มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) พัฒนา "ทุ่นตรวจวัดและแจ้งเตือนคุณภาพน้ำพลังงานแสงอาทิตย์” แบบเรียลไทม์ ช่วยเฝ้าระวังและแจ้งเตือนการรุกล้ำของน้ำเค็มแก่เกษตรกรและชุมชนริมคลอง เพื่อเตรียมตัวรับมือได้อย่างทันท่วงที

หากเอ่ยถึง ส้มบางมด ในอดีตเป็นผลไม้ที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก สร้างรายได้และชื่อเสียงให้กับคลองบางมด แต่จากปัญหาน้ำเค็มรุกล้ำอย่างต่อเนื่องยาวนาน ส่งผลกระทบต่อชาวสวนส้ม ทำให้ปัจจุบันสวนส้มบางมดกำลังจะเลือนหายไปจากพื้นที่ และการขาดแคลนน้ำจืดยังส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลผลิตไม้ผลพืชสวนของเกษตรกร และสัตว์น้ำของผู้ทำประมงน้ำจืดในพื้นที่เขตราษฎร์บูรณะ ทุ่งครุ และบางขุนเทียน มากกว่า 200 ครัวเรือน ครอบคลุมพื้นที่กว่า 500 ไร่ ทำให้ชาวบ้านต้องเลิกทำเกษตรไปหลายราย

“ต้องยอมรับว่า เกษตรกรที่อยู่ริมคลองบางมดจะรู้กันดีอยู่แล้วว่า น้ำจะเค็มเกือบตลอดทั้งปี จึงไม่นิยมใช้น้ำเพื่อเกษตรกรรม ส่วนใหญ่จะใช้น้ำประปา ทำให้ปัจจุบันสถานะของคลองจึงไม่ได้เป็นคลองเพื่อเกษตรกรรม แต่เป็นคลองเพื่อรองรับและรอการระบายน้ำออกสู่แม่น้ำเจ้าพระยา ผ่านประตูระบายน้ำ เกษตรกรจึงต้องปรับตัวหันไปปลูกพืชที่สามารถทนต่อน้ำเค็มได้ เช่น มะพร้าว และขุดบ่อกักเก็บน้ำจืดไว้ใช้ในร่องสวนของตัวเอง”

แม้ที่ผ่านมาเพื่อแก้ปัญหานี้หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ได้ใช้วิธีการให้เจ้าหน้าที่เขต ลงพื้นที่เก็บตัวอย่างน้ำในคลองนำไปตรวจวัดค่าความเค็ม หากพบว่ามีน้ำเค็มเกินค่ามาตรฐานที่กำหนด (สูงกว่า 1.2 ppt ) ก็จะประกาศแจ้งเตือนให้กับเกษตรกรในพื้นที่ทราบอยู่แล้ว แม้จะแก้ปัญหาได้ในระดับหนึ่ง แต่ก็ยังไม่สามารถแจ้งเตือนน้ำเค็มรุกล้ำได้อย่างทันท่วงที

คณะทำงานโครงการมหาวิทยาลัยกับชุมชนและสังคม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) จึงมีแนวคิดให้มีการ “พัฒนาทุ่นตรวจวัดและแจ้งเตือนคุณภาพน้ำพลังงานแสงอาทิตย์” ขึ้น เพื่อใช้ตรวจสอบและติดตามสถานการณ์การรุกล้ำของน้ำเค็มในคลองบางมดและคลองสาขา เฝ้าระวังและแจ้งเตือนคุณภาพน้ำโดยเฉพาะค่าความเค็มที่สูงกว่ามาตรฐานกำหนดให้กับเกษตรกร เพื่อเตรียมป้องกันและรับมือได้อย่างทันท่วงที ทางคณะทำงานคาดหวังว่าเครื่องมือนี้จะมีส่วนช่วยให้เกษตรกรสามารถประเมินสถานการณ์น้ำ เพื่อเตรียมตัวให้ทันกับการเปลี่ยนแปลงของธรรมชาติที่เกิดขึ้น และฐานข้อมูลคุณภาพน้ำที่ได้เก็บรวบรวมไว้ ยังใช้เป็นเครื่องมือในการวางแผนการบริหารจัดการน้ำของชุมชน รวมถึงหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้ในอนาคต โดยได้รับทุนสนับสนุนการดำเนินงานพัฒนาและติดตั้งจาก มจธ. จำนวน 5 เครื่อง และ Claremont McKenna College สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นความร่วมมือด้านงานวิจัยระหว่างสถาบันการศึกษา จำนวน 1 เครื่อง รวมทั้งสิ้น 6 เครื่อง ระยะเวลาดำเนินการตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ - กันยายน 2566

นายอนุสรณ์ รัตนะธนโอภาส วิศวกรจากสถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ มจธ. และผู้พัฒนาทุ่นตรวจวัดฯ กล่าวว่า ปกติปัญหาของเกษตรกรรมคือ น้ำเค็มรุกล้ำในช่วงหน้าแล้ง แต่เกษตรกรในพื้นที่บางมดซึ่งเป็นเกษตรในเมือง ทั้งปริมาณและทิศทางการไหลของน้ำจะไม่ขึ้นลงตามธรรมชาติ ขึ้นอยู่กับการเปิด-ปิดประตูระบายน้ำสู่แม่น้ำเจ้าพระยา เพื่อป้องกันน้ำท่วมชุมชนและที่อยู่ศัยเป็นหลัก ดังนั้น เกษตรกรในพื้นที่บางมดจึงประสบปัญหาทั้งในหน้าแล้งและหน้าฝน ในอดีตวิธีแก้ปัญหาของเกษตรกร หากทราบถึงสถานการณ์ช่วงน้ำเค็มรุกล้ำเข้ามาในพื้นที่ จากการแจ้งเตือนของหน่วยงานต่างๆ จะเร่งปิดประตูระบายน้ำ กันน้ำเค็มเข้าสวนทันที หรือหากมีระยะเวลาให้เตรียมตัวรับมือ ก็อาจขุดลอก ร่องสวนให้ลึกขึ้น เพื่อเพิ่มพื้นที่เอาน้ำจืดเข้ามากักเก็บไว้ก่อน แล้วค่อยปิดประตูระบายน้ำของสวน หรือบางรายที่ไม่มั่นใจคุณภาพน้ำในคลอง ต้องยอมจ่ายค่าน้ำประปา เพื่อนำมารดพืชผักของตนเองไปตลอดทั้งปี พอเราพัฒนาทุ่นตรวจวัดและแจ้งเตือนคุณภาพน้ำฯ เครื่องต้นแบบจำนวน 2 เครื่อง ทำเป็นระบบอัตโนมัติส่งข้อมูลแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์บนสมาร์ทโฟนของเกษตรกร และทดลองใช้ได้ผลสำเร็จ ตัวทุ่นมีน้ำหนักเบา สามารถเคลื่อนย้ายไปติดตั้งได้ทุกที่ แม้สายส่งไฟฟ้าเข้าไปไม่ถึง และต้นทุนต่ำ ในราคาที่เกษตรกรสามารถเข้าถึงได้ ทำให้ได้รับความสนใจจากเกษตรกร กลุ่มผู้ใช้น้ำ และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ทางสำนักงานเขตทุ่งครุจึงได้ทำหนังสือขอความอนุเคราะห์มายังมหาวิทยาลัยให้พัฒนาทุ่นฯ เพิ่มอีก 3 เครื่อง นอกจากนี้ Professor Katie Purvis-Roberts จาก Claremont McKenna College ซึ่งทำงานวิจัยเรื่องสิ่งแวดล้อมและคุณภาพน้ำในคลองบางมด ร่วมกับ มจธ. ได้สนับสนุนงบพัฒนาทุ่น เพื่อติดตั้งที่บริเวณปากประตูน้ำระบายน้ำดาวคะนองออกสู่แม่น้ำเจ้าพระยา อีก 1 เครื่องเป็นความร่วมมือด้านงานวิจัยระหว่างสถาบันการศึกษา

ทุ่นตรวจวัดและแจ้งเตือนคุณภาพน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ ประกอบด้วย แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 20 วัตต์สำหรับผลิตไฟฟ้าให้ระบบ มี Router Wi-fi ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ทุ่นลอยน้ำมีน้ำหนักเบาเคลื่อนย้ายสะดวก แต่สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้สูงสุดได้ถึง 70 กิโลกรัม และเซ็นเซอร์ตรวจวัดคุณภาพน้ำ ที่ดัดแปลงและพัฒนามาจากเซ็นเซอร์สำหรับตรวจวัดคุณภาพน้ำในอควาเรียม ที่วัดค่าคุณภาพน้ำได้ถึง 6 พารามิเตอร์ (ความเค็ม อุณหภูมิ ความถ่วงจำเพาะ กรด-ด่าง การนำไฟฟ้า และของแข็งที่ละลายน้ำ) จุดเด่นของเครื่อง คือ เมื่อค่าความเค็มในน้ำสูงกว่า 1.2 ppt (ค่าความเค็มที่เป็นอันตรายต่อพืช) ทุ่นตรวจวัดจะส่งข้อมูลแจ้งเตือนเข้าไปในแอปพลิเคชันบนมือถือแบบเรียลไทม์ เกษตรกรสามารถนำข้อมูลที่ได้ ไปวางแผนการจัดการน้ำในพื้นที่ของตนเองหรือสูบน้ำเข้ามากักเก็บไว้ก่อนที่น้ำเค็มจะรุกล้ำเข้ามาได้อย่างทันท่วงที นอกจากนี้ยังเก็บบันทึกข้อมูลน้ำย้อนหลังเป็นรายชั่วโมงเพื่อนำข้อมูลไปใช้ในการวิเคราะห์แผนการจัดการน้ำ นอกจากนี้ทุ่นยังมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เคลื่อนย้ายสะดวก ติดตั้งได้ทุกพื้นที่แม้สายส่งไฟฟ้าเข้าไปไม่ถึง และราคาถูก

ปัจจุบันคณะทำงานได้ดำเนินการพัฒนาและติดตั้งทุ่นตรวจวัดฯ เรียบร้อยแล้วทั้ง 6 จุด ได้แก่ จุดที่ 1 คลองบางมด ติดตั้งที่หน้าบ้านของสวนมะพร้าวลุงวิชัย แขวงท่าข้าม เขตบางขุนเทียน (ตรงข้ามมัสยิดนูรุลหุดา พุทธบูชา 36 แยก 8) เนื่องจากคลองบางมดเป็นคลองหลักที่ชุมชนมีการนำน้ำไปใช้และไหลไปตามลำปะโดงต่างๆ ถือเป็นจุดแรกที่ทำการทดสอบและได้ผลสำเร็จ นำไปสู่การขยายผลต่อในจุดอื่นๆ จุดที่ 2 คลองรางแม่น้ำ เซฟติสท์ฟาร์ม (ประชาอุทิศ 76) เป็นจุดรับน้ำจาก 3 พื้นที่ (พระสมุทรเจดีย์, ทุ่งครุ และบางขุนเทียน) ถือเป็นจุดจุดรับน้ำต้นทาง ที่สามารถตรวจวัดคุณภาพน้ำก่อนที่จะไหลเข้าลำคลองบางมด

จุดที่ 3 คลองขุดเจ้าเมือง ครุใน (สุขสวัสดิ์ 70 แยก 16) เป็นคลองที่เชื่อมต่อมาจากพระประแดง ถือเป็นจุดรับน้ำต้นทาง จุดที่ 4 คลองรางราชพฤกษ์น้อย หรือคลองตาเหลือ อยู่ใกล้กับกลุ่มท่องเที่ยวชุมชนกัมปงในดงปรือ (ประชาอุทิศ 72) เป็นพื้นที่ที่มีการเลี้ยงปลาค่อนข้างมาก (ประมงน้ำจืด) ถือเป็นจุดที่เกษตรกรและผู้ทำประมงได้รับความเดือดร้อนจากน้ำเค็มค่อนข้างมาก จุดที่ 5 คลองค้างคาว (ประชาอุทิศ 76 ลอดผ่านเลียบทางด่วนสายบางขุนเทียน-พระประแดง) เป็นแหล่งเลี้ยงปลาหรือวังปลาขนาดใหญ่ (ทั้งประมงน้ำจืด และน้ำกร่อย) ในพื้นที่ที่เชื่อมต่อกับเขตบางขุนเทียน

และจุดที่ 6 คลองดาวคะนอง บริเวณประตูระบายน้ำดาวคะนอง อยู่ในความดูแลของสถานีสูบน้ำคลองดาวคะนอง ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างแม่น้ำเจ้าพระยากับคลองสาขา ทุ่นที่ติดตั้งในจุดนี้มีความแตกต่างจาก 5 ทุ่นข้างต้น คือ จัดทำเป็นสถานีแบบถาวร เนื่องจากเป็นปากคลองขนาดใหญ่ก่อนออกสู่แม่น้ำเจ้าพระยา ระดับน้ำค่อนข้างลึก และมีเรือสัญจรเข้าออกตลอดเวลา เกิดคลื่นน้ำกระแทกเข้าฝั่งอย่างรุนแรง ดังนั้นกล่องควบคุมและแผงโซลาร์เซลล์ จึงติดตั้งไว้บนฝั่งแทนการลอยน้ำเพื่อป้องกันความเสียหาย และสะดวกในการดูแลรักษา

จารุวรรณ แสงอรุณ ตัวแทนเกษตรกรกลุ่มสัตว์น้ำทุ่งครุ กล่าวว่า “ปัจจุบันทางกลุ่มฯ มี สมาชิกประมาณ 150 คน ปัญหาที่พบกันสวนใหญ่ คือ นาก และน้ำเค็ม โดยเฉพาะค่าความเค็ม เพราะ ปลานิล ปลายี่สก และปลาตะเพียน ถ้าค่าความเค็มตั้งแต่ 3 ppt ให้เฝ้าระวัง ส่วนปลาจาระเม็ด ถ้าความเค็มตั้งแต่ 2 ppt ขึ้นไปก็ควรระมัดระวังเช่นกัน หากปิดประตูกั้นน้ำไม่ทัน น้ำเค็มเข้าท่วมบ่อปลา ต้องรีบนำปลาขึ้นจากบ่อ ซึ่งบางครั้งก็ไม่ทัน ปัจจุบันพอได้ทุ่นฯ ตัวนี้มาใช้งานง่ายและสะดวกมากขึ้น ไม่ต้องคอยตรวจวัดด้วยเครื่องวัดแบบเดิม ไม่ต้องรอผลวิเคราะห์นาน สามารถตรวจดูค่าความเค็มได้จากมือถือ อยู่ที่ไหนก็วัดได้ มีความแม่นยำ รู้ผลรวดเร็ว ทำให้มั่นใจ ซึ่งในฐานะแกนนำกลุ่ม ตนจะเรียกประชุมกลุ่มเพื่อแจ้งให้สมาชิกทราบว่า ตอนนี้เรามีทุ่นฯ เตือนน้ำเค็มแล้ว ใครสนใจให้โหลดแอปพิเคชั่นลงมือถือ เพื่อจะได้ทราบสถานการณ์น้ำเค็มได้ทันท่วงที”

อย่างไรก็ตาม จากการวิเคราะห์ข้อมูลจากทุ่นตรวจวัดฯ ที่ติดตั้งในจุดที่ 6 (ประตูน้ำดาวคะนองออกสู่แม่น้ำเจ้าพระยา) เมื่อเดือน ก.ย. พบว่า ในช่วง 2-3 เดือนที่ผ่านมาไม่พบปัญหาการรุกล้ำน้ำเค็มที่เข้ามาจากแม่น้ำเจ้าพระยา ขณะที่คลองบางมดและคลองสาขาในพื้นที่ยังคงประสบปัญหาน้ำเค็มอย่างต่อเนื่อง คณะทำงานฯ กล่าวว่า ปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มที่พบ เกิดจากภายในคลองบางมดมากกว่า โดยน้ำเค็มที่รุกล้ำ ส่วนใหญ่ไหลเข้ามาทางพื้นที่รอยต่อระหว่างเขตบางขุนเทียน และสมุทรปราการ ดังนั้น มจธ. จึงเตรียมขยายโครงการในปีถัดไป เพื่อพัฒนาและติดตั้งทุ่นตรวจวัดฯ เพิ่มขึ้นในจุดเชื่อมต่อคลองบางมดที่สำคัญต่อไป

“หลังจากนี้ คณะทำงานมีแนวคิด ต่อยอดพัฒนาทุ่นต้นแบบรุ่นใหม่ โดยเพิ่มคุณสมบัติการตรวจวัดทิศทางการไหล และระดับน้ำในคลอง เพื่อคาดการณ์และทำนายระยะเวลาที่มวลน้ำเค็มเคลื่อนตัวเข้าสู่พื้นที่ เกษตรกรจะมีเวลาในการเตรียมตัวรับมือได้อย่างทันท่วงที รวมถึงสร้างเครือข่ายการแจ้งเตือนน้ำเค็มระหว่างกลุ่มผู้ใช้น้ำขนาดเล็กระดับเขต ก่อนขยายไปสู่เขตอื่นที่ใหญ่ขึ้นในอนาคต ขณะนี้กำลังอยู่ระหว่างการทดสอบระบบ คาดว่าจะเริ่มดำเนินการได้ในต้นปีหน้า” อนุสรณ์ กล่าว