เมื่อพูดถึงปัญหาฝุ่น หลายคนมักโฟกัสคำถามที่ว่า “มีมากหรือน้อย” แต่สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กัน คือ ฝุ่นที่เรากำลังเผชิญอยู่นั้น แท้จริงแล้ว “มีขนาดเท่าไหร่ และมาจากไหน?” การเข้าใจที่มาของปัญหาและโครงสร้างของฝุ่น คือจุดเริ่มต้นที่ถูกต้องที่สุดของการแก้ไขปัญหาอย่างตรงจุด
ฝุ่นไม่ได้มีแค่ PM2.5
ในความเป็นจริง ฝุ่นละอองมีหลายขนาด ตั้งแต่ PM10 หรือฝุ่นหยาบ ไปจนถึง PM0.1 ที่เล็กมากจนสามารถเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจ และอาจเข้าสู่กระแสเลือดได้ ยิ่งฝุ่นมีขนาดเล็กเท่าไร ผลกระทบต่อสุขภาพก็ยิ่งรุนแรงมากขึ้น ดังนั้นการรู้ “ขนาดของฝุ่น” จึงเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจสาเหตุ ความเสี่ยง และเลือกแนวทางรับมือที่เหมาะสม
นวัตกรรม NanoSampler งานวิจัยนาโนเทค สวทช. แยกขนาดฝุ่นได้ละเอียดถึง 6 ช่วงในเครื่องเดียว
นาโนเทค สวทช. ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ภายใต้ความร่วมมือทางวิชาการกับภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และกรมควบคุมมลพิษ (คพ.) ในโครงการวิจัย “การตรวจวิเคราะห์หาการกระจายขนาดและองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร” มีการศึกษาทั้งองค์ประกอบทางเคมีและแหล่งกำเนิดของฝุ่นละอองใน กทม. โดยเก็บตัวอย่างจากสถานีตรวจวัดอากาศ 3 แห่ง ได้แก่ สถานีกรมประชาสัมพันธ์ สถานีการเคหะชุมชนดินแดง และสถานีกรมอุตุนิยมวิทยา (บางนา) ด้วยอุปกรณ์ NanoSampler ซึ่งสามารถแยกฝุ่นได้ถึง 6 ระดับในเครื่องเดียว ได้แก่ PM0.1, PM0.1–0.5, PM0.5–1, PM1–2.5, PM2.5–10 และ PM>10 แตกต่างจากเครื่องเก็บตัวอย่างฝุ่นที่ใช้ทั่วไปที่สามารถเก็บและรายงานค่าความเข้มข้นฝุ่นเป็น PM2.5 และ PM10 ตามชนิดของเครื่องเก็บตัวอย่าง และโดยส่วนใหญ่จะสามารถเก็บได้เพียงขนาดเดียวเท่านั้น
ข้อมูลชี้ “ฝุ่นมีฤดูกาล” และ “อยู่กับเราตลอดปี”
เมื่อวิเคราะห์ความเข้มข้นและการกระจายตัวของฝุ่น พบว่า “ฝุ่นมี Pattern ที่ชัดเจน” ตามฤดูกาล โดยค่าความเข้มข้นฝุ่นจะสูงในช่วงเดือนต้นปี (มกราคม-มีนาคม) อยู่ที่ 80-180 ไมโครกรัม/ตร.ม. ต่ำลงในช่วงกลางปี (เมษายน-กันยายน) อยู่ที่ 20-85 ไมโครกรัม/ตร.ม และมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นอีกครั้งในช่วงปลายปี (ตุลาคม-ธันวาคม) ที่ 40-190 ไมโครกรัม/ตร.ม โดยฝุ่นที่พบมากคือ ช่วง PM0.5-1 และ PM2.5-10 แต่สิ่งที่น่ากังวลคือ ฝุ่นขนาดเล็กละเอียดระดับ PM0.1 พบในสัดส่วนสูงในทุกสถานีตลอดทั้งปี ตัวเลขนี้ชี้ให้เราต้องระมัดระวังความเสี่ยงด้านสุขภาพที่อาจมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
องค์ประกอบทางเคมี บอกชัดว่า “กิจกรรมมนุษย์” คือตัวแปรหลัก
การวิเคราะห์เชิงลึกพบว่า ฝุ่นละอองในพื้นที่เก็บตัวอย่างมีองค์ประกอบของสารคาร์บอนในระดับสูง โดยเฉพาะในฝุ่นขนาดเล็กในช่วง PM0.5-1.0 โดยสถานีดินแดงซึ่งเป็นพื้นที่จราจรหนาแน่น พบค่าความเข้มข้นคาร์บอนสูงที่สุดทั้งสารคาร์บอนอินทรีย์ และธาตุคาร์บอน ซึ่งมีแหล่งกำเนิดมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและฝุ่นทุติยภูมิ สอดคล้องกับลักษณะพื้นที่เมือง นอกจากนี้ยังพบซัลเฟตไอออน สัดส่วนสูงในฝุ่นขนาดเล็ก (PM0.1, PM0.5-1 และ PM1-2.5) และไนเตรตไออน สัดส่วนสูงในฝุ่นขนาดหยาบ (PM2.5-10 และ PM>10) ซึ่งมีแหล่งกำเนิดจากยานพาหนะและฝุ่นทุติยภูมิ รวมถึงโลหะต่าง ๆ เช่น เหล็ก (Fe) โซเดียม (Na) แมกนีเซียม (Mg) อะลูมิเนียม (Al) และโพแทสเซียม (K) ที่เชื่อมโยงกับฝุ่นถนน อุตสาหกรรม และการเผาชีวมวล ภาพรวมทั้งหมดชี้ไปในทิศทางเดียวกันว่า ฝุ่นละอองส่วนใหญ่มีที่มาจากกิจกรรมของมนุษย์
นาโนเทคโนโลยีช่วยให้เราเข้าใจฝุ่น สู่ฐานข้อมูลเพื่อวางแผนแก้ปัญหา
ฝุ่นที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพอย่างมีนัยสำคัญจำนวนไม่น้อย อยู่ในระดับขนาดเล็กมาก การพัฒนาเทคโนโลยีอย่าง NanoSampler ที่สามารถจำแนกฝุ่นได้ละเอียดถึงระดับ PM0.1 ทำให้เรา “มองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า” และเข้าใจโครงสร้างของปัญหาได้ชัดเจนขึ้น ความสำคัญของงานวิจัยชิ้นนี้ คือการได้ข้อมูลเชิงลึก ที่ช่วยอธิบายสถานการณ์ฝุ่นในตัวเมืองได้หลายมิติ ทำให้เราเห็นภาพปัญหาอย่างละเอียดว่า ฝุ่นที่เจอในอากาศมีขนาดเท่าไหร่ แต่ละขนาดมีองค์ประกอบอย่างไร และมาจากแหล่งกำเนิดใด ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยเปลี่ยนการจัดการปัญหาฝุ่นแบบกว้าง ๆ ไปสู่การกำหนดมาตรการที่ตรงจุดมากขึ้น บนพื้นฐานของหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ ก้าวสำคัญของการนำ Science & Technology มาใช้ขับเคลื่อนการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม
บริการวิเคราะห์องค์ประกอบของฝุ่น
สำหรับหน่วยงานหรือองค์กรที่สนใจศึกษาข้อมูลฝุ่นเชิงลึก นาโนเทค สวทช. เปิดให้บริการวิจัยและวิเคราะห์องค์ประกอบของฝุ่นละอองด้วยเทคโนโลยี NanoSampler ซึ่งสามารถจำแนกขนาดและวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นได้อย่างละเอียด โดยผู้สนใจสามารถขอรับบริการได้ที่ ฝ่ายธุรกิจนวัตกรรมและบริการโครงสร้างพื้นฐาน อีเมล bdis@nanotec.or.th
.
