ควันดำของรถที่ใช้น้ำมันเบนซิน สิ่งหลุดออกมามีทั้ง ไอเสีย ก๊าซต่าง ๆ ตลอดจนเขม่าแยกออกมาได้ดังนี้ คือ
ไอเสียประกอบด้วย
คาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) และคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2)
ไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon)
ไนตริคออกไซด์ (NO2) และไนโตรเจนออกไซด์ (NO4)
พวกอัลดิไฮด์ (Aldehyde)
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfurdioxide)
เขม่า ประกอบด้วย
ผงคาร์บอน (Carbon)
สารประกอบของตะกั่ว (Teraelthy Lead)
สารจำพวกฟีนอลส์ (Phenol)
น้ำมันรถยนต์ (Fuel)
สารอินทรีจำพวกไนโตร (Nitro organic)
ยางเหนียว ซึ่งประกอบด้วยโปลี่ซายคลิก อโรเมติก ไฮโดรคาร์บอน (Polycyclic aromatic hydrocarbons) ยางเหนียวเหล่านี้ประกอบด้วย
3,4 เบนโซไพลิน (3-4 Benzopyrene)
ไพเรนซ์ (Pyrence)*
1,2 เบนโซไพริน (1,2 Benzopyrence) +
1,12 เบนโซไพลิน (1,12 Benzopylens) +
แอนทราเซน (Anthracene)+
โคโรนินี่ (Coronene)
1,2 เบนแซนทราเซน (1,2 Benzanthracne)*+
แอนแทนทรีน (Anthanthrene)+
เปอรีลิน (Anthanthere)
4,4 บีมโซทีทรา เพน (4,4 Bemxotetra phene)
3,4,8,9 ไดเบนโซไพริน (3,4,8,9 dibenzopyrene)
ส่วนควันดำของรถที่ใช้น้ำมันดีเซลนั้นประกอบด้วยไอเสียและเขม่า เช่นเดียวกันกับของรถที่ใช้น้ำมันเบนซิน มีส่วนประกอบแตกต่างกันเล็กน้อย
ไอเสียของรถดีเซลประกอบด้วย
ไอน้ำ (Vapour)
คาร์บอนมอนนอกไซด์ (CO) และไนโตรเจนไดอ๊อกไซด์ (N2O)
ไฮโดรคาร์บอน (Hydrocar)
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfurdioxide)
พวกอัลดิไฮด์ (Aldehyde)
ออกซิเจน (Oxygen)
ไฮโดรเจน (Hydrogen)
ไนโตรเจน (Nitrogrn)
เขม่าของรถดีเซลประกอบด้วย
ผงคาร์บอนเป็นจำนวนมาก
ยางเหนียว ซึ่งประกอบด้วย โปลี่ซายคลิก อโรเมติก ไฮโดรคาร์บอน (polycyclic aromatic hydrocarbons) คือ
3,4 เบนโซไพริน (Benzopyrene)*
แอนทราเซน (Anthracene)+
ไพเรนซ์ (Pyrence)*
1,2 เบนแซนทราเซน (1,2 Benzanthracene)*+
1,12 เบนโซเปอรีลิน (1,12 Benzoperylene)*+
ฟลูออแรนทีน (Fluoranthene)*
11,12 เบนโซฟลูออแรนทีน (11,12 Benzofluoranthene)*
ไดแบนแซนทราซีน (Dibenzanthracene)*
เปอรีลิน (Perylene)+
แอนทราเทริน (Anthrathrene)+
1,2 เบนโซไพริน (1,2 Benzopyrene phene)*
3,4 เบนโซทีทรา (3,4 Benzotetra phene)
ฟลูออเรน (Fluorene)
อันตรายจากก๊าซพิษที่ออกมาจากท่อไอเสียรถยนต์
มีหลายคนสงสัยว่าคนในกรุงเทพ ฯ ได้สูดหายใจเอาก๊าซพิษ ไอเสีย ควันดำ ฝุ่น ละอองของรถยนต์ โรงงานอุตสาหกรรม ฯ เข้าไปทุกวันก็ไม่เห็นมีใครเป็นอันตราย ยังประกอบธุรกิจการงานได้อย่างปรกติสุข ไม่เห็นมีคนล้มดาวดิ้นสิ้นชีพ เพราะก๊าซพิษเลย ดังนั้นสมควรที่จะได้มีการศึกษาเกี่ยวกับก๊าซพิษ แต่ละชนิดแล้วลงความเห็นกันต่อไป
1. ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ (Carbon monoxide)
เกิดจากการเผาไหม้ของน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ที่ไม่สมบรูณ์และรถยนต์ปล่อยก๊าซนี้ออกมาทางท่อไอเสีย ก๊าซนี้จะลอยปะปนอยู่ในอากาศมีจำนวนมาก เมื่อมีการจราจรคับคั่งเมื่อสูดหายใจเอาก๊าซนี้เข้าไปในร่างกายแล้ว จะไปแย่งออกซิเจนโดยไปรวมกับเฮโมโกลบิน (Haemogobin) ซึ่งเรียกย่อว่า Hb เป็นสารหนึ่งที่มีอยู่ในเม็ดเลือดแดง กลายเป็นคาร์บอกซีเฮโมลโกลบิน (Carboxy haemoglobin) ปกติร่างกายของคนเราต้องการอ๊อกซิเจนจะไปรวมตัวกับเฮโมโกลบินกลายเป็นอ๊อกซีโมโกลบิน (Oxyhaemoglobin) เขียนย่อ ๆ ว่า HbO2 ในเลือดที่มี HbO2 นี้จะถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อต่าง ๆ ทั่วร่างกายในแหล่งที่มี HbO2 ในเนื้อเยื่อจะได้รับอ๊อกซิเจน
แต่ถ้าหายใจเอาซีโอเข้าไป ซีโอจะเข้าไปรวมตัวกับเฮโมโกลบิน ได้เร็วกว่าอ๊อกซิเจน 4 เท่าตัว ถ้าปริมาณของก๊าซซีโอน้อย ก็จะทำให้ร่างกายเกิดความสมดุลย์กับโลหิต และเมื่อหายใจออกก็จะขับก๊าซนี้ออกไป ปกติก๊าซนี้มีอยู่ในอากาศ 25 ส่วน ในอากาศล้านส่วน ถ้าหายใจเข้าไปจะมีก๊าซนี้อยู่ในกระแสโลหิต กลายเป็นคาร์บอกซี เฮโมโกลบิน อยู่เพียง 4% แต่ถ้าร่างกายมีไม่ถึง 4% ก็จะพยายามดูดเอาก๊าซนี้เข้าไปให้มีถึง 4% ตัวอย่างเช่น นักสูบบุหรี่ร่างกายจะมีก๊าซนี้อย่างน้อย 4% หรือมากกว่านั้นเพราะในการสูบบุหรี่ก็จะอัดควันบุหรี่เข้าไป จึงทำให้ได้รับก๊าซนี้มากกว่าคนธรรมดา เมื่อร่างกายมีก๊าซนี้ 4% แล้วขับออกเพื่อให้เข้าสู่ภาวะสมดุลย์ที่ระดับ 4% (ถ้าไม่สูบต่อ) คนไม่เคยสูบจะมีซีโอมากแล้วจะทำให้อึดอัดเวียนศีรษะ ปวดศีรษะ อ่อนเพลีย โลหิตเปลี่ยนรูปแข็งตัวขึ้น ไหลไม่ได้ เซลล์ก็ขาดอ๊อกซิเจน จึงทำให้วิงเวียน อ่อนเพลีย เพราะสมองได้รับออกซิเจนน้อยนั่นเอง ดังนั้นจึงห้ามไม่ให้สูบบุหรี่บนรถเมล์ ในโรงภาพยนต์ จากการสำรวจพบว่า เมื่อเครื่องยนต์เผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงไป 1 แกลลอน จะมีซีโอประมาณ 3 ปอนด์ หลุดออกมา
2. สารประกอบของตะกั่ว (Tetraethyl Lead)
มีสูตรเคมีคือ Pb(C2H5)4 โดยผู้ผลิตน้ำมันได้เติมสารประกอบของตะกั่วที่มีชื่อภาษาอังกฤษว่า เตตร้าเอทิลเลต (Tetraethyl Lead) ซึ่งเป็นของเหลวใส่ลงไปในน้ำมันเบนซินและน้ำมันเครื่อง (ที่ใช้กับเครื่องยนต์) เพื่อให้มีออกเทนสูง (Octane bumber) สูง วิ่งเร็ว ป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ เกิดการชักกระตุก (Antiknock Additive Substance) แต่เนื่องจากการเผาไหม้ในคอมบิวเรเตอร์ของเครื่องยนต์ ไม่สมบรูณ์จะมีสารประกอบของตะกั่วหลุดออกมา พวกตะกั่วเหล่านี้จะทำให้อากาศสกปรก โดยแผ่กระจายไปในอากาศทั่วบริเวณนั้น ๆ ยิ่งจำนวนรถยนต์ของกรุงเทพมหานครหรือเมืองใหญ่ ๆ มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ สารประกอบของตะกั่วก็เพิ่มมากขึ้นเป็นเงานตามตัวเช่นกัน ตามสถิติในน้ำมันเบนซินมีสารตะกั่วละลายอยู่ 0.7 กรัมต่อลิตร หลังจากการเผาไหม้ในเครื่องยนต์แล้วตะกั่วประมาณ 0.4 กรัมต่อลิตร จะถูกปล่อยออกมายังสิ่งแวดล้อมทางท่อไอเสียรถยนต์ในปี 2520 ประเทศไทยยังใช้น้ำมันเบนซินประมาณ 1,600 ล้านลิตรต่อปึ หรือ 60% ของจำนวนนี้ เป็นส่วนที่ใช้ในกรุงเทพมหานคร
ฉะนั้นจะมีสารตะกั่วประมาณ 38,400 กิโลกรัมต่อปี หรือประมาณ 105.2 กิโลกรัมต่อวัน หลุดออกมาสู่สิ่งแวดล้อม สำหรับสถิติปี 2522 มีการใช้น้ำมันเพิ่มเป็น 13,600 ล้านลิตรต่อปี จะมีตะกั่วหลุดออกมามากมายเท่าใด และตะกั่วเหล่านี้ บางส่วนจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมในกรุงเทพ และบางส่วนจะเจือปนเข้าไปในร่างกายของคนในเมืองหลวงโดยทางลมหายใจ ส่วนที่ไม่ได้เข้าไปสู่ร่างกายของคนก็จะตกลงทับถมบนถนน หนทางและบริเวณต่าง ๆ ฝนก็จะชะเอาตะกั่วส่วนนี้ลงสู่แม่น้ำลำคลอง และเจือปน ซึ่งมีผลต่อระบบสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างยิ่ง
อันตรายของตะกั่ว ที่ถูกฝนชะล้างลงสู่แม่น้ำลำคลอง ไหลลงทะเล สัตว์น้ำ เช่นปู ปลา กุ้ง หอย ก็รับเอาสารตะกั่วเข้าไปสะสมในร่างกาย เมื่อคนกินสัตว์น้ำพวกนี้เข้าไปก็ได้รับอันตรายจากพิษของตะกั่วเข้าไปด้วย โดยเฉพาะสัตว์น้ำที่มีตะกั่วสะสมอยู่มาก คือ ปลา และหอยนางรม ที่คนเราชอบรับประทานนั่นเอง
พิษของตะกั่วที่เข้าสู่ร่างกายของมนุษย์โดยทางการหายใจ
พิษของสารตะกั่วที่มีต่อสุขภาพที่เห็นได้ชัดเจนมาก คือ นอนไม่ค่อยจะหลับ อารมณ์ไม่แจ่มใส เบื่ออาหาร น้ำหนักตัวลด ท้องผูก อาเจียน ปวดศีรษะ อ่อนเพลีย เหงือกซีด โลหิตจาง ไตพิการ ทำลายเนื้อเยื่อสมอง ทำให้ปวดศีรษะ ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิตจนถึงตายได้ นอกจากนี้ตะกั่วยังไปสะสมได้ในกระดูก ทั้งนี้เพราะตะกั่วมีลักษณะคล้าย
แคลเซี่ยมและสามารถสะสมในเนื้อเยื่ออ่อนโดยเฉพาะในสมอง ไต และอวัยวะอื่น ๆ ได้ด้วย
ปกติระดับของตะกั่วในเลือด จะต่ำกว่า 0.08 มิลลิกรัม / 100 ีซ.ซี. ถ้าเกินระดับนี้ถือว่าเป็นอันตราย จากการศึกษาระดับตะกั่วในเลือดของเด็กจำนวน 69 คน ที่อาศัยอยู่ในบริเวณพื้นที่ที่ถมด้วยกากแบตเตอรี่ในเขตตำบลบางครุ 0.15 - 5.40 ส่วน ในล้านส่วน ค่าเฉลี่ย 1.28 ส่วนในล้านส่วน ความเบี่ยงเบนมาตรฐาน 1.20 ส่วนในล้านส่วน เด็กที่มีตะกั่วในเลือดต่ำกว่า 0.5 ส่วนในล้านส่วน มีอยู่ร้อยละ 29 ของจำนวนเด็กทั้งหมดโดยทั่วไปแล้ว เราอาจจะพิจารณาได้ว่าระดับของตะกั่วในเลือดขนาดตั้งแต่ 1.5 ส่วนในล้านส่วน อยู่ในขั้นพื้นฐานแลทางการแพทย์อาจพบอากเกิดจากพิษตะกั่วได้
3. ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfurdioxide , SO2)
เป็นก๊าซที่มีกลิ่นเหม็น ทำให้ระบบทางเดินหายใจ เช่น จมูก ลำคออักเสบ ระคายเคือง ทั้งนี้เนื่องมาจากในน้ำมันเชื้อเพลิงรถยนต์มีกำมะถันปนอยุ่ เมื่อเกิดการเผาไหม้ที่ไม่สมบรูณ์จะมีกาซกำมะถันปนอยู่ เมื่อเกิดการเผาไหม้ที่ไม่สมบรูณ์จะมีก๊าซกำมะถันหลุดออกมาทางท่อไอเสียรถยนตื ดังนั้นโรงกลั่นน้ำมันต้องกำจัดกำมะถันในน้ำมันดิบออกให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ ก๊าซนี้มีอันตรายต่อสุขภาพมากกว่า ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ เพราะเป็นตัวนำที่ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบหายใจ ทำให้สัตว์เจ็บป่วยด้วยโรคระบบทางเดินหายใจส่วนต้นในอัตราสูง ถ้าสูดเข้าไปเสมอ ๆ ทำให้เกิดหลอดลมอักเสบเรื้อรัง ถ้ามากทำให้ลิ้นไก่สั้นเกิดการเกร็งหดปิดทางเดินหายใจตายทันที สำคัญที่สุดเป็นอันตรายต่อปอดในรายที่คนไข้เป็นโรคเกี่ยวกับทางเดินหายใจอยู่แล้ว จะมีอาการเพิ่มมากขึ้น เมื่อได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ขนาด 0.25 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (ขนาดได้กลิ่นฉุน) บางตำราบอกว่าเป็นสาเหตุหนึ่งของโรคหอบหืด ก๊าซนี้กำหนดไว้เพียง
ความหมายและแหล่งกำเนิดของมลพิษทางอากาศ
มลพิษทางอากาศ หมายถึง สภาวะการที่บรรยากาศกลางแจ้งมีสิ่งเจือปน เช่น ฝุ่นละออง ก๊าซต่าง ๆ ละอองไอ กลิ่น ควัน ฯลฯ อยู่ในลักษณะ ปริมาณ และระยะเวลาที่นานพอที่จะทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์หรือสัตว์ หรือทำลายทรัพย์สินของมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ
การเผาไหม้เชื้อเพลิงทำให้เกิดการสันดาปซึ่งก่อให้เกิดมลพิษในลักษณะต่างๆ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อเพลิงที่ใช้ ปฏิกิริยาพื้นฐานของการสันดาปสมบูรณ์เมื่อมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สะอาด คือ
ก. ดูดไอดีเข้ากระบอกสูบ
ข. อัดส่วนผสมของน้ำมันและอากาศ
ค. ถ่ายทอดกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังล้อรถ
ง. ปล่อยไอเสีย : เครื่องยนต์สันดาปภายใน ๔ จังหวะ
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ เป็นผลจากการเผาไหม้ และเป็นตัวการดูดซึมรังสีอินฟราเรด(คลื่นยาว) ซึ่งโลกแผ่รังสีกลับสู่บรรยากาศดังนั้นถึงแม้การสันดาปจะดำเนินไปอย่างสมบูรณ์แต่ก็ย่อมทำให้โลกเก็บงำความร้อนมากยิ่งขึ้นตามกำลังการใช้เชื้อเพลิง
แต่การสันดาปส่วนใหญ่จะมีผลิตผลนอกเหนือจากคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ เพราะสาเหตุหลายประการ คือ
ก. เชื้อเพลิงมีสารเจือบน เช่น มีซัลเฟอร์ปนเปื้อนในน้ำมันดิบหรือถ่านหินอยู่ตามธรรมชาติในบางกรณีผู้ผลิตมีเจตนาเติมสารบางอย่างลงในเชื้อเพลิงเพื่อประโยชน์เฉพาะ เช่น การเติมตะกั่วอินทรีย์ลงในน้ำมันเบนซินเพื่อเพิ่มออกเทนสำหรับเครื่องยนต์ ดังนั้นจึงเกิดสารประกอบซัลเฟอร์เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เมื่อใช้ถ่านหินหรือน้ำมันเตา และมีตะกั่วออกไซด์ ซัลเฟต และคาร์บอเนตระบายออกสู่บรรยากาศจากท่อไอเสียของรถยนต์ซึ่งใช้น้ำมันเบนซินแบบพิเศษ
ข. ลักษณะเฉพาะของการสันดาป ยานยนต์ทั่วไปใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน (internal combustion engine) ในทางวิชาการอาจจำแนกเป็นเครื่องยนต์แบบสี่จังหวะ ซึ่งนิยมใช้ในรถยนต์ทั่วไป และเครื่องยนต์แบบสองจังหวะในรถจักรยานยนต์ส่วนใหญ่ในประเทศไทย หรือจำแนกเป็นเครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งรถบรรทุกและรถโดยสารส่วนใหญ่นิยมใช้ และเครื่องยนต์แบบใช้น้ำมันเบนซินในรถยนต์นั่งต่างๆ เครื่องยนต์เหล่านี้มีการจุดระเบิด ภายใต้ความกดดันซึ่งสูงพอเหมาะ จึงก่อให้เกิดพลังงานมากเพียงพอในการขับเคลื่อนยานพาหนะตามเส้นทางคมนาคมทางบก น้ำ และอากาศ ตามต้องการ
อุณหภูมิสูงในระหว่างการจุดระเบิดจึงเป็นลักษณะเฉพาะของเครื่องยนต์ประเภทนี้ ความร้อนจัดเกินกว่า ๑,๕๐๐ องศาเซลเซียส ประกอบกับปริมาณออกซิเจนที่มากเกินพอในระหว่างนั้น จึงเกิดปฏิกิริยาระหว่างก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจนซึ่งมีอยู่มากมายทั่วไปในอากาศเกิดเป็นไนทริกออกไซด์ขึ้นแล้วจึงเปลี่ยนรูปเป็นอื่นต่อๆ ไปตามสภาพการณ์
ค. การสันดาปที่ไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ น้ำมันดิบ และเขม่าควันซึ่งประกอบไปด้วยเถ้าถ่านและเชื้อเพลิงตกค้างเป็นต้น
นอกจากนี้มลพิษในอากาศยังเกิดจากกระบวนการผลิตต่างๆ ในการอุตสาหกรรม เช่นการทำเหมืองถ่านลิกไนต์ การเปิดหน้าดิน ตลอดจนการขนถ่ายดินและถ่านลิกไนต์ ทำให้มีฝุ่นละอองฟุ้งกระจาย ส่วนลิกไนต์ซึ่งกองไว้จะเกิดการสันดาปกับอากาศได้เอง การโม่หินจะทำให้มีฝุ่นหินฟุ้ง ในบริเวณใกล้เคียง หากสูดหายใจเข้าไปจะเป็นสาเหตุให้ถุงลมในปอดถูกอุดตันด้วยละอองหินเรียกว่า โรคซิลิโคซีส การถลุงเศษเหล็กในโรงงานซึ่งใช้เตาหลอมไฟฟ้า นอกจากจะเกิดควันและก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์แล้ว อุณหภูมิ ในขณะที่เกิดประกายไฟจ้าระหว่างขั้วนั้น ต้องสูงพอที่จะทำให้เหล็กหลอมละลาย (เกินกว่า ๑,๓๐๐ องศาเซลเซียส) และย่อมก่อให้เกิดก๊าซไนทริก-ออกไซด์เช่นเดียวกันกับเครื่องยนต์แบบสันดาปภายในดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น
สภาวะต่างๆ ในอากาศจะทำให้สารมลพิษเปลี่ยนรูปต่อไปได้อีก เช่น ที่กรุงลอนดอน ในสมัยหนึ่งใช้ถ่านหินเพื่อทำความอบอุ่นภายในอาคารประกอบกับสภาพทางภูมิศาสตร์และภูมิอากาศของเกาะอังกฤษ ทำให้มีหมอกปกคลุมอยู่เป็นประจำจึงมีการรวมตัวระหว่างหมอกและเขม่าควัน เกิดเป็นหมอกควันหรือสม็อกขึ้น (fog + smoke = smog) เมืองลอสแองเจลีส มีรถยนต์จำนวนมากมาย จึงเกิดก๊าซไฮโดรคาร์บอนขึ้นในชั่วโมงที่มียวดยานพาหนะเดินทางโดยเร่งด่วน ภายในสามชั่วโมงหลังจากนั้นจะเกิดก๊าซโอโซน เนื่องจากปฏิกิริยาโดยอาศัยแสงแดดที่เรียกว่า โฟโตเคมิคัลทำให้มีสม็อก (ลักษณะแบบเดียวกัน) จะสังเกตได้ว่ากรุงเทพมหานครมีสภาพการจราจรและแสงแดดใกล้เคียงกับเมืองลอสแองเจลีส แต่จะเป็นเหตุให้เกิดมลพิษแบบเดียวกันหรือไม่นั้นเป็นเรื่องที่ต้องศึกษาต่อไป
แหล่งกำเนิดของสารมลพิษทางอากาศ
1. แหล่งมนุษย์สร้าง แหล่งเกิดของมลพิษทางอากาศชนิดนี้ ได้แก่ กิจกรรมนานาประการของ
มนุษย์ ดังต่อไปนี้
1.1การเผาไหม้ การเผาไหม้ เช่น การผลิตกระแสไฟฟ้าและการเคลื่อนที่ของยานพาหนะเป็นต้น การเผาไหม้หากเป็นไปอย่างสมบูรณ์แล้วสิ่งที่เกิดขึ้นจะมีเพียงแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเท่านั้น ในสภาพของความเป็นจริงแล้ว การเผาไหม้ส่วนใหญ่จะเป็นการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งทำให้เกิดมีมลพิษทางอากาศขึ้นไม่มากก็น้อย
1.2 โรงงานอุตสาหกรรม ในงานอุตสาหกรรมนั้น มลพิษทางอากาศอาจเกิดขึ้นได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อพลังงานที่ต้องการในการผลิต วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต เนื่องจากการขนถ่าย เคลื่อนย้าย วัตถุดิบมาสู่โรงงานหรือภายในโรงงานเอง การปรับหรือเปลี่ยนสภาพของวัตถุดิบเหล่านั้น เช่น การบด ผสม ร่อนแยกขนาด และขัดสี เป็นต้น ในกระบวนการผลิตมักจะเกิดมีสิ่งที่เป็นผลพลอยได้จากการผลิตออกมาด้วย สิ่งเหล่านี้อาจจะถูกปล่อยให้ปะปนเข้าสู่บรรยากาศได้เสมอ ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมถลุงและหลอมโลหะ การกลั่นน้ำมัน เคมี อาหาร เป็นต้น
1.3ยานพาหนะ รถยนต์เป็นแหล่งเกิดของมลพิษที่สำคัญที่สุดในกลุ่มนี้ ในระยะแรกปัญหาเรื่องมลพิษจากรถยนต์ยังไม่มี เพราะปริมาณของรถยนต์มีอยู่น้อย ในระยะต่อมาเมื่อยานพาหนะมีความจำเป็นมากขึ้นในการดำรงชีวิต ที่มีการขยายตัวอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีและมาตรฐานการดำรงชีพ ปริมาณของรถยนต์ชนิดต่าง ๆ ก็ขยายตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งตามเมืองใหญ่ ๆ และกลายเป็นแหล่งเกิดที่สำคัญประการหนึ่งของมลพิษทางอากาศ
2.แหล่งธรรมชาติ
2.1 ภูเขาไฟ เมื่อเกิดการระเบิดของภูเขาไฟ จะมีเถ้าถ่านและควันเป็นจำนวนมากถูกปล่อยออกมาสู่บรรยากาศ
2.2 ไฟป่า ควันจากไฟไหม้ป่าสามารถทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้ ทำให้ทัศนวิสัยเลวลงอันเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุทางรถยนต์หรือเครื่องบินได้
2.3การเน่าเปื่อยและการหมักสารอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์ โดยจุลินทรีย์หรือปฏิกิริยาเคมีอาจทำให้เกิดสารมลพิษสู่บรรยากาศได้แก่ ออกไซด์ของคาร์บอน แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เป็นต้น
2.4จุลินทรีย์ต่าง ๆ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และสปอร์นั้นพบได้เสมอในอากาศ การฟุ้งกระจายของจุลินทรีย์จะไปได้ไกลเพียงใดขึ้นอยู่กับความเร็วและทิศทางของกระแสลมเป็นสำคัญ
ชนิดของสารมลพิษทางอากาศ
--------------------------------------------------------------------------------
มลพิษทางอากาศอาจจำแนกออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 2 ประเภทคือ อนุภาคต่าง ๆ ที่ล่องลอยอยู่ในอากาศ ก๊าซและไอต่าง ๆ
1. อนุภาคต่าง ๆ อนุภาคที่ล่องลอยอยู่ในอากาศมีอยู่หลายชนิด เช่น
1.1 ฝุ่น เป็นอนุภาคที่เป็นของแข็งเกิดจากการบด ขัดสี ทุบ ป่น ระเบิด ฯลฯ ของสารทั้งที่เป็นอินทรีย์วัตถุและอนินทรีย์วัตถุ เมื่อถูกปล่อยเข้าสู่บรรยากาศจะสามารถล่องลอยอยู่ในอากาศได้ชั่วระยะเวลาหนึ่งจากนั้นส่วนใหญ่จะตกกลับสู่พื้นดิน
1.2 ขี้เถ้า ได้แก่อนุภาคขนาดเล็กมากของสิ่งที่เหลือจากการเผาไหม้
1.3 เขม่า เป็นอนุภาคที่เกิดจากการรวมตัวของอนุภาคขนาดเล็ก ๆ ของคาร์บอนที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของวัสดุพวกที่เป็นคาร์บอน และมีสารพวกทาร์ (tar) ซับอยู่ด้วย
1.4 ฟูม ได้แก่อนุภาคที่เป็นของแข็งและมีขนาดเล็กมาก ( เล็กกว่า 1 ไมครอน ) มักจะเกิดจากการควบแน่นของไอซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่าง การหลอมโลหะหรือการเผาไหม้สารที่มีโลหะผสมอยู่ เช่น ออกไซด์ของโลหะต่าง ๆ
1.5 ละออง ได้แก่ อนุภาคที่เป็นของเหลวซึ่งเกิดจากการควบแน่นของไอหรือแก๊สต่าง ๆ หรือเกิดจากการแตกตัวของของเหลวจากกระบวนการบางอย่าง เช่น การพ่น การฉีดของเหลวไปในอากาศ
2.ก๊าซและไอต่าง ๆ
2.1 ออกไซด์ต่าง ๆ ของคาร์บอน
1.คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) CO 2 เป็นแก๊สที่เป็นองค์ประกอบตามปกติของอากาศและเป็นส่วนหนึ่งของวงจรคาร์บอนด์ โดยปกติแล้วจะไม่ถือว่า CO 2 เป็นสารมลพิษทางอากาศ แต่ถ้ามีปริมาณความเข้มข้นสูงเกินปกติอาจก่อให้เกิดผลเสียได้ เช่น กัดกร่อนวัสดุสิ่งของต่าง ๆ
2.คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เป็นแก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของคาร์บอนหรือสารประกอบคาร์บอนต่าง ๆ เป็นแก๊สที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่ทำให้เกิดอาการระคายเคือง แต่ก็มีอันตรายมาก อาจทำให้สูญเสียชีวิตได้ ถ้าหากว่าร่างกายได้รับเข้าไปด้วยปริมาณที่มากพอ
2.2 ออกไซด์ของซัลเฟอร์
1.ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2 ) เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของซัลเฟอร์หรือเชื้อเพลิงที่มีซัลเฟอร์ปะปนอยู่ เช่น น้ำมันและถ่านหิน เป็นต้น หรือจากการถลุงโลหะต่าง ๆ ที่มีซัลเฟอร์เป็นสารเจือปนอยู่ในแร่นั้น ๆ เป็นก๊าซไม่ติดไฟ ไม่มีสี มีกลิ่นฉุน ทำความระคายเคือง มีความเป็นพิษ
2.ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO 3 ) เกิดจากการเติมออกซิเจนของ SO 2 ในบรรยากาศโดยได้รับอิทธิพลจากแสงอาทิตย์ เกิดจากการเผาไหม้โดยเกิดควบคู่กันกับ SO 2 ความชื้นในอากาศจะทำปฏิกิริยากับ SO 3 อย่างรวดเร็วทำให้กลายเป็นกรดซัลฟิวริก (H 2 SO 4 )
3.ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) ซึ่งเป็นแก๊สที่มีกลิ่นเหม็นเหมือนแก๊สไข่เน่า มีอันตรายต่อสุขภาพมาก H 2 S อาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากการเน่าเปื่อยของสารอินทรีย์ น้ำโสโครก หรือเกิดขึ้นจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น จากอุตสาหกรรมบางชนิด
2.3 ออกไซด์ของไนโตรเจนในอากาศที่สำคัญ ๆ ได้แก่ ไนตริกออกไซด์ (NO) และไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO 2 ) NO X เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของถ่านหินหรือน้ำมัน NO X ส่วนใหญ่ในก๊าซไอเสียจะอยู่ในรูป NO และถูกออกซิไดส์อย่างรวดเร็วเป็น NO 2 ในบรรยากาศ ซึ่งก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์สามารถทำปฏิกิริยาในละอองน้ำเกิดเป็นกรดไนตริก (HNO 3 ) ที่สามารถกัดกร่อนโลหะได้ และ NO X ยังเป็นสารตั้งต้นในการเกิด photochemical oxidation อีกด้วย
2.4 ไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ (HC) ในอากาศมีหลายประเภท เช่น Paraffins, Naphthenes, Olefinsและ Aromatic Compounds สารเหล่านี้ส่วนใหญ่มีความเข้มข้นต่ำและไม่มีพิษภัย อย่างไรก็ดีไฮโดรคาร์บอนเป็นสารตั้งต้นในการเกิด Photochemical Oxidation และเป็นสารก่อมะเร็งด้วย
แหล่งของ HC มีทั้งรถยนต์ สถานที่เก็บกักน้ำมัน กลั่นน้ำมัน และกระบวนการพ่นสี โดยเฉพาะในเขตตัวเมืองรถยนต์จะเป็นแหล่งปัญหาสำคัญ
2.5 Photochemical Oxidant คือมลพิษขั้นทุติยภูมิ หมายถึง มลสารที่เกิดจากปฏิกิริยาPhotochemical Oxidation ซึ่งมีมลสารตัวอื่นเป็นสารตั้งต้นและมีรังสีอุลตราไวโอเลตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารตัวอย่างเช่น โอโซน , Formaldehyde, Peroxy Acetyl Nitrate (PAN)
ผลกระทบจากมลพิษทางอากาศ
--------------------------------------------------------------------------------
ผลกระทบจากมลพิษทางอากาศ
1. ผลต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์
1.1 เกิดการเจ็บป่วยหรือการตายที่เป็นแบบเฉียบพลัน (acute sickness or death) มีสาเหตุมาจากการที่ได้สัมผัสโดยการหายใจเอามลพิษทางอากาศที่ความเข้มข้นสูงเข้าสู่ปอด และในบรรดาผู้ที่เจ็บป่วยและตายนั้นมักจะเป็นพวกผู้สูงอายุ เด็ก และผู้ที่ป่วยด้วยโรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจหรือโรคเกี่ยวกับหัวใจอยู่แล้วมากกว่าคนกลุ่มอื่น ๆ
1.2 เกิดการเจ็บป่วยที่เป็นแบบเรื้อรัง (chronic disease) การเจ็บป่วยชนิดนี้เป็นผลเนื่องจากการได้สัมผัสกับมลพิษทางอากาศที่มีความเข้มข้นไม่สูงมากนักแต่ด้วยระยะเวลาที่นานมากพอ ที่จะทำให้เกิดปัญหาสุขภาพดังกล่าวได้ ที่พบบ่อย ๆ ได้แก่ โรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจต่าง ๆ
1.3 เกิดการเปลี่ยนแปลงของหน้าที่ทางสรีระต่าง ๆ (physiologycal functions) ของร่างกายที่สำคัญได้แก่ การเสื่อมประสิทธิภาพในการทำงานทางด้านการระบายอากาศของปอด การนำพาออกซิเจนของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง การปรับตัวให้เข้ากับความมืดของตา หรือหน้าที่อื่น ๆ ของระบบประสาท เป็นต้น
1.4 เกิดอาการซึ่งไม่พึงประสงค์ต่าง ๆ (untoward symptoms) ตัวอย่างเช่น อาการระคายเคืองของอวัยวะสัมผัสต่าง ๆ เช่น ตา จมูก ปาก เป็นต้น
1.5 เกิดความเดือดร้อนรำคาญ (Nuisance) ตัวอย่างเช่น กลิ่น ฝุ่น ขี้เถ้า เป็นต้น ซึ่งสิ่งเหล่านี้มีผลกระทบกระเทือนต่อความเป็นอยู่และจิตใจ ซึ่งอาจรุนแรงถึงขั้นที่เป็นสาเหตุของการโยกย้ายที่อยู่อาศัยเพื่อหลีกหนีปัญหาดังกล่าวก็ได้
2. ผลต่อพืช
2.1 อันตรายที่เกิดกับพืช หมายถึง ในกรณีที่มีมลพิษทางอากาศเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงซึ่งเป็นอันตรายต่อพืชและอันตรายดังกล่าวนี้สามารถวัดหรือตรวจสอบได้โดยตรง เช่นPAN ทำอันตรายต่อสปองจี้เซลล์ (spongy cells) O 3 ทำอันตรายโดยเท่าเทียมกันต่อเซลล์ทุกชนิดของใบ SO 2 ทำให้ใบของพืชสีจางลง ใบเหลือง เนื่องจากคลอโรฟีลล์ถูกทำลาย
2.2 ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับพืช หมายถึง กรณีที่การเปลี่ยนแปลงอันวัดได้และทดสอบได้ของพืชซึ่งเป็นผลเนื่องมาจากมลพิษทางอากาศ ก่อให้เกิดผลกระทบต่อประโยชน์ใช้สอยของพืชนั้น เช่น ดอกกล้วยไม้เป็นรอยด่าง มีสีจางลงเป็นจุด ๆ เนื่องจากแก๊สอะเซทิลีน
3. ผลต่อสัตว์ สัตว์จะได้รับสารมลพิษเข้าสู่ร่างกายโดยการที่หายใจเอาอากาศที่มีมลพิษปะปนอยู่ด้วยเข้าสู่ร่างกายโดยตรง หรือโดยการที่สัตว์กินหญ้า หรือพืชอื่น ๆ ที่มีมลพิษทางอากาศตกสะสมอยู่ด้วยปริมาณมากพอที่จะเกิดอันตรายได้ มลพิษทางอากาศที่พบว่าทำให้เกิดอันตรายต่อปศุสัตว์มากที่สุด ได้แก่ อาร์เซนิกหรือสารหนู ฟลูออรีน ตะกั่ว และแคดเมียม เป็นต้น
4. ผลต่อวัตถุและทรัพย์สิน โดยกลไกที่ทำให้เกิดความเสียหายต่อวัตถุ ได้แก่ การขัดสีของฝุ่นทรายที่มีอยู่ในกระแสลมในบรรยากาศกับวัตถุต่าง ๆ เช่น อาคาร สิ่งก่อสร้าง หรือสถาปัตยกรรม เป็นเวลานานก็จะทำให้วัสดุสึกกร่อน การตกตะกอนของอนุภาคมลสารลงบนพื้นผิวของวัตถุทำให้เกิดความสกปรก และวิธีการทำความสะอาดหรือกำจัดอนุภาคเหล่านั้นออกก็อาจทำให้เกิดความเสียหายขึ้นได้ รวมทั้งการทำปฏิกิริยาเคมีและการกัดกร่อนระหว่างมลสารกับผิวของวัตถุก็อาจเกิดขึ้นได้ เช่น ทำให้โลหะผุกร่อน ยางและพลาสติกเปราะและแตก ผ้าเปื่อยและขาด ผิวเซรามิกส์ด้าน เป็นต้น
การควบคุมและป้องกันมลพิษทางอากาศ
--------------------------------------------------------------------------------
การควบคุมและป้องกันมลพิษทางอากาศ
1. การออกกฎหมายควบคุม ทางหน่วยงานของรัฐได้ออกกฎหมายเพื่อควบคุมมลพิษทางอากาศให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน ดังต่อไปนี้
• พระราชบัญญัติส่งเสริมและรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ พ . ศ . 2535
• พระราชบัญญัติโรงงาน พ . ศ . 2535
• พระราชบัญญัติรักษาความสะอาดและความเป็นระเบียบเรียบร้อยของบ้านเมือง
• พระราชบัญญัติการสาธารณสุข พ . ศ . 2535
• พระราชบัญญัติโรงงาน พ . ศ . 2535
• ประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม
• กฎกระทรวงต่าง ๆ
2. การกำหนดมาตรฐาน (Air Quality Standards Control) ถูกกำหนดขึ้นเพื่อประโยชน์ต่อการใช้กฎหมายเพื่อการควบคุมดูแลคุณภาพอากาศทั้งในบรรยากาศและในสถานที่ประกอบการหรือบริเวณที่อยู่อาศัยให้อยู่ในระดับที่เกิดความปลอดภัย
2.1 มาตรฐานคุณภาพอากาศในบรรยากาศ (Ambient Air Quality Standards) ถูกกำหนดขึ้นเพื่อที่จะให้หน่วยงานของรัฐที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมคุณภาพอากาศใช้เป็นมาตรการสำหรับตรวจสอบและควบคุมดูแลให้สภาพแวดล้อมของบรรยากาศอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด
2.2 มาตรฐานคุณภาพอากาศจากแหล่งกำเนิด (Emission Air Quality Standard) แหล่งกำเนิดของอากาศเสียที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์นั้นเป็นแหล่งสำคัญที่จะต้องถูกควบคุมไม่ให้มีการปล่อยสารมลพิษทางอากาศจนอาจเกิดปัญหาต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกทั้งต้องไม่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ด้วย
3. การควบคุมที่แหล่งกำเนิด (Source Control)
3.1 การควบคุมการปล่อยสารปนเปื้อนหรือการลดผลิตสารปนเปื้อนจากแหล่งกำเนิดให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ ได้แก่ การเปลี่ยนกระบวนการหรือวิธีการผลิต การลดสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นและการนำสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นกลับมาใช้ประโยชน์ การออกแบบเครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้ในการทำงานให้เกิดความเหมาะสมที่จะนำไปใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและต้องมีการควบคุมการทำงานและการบำรุงรักษาเครื่องจักรเครื่องมือและอุปกรณ์อยู่เสมอ
3.2 การควบคุมสารปนเปื้อนจากแหล่งกำเนิดก่อนปล่อยออกสู่บรรยากาศ เพื่อไม่ทำให้มีสารปนเปื้อนในบรรยากาศปริมาณมากจนอาจเกิดก่อให้เกิดอันตราย ได้แก่ การลดความเร็วของอากาศเสีย การเปลี่ยนทิศทางของอากาศเสีย การสกัดกั้นหรือกรองเอาอนุภาคออกจากอากาศ การใช้แรงดึงดูดกระแสไฟฟ้าสถิต การสันดาปเชื้อเพลิงให้สมบูรณ์ การดูดซับแก๊ส (Adsorption) การดูดซึม (Absorption) การทำให้เจือจางและการควบแน่น (Vapor Condensers)
3.3 อุปกรณ์ที่ใช้ในการกำจัดอนุภาคในอากาศ มีอุปกรณ์จำนวนมากต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับอนุภาคนั้น ดังต่อไปนี้
Cyclone ใช้หลักของแรงหมุนเหวี่ยง เหมาะกับการควบคุมอนุภาคขนาดใหญ่ (15-40 ไมครอน ) ไม่เหมาะกับอนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน วิธีค่าใช้จ่ายในการลงทุนและการบำรุงรักษาน้อยแต่ประสิทธิภาพการทำงานต่ำ
Bag House Collector ใช้หลักของการกรอง ซึ่งจะแยกอนุภาคโดยให้ผ่านตัวกรอง ตัวกรองจะเป็นถุงผ้าฝ้ายหรือไฟเบอร์กลาสหรือใยหินหรือไนลอน อุปกรณ์นี้เหมาะกับการกำจัดอนุภาคขนาดเล็ก แต่ไม่เหมาะกับอนุภาคที่มีความชื้น อุปกรณ์นี้มีประสิทธิภาพสูง ค่าก่อสร้างและการดำเนินงานสูง แต่ทนความร้อนสูงได้ไม่ดี
Wet Collector หรือ Wet Scrubber อุปกรณ์นี้ใช้หลักของการชนหรือการตกกระทบ สามารถใช้กำจัดอนุภาค ก๊าซและก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ ทนความร้อนสูง ใช้ได้ทั้งระบบเปียกและแห้ง แยกอนุภาคโดยทำให้อนุภาคเปียกโดยสัมผัสกับละอองน้ำในอากาศ เมื่ออนุภาคเปียกจะรวมกันเป็นกลุ่มก้อน อุปกรณ์นี้มีประสิทธิภาพสูง แต่ค่าใช้จ่ายสูงกว่าในการบำรุงรักษาและการลงทุน
Electrostatic Precipitator (EP) ใช้หลักของความแตกต่างทางประจุไฟฟ้า โดยการทำให้อนุภาคเกิดประจุไฟฟ้าตรงข้ามกับแผ่นดักจับแล้วเกิดการดึงดูด อุปกรณ์นี้ไม่เหมาะสำหรับกำจัดอนุภาคที่เหนียวหนืด มีประสิทธิภาพสูงถึง 99% แต่ค่าก่อสร้างสูงและใช้พื้นที่มาก
