การฟื้นฟูน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนสารกำจัดศัตรูพืชโพรฟีโนฟอสด้วยวิธีทางชีวภาพเชิงปรับปรุงโดยใช้หลักการเติมเซลล์ที่ถูกกระตุ้น

สารโพรฟีโนฟอสเป็นสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้กันเป็นจำนวนมากเป็นเหตุให้มีการปนเปื้อนของสารดังกล่าวกระจายทั่วพื้นที่เกษตรกรรม งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาวิธีการกำจัดสารกำจัดศัตรูพืชโพรฟีโนฟอสตกค้างด้วยการเติมเซลล์จุลินทรีย์ที่ถูกกระตุ้น การทดลองแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน คือ 1) การคัดแยกกลุ่มจุลินทรีย์สำหรับการเติมเซลล์ 2) การศึกษาการกระตุ้นการย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสโดยใช้กระบวนการเมตาโบลิซึมร่วม และ 3) การสาธิตการฟื้นฟูน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนสารโพรฟีโนฟอสตามหลักการเติมเซลล์ที่ถูกกระตุ้น ผลการศึกษาในขั้นตอนแรกพบว่า กลุ่มจุลินทรีย์ที่คัดได้เป็นจุลินทรีย์ที่คัดได้เป็นจุลินทรีย์ในกลุ่มเฮเทอโรโทรป ซึ่งใช้สารโพรฟีโนฟอสเป็นแหล่งสารคาร์บอนเดี่ยวได้ กลุ่มจุลินทรีย์สามารถย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสได้ร้อยละ 97 จากการวิเคราะห์วิถีการย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอส พบว่ากลุ่มจุลินทรีย์นี้ย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสเป็นสาน 4-beomo-2-cholorophenol กลุ่มจุลินทรีย์ดังกล่าวประกอบด้วยจุลินทรีย์บริสุทธิ์หลัก 3 ชนิด ซึ่งกำหนดชื่อเรียกว่า PF1 PF2 และ PF3 เป็นสายพันธุ์ Pseudomonas plecoglossicida Pseudomonas aeruginosa และ Pseudomonas aeruginosa ตามลำดับ
ในขั้นตอนที่สองพบว่าชุดทดลองที่เติมกรดซัคซินิคเป็นแหลงคาร์บอนร่วมลดโพรฟีโนฟอสได้ดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับผลจากการเติมกลูโคสและโซเดีนมอะซิเตท อิทธิพลความเข้มข้นของกรดซัคซินิคเริ่มต้น (4-400 mg/L) ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของกลุ่มจุลินทรีย์ไม่มากนัก ชุดทดลิงที่เติมกรดซัคซินิคมีประสิทธิภาพการย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสได้กว่าร้อยละ 80 อัตราการกำจัดสารโพรฟีโนฟอส เท่ากับ 7.90-31.46 mg/L/d
โดยในชุดทดลองที่ให้ผลดีที่สุด คือ ชุดทดลองที่เติมแหล่งคาร์บอนร่วม 400 mg/L สำหรับการย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสที่ความเข้มข้นเริ่มต้นต่าง ๆ (40-120 mg/L) พบว่ากลุ่มจุลินทรีย์จากชุดทดลองต่าง ๆ สามารถย่อยสลายสารได้ร้อยละ 85-91 อัตราการกำจัดสาร เท่ากับ 31-55 mg/L/d นอกจากนี้ยังพบว่าผลการศึกษาจากชุดการทดลองมรามีความเข้มข้นของสารโพรฟีโนฟอส 120 mg/L เกิดปรากฏการณ์ยับยั้งด้วยสารอาหารเอง (substrate inhibition) โดยผลในสภาวะที่มีแหล่งคาร์บอนร่วมอิทธิพลของปรากฏการณ์การยับยั้งดังกล่าวลดลง สำหรับผลการทดลองส่วนสุดท้ายซึ่งจำลองสถานการณ์น้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนในรูปแบบถังปฏิกรณ์คอลัมน์ ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าอัตราการซึมผ่าน (25-100 cm/d) และปริมาณจุลินทรีย์ (105 และ 1015 CFU/mL) เป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสอย่างชัดเจน ผลการวิจัยทั้งหมดนี้บ่งชี้ว่ากลุ่มจุลินทรีย์และจุลินทรีย์บริสุทธิ์ที่เติมมีศักยภาพในการย่อยสลายสารโพรฟีโนฟอสโดยเฉพาะสภาวะที่ถูกกระตุ้น