คณะผู้วิจัย ผศ .ดร. ศิวัช พงษ์เพียจันทร์¹ พนัดดา กันไชย² และ กาญจนา ธรรมนู³  

^1,2 ศูนย์วิจัยและพัฒนาการป้องกันและจัดการภัยพิบัติ สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์  

³ ดร.กาญจนา ธรรมนู สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)

 

หมอกควันจัดได้ว่าเป็นมลพิษทางอากาศที่สำคัญ เป็นผลมาจากกระบวนการเผาไหม้หรือสันดาปที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ ได้แก่ ไฟป่า การเผาเศษพืชหรือเศษวัสดุทางการเกษตร การเผาขยะมูลฝอยจากชุมชน มลพิษจากอุตสาหกรรม เป็นต้น การเผาป่าหรือวัสดุทางการเกษตรในพื้นที่โล่งมีผลอย่างมากต่อการเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบของสารอินทรีย์ในอนุภาคฝุ่นละอองและชนิดของก๊าซที่ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ความเข้มข้นของฝุ่นละอองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่า 2.5 ไมครอน และโอโซนสูง  มีผลต่อคุณภาพของอากาศก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มากขึ้น อนุภาคฝุ่นละอองที่มีขนาดเล็กมากยังมีผลต่อสุขภาพและระบบนิเวศโดยรวมอีกด้วย

 

ด้วยสภาพทางภูมิศาสตร์ในภาคเหนือตอนบนของไทยเต็มไปด้วยภูเขาและหลายบริเวณมีลักษณะเป็นแอ่งกะทะ ทำให้สภาพการไหลเวียนของอากาศในช่วงฤดูร้อนค่อนข้างนิ่ง ส่งผลให้ปัจจุบันเกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้นในเขตพื้นที่ดังกล่าว นับจากเมื่อปี 2550 กรมควบคุมมลพิษได้รายงานปริมาณฝุ่นละอองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10 ไมครอน ที่สถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศ ณ โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย จังหวัดเชียงใหม่ มีค่าถึง 383 ไมโครกรัมต่อปริมาตรอากาศ 1 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งสูงกว่าขีดจำกัดมาตรฐานคุณภาพอากาศของประเทศไทยถึง 3 เท่า (มาตรฐานกำหนดไว้ที่ไม่เกิน 120 ไมโครกรัมต่อปริมาตรอากาศ 1 ลูกบาศก์เมตร) และยังคงมีเหตุการณ์ละอองควันจากการเผาไหม้เกิดขึ้นทุกปี โดยในปีนี้สถานการณ์หมอกควันใน จ.เชียงใหม่ ได้ทวีความรุนแรงถึงขั้นวิกฤต จึงมีคณะนักวิจัยสนใจที่จะศึกษาองค์ประกอบสำคัญทางเคมีในฝุ่นละอองขนาดเล็กในอากาศ เพื่อรวบรวมเป็นข้อมูลที่จะสามารถนำไปใช้ประกอบกับจัดการกับปัญหาการเผาวัสดุทางการเกษตร และวางแผนลดปัญหามลพิษทางอากาศที่จะเกิดขึ้นได้

 

            นักวิจัยได้ศึกษาตัวอย่างของฝุ่นละอองที่มีค่าต่ำกว่า 2.5 ไมครอนเมื่อปี 2554 ของตัวเมืองเชียงใหม่ และชานเมืองจำนวน 3 จุด โดยใช้เทคนิคการดูดกลืนแสงอินฟราเรด หรือที่เรียกว่า“การวิเคราะห์สเปกตรัมอินฟราเรด” ณ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) จังหวัดนครราชสีมา ซึ่งเป็นเทคนิคที่นิยมใช้ในอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์ชนิดของสาร ซึ่งสารต่างชนิดกันจะมีรูปแบบการดูดกลืนแสงที่แตกต่างกันไป งานวิจัยนี้จะทำให้สามารถบ่งบอกถึงปริมาณของสารอินทรีย์ต่างๆ ที่พบในตัวอย่างของละอองลอย โดยเฉพาะในกลุ่มของ ซัลเฟตไอออน (SO₄^2-) ไนเตรตไอออน (NO₃^- ) คาร์บอเนตไอออน (CO₃^2-) แอมโมเนียมไอออน (NH₄⁺) สารออแกโนไนเตรต (R-ONO₂) อะริฟาติกไฮโดรคาร์บอน, หมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิล(เอสเทอร์) (C=O) ซึ่งหลักๆเป็นสารพวกไฮโดรคาร์บอน และ หมู่ฟังก์ชันไนโตรอะโรมาติก (Arom-NO₃) ซึ่งมีผลต่อร่างกายของมนุษย์และสภาพแวดล้อม

 

ผลการวิเคราะห์เบื้องต้นจากสเปกตรัมตัวอยางอนุภาคฝุ่นละออง จำแนกตามชนิดของหมู่ฟังก์ชัน และชนิดของไอออนที่มีอยู่ในฝุ่นละอองพบสารมลพิษจำพวกสารไอออนต่าง ๆ พบ สารซัลเฟตไอออน (SO₄^2-), ไนเตรตไอออน (NO₃^-), แอมโมเนียมไอออน (NH₄⁺) และหมู่ฟังก์ชันอินทรีย์จำพวกสารประกอบไนโตรอะโรมาติกเช่นสาร โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: PAHs) ซึ่งมีฤทธิ์ในการก่อให้เกิดมะเร็ง ในบรรดากลุ่มสารมลพิษที่ตกค้างยาวนาน (Persistent Organic Pollutants: POPs) PAHs เป็นกลุ่มสารพิษที่ตกค้างอยู่ในชั้นบรรยากาศมากที่สุดและมีแหล่งกำเนิดมาจากทั้งแหล่งธรรมชาติเช่น ไฟไหม้ป่าตามธรรมชาติ การระเบิดของภูเขาไฟ รวมทั้งกิจกรรมต่างๆของมนุษย์เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลประเภทต่างๆในระบบขนส่งมวลชน โรงงานอุตสาหกรรม โรงงานไฟฟ้า โรงงานเผาขยะ และโรงงานถลุงแร่อลูมิเนียมผลจากงานวิจัยในอดีตพบว่า จำนวนของผู้ป่วยโรคมะเร็งในปอดแปรผันโดยตรงกับระดับความเข้มข้นของ PAHs ในอากาศ นอกจากนี้รายงานหลายฉบับ กล่าวถึงความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนผู้เสียชีวิตจากโรคระบบทางเดินหายใจและโรคเส้นเลือดหัวใจตีบกับปริมาณความเข้มข้นของอนุภาคแขวงลอยในอากาศที่มี เส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่า 10 ไมครอน ( PM₁₀) ซึ่งมี PAHs เป็นองค์ประกอบสำคัญ งานวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์ต่อความเข้าใจถึงกลไกและลักษณะของฝุ่นละอองขนาดเล็กในแต่ละแหล่ง ซึ่งนำไปสู่การสร้างฐานข้อมูลพื้นฐาน เพื่อนำไปสู่การจัดทำนโยบาย กำหนดมาตรการควบคุม และแก้ไขปัญหามลพิษทางอากาศเพื่อลดจำนวนผู้ป่วยโรคมะเร็งในปอดได้ในอนาคต

 

 

 

 

 

ภาพ เปรียบเทียบสเปกตรัม ATR-FTIR ของตัวอย่างฝุ่นละออง ที่เก็บเมื่อวันที่ 28 มีนาคม 2554

บริเวณโรงเรียนยุพราชวิทยาลัย ศูนย์ราชการรวมจังหวัดเชียงใหม่ และหอพักบ้านธนะสาร ต.ช้างเผือก จังหวัดเชียงใหม่