Description
ปัญหาฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ในพื้นที่กรุงเทพมหานครส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เศรษฐกิจ และสุขภาพของประชาชน ปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยาใกล้ผิวดินมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณและการกระจายของ PM2.5 ในแนวระนาบและการกระจายตามแนวดิ่ง อีกทั้งการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและปฏิกิริยาทางเคมีก่อให้เกิดฝุ่นทุติยภูมิขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (secondary PM2.5) ในบรรยากาศ จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแหล่งกำเนิดของฝุ่นทุติยภูมิขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน และกลไกการเกิด PM2.5 ตามระดับความสูงในบรรยากาศในกรุงเทพมหานคร รวมถึงศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของฝุ่นจากแหล่งกำเนิดเพื่อระบุช่วงอายุของฝุ่น (aging of particles) โดยเก็บตัวอย่าง PM2.5 ก๊าซมลสาร (NOx O3 SO2 CH4) สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และอุตุนิยมวิทยาใกล้ผิวดินที่ KU Tower บริเวณมหาวิทยาลัยเกษตรศาตร์ จังหวัดกรุงเทพมหานคร ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ.2563 ถึงเดือนสิงหาคม พ.ศ.2564 วิเคราะห์สัดส่วนแหล่งกำเนิดของ PM2.5 โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ Positive Matrix Factorization (PMF) จากองค์ประกอบทางเคมี และศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่ก่อให้เกิดฝุ่นละอองทุติยภูมิ ลักษณะทางสัณฐานและอายุของฝุ่นละอองจากแหล่งกำเนิด ผลการวิเคราะห์สารประกอบคาร์บอนพบว่า OC2 และ OC3 มีปริมาณสูง พบสารประกอบไอออนที่เด่นชัด ได้แก่ Na+ Ca2+ และ NO3- ธาตุโลหะพบ Fe Al Zn และ K ปริมาณสูง ระบุได้ว่า PM2.5 ในบรรยากาศมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวล ไอเสียจากยานพาหนะ ฝุ่นดิน และฝุ่นละอองทุติยภูมิเป็นหลัก สอดคล้องกับผลการตรวจวัดความเข้มข้นของก๊าซมลสาร เดือนกุมภาพันธ์พบความเข้มข้นของ PM2.5 สูงเกินค่ามาตรฐานจากปรากฏการณ์โฟโตเคมีคอลจาก NOx SO2 VOCs และ O3 เมื่อวิเคราะห์แหล่งกำเนิดโดยใช้ PMF ที่ระดับความสูง 30 เมตร มีแหล่งกำเนิดมาจากเครื่องยนต์ดีเซลที่ได้รับอิทธิพลจากการใช้ยานพาหนะในพื้นที่ ขณะที่ระดับความสูง 75 และ 110 เมตร มีแหล่งกำเนิดจากเผาไหม้ชีวมวลเป็นหลักที่รับอิทธิพลของการเคลื่อนที่ระยะไกลจากแหล่งกำเนิดนอกพื้นที่สอดคล้องกับการศึกษาลักษณะทางสัณฐานทางอายุของ PM2.5 ตามระดับความสูง พบว่าที่ความสูง 30 เมตร ฝุ่นละอองมีลักษณะเป็นโซ่เกาะรวมกันไม่แน่น จากการรวมตัวขององค์ประกอบของคาร์บอนจำนวนมาก ซึ่งมีแหล่งกำเนิดหลักจากกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงของยานพาหนะ ระดับความสูง 75 และ 110 เมตร ฝุ่นละอองมีลักษณะเกาะกันเป็นโซ่บ่งชี้แหล่งกำเนิดการเผาชีวมวลเป็นหลักมีสถานะทางอายุเป็นอนุภาคฝุ่นค่อนข้างเก่า ช่วงกลางคืนที่ความสูง 3 ระดับ พบว่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางสัณฐาน ส่งผลให้ฝุ่นละอองมีรูปร่างจากการยุบและรวมตัวกับไอน้ำในอากาศและมีสถานะทางอายุเป็นอนุภาคฝุ่นค่อนข้างเก่าและอนุภาคฝุ่นเก่า จากผลการศึกษานี้ ภาครัฐ ภาคเอกชน และประชาชนควรให้ความสำคัญต่อการลดกิจกรรมการเผาไหม้ชีวมวลในที่โล่งทั้งในพื้นที่กรุงเทพมหานคร ปริมณฑลและจังหวัดใกล้เคียง รวมถึงเน้นการควบคุมไอเสียจากยานพาหนะเชื้อเพลิงดีเซลเป็นสำคัญ อีกทั้งควรจัดการให้สอดคล้องกับฤดูกาลเพื่อลดปัญหา PM2.5 ในพื้นที่กรุงเทพมหานครให้เป็นไปอย่างยั่งยืน<br><br>The problem of particulate matter 2.5 (PM2.5) in Bangkok affects the environment, economy, and human health. The meteorological factors influence the change of concentration and distribution of PM2.5 in horizontal and vertical distribution. The physical changes and chemical reactions cause secondary PM2.5 in the atmosphere. The objectives of this study were (1) to study the source of secondary PM2.5 and (2) to study the mechanism of secondary PM2.5 at each height level in Bangkok. And (3) to study the morphology of PM2.5 from the source of aging of particles. The measurement and collection of PM2.5, pollutant gas (NOx O3 SO2 CH4), Volatile Organic Compounds (VOCs), and meteorological data from November 2020 to August 2021. Identify the sources of PM2.5 using Positive Matrix Factorization (PMF) based on chemical composition and the morphological of PM2.5 from the source of aging of particles. The analysis results of carbon compounds showed a high concentration of OC2 and OC3, the ionic species compounds were Na+, Ca2+, and NO3- while the metal elements were found dominantly in Fe, Al, Zn, and K. It could be determined that PM2.5 came from biomass burning, vehicle exhaust, soil dust, and secondary PM2.5. Consistent with the measurement results of the pollutant gas concentration, In February 2021, high PM2.5 concentrations were found from the photochemical phenomena from NOx, SO2, VOCs, and O3. Source apportionment analysis using the PMF model, it was found the highest proportion of diesel engines at 30 m, which is caused by the influence of vehicles in Bangkok. While the height of 75 and 110 meters are mainly from biomass burning from long-range transport. It corresponds to the morphology of PM2.5. It was found that at the height of 30 meters, PM2.5 is the chain and un-uniformed aggregation of many carbon elements, which has its main source from the combustion process of vehicle exhaust. At the height of 75 and 110 meters, the particle has collapsed and formed a chain. That indicates the main source of biomass burning were semi-aged particles in aging state. During the nighttime at all 3 levels, found that the relative humidity in the air influenced the change in morphology. As a result, morphology of the particle was more shaped cause by collapse and condensation together with water vapor in the air were semi-aged particles and aged particles. Therefore, the government, the private organization, and other people could focus on reducing the activities of open-air biomass burning in Bangkok and perimeter areas. Including a focus on the control of emissions from diesel fuel vehicles and management in accordance with the season to reduce PM2.5 concentration in the Bangkok area for sustainability.
Date of Publication :
02/2023
Publisher :
สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
Category :
รายงานการวิจัย
Total page :
77012 pages
People Who Read This Also Read