้ำต่างๆ และอุณหภูมิยังมีผลต่อปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำลดลง รวมทั้งค่า pH ของน้ำมีผลต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในน้ำ ความโปร่งใสของน้ำ (Transparency) เป็นการวัดความลึกของแสงที่สามารถส่องผ่านลงไปในน้ำ ความโปร่งใสของน้ำขึ้นกับปริมาณของสารที่แขวนลอยในน้ำ ซึ่งอาจจะเป็นอินทรีย์สาร เช่น แพลงก์ตอน พืช สาหร่าย หรืออาจจะเป็นอนินทรีย์สาร เช่น ตะกอน และ อาจจะเป็นสารที่ละลายในน้ำ เช่น คาร์บอเนต สารเหล่านี้ จะจำกัดการส่องผ่านของแสงที่ส่องผ่านในน้ำ อาจจะทำให้แหล่งน้ำเกิดสี ซึ่งอาจเกิดจากการมีจำนวนและชนิดของแพลงค์ตอนเพิ่มมากขึ้นและส่งผลให้น้ำบริเวณนั้น เปลี่ยนสีไปตามชนิดของแพลงค์ตอนได้ สุดท้ายคือ ปริมาณไนเตรตในน้ำ การเพิ่มขึ้นของปริมาณไนเตรต และปริมาณฟอสเฟตจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น น้ำทิ้งจากชุมชน น้ำทิ้งจากภาคการเกษตร ทำให้มีปริมาณไนเตรตหรือฟอสเฟตมากเกินไป ในแหล่งน้ำ ส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชที่มากเกินไป

     จากปัจจัยที่ใช้ในการตรวจวัดคุณภาพน้ำดังกล่าว GLOBE Program ได้ยกตัวอย่างผลงานวิจัยของนักเรียนที่ส่งผลงานเข้าร่วมการประกวด GLOBE International Virtual Science Symposium (IVSS) โดยนักเรียนทำการศึกษาปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพของพืชที่พบในป่าพรุในสวนพฤกษศาสตร์สากลภาคใต้ (ทุ่งค่าย) อำเภอย่านตาขาว จังหวัดตรัง โดยนักเรียนได้ศึกษาสมบัติของหิน คุณภาพน้ำ และคุณภาพอากาศต่อความหลากหลายของพืช ในป่าพรุ โดยใช้หลักวิธีดำเนินการตรวจวัดของ GLOBE ในการเก็บข้อมูลรายละเอียด เพิ่มเติมสามารถศึกษาได้ดังภาพ 3

ภาพ 3 ตัวอย่างผลงานวิจัยของนักเรียน
https://www.youtube.com/watch?v=sS_WnPFMS5E

     นอกจากการเรียนรู้ผ่านการทำงานวิจัยในการตรวจวัดคุณภาพน้ำ โครงการ GLOBE ยังมีตัวอย่างหลักวิธีดำเนินการตรวจวัดสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ที่ให้ผู้สนใจสามารถเข้าไปเรียนรู้และศึกษาเป็นชุมชนแห่งการเรียนรู้โลกทั้งระบบ โดยศึกษารายละเอียด เพิ่มเติมได้ที่ https://www.globe.gov/es/web/earth-systems/community รวมทั้ง GLOBE Thailand สสวท. ได้จัดกิจกรรมส่งเสริมการเรียนรู้ทางด้านสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ มากมายโดยสามารถติดตามข่าวสาร และเข้าร่วมกิจกรรมดีดีได้ที่ Facebook GLOBE Thailand (https://www.facebook.com/GLOBEThailandOfficial/)

บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ปีที่ 51 ฉบับที่ 241 มีนาคม – เมษายน 2566

ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://emagazine.ipst.ac.th/241/48/

บรรณานุกรม

The GLOBE Program. Water Quality Protocol Bundle. สืบค้นเมื่อ 24 เมษายน 2566, จาก https://www.globe.gov/web/earth-systems/community/water-quality-bundle. UN-Water. World Water Day 2023. สืบค้นเมื่อ 24 เมษายน 2566, จาก https://www.worldwaterday.org/.