เปิดความจริงใหม่ ต้นกำเนิด 'PM2.5' ที่ไม่ได้มาจากการ 'เผา-ควันรถ'

ความจริงใหม่ “ควันรถ” และ การ “เผา” ไม่ใช่ต้นตอเดียวของฝุ่น PM2.5 เมื่อการทำปศุสัตว์ และการใช้ “ปุ๋ยไนโตรเจน” เกินขนาด สร้างมลภาวะมากกว่าที่คิด โดยเฉพาะ ข้าว และ อ้อย

ในยุคที่ฝุ่น PM2.5 กลายเป็นปัญหาใหญ่ที่คนไทยต้องเผชิญทุกวัน ความเชื่อเดิมที่ว่าต้นตอของฝุ่นนี้มาจากการเผาในที่โล่งและควันรถ กำลังถูกท้าทายด้วยการค้นพบใหม่อันน่าตื่นตา จาก สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) ในงาน “NARIT The Next Big Leap” เมื่อวันที่ 28 มกราคม 2568 และสอดรับกับการวิจัยของมหาวิทยาลัยมหิดล

ความจริงใหม่ของฝุ่น PM2.5

ดร.วิภู รุโจปการ รองผู้อำนวยการ NARIT เปิดเผยว่า การใช้เทคนิค “Mass Spectrometry” ผ่านเครื่องมือที่เรียกว่า Aerosol Chemical Speciation Monitor (ACSM) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการศึกษาสเปกตรัมของดวงดาว สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการเจาะลึกองค์ประกอบของฝุ่น PM2.5 ได้อย่างแม่นยำ ผลการศึกษาเผยให้เห็นว่า การเผาไม่ใช่ตัวการหลักที่ทำให้เกิดฝุ่นอย่างที่เคยเชื่อกัน

NASA ช่วยเติมเต็มชิ้นส่วนสุดท้าย

เมื่อเดือนมีนาคม 2567 NASA ได้นำ ACSM มาบินเหนือเชียงใหม่ในช่วงที่ฝุ่น PM2.5 หนาแน่น ผลการวิจัยชี้ว่า การเผาเป็นเพียงส่วนหนึ่งของปัญหา โดยมี “ละอองลอยทุติยภูมิ” (Secondary Organic Aerosol) ที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีในอากาศ เป็นตัวการหลัก โดยเฉพาะจากไนโตรเจนออกไซด์ (NO2) ที่เพิ่มขึ้นจากการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนในการเกษตร

ปุ๋ยไนโตรเจน คือตัวการใหญ่ฝุ่น PM2.5

โดยในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดที่มีสัดส่วน 58% นั้น เมื่อแยกย่อยลงไปพบว่า มีสารที่เกิดจากการเผาชีวมวล (BOAA) เพียง 23% และสารที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล (HOA) เพียง 11% เท่านั้น ที่น่าสนใจคือส่วนที่เหลือถึง 66% กลับเป็น “ละอองลอยทุติยภูมิ”

ดร.วิภู กล่าวว่า ปริมาณการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนในไทย สูงมากจนติดอันดับต้นๆ ของโลก ซึ่งนำไปสู่การระเหยของไนโตรเจนส่วนเกินขึ้นสู่อากาศ กลายเป็น NO2 และสร้างละอองลอยทุติยภูมิจำนวนมหาศาล เช่น อ้อยดูดซึมไนโตรเจนได้ประมาณ 30% ที่เหลือ 70% ขึ้นไปในอากาศ ซึ่งสิ่งนี้เกิดขึ้นในทุกภาคการเกษตรในไทย

ข้อมูลของ NARIT สอดรับกับการวิจัยของมหาวิทยาลัยมหิดล ปี 2563 ที่มีการประเมินการปลดปล่อยแอมโมเนียที่เป็นสารตั้งต้น PM2.5 ทุติยภูมิจากการใช้ปุ๋ยไนโตรเจน และการจัดการปศุสัตว์ในพื้นที่ภาคกลางของประเทศไทย ระบุว่า

การระบายก๊าซแอมโมเนียจากการจัดการมูลสัตว์

มีปริมาณรวม 62,610 ตัน
สัตว์ที่ระบายก๊าซมากที่สุด: ไก่เนื้อ สุกรขุน โคนม

การระบายก๊าซแอมโมเนียจากการใช้ปุ๋ยเคมีไนโตรเจน

ปริมาณรวม: 41.47 ตัน
พืชที่ระบายก๊าซมากที่สุด: ข้าวนาปี ข้าวนาปรัง และ อ้อย
พืชที่มีการระบายก๊าซแอมโมเนียน้อยที่สุด คือ มันสำปะหลัง และข้าวโพดเลี้ยงสัตว์

ช่วงเวลาสูงสุดในการระบายก๊าซแอมโมเนีย

ช่วงที่เกิดวิกฤตฝุ่น PM2.5 เดือนกุมภาพันธ์ถึงมีนาคม มีการระบายก๊าซสูงกว่าช่วงอื่นๆ จากทั้งการจัดการมูลสัตว์และการใช้ปุ๋ยเคมี

การวิจัยในปี 2563 เผยให้เห็นว่า ในช่วงวิกฤตฝุ่น PM2.5 ที่ภาคกลาง (มกราคม-มีนาคม) การระบายก๊าซแอมโมเนียจากการใช้ปุ๋ยไนโตรเจน สูงสุดในเดือนกุมภาพันธ์ถึงมีนาคม โดยมีปริมาณที่ 5.22 และ 4.32 ตันตามลำดับ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จิรทยา เริ่มมนตรี อาจารย์ประจำคณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า งานวิจัยในไทยส่วนใหญ่ มุ่งเน้นที่การประเมินฝุ่น PM2.5 ปฐมภูมิ ซึ่งเป็นฝุ่นที่ปล่อยออกมาโดยตรงจากแหล่งกำเนิด แต่การศึกษาเกี่ยวกับฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิ ซึ่งเกิดจากการรวมตัวหรือการเปลี่ยนแปลงของมลพิษปฐมภูมิในบรรยากาศ ยังมีน้อย ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีฐานข้อมูลที่ครอบคลุมทั้งการปล่อยฝุ่น PM2.5 ปฐมภูมิ และสารตั้งต้นที่อาจก่อให้เกิดฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิด้วย

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จิรทยา กล่าวเพิ่มเติมว่า การควบคุมการเกิดฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิในช่วงวิกฤตมลภาวะทางอากาศจากฝุ่น PM2.5 สำหรับพื้นที่กรุงเทพฯ และปริมณฑล ในช่วงเดือนธันวาคมถึงกุมภาพันธ์ของทุกปี ภาครัฐควรมีมาตรการควบคุมการใช้ปุ๋ยยูเรีย และปุ๋ยไนโตรเจนอื่นๆ สำหรับการเพาะปลูกในภาคการเกษตร ให้อยู่ในปริมาณที่เหมาะสมกับความต้องการของพืชที่เพาะปลูก หรือลดปริมาณการใช้ปุ๋ยลงประมาณร้อยละ 30 จากที่ใช้ในปัจจุบัน เพื่อควบคุมการระบายสารแอมโมเนีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่นาข้าว

รวมถึงควรมีมาตรการห้ามเผาเศษวัสดุการเกษตรในที่โล่ง โดยเฉพาะในพื้นที่จังหวัดที่ตั้งอยู่ในทิศตะวันออกและตะวันออกเฉียงเหนือของกรุงเทพฯ เนื่องจากเป็นแหล่งกำเนิดหลักของฝุ่น PM2.5 ทั้งปฐมภูมิและสารมลพิษตั้งต้น จะเป็นการแก้ไขปัญหามลพิษทางอากาศได้อย่างยั่งยืนในที่สุด

ขณะที่ การศึกษาล่าสุดจาก Jonson et al. (2022) ยังแสดงให้เห็นว่า การจัดการก๊าซแอมโมเนียในฤดูหนาว สามารถลดการก่อตัวของฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิได้มากกว่าในฤดูอื่นๆ เน้นย้ำถึงความสำคัญของการปรับใช้มาตรการที่เหมาะสมตามฤดูกาล เพื่อลดมลพิษทางอากาศ

กระบวนการเกิด PM2.5 จากปุ๋ยไนโตรเจน

ไนโตรเจนในปุ๋ย มีอยู่ในรูปแบบของแอมโมเนีย (NH3) และไนเตรต (NO3-) เมื่อมีการใช้งานในพื้นที่เกษตร ก๊าซ NH3 และ NOX จะถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศ ก๊าซเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบอินทรีย์ระเหย (VOCs) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)ในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดอนุภาค PM2.5 กระบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและรุนแรงในช่วงฤดูร้อนที่มีอุณหภูมิสูง ส่งผลให้ฝุ่นละอองมีปริมาณเพิ่มขึ้น และแพร่กระจายได้ง่ายในสภาพอากาศแห้ง

การแก้ปัญหาที่ต้องคิดใหม่

การค้นพบใหม่นี้ ไม่เพียงเปลี่ยนทัศนคติต่อการจัดการฝุ่น PM2.5 แต่ยังชี้ให้เห็นว่า ปัญหาสิ่งแวดล้อมไม่ใช่เรื่องที่แก้ไขได้ด้วยการเล็งเป้าที่ต้นตอเดียว แต่ต้องใช้ความรู้และการมองเห็นในระดับที่กว้างขวางขึ้น เพราะแม้แต่ฤดูกาล ก็มีผลต่อการก่อตัวของฝุ่นทุติยภูมิ การลดการระบายก๊าซแอมโมเนียในช่วงเดือนพฤศจิกายนถึงธันวาคม จะช่วยลดฝุ่น PM2.5 ได้อย่างมีนัยสำคัญ เพื่อที่เราจะได้หายใจได้อย่างปลอดภัยอีกครั้ง

อ้างอิง :

เปิดความจริงใหม่ ต้นกำเนิด ‘PM2.5’ ที่ไม่ได้มาจากการ ‘เผา-ควันรถ’