สดร. เดินหน้าวิจัยคุณภาพอากาศ หาเหตุต้นตอฝุ่นพิษ PM 2.5

สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) (สดร.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม เผยกลุ่มวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศ นำ “แบบจำลองพยากรณ์คุณภาพอากาศ” และ “ไลดาร์” เครื่องมือวิจัยและอุปกรณ์เก็บข้อมูลการสังเกตการณ์ชั้นบรรยากาศ วิเคราะห์สาเหตุมลพิษทางอากาศในไทย พร้อมเดินหน้าจัดตั้งภาคีความร่วมมือวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศแห่งประเทศไทย  ระดมคณาจารย์ นักวิชาการ และผู้เชี่ยวชาญจาก 8 หน่วยงานภาครัฐ 20 มหาวิทยาลัย ร่วมวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศและคุณภาพอากาศของไทย โดยเฉพาะปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM 2.5) หวังตอบโจทย์การแก้ปัญหาเร่งด่วนของรัฐบาลได้อย่างชัดเจนและมีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์ LiDAR ติดตั้งตรวจวัด ณ อุทยานดาราศาสตร์สิรินธร จ.เชียงใหม่

ดร.วนิสา สุรพิพิธ นักวิจัยชำนาญการ หนึ่งในทีมวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศ สดร. กล่าวว่า ปัจจุบันประเทศไทยได้รับผลกระทบด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ทั้งความแปรปรวนของฤดูกาล อุณหภูมิของโลกที่มีแนวโน้มสูงขึ้น ส่งผลต่อคุณภาพอากาศอย่างมาก หลายพื้นที่ประสบปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM2.5) และมลพิษทางอากาศที่เกี่ยวข้อง  เช่น ก๊าซโอโซนระดับผิวดิน ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ สารมลพิษตกค้างยาวนาน เป็นต้น สดร. เล็งเห็นถึงความสำคัญของปัญหาดังกล่าว จึงจัดตั้งกลุ่มวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศ ดำเนินการศึกษาวิจัยด้านวิทยาศาสตร์บรรยากาศมาอย่างต่อเนื่อง ครอบคลุมตั้งแต่ผลกระทบจากอนุภาคที่มาจากอวกาศต่อชั้นบรรยากาศ  จนถึงการศึกษาการเกิดและการเคลื่อนตัวของฝุ่นละอองขนาดเล็กในชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะในพื้นที่ภาคเหนือของประเทศไทย หาสาเหตุและเฝ้าระวังการเพิ่มขึ้นของฝุ่น PM 2.5 ซึ่งเกิดขึ้นทุกปีในช่วงฤดูแล้ง (ธันวาคม – มีนาคม) ประกอบกับสภาวะความกดอากาศสูงที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกปีในฤดูแล้ง ทำให้ลมสงบ ฝุ่นละอองขนาดเล็กถูกพัดพาออกไปได้น้อย จึงสะสมในปริมาณหนาแน่นปกคลุมเหนือตัวเมือง เช่น กรุงเทพมหานคร นครราชสีมา ฯลฯ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง จ.เชียงใหม่ ซึ่งมีลักษณะภูมิประเทศเป็นแอ่ง ดังเช่นที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

ภาพ : มติพล  ตั้งมติธรรม

งานวิจัยนานาชาติเกี่ยวกับสาเหตุการเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน (PM 2.5) พบว่าสาเหตุการเกิด PM 2.5 ไม่ได้มาจากการเผาในที่โล่งหรือยานพาหนะเพียงเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการใช้ประโยชน์จากที่ดิน โดยเฉพาะแหล่งที่มาจากการใช้ปุ๋ยในการเกษตรที่มีส่วนผสมของไนโตรเจน ซึ่งสารตั้งต้นของ PM 2.5 คือ ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์และแอมโมเนีย และกลไกการปลดปล่อยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนประเภทสารอินทรีย์ระเหยง่ายจากพืช เช่น ก๊าซไอโซพรีน ก๊าซโมโนเทอร์พีน ฯลฯ ก๊าซเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนออกไซด์ โดยมีแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบในชั้นบรรยากาศใกล้พื้นผิวโลกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว เกิดเป็นก๊าซโอโซนและอนุภาคขนาดเล็กหรือฝุ่น PM 2.5 นั่นเอง การศึกษาในปัจจุบันจึงต้องอาศัยเครื่องมือ ได้แก่ แบบจำลองคณิตศาสตร์สำหรับพยากรณ์คุณภาพอากาศ โดยนำข้อมูลที่เกี่ยวข้องป้อนเข้าไปในแบบจำลอง เพื่อวิเคราะห์หาสาเหตุและแหล่งกำเนิดที่แท้จริง

ดร.วนิสา กล่าเพิ่มเติมว่า ปัจุบัน สดร. ได้นำแบบจำลองพยากรณ์คุณภาพอากาศดังกล่าว มาพัฒนาและปรับใช้ในประเทศไทย เพื่อเก็บข้อมูลวิเคราะห์หาสาเหตุของฝุ่นพิษในประเทศไทยและแก้ไขปัญหาให้ตรงจุดยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ยังมีเครื่องมือวิจัยและเก็บข้อมูลการสังเกตการณ์ชั้นบรรยากาศ เรียกว่า  ไลดาร์ (Light Detection and Ranging Radar: LiDAR)  นำมาเก็บข้อมูลชั้นบรรยากาศตั้งแต่ระดับพื้นดิน ขึ้นไปจนถึงระดับความสูง 20 กิโลเมตร สามารถบ่งชี้คุณภาพอากาศที่มีผลกระทบต่อมนุษย์และระบบนิเวศของโลกโดยรวม ติดตั้ง 2 จุด ในประเทศไทย ได้แก่ ภายในอุทยานดาราศาสตร์สิรินธร อ.แม่ริม จ.เชียงใหม่ และ       หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา สงขลา อ.เมือง จ.สงขลา สามารถบ่งชี้ระดับฝุ่นละอองลอยในชั้นบรรยากาศอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง และนำข้อมูลมาวิเคราะห์ค่าความเข้มข้นของ PM 2.5 ได้อย่างแม่นยำมากขึ้น

            ค่าการตรวจวัดจาก LiDAR ในเดือนมกราคม 2563 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างฝุ่นละอองลอยในชั้นบรรยากาศใกล้ผิวดิน (ภาพบน) และค่าสัมประสิทธิ์การระบายมลพิษ (เส้นสีน้ำเงินภาพล่าง) กับระดับความเข้มข้นของ PM2.5 ในบรรยากาศที่ตรวจวัดโดยกรมควบคุมมลพิษที่ศูนย์ราชการ จ.เชียงใหม่ (เส้นสีแดง) เทียบกับที่ตรวจวัดโดย Dustboy (เส้นสีเขียว) ที่พัฒนาโดยนักวิจัยคณะวิศวกรรมศาสตร์ มช. ทุนวิจัย วช.

ด้าน ดร.ศรัณย์ โปษยะจินดา ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ กล่าวว่า สดร. ตระหนักถึงความสำคัญของปัญหาดังกล่าว และเห็นว่าการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์บรรยากาศของประเทศไทยปัจจุบันยังไม่ปรากฏแนวทางการวิจัยที่ชัดเจนรอบด้าน รวมถึงผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิจัยดังกล่าวยังกระจายอยู่ในมหาวิทยาลัยและหน่วยงานต่างๆ ทั่วประเทศ ภายหลังจัดตั้ง กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรมขึ้น สดร. จึงริเริ่มจัดทำแผนบูรณาการวิจัยด้านคุณภาพอากาศ (Air Quality Research Programs) ของประเทศ และจัดตั้งภาคีความร่วมมือวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศแห่งประเทศไทย ระดมคณาจารย์ นักวิชาการ และผู้เชี่ยวชาญจาก 8 หน่วยงานภาครัฐ 20 มหาวิทยาลัย ร่วมวิจัยและส่งเสริมการทำวิจัยด้านวิทยาศาสตร์บรรยากาศและคุณภาพอากาศของประเทศให้มีประสิทธิภาพ บูรณาการทรัพยากรทางการวิจัยทั้งที่อยู่ในมหาวิทยาลัย และหน่วยงานต่างๆ ร่วมกัน เพื่อให้การทำวิจัยสามารถตอบโจทย์การแก้ปัญหาเร่งด่วนของรัฐบาลได้อย่างชัดเจนและมีประสิทธิภาพ โดยทุกภาคส่วนที่เข้าร่วมเป็นภาคีเครือข่ายฯ ล้วนเห็นตรงกันว่า ประเทศไทยควรมีศูนย์วิจัยศึกษาด้านนี้โดยเฉพาะ ซึ่ง สดร. พร้อมสนับสนุนห้องปฏิบัติการ และเป็นแกนนำวางแนวทางงานวิจัยด้านคุณภาพอากาศ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) โดยจะอาศัยข้อคิดเห็น ข้อแนะนำจากหน่วยงานต่างๆ นำมาวางแผนการทำงานวิจัยในช่วงระยะเวลา 10 ปีข้างหน้า เมื่อหารือปรับแผนร่วมกันแล้ว จะนำแนวทางงานวิจัยดังกล่าวเสนอไปยังกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมต่อไป