NanoSampler เครื่องเก็บตัวอย่างฝุ่นจิ๋ว ความหวังแก้ปัญหาฝุ่นละอองในไทย

     ปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 กำลังสร้างมลพิษทางอากาศให้กับประเทศไทย โดยเฉพาะสภาพอากาศในช่วงหน้าแล้ง ที่พบค่าฝุ่นละอองเกินมาตรฐาน ทั้งในพื้นที่กรุงเทพมหานคร และปริมณฑล รวมทั้งพื้นที่ทางภาคเหนือหลายจังหวัดของประเทศไทย ที่ส่งผลกระทบต่อการดำรงชีวิต และสุขภาพของประชาชน

     การรับมือและแนวทางการแก้ไขปัญหาฝุ่นละอองในภาพรวมของประเทศ จำเป็นต้องบูรณาการทุกภาคส่วน เป็นที่มาของโครงการวิจัย “การตรวจวิเคราะห์หาการกระจายขนาด และองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร” ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) โดยมีความร่วมมือทางวิชาการด้านการศึกษาวิจัย ในประเด็นการป้องกัน และแก้ไขปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 ร่วมกับภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และกรมควบคุมมลพิษ (คพ.) กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม (ทส.)  เพื่อสนับสนุนมาตรการบริหารจัดการเชิงพื้นที่ การบริหารจัดการมลพิษ รวมถึงแนวทางการป้องกัน และลดมลพิษที่ต้นทางได้ในอนาคต

     อุปกรณ์เก็บตัวอย่าง “NanoSampler” (Furuuchi et al., Aerosol and Air Quality Research, 10: 185–192, 2010) ได้ถูกนำมาใช้เก็บตัวอย่างฝุ่นละอองขนาดเล็กในบรรยากาศ สำหรับพื้นที่กรุงเทพฯ ณ สถานีตรวจวัดอากาศของกรมควบคุมมลพิษ 3 แห่ง ได้แก่ สถานีกรมประชาสัมพันธ์อารีย์, สถานีการเคหะชุมชนดินแดง และสถานีกรมอุตุนิยมวิทยาบางนา 

     สามารถเก็บ และแยกตามขนาดฝุ่นละอองขนาดเล็กเป็น 6 ระดับชั้น คือ PM0.1, PM0.1-0.5, PM0.5-1, PM1-2.5, PM2.5-10 และ PM>10 ในเครื่องเดียว ซึ่งแตกต่างจากเครื่องเก็บตัวอย่างฝุ่นที่หน่วยงานต่าง ๆ ที่ใช้ในปัจจุบัน ที่เก็บตัวอย่างฝุ่น และรายงานค่าความเข้มข้นฝุ่นเป็น PM2.5 และ PM10 ตามชนิดของเครื่องเก็บตัวอย่าง โดยส่วนใหญ่จะสามารถเก็บได้เพียงขนาดเดียว เท่านั้น

     เครื่องเก็บตัวอย่างฝุ่น ได้รับการออกแบบให้สามารถดูดอากาศโดยรอบ เข้ามาในอุปกรณ์เก็บตัวอย่าง NanoSampler ที่ติดตั้งอยู่ด้านบนสุด ด้วยอัตรา 40 ลิตร ต่อนาที โดยเก็บตัวอย่าง 24 ชั่วโมง โดยเฉพาะในช่วงที่มีปัญหาฝุ่นหนาแน่น เดือนมกราคม - มีนาคม และช่วงปลายปี ซึ่งเป็นฤดูหนาวที่มีมวลอากาศเย็นจากประเทศจีน ความกดอากาศสูง ส่งผลให้อากาศไม่ไหลเวียน / ไม่กระจายตัว จนเกิดการสะสมของฝุ่น

      ทีมวิจัยนาโนเทค ได้ทดลองเก็บตัวอย่างในช่วงเดือนมกราคม  - ธันวาคม พ.ศ. 2564 รวมทั้งหมด 40 ครั้งต่อสถานี จากนั้นนำตัวอย่างไปวิเคราะห์องค์ประกอบของฝุ่น และประเมินแหล่งกำเนิดของฝุ่นโดยอาศัยข้อมูลฝุ่นที่จำแนกทางเคมี แหล่งข้อมูลต่าง ๆ รวมทั้งเทคนิคทางสถิติ

     ผลจากการวิเคราะห์ในประเด็นของแหล่งกำเนิดของฝุ่นละออง ขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) และการมีส่วนร่วมของฝุ่นในแต่ละช่วง ได้แก่ PM0.1, PM0.5 - 2.5 และ PM2.5 -10 ในกรุงเทพฯ  พบว่าแหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นละอองขนาด ไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) มาจากไอเสียรถยนต์สูงถึง 48% รองลงมาคือ ฝุ่นทุติยภูมิ, การเผาในที่โล่ง และฝุ่นจากโรงงานอุตสาหกรรม และฝุ่นถนน

     เมื่อจำแนกแหล่งกำเนิดของฝุ่นตามช่วงขนาด พบว่า แหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นละอองขนาดเล็กละเอียด (PM0.1) มาจากไอเสียรถยนต์ถึง 65% สำหรับฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM0.5 - 2.5) มีแหล่งกำเนิดหลักมาจากไอเสียรถยนต์ 41% และแหล่งที่มาสำหรับฝุ่นหยาบ (PM2.5 - 10) มีแหล่งกำเนิดหลักมาจากฝุ่นจากการก่อสร้างถึง 50% โดยฝุ่นละอองขนาดเล็ก ส่วนใหญ่มาจากการมีส่วนร่วมของมนุษย์

     ผลจากการวิเคราะห์นี้ จะเป็นข้อมูลเชิงลึกที่จะนำไปสู่ข้อเสนอแนะเชิงนโยบาย ที่ภาครัฐจะนำไปใช้ประโยชน์ต่อ และยังเป็นข้อมูลเชิงวิชาการในด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับฝุ่นละอองขนาดเล็ก ที่หน่วยงานด้านสาธารณสุข จะนำไปต่อยอดใช้ประโยชน์ได้เช่นกัน

แหล่งที่มา : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
111 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถนนพหลโยธิน ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120 
เบอร์ติดต่อ : 0 2564 7000
ข้อมูลเพิ่มเติม