มลพิษทางอากาศ (air pollution) หมายถึง สภาวะของอากาศที่เจือปนไปด้วยสารพิษปริมาณสูงกว่าปกติ เป็นเวลานานพอที่จะทำให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ สัตว์ พืช หรือทรัพย์สิน มลพิษทางอากาศ อาจเกิดเองตามธรรมชาติ เช่น ฝุ่นละอองจากลมพายุ ภูเขาไฟระเบิด ไฟไหม้ป่า หรือเกิดจากกิจกรรมมนุษย์ เช่น ไอเสียจากรถยนต์ โรงงานอุตสาหกรรม กิจกรรมด้านการเกษตร เป็นต้น มลพิษทางอากาศแบ่งได้ 2 ประเภท ตามที่มาหรือแหล่งกำเนิด คือ

1) แหล่งกำเนิดธรรมชาติ (natural source)

  • ภูเขาไฟ การประทุของภูเขาไฟจะปลดปล่อยควัน ซึ่งประกอบด้วยแก๊สต่างๆ ที่ถือเป็นมลพิษซึ่งอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต เช่น ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ หรือ ก๊าซไข่เน่า (H2S) และก๊าซมีเทน (CH4) เป็นต้น
  • ไฟไหม้ป่า เมื่อเกิดไฟไหม้ป่า สารมลพิษที่อาจปล่อยออกมา ได้แก่ ควัน เถ้า หรือแก๊สต่างๆ เช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ไฮโดรคาร์บอน (HC) และ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นต้น
  • การเน่าเปื่อยและการหมัก ก็สามารถปล่อยสารมลพิษออกสู่บรรยากาศได้เช่นกัน ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แอมโมเนีย (NH3) และ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) เป็นต้น
  • การฟุ้งกระจาย การฟุ้งกระจายของดิน เมล็ดพืช สปอร์หรือเกสรของพืช หากมีปริมาณมาก ก็ถือว่าเป็นมลพิษ จำพวกอนุภาคของของแข็ง หรือการฟุ้งกระจายของอนุภาคเกลือและน้ำในมหาสมุทร ก็จะทำให้เกิดสารมลพิษที่ประกอบไปด้วยอนุภาคของแข็งและของเหลว อย่างที่เรียกว่า ละอองลอย หรือ แอโรซอล (aerosol)
การปะทุแบบพลิเนียน ภูเขาไฟเซนต์ เฮเลน พ.ศ. 2523 (ที่มา : www.oregonlive.com)

2) แหล่งกำเนิดจากมนุษย์ (man-made source)

  • แหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่ได้ (mobile source) ได้แก่ รถยนต์ เรือยนต์ เครื่องบิน เป็นต้น
  • แหล่งกำเนิดที่อยู่กับที่ (stationary source) เช่น โรงงานอุตสาหกรรม กิจการค้า เป็นต้น
ประเภทอุตสาหกรรมชื่อสารมลพิษอากาศ
อุตสาหกรรมปุ๋ย อุตสาหกรรมเซรามิก อุตสาหกรรมอลูมิเนียมไฮโดรเจนฟลูออไรด์ : HF
โรงกลั่นน้ำมัน อุตสาหกรรมก๊าซ แอมโมเนีย และเยื่อกระดาษไฮโดรเจรซัลไฟด์ : H2S
โรงถลุงโลหะ อุตสาหกรรมเคมีเซเลเนียมไดออกไซด์ : SeO2
อุตสาหกรรมโซดาไฟ กระบวนการผลิตพลาสติกไฮโดรเจนคลอไรด์ : HCl
การผลิตกรดดินประสิว อุตสาหกรรมต่างๆ ที่มีการสันดาปไนโตรเจนไดออกไซด์ : NO2
การผลิตกรดกำมะถัน อุตสาหกรรมใช้น้ำมันเตา – ถ่านหินซัลเฟอร์ไดออกไซด์ : SO2
อุตสาหกรรมปุ๋ยซิลิคอนฟลูออไรด์ : SiF4
อุตสาหกรรมย้อมสี การสังเคราะห์สารอินทรีย์ฟอสจีน(Phosgend) : COCl2
การผลิตคาร์บอนไดซัลไฟด์ ตัวทำลาย การฆ่าเชื้อของพืชคาร์บอนไดซัลไฟด์ : CS2
ผลิตกรด Hydrocyanic ผลิตเหล็ก อุตสาหกรรมก๊าซ อุตสาหกรรมเคมีไฮโดรเจนไซยาไนต์ : HCN
อุตสาหกรรมปุ๋ย ชุบโลหะ เวชภัณฑ์อินทรีย์และอนินทรีย์ ทำพิมพ์เขียวแอมโมเนีย : NH3
การผลิตเวชภัณฑ์ ฟอสฟอรัสไดคลอไรด์ฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์ : PCl3
ตารางอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ ที่ปลดปล่อยสารมลพิษทางอากาศ
ยานยนต์ คือสาเหตุหลักของการปลดปล่อยมลพิษทางอากาศประเภท กลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx)

(บาง) ประวัติศาสตร์ มลพิษทางอากาศ

  • ค.ศ. 1273 กษัตริย์เอ็ดเวิร์ดที่ 1 แห่งอังกฤษ ประกาศห้ามใช้ ถ่านหินป่นละเอียด (sea coal) เนื่องจากทำให้เกิดเขม่าและก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในเมืองจำนวนมาก
  • ค.ศ. 1661 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ จอห์น เอเวลิน (John Evenlyn) นำเสนอบทความวิชาการ เพื่อคัดค้านการปล่อยควันจากโรงงานอุตสาหกรรมออกสู่บรรยากาศ
  • ค.ศ. 1850 กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ทั่วทั้งเมืองถูกปกคลุมด้วยกลุ่มหมอกหนา ที่ผสมกับควันจากโรงงานอุตสาหกรรม ต่อมาในปี ค.ศ. 1873 มีผู้เสียชีวิต 700 คน และใน ค.ศ. 1911 มีผู้เสียชีวิตถึง 1,100 คน ซึ่งเพื่อที่จะอธิบายถึงปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น นักฟิสิกส์ชื่อ ฮาโรลด์ เดส วูซ์ (Harold Des Voeux) ได้เสนอ นิยามของคำว่า หมอกปนควัน (smog) = smoke + fog ซึ่งหมายถึง ส่วนผสมของหมอกและควัน
  • ค.ศ. 1930 เขตอุตสาหกรรมของประเทศเบลเยียม ประสบสภาวะกลุ่มควันสะสมตัวบริเวณช่องแคบระหว่างหุบเขา จากเหตการณ์นี้ทำให้มีผู้ป่วยประมาณ 600 คน และมีผู้เสียชีวิต 63 คน
  • ค.ศ. 1952 เกิดลมสงบในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ทำให้กลุ่มหมอกและควันสะสมตัวหนาขึ้นๆ ในระดับที่ผู้คนที่เดินอยู่บนท้องถนน ไม่สามารถมองเห็นเส้นทาง พิบัติภัยจาก หมอกปนควัน (smog) ครั้งนี้กินเวลานานถึง 5 วัน และมีผู้เสียชีวิตกว่า 4000 คน
หมอกปนควัน (smog) ในกรุงเทพมหานคร เมื่อ วันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 25653 (ที่มา : The Standard Thailand)

ชนิดมลพิษทางอากาศ

1) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น เกิดจากการเผาไหม้ซัลเฟอร์ที่มีอยู่ในถ่านหินและน้ำมันปิโตรเลียม ซึ่งก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ความเข้มข้นสูง เป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจและปอดอย่างรุนแรง ในกรณีของพืช อาจทำให้เกิดรอยแผลบนผักและต้นไม้ นอกจากนี้ในช่วงที่มีอากาศชื้น ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์อาจจะทำละลายกลายเป็น กรดซัลฟลูริก (H2SO4) ได้

ฝนกรด (acid rain) มีหลายประเภท ได้แก่

น้ำ + SO2 = กรดซัลฟูริก

น้ำ + CO = กรดคาร์บอนิก

น้ำ + NOx = กรดไนตริก

น้ำ + Cl = กรดไฮโดรคลอลิก

น้ำ + F = กรด ไฮโดรฟลูออริก

ปัจจัยทางธรรมชาติที่จะช่วยกำจัด หรือเจือจางก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกจากบรรยากาศได้ คือ การเปลี่ยนสภาพไปสะสมตัวในรูปของ แร่ยิปซั่ม (gypsum) และ แร่ไพไรท์ (pyrite)

2) กลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) เกิดจากก๊าซไนโตรเจนในบรรยากาศ ทำปฏิกริยากับออกซิเจน ระหว่างที่มีการเผาไหม้ ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง แบ่งย่อยเป็น ไนตริกออกไซด์ (NO) และ ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ซึ่งเรียกรวมกันว่า กลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) โดยหากได้รับในปริมาณมาก อาจส่งผลต่อระบบปอดและหัวใจ ปัจจุบันพบว่า กลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน มีความเข้มข้นในพื้นที่เมือง มากกว่าสภาพแวดล้อมแบบอื่นๆ ประมาณ 10-100 เท่า ซึ่งสาเหตุหลักมาจากยานยนต์ โรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าและระบบการกำจัดขยะ

ยานยนต์ คือสาเหตุหลักของการปลดปล่อยมลพิษทางอากาศประเภท กลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx)

3) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น เป็นก๊าซที่มีพิษ เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงคาร์บอน ซึ่งโดยปกติ ออกซิเจนจะถูกส่งไปให้เซลล์ทั่วร่างกายผ่านฮีโมโกลบิน แต่ฮีโมโกลบินจับกับคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ดีกว่าออกซิเจน ดังนั้นหากอากาศมีคาร์บอนมอนอกไซด์สูง อาจจะทำให้สมองขาดออกซิเจนได้

วัฏจักรคาร์บอน (carbon cycle)

การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล

มีเทน (CH4) +2O2 = คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) + 2(H2O)

ประเมินกันว่า ในอดีตมีการปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์ออกสู่บรรยากาศมากกว่า 60 ล้านตัน แต่เนื่องจากการบังคับใช้กฏหมายคุณภาพอากาศย่างเข้มงวด ในปัจจุบัน ทำให้ปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ในอากาศลดลงกว่า 40% นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1970

4) โอโซน (O3) โดยทั่วไปเราจะเคยได้ยินว่าบรรยากาศ ชั้นสตาร์โตสเฟียร์ (Statosphere) ซึ่งอยู่ที่ระดับความสูง 10-50 กิโลเมตร จากพื้นดินนั้น ประกอบไปด้วย โอโซน (O3) ซึ่งเป็นตัวช่วยดูดกลืน รังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ที่ถูกส่งผ่านมาจากดวงอาทิตย์

O3 + รังสี UV → O2 + O

ดังนั้น โอโซนในชั้นสตาร์โตสเฟียร์ จึงมีสถานะเป็นฮีโร่ ช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลก จากรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งหากความเข้มของโอโซนในชั้นสตาร์โทสเฟียร์ลดลง อาจจะทำให้คนมีโอกาสที่จะเกิดมะเร็งผิวหนังมากขึ้น เกิดผลกระทบในทางลบต่อพืชและสัตว์

โอโซน (O3) ในชั้นบรรยากาศสตาร์โตสเฟียร์ (Stratosphere)

แต่ในกรณีของ โอโซนบริเวณผิวโลก (Troposphere ozone) เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างแสงอาทิตย์และมลพิษอื่นๆ ตั้งต้น ดังนั้นจึงถือเป็น มลพิษทางอากาศแบบทุติยภูมิ (secondary pollutant) ซึ่งเป็นอันตราย มีกลิ่นเหม็น ทำให้ระคายเคืองตาและเนื้อเยื่อบุจมูก และอาจทำให้เกิดโรคระบบหายใจเรื้อรัง

ตัวอย่างการเกิดโอโซนที่พื้นผิว ได้แก่ ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและทางอุตสาหกรรม เมื่อได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์ จะทำให้ NO2 แตกตัวเป็น NO และ O ดังสมการเคมี

NO2 + รังสีดวงอาทิตย์ → NO + O

จากนั้นอะตอมของออกซิเจนจะไปรวมตัวกับโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน ก่อตัวเป็น โอโซน (O3) วนไปเรือยๆ เมื่อกำหนดให้ M คือ โมเลกุลตัวช่วยในการก่อตัวเป็นโอโซน

O2 + O + M → O3 + M

ในทางกลับกัน โอโซนก็สามารถถูกทำลายได้ โดยรวมตัวกับ ไนตริกออกไซด์ (NO) และกลายเป็น ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ดังสมการ

O3 + NO → NO2 + O2

5) สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds, VOCs) คือ กลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน ซึ่งมีมากกว่า 1,000 ชนิด โดยมีสถานะที่อุณหภูมิห้องได้ทั้งของแข็ง ของเหลวและก๊าซ ในบรรดา VOCs ที่มีอยู่มากมาย ก๊าซมีเทน (CH4) พบมากที่สุด รวมทั้ง VOCs อื่นๆ ได้แก่ เบนซีน ฟอร์มอลดีไฮด์ และคลอโรฟลูออร์โรคาร์บอน ฯลฯ ซึ่งแหล่งที่มาของ VOCs ประมาณ 34% มาจากยานยนต์ และประมาณ 50% มาจากอุตสาหกรรม VOCs บางชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง เช่น เบนซีน และ เบนโซไพรีน

6) ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (Particulate Matter หรือ PM) หมายถึง กลุ่มของอนุภาคของแข็งหรือของเหลว ที่มีขนาดเล็กพอที่จะ แขวนลอยอยู่ในอากาศได้ เช่น ละอองลอย หรือ แอโรซอล (aerosol) รวมไปถึงอนุภาคของแข็งที่ก่อให้เกิดความรำคาญแต่ไม่มีพิษ เช่น เขม่า ฝุ่น ควัน และละอองเรณู

ปัจจุบันฝุ่นละอองขนาดเล็กที่กำลังเป็นที่สนใจ และเป็นภัยต่อมนุษย์ทั่วโลกแบ่งย่อยออกเป็น 2 ขนาด คือ 1) PM 10 หมายถึง อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน ขนาดเล็กเพียงพอที่จะเข้าสู่ปอดได้โดยตรง และ 2) PM 2.5 หมายถึง อนุภาคขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน ซึ่งนอกจากสามารถเข้าสู่ปอดได้โดยตรงแล้ว อนุภาคเหล่านี้ยังมีพิษ หรือเป็นสารก่อมะเร็งด้วย

ลมกำลังแรง ทางตอนเหนือของประเทศจีน สามารถพัดพาอนุภาคฝุ่น ข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกไปทางทิศตะวันออก และสะสมตัวบน ทวีปอเมริกาเหนือ เรียกว่า ฝุ่นเอเชีย (Asian dust) ซึ่งทำให้ทัศนวิศัยในการเดินทางแย่ลง
PM 10 เป็นสาเหตุการก่อตัวของ หมอกควันอาร์กติก (Arctic haze) ที่มักจะก่อตัวเหนือทวีปอาร์กติก ในช่วงฤดูใบไม้ร่วง (ที่มา : Ivan Kurmyshov)

ปัจจัยที่ส่งผลต่อมลพิษทางอากาศ

1) ลม (wind) ความเร็วลมมีผลอย่างมากต่อการกระจายตัวของมลพิษทางอากาศ ลมแรงจะมีการสะสมตัวของมลพิษน้อย และพื้นที่ใต้ลมอันตรายกว่าเหนือลม

2) ภูมิประเทศ (topography) บริเวณที่มีแนวเทือกเขาขวางกั้น บริเวณหน้าเขาจะได้รับมลพิษสูง เนื่องจากมลพิษไม่ไหลเวียนไปสู่พื้นที่อื่น

3) เสถียรภาพบรรยากาศ (atmospheric stability) ในตอนกลางวัน เมื่ออากาศมีเสถียรภาพต่ำ มลพิษที่ปะปนอยู่ในอากาศลอยตัวสูงขึ้น ผสมกับอากาศโดยรอบ และกระจายตัวเจือจางไป ในขณะที่ในช่วงเวลาตอนกลางคืน เกิด ชั้นอุณหภูมิผกกลับตามแนวดิ่ง (inversion layer) มลพิษที่ปล่อยออกมาถูกกักอยู่ใต้ชั้นอุณหภูมิผกกลับตามแนวดิ่ง เนื่องจากมวลอากาศไม่สามารถลอยขึ้นสูงได้

ชั้นอุณหภูมิผกกลับตามแนวดิ่ง (inversion layer)

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth

Share:
Slot Toto Slot Gacor Maxwin slot thailand slot toto slot resmi slot thailand slot qris slot gacor maxwin slot gacor maxwin Slot Gacor Maxwin Slot Gacor Maxwin 2024 Situs Slot Gacor 777 Situs Slot Gacor Toto Slot Gacor 2024 Maxwin Slot Gacor Terbaik Slot Gacor 4D Slot Gacor Terpopuler slot gacor maxwin slot toto gacor scatter hitam slot thailand slot777 slot maxwin slot thailand slot toto gacor slot gacor 777 Slot Gacor Thailand slot88 maxwin slot thailand 2024