มลพิษทางอากาศ

1. มลพิษทางอากาศ โดย อ.ดร.รัฐพล อ้นแฉ่ง ผศ.ดร.นัทธีรา สรรมณี

2. บรรยากาศ (Atmosphere) • คือชั้นก๊าซต่าง ๆ ที่ห่อหุ้มโลกไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง • ให้ และรักษาสมดุลย์ O2 • ฉนวนป้องกันรังสี UV, IR, แกมม่า • กระจายความร้อน แสง เสียง ความชื้น ถ่ายเทพลังงาน และควบคุมฤดูกาลต่างๆ

3. องค์ประกอบบรรยากาศ • O2 21% • N2 78% • CO2 0.03% • ก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน • ไอน้ำ และสิ่งเจือปน

4. ความดัน (Pressure) บรรยากาศ (Atmosphere) ความหนาแน่น (Density)

5. ชั้นบรรยากาศ (Atmosphere Layers) • แบ่งเป็นชั้น ๆ โดยใช้อุณหภูมิ ความหนาแน่นและความสูงเป็นเกณฑ์ • ~ 80% ของมลสารในอากาศอยู่ในชั้นบรรยากาศ Troposphere • มีความแปรปรวนสูง และอุณหภูมิจะลดลง 6.5°C ทุก 1 กม. (Troposphere)

6. Troposphere อุณหภูมิลดลงตามความสูงจนถึง -55°C • Stratosphere เป็นชั้นที่มีโอโซน ที่ปกป้องโลกอุณหภูมิเริ่มสูงขึ้นอีกครั้งเนื่องจากก๊าซโอโซนดูดซับ UV • Mesosphere อุณหภูมิเริ่มลดลงอีกครั้ง เนื่องจากมีโอโซนเบาบาง • Thermosphere ชั้นบรรยากาศเบาบางมาก แตกตัวเป็นไอออน ใช้สะท้อนคลื่นวิทยุ

7. การหมุนเวียนของกระแสอากาศการหมุนเวียนของกระแสอากาศ เมื่อโลกหมุน

8. เขตภูมิอากาศ • สันฐานของโลก และการหมุนรอบตัวเองและรอบดวงอาทิตย์ • มีผลต่อการกำหนดเขตภูมิอากาศ • เช่นการหมุนเวียนของกระแสลมมีผลต่อการเกิดทะเลทราย

9. พื้นที่ทะเลทรายในทวีปต่างๆพื้นที่ทะเลทรายในทวีปต่างๆ

10. มลพิษทางอากาศ

11. มลพิษทางอากาศ คือ อะไร? • เมื่ออากาศถูกเปลี่ยนไปจากสภาพธรรมชาติ โดยองค์ประกอบส่วนหนึ่งเพิ่มมากขึ้นหรือลดน้อยลง • หรือมีสิ่งแปลกปลอมมาปะปนอยู่ จนเกิดผลเสียหายต่อสุขภาพและอนามัย

12. แหล่งกำเนิด • มลพิษที่เกิดทางธรรมชาติ ได้แก่ พวกเถ้าภูเขาไฟ • มลพิษที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ ได้แก่ จากอุตสาหกรรม เครื่องยนต์ น้ำมันเชื้อเพลิง

14. สถานการณ์ประเทศไทย • “ในปี 2539 กรุงเทพมหานคร ถูกกล่าวหาว่าเป็นเมืองมหานคร ที่มีปัญหาฝุ่นละอองในบรรยากาศสูงที่สุดเป็นอันดับหนึ่งของโลก” (กรมควบคุมมลพิษ, 2546) • ตะกั่ว(Pb) และก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) ไฮโดรคาร์บอน (HC) • ปัญหาเฉพาะพื้นที่เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่แม่เมาะ (SO2) • ฝนกรด (Acid rain)

15. ฝุ่นละออง (Particulate matters) • เป็นปัญหามลพิษทางอากาศมานานนับสิบปี • ก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ • ในปี 2535 เกินค่ามาตรฐาน 10 เท่า • ฝุ่นที่มีผลต่อระบบทางเดินหายใจมีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน • ปอดอักเสบเรื้อรัง หรือฉับพลันได้

16. 2538-39 2535 ค่ามาตรฐาน 0.33 มก/ลบ.ม

18. การแก้ไขปัญหา • เริ่มปี 2538 • ลดแหล่งกำเนิด • ประชาสัมพันธ์ • การปรับปรุงคุณภาพน้ำมันดีเซล • การควบคุมการระบาย

20. Particle Filter for Diesel Engine Vehicle

21. ฝุ่นละอองในบรรยากาศ

22. ฝุ่นเล็กกว่า 10 ไมครอน ฝุ่นรวม

23. สารตะกั่ว (Pb) • ตะกั่วเป็นโลหะหนัก สีเงิน ทนต่อการสึกกร่อน • มีความอ่อนตัว สามารถทำเป็นรูปทรงต่าง ๆ ได้ง่าย • สมัยโบราณใช้เป็นภาชนะใส่น้ำดื่ม ทำท่อประปา • มีพิษร้ายแรง

24. การใช้ตะกั่วปัจจุบัน

25. ค่ามาตรฐาน = 1.5 ตะกั่วถูกยกเลิก 2539

26. การป้องกันและแก้ไข • Reduce • Reuse • Recycle

27. ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) • ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น • เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของน้ำมันเชื้อเพลิง • ที่สมบูรณ์ของอากาศ : เชื้อเพลิง = 14.7:1 • ถ้าอากาศมากได้ CO2 • ถ้าอากาศน้อยได้ CO

29. ความเป็นพิษ • เมื่อสูดหายใจ จะไปรวมตัวกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงได้ดีกว่า O2ถึง 200-250 เท่า • สมองขาดออกซิเจน • อ่อนเพลีย ตาพร่ามัว ระบบหายใจล้มเหลว และถึงแก่ความตายได้

30. การแก้ไข บังคับการติดตั้ง Catalytic Converter ตั้งแต่ปี 2536 ในรถยนต์ ตะกั่วทำให้อุดตัน ใช้ได้ผลดีหลังยกเลิกน้ำมันมีสารตะกั่วปี 2539 รถที่จดทะเบียนหลัง 1 พ.ย. 2536 รถยนต์มีได้ไม่เกิน 1.5% และ 4.5% สำหรับมอเตอร์ไซด์

31. B A A: The Oxidization Catalyst 2CO + O2 => 2CO2 C2H4 + 3O2=> 2CO2 + 2H2O B: The Reduction Catalyst2NO => N2 + O2 or 2NO2 => N2 + 2O2

32. ต่ำกว่าค่ามาตรฐาน 9 ppm

33. ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) • เป็นก๊าซกลิ่นฉุน คล้ายกลิ่นไม้ขีดไฟ มีอำนาจกัดกร่อนและเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต • เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง พวกน้ำมันเตา ดีเซล และถ่านหิน ซึ่งมีกำมะถัน (S) เป็นองค์ประกอบอยู่ • หรือจากภูเขาไฟระเบิด • ร้อยละ 60 มาจากถ่านหิน (เฉลี่ยทั่วโลก)

34. ผลกระทบต่อสุขภาพ • หลอดลมส่วนบนจะดูดซึมก๊าซนี้ กระจายสู่เลือดทั่วร่างกาย • ชีพจรเต้นถี่ หายใจเข้า ออกน้อยลง • เมื่อร่วมกับฝุ่น เกิดระคายคอแสบตา แน่นหน้าอก

35. ผลกระทบอื่น ๆ • เมื่อฟุ้งกระจายในอากาศ สามารถเปลี่ยนเป็นรูป ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) • เมื่อรวมกับน้ำกลายเป็นกรดซัลฟูริค (H2SO4) • ฝนชะลงมากลายเป็นฝนกรด

36. บริเวณที่เกิดปัญหา • ที่ ๆ มีการจราจรคับคั่ง เช่น กรุงเทพมหานคร และปริมณฑล • แม่เมาะ จังหวัดลำปาง เนื่องจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ที่ใช้ถ่านหิน

37. โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ที่ใช้ถ่านหิน

38. ลักษณะการเกิดอุณหภูมิผกผันที่แม่เมาะลักษณะการเกิดอุณหภูมิผกผันที่แม่เมาะ

39. มาตรการแก้ไข ป้องกัน มาตรการระยะสั้น • ลดกำลังผลิตในฤดูหนาว • จัดเตรียมสัญญาณภัยล่วงหน้า • กำหนดมาตรฐาน 1 ชั่วโมงไม่เกิน 1,300 ไมโครกรัม/ลบ.ม.

40. มาตรการระยะยาว • ติดตั้งระบบกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์แบบเปียก (Wet Type-Flue Gas Desulphurization) • สามารถลดได้ร้อยละ 90 • ตั้งมาตรฐานให้เข้มงวดขึ้น • 15 ตัน/ชั่วโมง และ 7 ตัน/ชั่วโมงในฤดูหนาว

41. แนวทางการแก้ไข: ควบคุมมลภาวะที่แหล่งกำเนิด 5 %. combustion efficiently of Coal 80-95 % of SOx (No removal of NOx)

42. ลักษณะของขี้เถ้าที่ได้จากการเผาถ่านหินลักษณะของขี้เถ้าที่ได้จากการเผาถ่านหิน ขี้เถ้าที่ได้จากการเผาถ่านหินนำมาผสมทำเป็นคอนกรีต เพื่อใช้ในการก่อสร้าง

43. แนวทางการแก้ไข: ควบคุมมลภาวะที่แหล่งกำเนิด 5 %. combustion efficiently of Coal 90 % of SOx (15-35 % of NOx)

45. ไฮโดรคาร์บอน (HC) • เป็นองค์ประกอบในน้ำมันปิโตรเลียม เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน • ปนเปื้อนในบรรยากาศเนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเหล่านี้ • หรือการเผาไหม้เชื้อเพลิงทางชีวภาพ เช่น ฟืน มูลสัตว์

46. Photochemical Smog • เกิดเมื่อ HC ทำปฏิกิริยากับ NOxในที่ๆ มีแสงแดดเป็นตัวกระตุ้น • ทำให้เกิดสารพิษหลายชนิด เช่น โอโซน และสารกลุ่มอัลดีไฮด์ คีโตน

47. Photochemical smog (Cont.)

48. Photochemical smog (Cont.) ผลกระทบ: ขึ้นอยู่กับปริมาณ และระยะเวลา • เกิดการระคายเคืองในระบบทางเดินหายใจ • กระตุ้นให้โรคระบบทางเดินหายใจ เช่น หอบหืด ภูมิแพ้ มีความรุนแรงขึ้น • อันตรายจะเพิ่มสูงขึ้นสำหรับผู้ออกกำลังกาย • ในเด็ก: ทำให้เกิดอาการแน่นหน้าอก การชาของกล้ามเนื้อ

49. บริเวณที่พบ • เมืองใหญ่ ๆ ที่มีการจราจรคับคั่ง เช่น ลอสแองเจลิส ลอนดอน • กรุงเทพก็เกิดเช่นเดียวกันในช่วงบ่าย ๆ ที่มีลมสงบ

50. ฝนกรด • เกิดจากก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน (NOX) และซัลเฟอร์ (SOX) รวมตัวกับไอน้ำในอากาศ • กลายเป็น กรัดซัลฟูริค (H2SO4) และไนตริก (HNO3) • เมื่อรวมตัวกับเมฆแล้วเกิดเป็นฝนกรด