พาสำรวจเบิ่ง จุดเผาใน GMS หนึ่งในสาเหตุ PM 2.5

ในทุกฤดูหนาวอากาศที่เย็นตัว พร้อมกับความกดอากาศที่เปลี่ยนแปลง ผนวกกับลมประจำฤดูที่พัดลมหนาวจากตะวันออกเฉียงหนือ จาก Infographic ที่แสดงจุดเผาในประเทศเพื่อนบ้านจะพบว่า มลพิษทางอากาศทั้งในประเทศและต่างประเทศก็เป็นอีก 1 สาเหตุของมลภาวะทางอากาศ ไม่ว่ากิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ทั้ง โรงงานอุตสาหกรรม, การใช้รถที่เผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล และที่กำลังเป็นประเด็นสังคม คือ การเผาในทางการเกษตร ทั้ง นาข้าว อ้อย และข้าวโพด

ล่าสุดสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARIT เสนอให้มีการตรวจสอบและศึกษาวิจัยสาเหตุของฝุ่น PM2.5 อย่างจริงจัง เพื่อหาต้นตอที่แท้จริงโดยนำวิเคราะห์ฝุ่นด้วยเทคนิคดาราศาสตร์มาใช้

ศึกษาฝุ่นด้วยเทคนิคดาราศาสตร์ “การเผา-การใช้รถ” อาจไม่ใช่ “สาเหตุหลัก” ฝุ่น PM2.5

รองผู้อำนวยการ NARIT เผย ต้นตอหลักของการเกิดฝุ่น PM2.5 มาจากการเผาและการใช้รถไม่ถึงครึ่ง แต่เกิดจากสิ่งที่เรียกว่า “ละอองลอยทุติยภูมิ”

ในงาน NARIT The Next Big Leap เมื่อวันที่ 28 ม.ค. 68 ของสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) หรือ NARIT ได้มีการกล่าวถึงการนำองค์ความรู้ด้านดาราศาสตร์มาปรับใช้ในการแก้ไขปัญหาสังคม ซึ่งรวมถึงปัญหาใหญ่ใกล้ตัวอย่าง “วิกฤตฝุ่น PM2.5” ด้วย

ดร. วิภู รุโจปการ รองผู้อำนวยการ NARIT บอกว่า นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เทคนิค “Mass Spectrometry” (แมสสเปกโทรเมทรี) ในการศึกษาองค์ประกอบฝุ่นเพื่อหาว่าต้นตอจริง ๆ ของฝุ่น PM2.5 มาจากการเผาตามที่มีการเข้าใจกันเป็นวงกว้างจริงหรือไม่

Mass Spectrometry คือการจำแนกโครงสร้างของโมเลกุลสารต่าง ๆ ออกมาในรูปแบบของสเปกตรัม ซึ่งทำให้เห็นได้อย่างชัดเจนว่า สารนั้น ๆ มีองค์ประกอบที่แตกต่างกันเป็นอะไรบ้าง เช่น นักดาราศาสตร์จะใช้ตรวจวัดสเปกตรัมรังสีคอสมิกในบรรยากาศดวงจันทร์ ในที่นี้ ก็สามารถนำมาใช้ศึกษาฝุ่นได้และสิ่งนี้กำลังจะเกิดขึ้นในประเทศไทยในปีนี้ด้วย

ดร.วิภูบอกว่า ก่อนหน้านี้ในปี 2016 งานวิจัยต่างประเทศเคยมีการทดลองใช้ ACSM ใกล้กับกรุงมิลาน ซึ่งเป็นหนึ่งในเมืองอุตสาหกรรมของอิตาลี และมีประชากรมาก มีหลายองค์ประกอบที่คล้ายกรุงเทพและเชียงใหม่

การศึกษาครั้งนั้นออกมาว่า ในระยะเวลา 1 ปี องค์ประกอบโดยเฉลี่ยของฝุ่น PM2.5 ประกอบด้วย สารประกอบอินทรีย์ถึง 58% รองลงมาคือไนเตรท (NO3) 21% ตามด้วยซัลเฟต (SO4) 12% และแอมโมเนีย (NH4) 8%

งานวิจัย Variations in the chemical composition of the submicron aerosol and in the sources of the organic fraction at a regional background site of the Po Valley (Italy)

องค์ประกอบโดยเฉลี่ยของฝุ่น PM2.5 ใกล้เมืองมิลาน (กราฟวงกลมขวาล่าง)

ที่น่าสนใจคือ ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ทั้ง 58% นั้น หากเทียบสัดส่วนเป็น 100% จะจำแนกออกมาได้ว่า เป็นสารที่เกิดจากการเผาชีวมวล (BOAA) เพียง 23% และเป็นสารที่เกิดจากไฮโครคาร์บอนหรือเชื้อเพลิงฟอสซิล (HOA) เพียง 11% เท่านั้น ส่วนที่เหลือ 66% เป็น “ละอองลอยทุติยภูมิ” (Secondary Organic Aerosol)

จากงานวิจัยและวิเคราะห์องค์ประกอบฝุ่น PM2.5 พบว่า ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ทั้ง 58% นั้น หากเทียบสัดส่วนเป็น 100% จะจำแนกออกมาได้ว่า

เป็นสารที่เกิดจากการเผาชีวมวล (BOAA) เพียง 23%

เป็นสารที่เกิดจากไฮโครคาร์บอนหรือเชื้อเพลิงฟอสซิล (HOA) เพียง 11% เท่านั้น

ส่วนที่เหลือ 66% เป็น “ละอองลอยทุติยภูมิ” (Secondary Organic Aerosol)

จำแนกแหล่งกำเนิดสารอินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบหลักของฝุ่น PM2.5

.

ดร.วิภู อธิบายว่า ละอองลอยปฐมภูมิคือละอองลอยที่ออกมาจากแหล่งเลย รถยนต์ การเผาชีวมวลต่าง ๆ ซึ่งก็คือส่วนที่เป็น BOAA และ HOA ในงานวิจัยใกล้มิลานที่กล่าวไปข้างต้น

.

ส่วนละอองลอยทุติยภูมิเกิดจากกระบวนการทางเคมีที่สารตั้งต้น เช่น ไนโตรเจนออไซด์ หรือซัลเฟอร์ออกไซด์ ไปทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ระเหยง่ายอื่น ๆ ในชั้นบรรยากาศ

.

ดร.วิภู รองผู้อำนวยการ NARIT เสริมว่า หนึ่งในสารตั้งต้นละลองลอยทุติยภูมิที่สำคัญคือ ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ซึ่งจะไปทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ

ดร.วิภู เสริมว่า ไนโตรเจนไดออกไซด์ส่วนหนึ่งเกิดจาก “การให้ปุ๋ยไนโตรเจนมากเกินความต้องการของพืช” ในภาคเกษตรกรรม เช่น อ้อยดูดซึมไนโตรเจนได้ประมาณ 30% ที่เหลือ 70% ขึ้นไปในอากาศ ซึ่งสิ่งนี้เกิดขึ้นในทุกภาคการเกษตรในไทย “บ้านเราใช้ปุ๋ยไนโตรเจนต่อหัวประชากรเยอะน่าจะติดอันดับต้น ๆ ของโลก นี่คือหนึ่งในจุดตั้งต้น”

กราฟิก: Synthetic N fertiliser carbon footprint per capita (tCO2e/capita)

เขาเสริมว่า ที่ผ่านมา การทำวิจัยในไทย จะเป็นการสูบอากาศเข้ามา แล้วส่งไปวิเคราะห์ต่างประเทศ ซึ่งมีข้อจำกัด เนื่องจากเวลาสูบอากาศเข้ามา องค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อพักอยู่ในหลอดทดลองเวลาส่งไปตรวจต่างประเทศ

“สิ่งที่เราต้องทำคือโครงสร้างพื้นฐานในไทยที่สูบบอากาศเข้ามา แล้ววิเคราะห์เดี๋ยวนั้นเลย แบบเรียลไทม์ ว่าองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่น PM2.5 มีอะไรบ้าง นี่คือเป็นงานวิจัยอย่างเดียวกันเลยกับการที่นักดาราศาสตร์ต้องการศึกษาสเปกตรัมของอนุภาคพลังงานที่เข้ามาจากอวกาศ เทคนิคที่ใช้คล้ายกันมาก คือใช้ Mass Spectrometry วัดว่า โมเลกุลของ PM2.5 มันประกอบด้วยสารเคมีอะไรบ้าง นี่คือครั้งแรกที่งานวิจัยนี้จะเกิดขึ้นในไทย” ดร.วิภูกล่าว

โดยการใช้เครื่องมือที่เรียกว่า Aerosol Chemical Speciation Monitor หรือ ACSM จะสามารถวิเคราะห์ได้ว่า ”ต้นตอหลัก” ของ PM2.5 คืออะไรกันแน่

NARIT

ดร.วิภูบอกว่า “เมื่อสูบอากาศเข้ามาแล้ว เทคนิค Mass Spectrometry จะดูว่ามีโมเลกุลสารเคมีอะไรบ้าง ทำให้ย้อนกลับไปดูได้ว่า สารเคมีเหล่านั้นถูกปล่อยมาจากกระบวนการอะไร ไม่เช่นนั้นเวลาผ่านไปกี่ปี ๆ เราก็จะไม่เคยรู้ว่าต้นตอของมลภาวะมาจากอะไร คือเรารู้แน่ว่าต้องมีเผาส่วนหนึ่ง รถยนต์ส่วนหนึ่ง โรงงานอุตสาหรรมส่วนหนึ่ง แต่นี่คือสิ่งที่จะทำให้เราแก้ปัญหาได้ตรงจุด ไม่งั้นคิดแค่ว่าต้องลดเผา ใช้อีวี”

โดยเมื่อเดือน มี.ค. 67 ที่ผ่านมา องค์การอวกาศนาซา (NASA) จากสหรัฐฯ ได้นำเครื่องบินที่ติดตั้งเครื่อง ACSM มาบินสูบอากาศเหนือน่านฟ้าจังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งเป็นช่วงที่ฝุ่นเชียงใหม่หนาทึบจนมองไม่เห็นดอยสุเทพ ผลการศึกษาเบื้องต้นพบว่า “เชียงใหม่ตอนที่มลภาวะพีค ๆ ฝุ่นมาจากการเผาไม่ถึงครึ่ง”

รองผู้อำนวยการ NARIT บอกว่า “ดังนั้น จึงมีอีกหลายองค์ประกอบที่ต้องศึกษาให้ละเอียดกว่าที่เคย ซึ่งเครื่อง ACSM นี้มาถึงเมืองไทยแล้วเมื่อวันที่ 5 ม.ค. 68 ที่ผ่านมา จำนวนทั้งหมด 3 เครื่อง จะติดตั้งที่เชียงใหม่ กรุงเทพ และสงขลา”

งบประมาณรายจ่ายของประเทศในด้านสิ่งแวดล้อม กับ ความเสียหายทางเศรษฐกิจ

5,500-10,000 ล้านบาทต่อปี คือมูลค่าความเสียหายทางเศรษฐกิจ หากประเทศไทยปล่อยให้ปัญหามลพิษทางอากาศยืดเยื้ออย่างนี้ทุกปี อ้างอิงจากข้อมูลของสำนักงานพัฒนานโยบายสาธารณะ สำนักนายกรัฐมนตรี ซึ่งความเสียหายนี้ยังไม่ได้คำนวณผลกระทบต่อสุขภาพและผลกระทบต่อการย้ายถิ่น ซึ่งจะทำให้รายจ่ายด้านสาธารณสุขและต้นทุนทางสังคมเพิ่มขึ้นอีกมากในระยะยาวสำหรับการสูญเสียทางเศรษฐกิจในอนาคตอันใกล้ สำนักงานพัฒนานโยบายสาธารณะเชื่อว่าจะมาจากการลดลงของรายได้ที่เชื่อมโยงกับการท่องเที่ยว การชะลอตัวของกิจกรรมทางเศรษฐกิจกลางแจ้ง และโครงการก่อสร้างต่างๆ ในขณะที่ค่าใช้จ่ายด้านสาธารณสุขของประเทศและค่าเสียโอกาสจากประเด็นทางด้านสุขภาพจะพุ่งสูงขึ้นแทน

ถ้าเราย้อนดูงบประมาณรายจ่ายของประเทศในปีที่ผ่านมา ค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมที่ 1.8 หมื่นล้านบาท ซึ่งคิดเป็นเพียง 0.4% ของเงินงบประมาณทั้งหมด เทียบกับงบด้านเศรษฐกิจที่สูงถึง 6.78 แสนล้านบาท ความแตกต่างของตัวเลขนี้สะท้อนให้เห็นชัดเจนว่าประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมยังไม่ใช่เรื่องที่รัฐบาลไทยให้ความสำคัญนัก ทั้งที่ปัญหาฝุ่น PM2.5 ก็อยู่ในวาระแห่งชาติ และอากาศสะอาดก็น่าจะเป็นสิทธิขั้นพื้นฐานที่คนไทยทุกคนควรจะได้รับ คงต้องจับตากันต่อไปว่าเมื่อประเทศเราตั้งรัฐบาลใหม่ได้สำเร็จ ทุกภาคส่วนจะเดินหน้าแก้ปัญหาฝุ่นพิษนี้กันอย่างไร ก่อนที่มันจะกลายเป็นโรคเรื้อรังกัดกินเศรษฐกิจชาติไปมากกว่าที่เป็นอยู่ และทุกคนในสังคมอาจต้อง ‘สำลักฝุ่น’ จนป่วยได้เพียงแค่ “หายใจ”

สรุปสาเหตุการเกิดฝุ่น PM10 ไปจนถึง PM2.5

กิจกรรมในชีวิตประจำวัน เช่น การจุดธูป, เผาขยะ, เผาเศษพืช, เผาถ่าน

การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล

การเผาในการเกษตร เช่น เผาตอซัง, เผาฟางข้าว, เผาอ้อย

การเผาไหม้ในโรงงานอุตสาหกรรม การปล่อยก๊าซเรือนกระจก

กระแสลม สภาพอากาศ และฝุ่นจากข้างต้นที่เกิดทั้งในไทยและต่างประเทศ

• สำนักงานพัฒนานโยบายสาธารณะ สำนักนายกรัฐมนตรี
• งานวิจัย Variations in the chemical composition of the submicron aerosol and in the sources of the organic fraction at a regional background site of the Po Valley (Italy)
• Synthetic N fertiliser carbon footprint per capita (tCO2e/capita)
• PPTV, ศึกษาฝุ่นด้วยเทคนิคดาราศาสตร์ “การเผา-การใช้รถ” อาจไม่ใช่ “สาเหตุหลัก” ฝุ่น PM2.5

มาตรการได้ผล! อ้อยเผาอีสานลดลง นักวิชาการแนะใช้กลไกตลาดเพิ่มมูลค่าและความยั่งยืน

เผาอ้อยเฮ็ดหยัง? ต้นตอฝุ่นควัน กับเหตุผลที่หลายคนยังไม่รู้

เผาอ้อยเฮ็ดหยัง? ต้นตอฝุ่นควัน กับเหตุผลที่หลายคนยังไม่รู้