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

เชื้อก่อโรค (Infectious Agents)

เชื้อโรค หรือ เชื้อก่อโรค เป็นสาเหตุหลักของการเกิดโรคในสิ่งมีชีวิต เชื้อก่อโรค (Infectious Agents) คือ ชื่อเรียกจุลินทรีย์ (Microorganisms) หรือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่อาศัยร่างกายของสิ่งมีชีวิตอื่น เพื่อการเจริญเติบโตและการสืบเผ่าพันธุ์ ไม่ว่าจะเป็นพืช สัตว์ หรือมนุษย์ จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถรุกรานเข้าไปภายในร่างกายของผู้ถูกอาศัยที่เรียกกันว่า “โฮสต์” (Host) ทำให้เกิดการติดเชื้อและก่อให้เกิดโรคที่อาจเป็นอันตรายถึงแก่ชีวิต จุลินทรีย์บางชนิดยังสามารถอาศัยร่างกายของโฮสต์ส่งต่อหรือถ่ายทอดเชื้อโรค (Pathogens) ไปยังสิ่งมีชีวิตอื่นได้อีกด้วย ทั้งจากการสัมผัสกันโดยตรง ผ่านการหายใจร่วมกัน การปนเปื้อนไปในอาหารหรือน้ำดื่ม หรือแม้แต่การส่งเชื้อผ่านตัวกลางที่เรียกว่า “พาหะ” (Vector) ซึ่งนำไปสู่การแพร่ระบาดและการติดเชื้อเป็นบริเวณกว้าง นอกจากนี้ เชื้อโรคบางชนิดยังสามารถพัฒนาและวิวัฒนาการตนเองที่ทำให้เกิดการแพร่ระบาดข้ามสายพันธุ์ จากสัตว์ชนิดหนึ่งไปสู่สิ่งมีชีวิตชนิดอื่นได้โดยไม่ถูกจำกัดตามกฎเกณฑ์ของธรรมชาติ เพราะการขาดภูมิคุ้มกัน เชื้อก่อโรคเหล่านี้ สามารถจำแนกออกเป็น 5 ประเภท คือ   ไวรัส (Virus) คือ สิ่งอนุภาคขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 20 ถึง 400 นาโนเมตร ประกอบขึ้นจากองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ สารพันธุกรรม (Genetic Materials) หรือกรดนิวคลิอิก […]

ดาวฤกษ์ : ดวงดาวที่ส่องประกายประดับนภาราตรี

เหล่าดวงดาวที่เปล่งประกายยามราตรี มีแสงส่องสว่างในตัวเอง ความงดงามของนภายามราตรี เราเรียกดวงดาวเหล่านั้นว่า ดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ (Stars) คือวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ ที่มีแสงสว่างและพลังงานในตัวเอง เป็นมวลก๊าซขนาดใหญ่ที่ให้กำเนิดอณูพื้นฐานในจักรวาล ทั้งการสร้างและส่งผ่านพลังงาน แสงสว่างและธาตุต่างๆ ไปในห้วงอวกาศ ดาวฤกษ์นั้นถือกำเนิดภายใต้การรวมตัวกันของกลุ่มก๊าซและฝุ่นขนาดใหญ่ในอวกาศ ที่เรียกว่า “หมอกเพลิง” หรือ “เนบิวลา” (Nebula) เนบิวลาที่อยู่ใกล้โลกที่สุด คือ เฮลิกซ์ เนบิวลา (Helix Nebula) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่กำลังเสื่อมถอยและใกล้สิ้นอายุขัย อยู่ห่างจากโลกราว 700 ปีแสง ดาวฤกษ์ในกาแล็กซี มีจำนวนมากกว่าพันล้านดวง ซึ่งปัจจุบันการนับจำนวนดวงดาวในจักรวาลยังเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่ามีดาวฤกษ์ราว 3 แสนล้านดวงในกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) ของเรา การเกิดของดวงดาว วิดีโอเรื่องราวของดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ ถือกำเนิดขึ้นภายในกลุ่มก้อนก๊าซและฝุ่นผงขนาดใหญ่ในอวกาศ หรือเนบิวลา ซึ่งมีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ธาตุตั้งต้นของทุกสรรพสิ่งในจักรวาล การรวมตัวกันของกลุ่มก้อนก๊าซและฝุ่นผง เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างกันของสสาร ตามกฎความโน้มถ่วงแห่งเอกภพ (Law of Universe) ทำให้เนบิวลามีขนาดใหญ่ขึ้นตามกาลเวลา มวลที่มากขึ้นและแรงดึงดูดที่มากขึ้น ก่อให้เกิดการหมุนวงของกลุ่มก๊าซและฝุ่นผงคล้ายจานหมุนขนาดใหญ่ […]

อุกกาบาตที่ตกเมื่อปี 2014 อาจเป็นวัตถุที่มาจากนอกระบบสุริยะ

อุกกาบาต ที่พุ่งเข้าชนชั้นบรรยากาศของโลกในปี 2014 อาจเป็นวัตถุชิ้นที่สองที่มนุษย์ค้นพบ ว่ามีจุดกำเนิดมาจากนอกระบบสุริยะอันไกลโพ้น อุกกาบาต ลึกลับ เมื่อวันที่ 9 มกราคม 2014 เวลาประมาณตีสาม มีผู้คนพบเห็นวัตถุคล้ายลูกบอลไฟกำลังเผาไหม้อยู่บนท้องฟ้านอกชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศปาปัวนิวกีนี เป็นอุกกาบาตที่แตกสลายเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ ด้วยชั้นบรรยากาศของโลก เช่นเดียวกับอุกกาบาตอื่นๆ จำนวนมาก แต่การวิจัยครั้งใหม่พบว่า วัตถุดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงแค่หินอวกาศเก่าๆ หากแต่เป็นวัถตุที่มาจากนอกระบบสุริยะ หากมีข้อมูลที่มากกว่านี้เพื่อจะมายืนยันข้อสันนิษฐานข้างต้น อุกกาบาต ลูกนี้จะเป็นวัตถุชิ้นที่สองที่มาจากนอกระบบสุริยะที่มนุษย์เห็น โดยชิ้นแรกคือหินอวกาศที่มีรูปร่างประหลาดที่ตอนนี้มีชื่อเรียกว่า “โอมูอามูอา” (‘Oumuanua) ที่เดินทางผ่านระบบสุริยะจักรวาลของเราเมื่อปี 2017 และขณะนี้มันกำลังกลับไปยังถิ่นกำเนิดของมัน โดยอุกกาบาตในปี 2014 นั้นมีเส้นทางโคจรที่แตกต่างกันออกไป โดยสิ้นสุดการเดินทางอันแสนยาวไกลของมันที่นี่ (โลก) ทำให้กลายเป็นหินก้อนแรกจากนอกระบบสุริยะที่เรารู้จัก “มันเป็นเรื่องน่าประหลาดใจมาก ผมไม่ได้คาดหวังเลยว่าจะค้นพบอะไรแบบนี้” อาวี โลบ จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน อธิบายถึงการค้นพบในการศึกษาครั้งนี้ในวารสาร Astrophysical Journal Letters “แต่ก็เหมือนเช่นทุกครั้งที่มีการค้นพบอะไรเช่นนี้ มองมองย้อนกลับไปก็รู้สึกประมาณ “ทุกอย่างก็อยู่ตรงหน้าตั้งแต่แรกอยู่แล้ว ทำไมมองไม่เห็น” วัตถุแปลกประหลาด โลปและ อามีร์ ศิราช ทั้งคู่เป็นเพียงนักศึกษาระดับปริญญาตรีของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด เห็นอุกกาบาตลูกนี้ใน catalog […]