การตรวจวิเคราะห์หาการกระจายขนาดและองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีและสัดส่วนแหล่งกำเนิดของฝุ่นละอองขนาดเล็กในโดยเก็บตัวอย่างฝุ่นละอองขนาดเล็กในบรรยายกาศสำหรับพื้นที่กรุงเทพมหานคร สถานีตรวจวัดอากาศของกรมควบคุมมลพิษ 3 แห่ง ได้แก่ สถานีกรมประชาสัมพันธ์อารีย์ สถานีการเคหะชุมชนดินแดง และสถานีกรมอุตุนิยมวิทยาบางนา โดยใช้อุปกรณ์เก็บตัวอย่าง NanoSampler ที่สามารถเก็บและแยกตามขนาดฝุ่นละอองขนาดเล็กเป็น 6 ชั้น ดังนี้ PM0.1, PM0.1-0.5, PM0.5-1, PM1-2.5, PM2.5-10 และ PM>10 โดยดำเนินการเก็บตัวอย่างในช่วงเดือนมกราคมถึงธันวาคม พ.ศ. 2564 รวมทั้งหมด 40 ครั้งต่อสถานี จากนั้นจึงนำตัวอย่างไปวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อประเมินองค์ประกอบของฝุ่น ข้อมูลฝุ่นที่จำแนกทางเคมีถูกใช้เพื่อประเมินแหล่งกำเนิดของฝุ่นโดยอาศัยแหล่งข้อมูลต่าง ๆ รวมทั้งเทคนิคทางสถิติจากความเข้มข้นโดยมวลและการกระจายตัวของฝุ่น พบว่าความเข้มข้นฝุ่นสูง (80-180 ?g/m3) ในช่วงเดือนมกราคมถึงมีนาคม และความเข้มข้นของฝุ่นต่ำลง (20-85 ?g/m3) ในช่วงเดือนเมษายนถึงกันยายน และมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น (40-190 ?g/m3) อีกครั้งในช่วงเดือนตุลาคมถึงธันวาคม โดยพบฝุ่นช่วง PM0.5-1 และ PM2.5-10 มีสัดส่วนที่สูงที่สุด จากทุกสถานี พบว่าความเข้มข้นของสารคาร์บอนทั้งหมด (TC) ประกอบด้วยสารคาร์บอนอินทรีย์ (OC) และธาตุคาร์บอน (EC) สูงที่สุด ในช่วง PM0.5-1.0 และมีความเข้มข้น TC ต่ำสุดในช่วง PM>10 ซึ่งสารคาร์บอนทั้งหมดในแต่ละช่วงฝุ่นมีแนวโน้มสอดคล้องกันในทุกสถานี ความเข้มข้น OC ที่พบในทุกช่วงฝุ่นสูงกว่าความเข้มข้น EC โดยที่มีความเข้มข้นที่สูงในช่วงเดือนมกราคมถึงมีนาคม และความเข้มข้นลดต่ำลงในช่วงเดือนเมษายนถึงกรกฎาคม และพบว่าสถานีดินแดงมีความเข้มข้นคาร์บอนสูงที่สุดทั้ง OC และ EC ซึ่งมีแหล่งกำเนิดมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและฝุ่นทุติยภูมิ จากผลการวิเคราะห์ไอออนละลายน้ำในองค์ประกอบของฝุ่น พบค่าความเข้มข้นของไอออนรวมมีแนวโน้มสอดคล้องกับความเข้มข้นฝุ่นโดยมวล ความเข้มข้นรวมของไอออนละลายน้ำในทุกช่วงฝุ่นในเดือนมกราคมถึงมีนาคมมีค่าสูง และลดต่ำลงในเดือนเมษายนถึงกันยายน จากนั้นมีแนวโน้มเริ่มสูงขึ้นในเดือนตุลาคมถึงธันวาคม และความเข้มข้นรวมของไอออนละลายน้ำในช่วง PM2.5-10 (เดือนเมษายนถึงกันยายน) จะสูงกว่าช่วงฝุ่นอื่น ๆ และจากสัดส่วนของไอออนละลายน้ำ โดยในช่วง PM0.1, PM0.5-1 และ PM1-2.5 พบซัลเฟตไอออน (SO42-) ในสัดส่วนที่สูง และในช่วง PM2.5-10 และ PM>10 พบไนเทรตไอออน (NO3- ) ในสัดส่วนที่สูง โดยที่ทั้งไนเทรตไอออนและซัลเฟตไอออนมีแหล่งกำเนิดมาจากยานพาหนะและฝุ่นละอองลอยทุติยภูมิ จากผลการวิเคราะห์ธาตุโลหะหนักในองค์ประกอบของฝุ่น พบว่าความเข้มข้นธาตุโลหะหนักรวมมีปริมาณที่น้อยกว่าความเข้มข้นของสารคาร์บอนและไอออนละลายน้ำในทุกช่วงฝุ่น โดยความเข้มข้นของโลหะหนักแต่ละช่วงฝุ่นจะแตกต่างกันไป แต่พบเหล็ก (Fe), โซเดียม (Na), แมกนีเซียม (Mg), อลูมิเนียม (Al) และโพตัสเซียม (K) ในปริมาณสูงในทุกสถานี ซึ่งมีแหล่งกำเนิดมาจากการจราจร อุตสาหกรรม ฝุ่นดิน ฝุ่นถนน และการเผาวัสดุชีวมวล แหล่งกำเนิดของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) และการมีส่วนร่วมของฝุ่นในแต่ละช่วง ได้แก่ PM0.1, PM0.5-2.5 และ PM2.5-10 ในกรุงเทพมหานครตั้งแต่เดือนมกราคมถึงธันวาคม 2564 ระบุด้วยแบบจำลองการแยกตัวประกอบเมทริกซ์เชิงบวก (Positive Matrix Factorization (PMF) receptor model) โดยอาศัยข้อมูลหลักเกี่ยวกับฝุ่นและองค์ประกอบทางเคมี ผลการศึกษาพบว่า แหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นละอองขนาด ไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) มาจากไอเสียรถยนต์ (ร?อยละ 48) ฝุ่นทุติยภูมิ 1 (ร?อยละ 21) การเผาในที่โล่ง (ร้อยละ 13) ฝุ?นจากโรงงานอุตสาหกรรมและฝุ่นถนน (ร?อยละ 8) ฝุ่นทุติยภูมิ 2 ที่มาจากแอมโมเนียมซัลเฟตเป็นหลัก (ร้อยละ 7) และฝุ่นจากเกลือทะเล (ร้อยละ 3) และเมื่อจำแนกแหล่งกำเนิดของฝุ่นตามช่วงขนาด พบว่า แหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นละอองขนาดเล็กละเอียด (PM0.1) มาจากไอเสียรถยนต์ง (ร?อยละ 65) ฝุ่นทุติยภูมิ (ร?อยละ 17) ฝุ?นถนน (ร?อยละ 14) และฝุ่นจากเกลือทะเล (ร้อยละ 4) สำหรับฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM0.5-2.5) มีแหล?งกําเนิดหลักมาจากไอเสียรถยนต์ (ร?อยละ 41) การเผาในที่โล่ง (ร้อยละ 29) ฝุ่นจากเกลือทะเล (ร้อยละ 13) ฝุ่นทุติยภูมิ (ร?อยละ 7) ฝุ่นจากโรงงานอุตสาหกรรม (ร้อยละ 7) และฝุ?นดิน (ร้อยละ 3) และแหล่งที่มาสำหรับฝุ่นหยาบ (PM2.5-10) มีแหล?งกําเนิดหลักมาจากฝุ่นจากการก่อสร้าง (ร?อยละ 50) ฝุ่นดิน (ร?อยละ 23) ฝุ่นทุติยภูมิ (ร?อยละ 14) และฝุ่นจากโรงงานอุตสาหกรรม (ร้อยละ 13) โดยฝุ่นละอองขนาดเล็กส่วนใหญ่มาจากการมีส่วนร่วมของมนุษย์

คำสำคัญ