Description
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<br><br>This research analyzed the chemical composition of particulate matter (PM) and the source apportionment of PM in the atmosphere by collecting airborne PM samples in Bangkok area. The PM sampling devices (NanoSampler) were set up in three air quality monitoring stations of the Pollution Control Department, namely the Ari Public Relations Department station, Din Daeng Community Housing Station, and the Bangna Meteorological Department station for collecting the PM samples. The PM can be collected and separated into 6 ranges: PM0.1, PM0.1-0.5, PM0.5-1, PM1-2.5, PM2.5-10 and PM>10. The PM samples were taken between January and December 2021, a total of 40 times per station. Subsequently, the samples were chemically analyzed to assess the composition of PM. The chemically speciated PM data were used to assess the origin of PM using knowledge on existing markers for several sources as well as a statistical technique.From the total mass concentration and distribution of PM, the results indicated that PM mass concentrations were high (80-180 ?g/m3) during January to March. Lower PM mass concentration (20-85 ?g/m3) was found from April to September, and it tended to increase (40-190 ?g/m3) again during October-December. The higher mass proportions of PM were found in PM0.5-1 and PM2.5-10 range. From all stations, the highest total carbonaceous matter (TCM) concentration, organic carbon (OC) and elemental carbon (EC), was found in the PM0.5-1.0 range and the lowest TCM concentration was in the PM>10 range, where the TCM concentration in each PM range tends to be consistent across all stations. The OC concentrations found in all PM ranges were higher than EC concentrations. Both higher OC and EC concentrations were found from January to March and decreased during April to July. The results also indicated that the Din Daeng station had the highest concentrations of both OC and EC, which originated from fuel combustion and secondary aerosol. From the analysis results of dissolved ions in the PM composition, total ion concentration was found to be consistent with the PM mass concentration. The total concentration of dissolved ions was high in all PM ranges in January to March, then decreased in April to September, and increased again in October to December. The results also indicated the total concentration of dissolved ions in the PM2.5-10 range (April to September) was higher than that of the other PM ranges. The proportion of dissolved ions in the PM0.1, PM0.5-1 and PM1-2.5 ranges showed a high percentage of SO42-, and a high percentage of NO3- was found in the PM2.5-10 and PM>10 ranges. Both NO3- and SO42- were from traffic emission and secondary aerosol. From the results of the analysis of heavy metal elements in the PM composition, the results indicated that the total heavy metal concentration was lower than carbonaceous matter and ionic concentrations which found in all PM ranges. The concentrations of heavy metals in each PM range were varied, but iron (Fe), sodium (Na), magnesium (Mg), aluminum (Al) and potassium (K) in high concentrations at all stations were found. They originated from traffic emission, industry, soil dust, road dust and biomass burning.The major emission sources of fine particulate matter less than 2.5 micrometers (PM2.5) and the contributions of PM0.1, PM0.5-2.5, and PM2.5-10 mass fractions in Bangkok from January to December 2021 were identified with positive matrix factorization (PMF) receptor model by using primary data on PM and their chemical compositions. The result indicated that the main emission sources of PM2.5 were traffic emission (48%), secondary PM 1 (21%), open burning (13%), industrial dust/road dust (8%), secondary PM 2 (ammonium sulfate) (7%) and aged seasalt (3%). When particulate matters were separated by size range, it was also found that the largest contributors to ultrafine fraction, PM0.1, were traffic emission (65%), secondary PM (17%), road dust (14%) and aged seasalt (4%). For fine fraction, PM0.5-2.5, the main emission sources were traffic emission (41%), waste and open burning (29%), aged seasalt (13%), secondary PM (7%), industrial dust (7%), and soil dust (3%). Four sources identified for coarse fraction, PM2.5-10 were construction dust (50%), soil dust (23%), secondary PM (14%), and industrial dust (13%). Most of the PM mass originated from anthropogenic contributions.
Date of Publication :
02/2023
Publisher :
สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
Category :
รายงานการวิจัย
Total page :
77012 pages
People Who Read This Also Read