หมอกควัน และฝุ่นละอองขนาดเล็ก เกิดขึ้นได้อย่างไร และจำแนกเป็นกี่ประเภท

หมอกควัน หรือ “หมอกพิษ” (Smog)

หมอกควัน หรือ “หมอกพิษ” (Smog) หรืออนุภาคขนาดเล็ก (Particle matter) คือ หนึ่งในมลภาวะทางอากาศที่ปกคลุมมหานครทั่วโลกมาตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20

หมอกควัน ในชั้นบรรยากาศ เป็นการรวมตัวกันของกลุ่มควันและหมอกหนาหนักในชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีส่วนผสมขององค์ประกอบมากมายที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต เช่น สารเคมีจากควันโรงงานและอุตสาหกรรมทั้งที่อยู่ในสถานะของเหลวและก๊าซ ควันจากท่อไอเสียของยานพาหนะตามท้องถนน รวมไปถึงฝุ่นละอองจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงธรรมชาติ

หมอกพิษ, หมวกควัน

ในสภาวะที่อากาศสามารถเคลื่อนที่ได้ปกติ หมอกควันที่เกิดขึ้นจะลอยตามอากาศไปเคลื่อนออกจากกำเนิด แต่ในวันที่อุณหภูมิบริเวณภาคพื้นดินต่ำกว่าชั้นบรรยากาศด้านบน โดยเฉพาะในฤดูหนาว จะก่อให้เกิดภาวะที่เรียกว่า ชั้นบรรยากาศเกิดแนวผกผัน (Inversion Layer) หรือ สภาวะอุณหภูมิผกผัน (Temperature Inversion) ที่ทำให้หมอกควันเหล่านี้ถูกกดทับให้ลอยตัวต่ำ โดยไม่ถูกพัดพาไปตามการเคลื่อนที่ของกระแสลมตามปกติ กลายเป็นการสะสมสารพิษในอากาศที่หนาแน่น เข้มข้น และฟุ้งกระจายอยู่เหนือมหานครทั้งหลาย

หมอกพิษ, หมวกควัน

นิยามและความหมาย

Smog คือคำศัพท์ที่บัญญัติขึ้นใหม่ในช่วงต้นศตวรรษ 1900 ซึ่งเป็นการอธิบายถึงการผสานหรือการรวมกันของ “ควัน” (Smoke – สโมก) ซึ่งเป็นสารคอลลอยด์ (Colloid) หรืออนุภาคของสสารต่าง ๆ ที่กระจายตัวอยู่ในอากาศและ “หมอก” (Fog – ฟ็อก) ที่เกิดจากการรวมตัวกันของไอน้ำและหยดน้ำจำนวนมาก กลายเป็นกลุ่มหมอกควันที่มีส่วนผสมของทั้งเขม่า ขี้เถ้า ฝุ่นละออง ไอน้ำ และสารเคมีที่อยู่ในอากาศทั้งหลาย

หมอกควัน หรือ “Smog” จึงถูกขนานนามว่า “หมอกพิษ” ซึ่งไม่เพียงลดวิสัยทัศน์และการมองเห็น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายและระบบการทำงานภายในของสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะการสร้างความระคายเคืองต่อผิวหนัง ดวงตา และระบบทางเดินหายใจ

หมอกพิษ, หมวกควัน

หมอกควันหรือ “สม็อก” จึงถูกขนานนามว่า “หมอกพิษ” ซึ่งไม่เพียงลดวิสัยทัศน์และการมองเห็น แต่ยังก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายและระบบการทำงานภายในของสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะการสร้างความระคายเคืองต่อผิวหนัง ดวงตา และระบบหายใจ

หมอกควันสามารถจำแนกออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้

1.หมอกควันแบบซัลฟิวรัส (Sulfurous Smog) หรือที่เรียกว่า “ลอนดอน/คลาสสิก สม็อก” (London/Classical Smog) คือ กลุ่มของหมอกควันสีเทาที่พบมากที่สุดในเมืองอุตสาหกรรมทั้งหลาย มหานครที่มีสภาพอากาศหนาวเย็นและมีความชื้นสูง เช่น นิวยอร์ก และลอนดอน เป็นหมอกควันที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลในปริมาณมหาศาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเผาไหม้ของถ่านหิน

หมอกควันแบบซัลฟิวรัสก่อให้เกิดกลุ่มควันที่มีส่วนผสมของทั้งอนุภาค เช่น ฝุ่นละออง ขี้เถ้า เขม่า และก๊าซชนิดต่าง ๆ โดยเฉพาะก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งกลายเป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับไอน้ำหรือหมอกในอากาศ เกิดเป็นกรดซัลฟิวริกในสถานะของเหลวที่สามารถกัดกร่อนและสร้างความเสียหายต่อวัตถุต่าง ๆ ได้

 

หมอกควันประเภทนี้เกิดขึ้นเป็นประจำในช่วงฤดูหนาว ในสภาวะอากาศหนาวเย็นและมีความชื้นสูง เมื่อปี 1952 หมอกควันแบบซัลฟิวรัสเคยเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตของประชาชนในกรุงลอนดอนกว่า 12,000 คน มีผู้คนเจ็บป่วยนับแสนรายจากกลุ่มหมอกควันที่ปกคลุมมหานครเพียง 5 วัน โดยแหล่งกำเนิดหมอกควันหลักมาจากการเผาถ่านหินคุณภาพต่ำ ซึ่งมีแร่ซัลเฟอร์ปะปนอยู่ในปริมาณมาก

หมอกพิษ, หมวกควัน

2.หมอกควันแบบโฟโตเคมิเคิล (Photochemical Smog) หรือที่เรียกว่า “หมอกสีน้ำตาล” (Brown – Air Smog) คือ กลุ่มของหมอกควันที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีแสง (Photochemical Reaction) ของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซในกลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน สารอินทรีย์ระเหย (Volatile Organic Compound: VOC) รวมถึงไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ซึ่งเป็นก๊าซจากไอเสียของรถยนต์และโรงงานอุตสาหกรรมเป็นหลัก โดยถูกเร่งปฏิกิริยาจากแสงอาทิตย์ นำไปสู่การก่อตัวของโอโซนภาคพื้นดิน (Ground Level Ozone) ที่เป็นอันตรายต่อทั้งสิ่งมีชีวิตและสิ่งก่อสร้างทั้งหลาย

เมื่อสารประกอบและสารพิษที่เกิดขึ้นรวมตัวในอากาศอย่างหนาแน่น มักส่งผลให้เกิดละอองไอที่บดบังทัศนวิสัย ทำให้อากาศขุ่นมัวและมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ แม้เป็นวันที่บรรยากาศอบอุ่นและมีแสงแดดจ้า หมอกควันแบบโฟโตเคมิเคิลถูกพบครั้งแรกในปี 1943 ที่ลอสแองเจลิส สหรัฐอเมริกา โดยมีสาเหตุหลักมาจากการใช้รถยนต์จำนวนมากในห้วงเวลาดังกล่าว

ส่วนใหญ่ หมอกควันประเภทนี้มักจะไม่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่เกิดขึ้นจากกิจกรรมทั้งหลายของมนุษย์เป็นหลัก ทั้งการใช้ยานพาหนะที่เผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมาก การเผาไหม้วัชพืชและเศษวัสดุทางการเกษตร หรือการเผาขยะในชุมชน รวมไปถึงการปล่อยก๊าซและไอเสียจากโรงงานและอุตสาหกรรม

หมอกพิษ, หมวกควัน
India Smog

ในปัจจุบัน หมอกควันที่เป็นอันตรายต่อทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตได้กลายมาเป็นปัญหาในชีวิตประจำวันของผู้คนจำนวนมากที่อาศัยอยู่ในมหานครทั่วทุกมุมโลก และยังกลายเป็นมลภาวะที่เกิดขึ้นตามปกติในเมืองใหญ่ซึ่งเป็นจุดศูนย์รวมของทั้งอุตสาหกรรม การพัฒนา และการคมนาคม และที่สำคัญยังคงเป็นปัญหาที่ไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพในอีกหลายประเทศทั่วโลก

สืบค้นและเรียบเรียง คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ และณภัทรดนัย


อ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/smog/

สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 16 – https://reo16.mnre.go.th/reo16/knowledge/detail/65

สำนักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง – http://air4thai.pcd.go.th/webV2/download_book.php?bookid=31

น.พ.ชลทิศ อุไรฤกษ์กุล – http://doh.hpc.go.th/data/air/airPollution.pdf


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : การตกผลึก (Crystallization)

เรื่องแนะนำ

ความรู้ประจำวัน : ลงจอดยานบนดาวอังคารไม่ใช่เรื่องง่าย

จินตนาการว่าคุณมีโอกาสได้ไปสำรวจดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง คุณจะลงจอดตรงไหน? ที่ดาวอังคารหุ่นยนต์สำรวจช่วยเราไขคำตอบเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงนี้มากมาย ว่าแต่ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์รู้ได้อย่างไร ว่าบริเวณไหนที่ควรสำรวจเพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับดาวอังคารมากที่สุด Bethany Ehlmann นักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ไขข้อข้องใจนี้ให้ฟังว่า เกณฑ์ในการพื้นที่ลงจอดประกอบไปด้วยความปลอดภัย, ข้อมูลประเภทไหนที่เราต้องการ และวิธีการลงจอด ยกตัวอย่างในการจะหาคำตอบว่าเหตุใดดาวอังคารทีเคยมีมหาสมุทรจึงกลายเป็นดาวเคราะห์แห้งเหือดเช่นในปัจจุบัน ทีมนักวิทยาศาสตร์อาจเลือกที่จะลงจอดยานสำรวจของพวกเขาลงในแอ่งทะเลสาบโบราณหรืออดีตภูเขาไฟ พื้นที่พิเศษเหล่านี้จะช่วยให้พวกเขาได้ข้อมูลที่มากขึ้น แน่นอนว่าไม่มีถูกมีผิดในงานวิทยาศาสตร์และทุกย่างก้าวของการสำรวจ ช่วยให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์สีแดงนี้มากยิ่งขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : ความรู้ประจำวัน : มหาสมุทรบนดาวอังคารหายไปไหน?, สำรวจชีวิตบนดาวอังคารแบบ 360 องศา

ไนดาเรีย (Cnidaria) : ไฮดรา แมงกะพรุน และปะการัง

กลุ่มของสัตว์ลำตัวใส บางชนิดก็มีสีสันสวยงาม เหล่า ไนดาเรีย คือสัตว์ที่มีความหลากหลายมากที่สุดกลุ่มหนึ่งในท้องทะเล ซีเลนเทอราตา (Coelenterata) หรือในปัจจุบันถูกเรียกว่า ไนดาเรีย (Cnidaria) คือ หนึ่งในเก้าไฟลัมของอาณาจักรสัตว์ตามการจัดจำแนกสิ่งมีชีวิตด้วยหลักอนุกรมวิธานวิทยา (Taxonomy) สัตว์ในไฟลัมไนดาเรียส่วนใหญ่คือสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเล ได้แก่ ปะการัง กัลปังหา ดอกไม้ทะเล และแมงกะพรุน โดยมีเพียงบางส่วนที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำจืด เช่น ไฮดรา และแมงกะพรุนน้ำจืด ในปัจจุบัน สัตว์ในไฟลัมไนดาเรียมีอยู่ราว 9,000 ชนิด เป็นสิ่งมีชีวิตที่นับว่ามีวิวัฒนาการสูงขึ้นกว่าสัตว์ในไฟลัมพอริเฟอรา แต่ยังถือเป็นสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์หรือเหล่าบรรพบุรุษของสัตว์หลายเซลล์ที่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริงทั้งหลาย  [คำว่า “ไนเดีย” (Cnidae) มีความหมายว่า “ต่อย” หรือ “ทำร้าย” ในภาษาละติน] ลักษณะสำคัญของสัตว์ในไฟลัมไนดาเรีย มีเนื้อเยื่อที่แท้จริง แต่ไม่มีอวัยวะหรือระบบต่าง ๆ ภายในร่างกายที่สมบูรณ์ : มีปากแต่ไม่มีทวารหนัก ดังนั้น ทั้งการกินอาหารและขับถ่ายล้วนอาศัยช่องทางเดินอาหารที่อยู่บริเวณกลางลำตัวที่เรียกว่า “แกสโทรวาสคูลาร์ คาวิตี” (Gastrovascular Cavity) ทำหน้าที่เป็นทั้งทางเดินอาหารและระบบหมุนเวียนสสาร โดยมีเซลล์ชนิดพิเศษหรือเซลล์ที่ทำหน้าที่ในการย่อยอาหาร (Nutritive Cell) ซึ่งแทรกอยู่ที่เนื้อเยื่อชั้นในทำหน้าที่ย่อยและดูดซึมสารอาหาร ก่อนส่งไปยังส่วนต่าง ๆ […]

รวมคำทำนายของสตีเฟน ฮอว์คิง อัจฉริยะแห่งยุคผู้ล่วงลับ

สตีเฟน ฮอว์คิง นักฟิสิกส์ผู้พลิกแนวคิดเกี่ยวกับหลุมดำ ได้ทำนายถึงอนาคตของโลกและมวลมนุษยชาติไว้หลายทฤษฎีด้วยกัน และนี่คือส่วนหนึ่งจากมุมมองของอัจฉริยะแห่งยุค