มว. กับการตรวจวัดโลหะตามมาตรฐานน้ำดื่มในประเทศไทย

“น้ำ” มีความสำคัญต่อชีวิตต่างๆ บนโลกใบนี้ ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์ สัตว์ หรือพืช ล้วนอาศัยน้ำในการดำรงชีวิต และร่างกายมนุษย์มีน้ำเป็นส่วนประกอบมากถึง 70%

ดังนั้น น้ำจึงมีความจำเป็นและสำคัญเป็นอย่างยิ่ง แต่ใครจะรู้บ้างว่า “น้ำสะอาด” มีประโยชน์ต่อร่างกายขนาดไหน มาดู 9 ประโยชน์ที่ซ่อนอยู่ในน้ำสะอาด ^[1] กันดีกว่า

หากพูดถึง “น้ำบริโภค” หรือ “น้ำดื่ม” ร่างกายมนุษย์ต้องการน้ำดื่มที่สะอาด มีคุณภาพไม่ด้อยไปกว่าเกณฑ์กำหนดทั้งด้านกายภาพ เคมีทั่วไป และโลหะปนเปื้อน

จากความสำคัญข้างต้น และปัญหามลพิษทางน้ำจากการปนเปื้อนทั้งของเสียจากภาคอุตสาหกรรม เกษตรกรรม การดำรงชีวิตประจำวัน หรือแม้กระทั่งการผุกร่อนตามธรรมชาติของแร่ธาตุในหินหรือดิน ทำให้หลายหน่วยงานทั่วโลกตระหนักและหันมาให้ความสำคัญกับความปลอดภัยของน้ำดื่มมากขึ้น เพื่อสุขภาพและคุณภาพชีวิตที่ดีของประชาชน

องค์การอนามัยโลก (World Health Organization, WHO) ได้เผยแพร่ The Guidelines for drinking-water quality^[2] เพื่อเป็นแนวทางที่ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับกฎระเบียบและการกำหนดมาตรฐานทั่วโลก หลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป ญี่ปุ่น และจีน จะมีมาตรฐานเกี่ยวกับปริมาณโลหะในน้ำดื่มเป็นของตนเอง รวมถึงประเทศไทยด้วย ซึ่งชนิดและปริมาณของโลหะที่ต้องติดตามและควบคุม จะมีความแตกต่างกันไป

แต่โดยภาพรวม สามารถแบ่งโลหะได้ 2 ประเภท คือ โลหะที่เป็นพิษ เช่น แคดเมียม ตะกั่ว ปรอท และสารหนู จะถูกกำหนดปริมาณสูงสุดในระดับไมโครกรัมต่อลิตร (parts per billion, ppb) ต่ำๆ ในขณะที่โลหะที่เป็นอันตรายน้อยกว่า เช่น ทองแดงและสังกะสี ถูกควบคุมที่ระดับมิลลิกรัมต่อลิตร (parts per million, ppm) รายละเอียดเกณฑ์กำหนดสูงสุดของโลหะในน้ำดื่มที่อนุญาตให้มีของประเทศไทย ดังแสดงในตารางด้านล่าง

จากตารางข้างต้นจะเห็นว่า เกณฑ์กำหนดสูงสุดของโลหะต่างๆ ในน้ำดื่มที่อนุญาตให้มี อยู่ในระดับต่ำมาก และต้องตรวจวัดโลหะหลายตัว จึงต้องใช้เครื่องมือที่มีความไวในตรวจวัด สามารถวิเคราะห์โลหะได้ถึงขีดจํากัดการตรวจวัดที่ระดับความเข้มข้นไมโครกรัมต่อลิตร ขึ้นกับชนิดโลหะและตัวกลาง ซึ่งเครื่องมือวัดที่ตอบโจทย์ คือ Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS)

โดย ICP-MS อาศัยหลักการการใช้พลังงานจากพลาสมาของก๊าซอาร์กอน ทำให้โลหะต่างๆ ในตัวอย่างเกิดการแตกตัวเป็นไอออนอิสระในสภาวะที่เป็นก๊าซ ไอออนที่เกิดขึ้นจะถูกแยกมวลและตรวจวัดค่าสัญญาณของจำนวนไอออน ซึ่งค่าความเข้มของสัญญาณของจำนวนไอออนจะแปรผันโดยตรงกับปริมาณโลหะในตัวอย่าง ดังตัวอย่างการทำงานของ ICP-MS อย่างง่าย ในภาพด้านล่าง

ในการตรวจวัดโลหะในน้ำนั้น กลุ่มงานวิเคราะห์อนินทรีย์เคมี ฝ่ายมาตรวิทยาเคมีและชีวภาพ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ (มว.) ได้ใช้เครื่องมือที่ชื่อว่า Triple Quadrupole ICP-MS หรือ ICP-MS/MS ซึ่งมีข้อดีกว่า ICP-MS ทั่วไป คือ สามารถแยกมวลที่รบกวนจากมวลที่ต้องการวัดได้ดีกว่า โดยการทำปฏิกิริยากับก๊าซชนิดต่างๆ เพื่อเลื่อนมวล ทำให้ได้ขีดจำกัดในการตรวจวัด หรือความเข้มข้นต่ำสุดในการตรวจววัดที่ดีกว่า และปราศจากตัวรบกวน

ปัจจุบัน มว. ได้เปิดให้บริการตรวจวัดโลหะหลายชนิดในน้ำ ได้แก่ แคดเมียม แคลเซียม โครเมียม ตะกั่ว ทองแดง นิกเกิล ปรอท สตรอนเทียม สังกะสี และสารหนู (สามารถดูรายละเอียดการให้บริการการวัดได้ที่ http://www.nimt.or.th/etrm/index.php) แต่ช่วงการตรวจวัดอาจยังไม่ครอบคลุมมาตรฐานโลหะในน้ำดื่มของประเทศไทย อีกทั้งยังมีโลหะอีกหลายชนิดที่อยู่ในขั้นตอนการพัฒนาวิธีวัดเพื่อให้ครอบคลุมเกณฑ์กำหนดข้างต้น และเพื่อให้กระบวนการตรวจวัดโลหะในน้ำดื่มของห้องปฏิบัติการทดสอบน้ำดื่มภายในประเทศมีความถูกต้อง มว. จึงได้ทำการผลิตวัสดุอ้างอิงรับรองโลหะในน้ำดื่ม ที่มีชนิดของโลหะ และระดับความเข้มข้นเดียวกับเกณฑ์มาตรฐานน้ำดื่ม เพื่อให้ห้องปฏิบัติการทดสอบน้ำดื่มภายในประเทศตรวจสอบความใช้ได้ของวิธีวัดก่อนทำการวัดตัวอย่างจริง ทั้งนี้ คาดว่าจะสามารถเปิดให้บริการวัสดุอ้างอิงรับรองโลหะในน้ำดื่มได้ในปี พ.ศ. 2565