เล็กกว่าที่เห็น อันตรายกว่าที่คิด งานวิจัยชี้ กรุงเทพฯ พบ ‘ฝุ่นนาโน’ สูงกว่า 90 % ในบรรยากาศ

หลายปีมานี้ ปัญหาฝุ่น PM2.5 กลายเป็นคำที่เราคุ้นหูกันดี โดยเฉพาะในช่วงเวลาที่ฤดูหนาวและฤดูแล้งมาถึง จำนวนวันที่ดัชนีคุณภาพอากาศบ่งบอกว่าอยู่ในเกณฑ์ส่งผลกระทบต่อสุขภาพ มีมากกว่าวันที่ชี้ว่าอากาศดี แต่ในคำว่า ‘อากาศดี’ นั้นไม่ได้หมายความว่าคุณภาพอากาศของเมืองจะดีอย่างหมดจดไปด้วย เพราะฝุ่นที่ปกคลุมเมืองเรายังคงมีอยู่ และในฝุ่นนั้นไม่ได้มีแค่เพียง PM2.5 ที่น่ากังวลใจ

ในแผนงานวิจัยเชิงบูรณาการด้านเทคโนโลยีเพื่อบรรเทาปัญหาฝุ่นละออง PM2.5 ในพื้นที่กรุงเทพฯ และปริมณฑล ภายใต้ทุนสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ โดย รศ. ดร.ศิริมา ปัญญาเมธีสกุล (หัวหน้าแผนงานวิจัย) และ ดร.วิยงค์ กังวานศุภมงคล (หัวหน้าโครงการวิจัยย่อย) ได้ทำการวิเคราะห์การกระจายขนาดและองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร พบว่า ในอนุภาคฝุ่นที่อยู่ในอากาศที่เราหายใจ มีความซับซ้อนมากกว่าที่เคยรู้

โครงการวิจัยนี้ ได้ทำการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีและสัดส่วนแหล่งกําเนิดของฝุ่นละอองขนาดเล็ก โดยเก็บตัวอย่างฝุ่นละอองขนาดเล็กในบรรยากาศสําหรับพื้นที่กรุงเทพมหานคร จากสถานีตรวจวัดอากาศของกรมควบคุมมลพิษ 3 แห่ง ซึ่งเป็นตัวแทนของพื้นที่ต่างลักษณะกัน คือ สถานีกรมประชาสัมพันธ์อารีย์ เป็นตัวแทนพื้นที่ชุมชน สถานีการเคหะชุมชนดินแดง เป็นตัวแทนพื้นที่การจราจร และสถานีกรมอุตุนิยมวิทยาบางนา เป็นตัวแทนพื้นที่อุตสาหกรรม

หัวใจสำคัญของงานวิจัยนี้ คือการใช้เครื่องมือเก็บตัวอย่างที่เรียกว่า ‘NanoSampler’ ซึ่งมีความสามารถพิเศษในการเก็บและแยกขนาดฝุ่นได้อย่างละเอียดถึง 6 ระดับ ตั้งแต่ขนาดเล็กจิ๋วระดับนาโน (เล็กกว่า 0.1 ไมครอน) ไปจนถึงขนาดใหญ่กว่า 10 ไมครอน คือ PM0.1, PM0.1-0.5, PM0.5-1, PM1-2.5, PM2.5-10 และ PM>10

ทีมวิจัยได้ทำการเก็บตัวอย่างฝุ่นในช่วงเดือนมกราคม-ธันวาคม 2564 รวมทั้งหมด 40 ครั้งต่อสถานี จากนั้นได้นำตัวอย่างไปวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อประเมินองค์ประกอบของฝุ่น ข้อมูลฝุ่นที่จำแนกทางเคมีถูกใช้เพื่อประเมินแหล่งกำเนิดของฝุ่นโดยอาศัยแหล่งข้อมูลต่าง ๆ รวมทั้งเทคนิคทางสถิติ

สิ่งสำคัญที่ค้นพบจากงานวิจัยนี้ มีทั้งสาเหตุความเข้มข้นสูงสุดของฝุ่นในช่วงฤดูหนาว-แล้ง แหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นในกรุงเทพฯ และปริมณฑล และค้นพบฝุ่นจิ๋วไปจนถึงระดับนาโนที่มีอยู่ท่วมท้นในบรรยากาศ

อากาศปิด ลมอ่อน ฝุ่นหนัก
ผลการตรวจวัดยืนยันว่า ในช่วงเดือนธันวาคมถึงมีนาคม ทุกสถานีที่ตรวจวัดมีค่าความเข้มข้นของฝุ่น PM10 และ PM2.5 สูงเกินค่ามาตรฐานรายวันของประเทศไทย เนื่องจากมีความเข้มข้นของฝุ่นละอองจากแหล่งกำเนิดหลักในพื้นที่อยู่แล้ว บวกกับสภาพอากาศที่เอื้อต่อการสะสมของฝุ่น คือมีอัตราการระบายอากาศ (Ventilation Rate) ที่ต่ำตามฤดูกาล เป็นการชี้ให้เห็นว่า ปัญหาฝุ่นไม่ได้ขึ้นกับปริมาณที่ปล่อยเพียงอย่างเดียว แต่มีสภาพอากาศเป็นปัจจัยหนุนด้วย

ชี้เป้าแหล่งกำเนิดหลัก
เมื่อนำตัวอย่างฝุ่นไปวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี พบว่า การเผาไหม้ชีวมวล และไอเสียรถยนต์ คือแหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นในกรุงเทพฯ และปริมณฑล

โดยฝุ่นในทุกพื้นที่ได้รับอิทธิพลจากกิจกรรมการเผาไหม้ของสารอินทรีย์ เช่น การเผาชีวมวล การเผาเศษวัสดุทางการเกษตรในที่โล่ง ซึ่งวิเคราะห์ได้จากค่าอัตราส่วนระหว่างสารอินทรีย์คาร์บอน (OC) ต่อธาตุคาร์บอน (EC) หรือค่า OC/EC ratio ที่มากกว่า 2 และค่าดังกล่าวยังบ่งชี้ถึงโอกาสในการเกิดฝุ่นทุติยภูมิ (Secondary Organic Aerosol – SOA) ซึ่งเป็นฝุ่นที่ไม่ได้ถูกปล่อยออกมาโดยตรง แต่เกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมีของก๊าซต่าง ๆ ในบรรยากาศแล้วก่อตัวขึ้นมาเป็นฝุ่นใหม่

ส่วนที่สถานีการเคหะชุมชนดินแดง มีค่าความเข้มข้นของธาตุคาร์บอน (EC) สูงกว่าอีกสองสถานีอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณการจราจรที่หนาแน่นกว่า จึงได้รับอิทธิพลเพิ่มเติมจากฝุ่นที่เกิดจากไอเสียของยานพาหนะโดยตรง โดยเฉพาะในช่วงเดือนมกราคม-มีนาคมที่มีปัจจัยด้านสภาพภูมิอากาศเข้ามาเสริม ทำให้อัตราการระบายมลพิษจากพื้นที่น้อยลงตามฤดูกาลด้วย

ฝุ่นจิ๋วท่วมท้น
งานวิจัยนี้ ได้เผยให้เห็นความจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับสัดส่วนของฝุ่น PM2.5 เมื่อพบว่าฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน (PM1) เป็นสัดส่วนหลักของฝุ่น PM2.5 สูงถึง 70% ตลอดทั้งปีในทุกสถานี และเมื่อเทียบเป็นจำนวนอนุภาค (by number) แล้ว ฝุ่นขนาดนาโน (เล็กกว่า 0.1 ไมครอน) มีจำนวนอนุภาคสูงที่สุดคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% เมื่อเทียบกับฝุ่นขนาดอื่น ซึ่งฝุ่นขนาดเล็กจิ๋วนี้สามารถเข้าสู่ร่างกายได้ลึกและง่าย จึงส่งผลกระทบอันตรายต่อสุขภาพ

ข้อค้นพบจากงานวิจัยนี้ ชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การจะจัดการปัญหาฝุ่นในกรุงเทพมหานครให้มีประสิทธิภาพนั้น นอกจากฝุ่น PM2.5 แล้ว จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับฝุ่นขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน (PM1) และฝุ่นระดับนาโน (PM0.1) ทั้งการทำความเข้าใจและควบคุมแหล่งกำเนิดฝุ่นขนาดเล็กจิ๋วเหล่านี้ รวมถึงฝุ่นทุติยภูมิที่ก่อตัวขึ้นในบรรยากาศด้วย

อ้างอิง:
– Sirima Panyametheekul, Wiyong Kangwansupamonkon, Ornicha Anuchitchanchai, and Prapat Pongkiatkul. “Research Program on Integrated Technology for mitigating PM2.5: A case study in Bangkok Metropolitan Region (BMR)”. National Research Council Fund. September 2022.
– Ahmad, M.; Manjantrarat, T.; Rattanawongsa, W.; Muensri, P.; Saenmuangchin, R.; Klamchuen, A.; Aueviriyavit, S.; Sukrak, K.; Kangwansupamonkon, W.; Panyametheekul, S. Chemical Composition, Sources, and Health Risk Assessment of PM2.5 and PM10 in Urban Sites of Bangkok, Thailand. Int. J. Environ. Res. Public Health 2022, 19, 14281. https://doi.org/10.3390/ijerph192114281