วิทยาศาสตร์น่ารู้ : 10 ตัวการที่ก่อ"มลพิษทางอากาศ"สูงสุด - NGThai.com

วิทยาศาสตร์น่ารู้ : 10 ตัวการที่ก่อมลพิษทางอากาศสูงสุด

10 ตัวการที่ก่อ”มลพิษทางอากาศ”สูงสุด

โลหะหนัก อนุภาคขนาดเล็ก และแก๊สชนิดต่างๆ สามารถกลายเป็น”มลพิษทางอากาศ”ได้ ถ้ามีปริมาณความเข้มข้นสูงจนเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ในทางทฤษฎี หมายความว่า มีสารเคมีหลายชนิดที่เป็นมลพิษ แต่ในทางปฏิบัติ สารเคมี 10 ชนิดที่จะกล่าวต่อไปนี้ เป็นสาเหตุหลักของการเกิดมลพิษทางอากาศ

  1. ซัลเฟอร์ไดออกไซด์

ถ่านหิน ปิโตรเลียม และพลังงานฟอสซิล ล้วนประกอบไปด้วยซัลเฟอร์และสารประกอบอินทรีย์ เมื่อซัลเฟอร์ทำปฏิกิริยาเผาไหม้กับออกซิเจนในอากาศ จะเกิดแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ โดยโรงไฟฟ้าถ่านหินเป็นตัวการหลักในการปล่อยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งก่อให้เกิดควันพิษ ฝนกรด และปัญหาสุขภาพตามมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคปอดอักเสบ

  1. คาร์บอนมอนอกไซด์

แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์จัดเป็นแก๊สที่มีความอันตรายสูงชนิดหนึ่ง เกิดจากการเผาไหม้พลังงานฟอสซิลที่ไม่สมบูรณ์ อาจมีแหล่งกำเนิดมาจากเครื่องยนต์ของรถที่เก่าเกินไป รวมถึงสามารถเกิดขึ้นได้ภายในที่อยู่อาศัย ในกรณีที่ขาดการบำรุงดูแลรักษาระบบแก๊สหุงต้ม เตาแก๊ส หรือเครื่องใช้อื่นๆ ที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิง (ควรมีการติดตั้งเครื่องตรวจจับแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ในกรณีที่มีการเผาเชื้อเพลิงภายในอาคารที่อยู่อาศัย)

  1. คาร์บอนไดออกไซด์

แก๊สชนิดนี้เป็นแก๊สที่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิต โดยปกติแล้วไม่จัดว่าเป็นสารก่อมลพิษ มนุษย์เราปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในขณะที่เราหายใจออก และพืชต่างๆ นำไปใช้ในขบวนการสังเคราะห์แสง แต่อย่างไรก็ตาม คาร์บอนไดออกไซด์จัดว่าเป็นแก๊สเรือนกระจกชนิดหนึ่ง ที่ปลดปล่อยมาจากเครื่องยนต์ โรงผลิตไฟฟ้า และกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ นับตั้งแต่ช่วงต้นของยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปลดปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศจำนวนมาก และเป็นปัจจัยที่ให้เกิดภาวะโลกร้อน และสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง

  1. สารประกอบไนโตรเจนออกไซด์ (NOs)

ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) และไนโตรเจนออกไซด์ (NO) เป็นสารก่อมลพิษที่เกิดขึ้นทางอ้อมจากขบวนการเผาไหม้ จากการทำปฏิกิริยากันระหว่างแก๊สไนโตรเจนกับออกซิเจนในอากาศ ไนโตรเจนออกไซด์เกิดจากยานพาหนะต่างๆ และโรงไฟฟ้า เป็นตัวการสำคัญในการเกิดฝนกรด แก๊สโอโซน และควันพิษ

  1. สารอินทรีย์ระเหย

สารเคมีที่มีธาตุคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลักกลุ่มนี้ สามารถระเหยได้ง่ายภายใต้อุณหภูมิและความดันปกติ จึงมีการนำมาเป็นตัวทำละลายในผลิตภัณฑ์ครัวเรือนหลายประเภท เช่น สีทาบ้าน ผลิตภัณฑ์เคลือเงาต่างๆ และผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เป็นต้น สารอินทรีย์ระเหยเหล่านี้จะก่อตัวเป็นโอโซนภาคพื้นดิน ซึ่งจะกลายเป็นมลพิษ ที่ส่งผลต่อสุขภาพระยะยาวในสิ่งมีชีวิต

มลพิษทางอากาศ
กลุ่มควันจากโรงงานอุตสาหกรรม ภาพถ่ายโดย Peter Essick
  1. อนุภาคต่างๆ

อนุภาคขนาดเล็กต่างๆ หรือที่เรามักเรียกว่า ฝุ่นละออง มักลอยตัวอยู่ในอากาศ ทำให้เกิดเป็นภาพขมุกขมัวเมื่อเรามองไปที่ท้องฟ้า รวมทั้งเป็นสาเหตุของคราบเขม่าดำตามตึกรามบ้านช่อง และส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจของเรา อนุภาคในอากาศมีขนาดแตกต่างกันออกไป ในทางวิทยาศาสตร์จะแทนขนาดอนุภาคด้วยตัวอักษร PM แล้วตามด้วยตัวเลข เช่น PM25 หมายถึง ในอากาศเจือปนด้วยอนุภาคขนาดเล็กกว่าหรือเท่ากับ 25 ไมโครเมตร ในเมืองใหญ่ อนุภาคที่เจอปนในอากาศส่วนใหญ่มีสาเหตุจากการปล่อยไอเสียของยานพาหนะ

7 แก๊สโอโซน

แก๊สโอโซน หรือไตรออกซิเจน เกิดจากการทำปฏิกิริยากันของธาตุออกซิเจน 3 อะตอม (แก๊สออกซิเจนที่เราใช้ในการหายใจปกติประกอบด้วย 2 อะตอม) ในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ โอโซนจะช่วยป้องกันรังสีอุลตราไวโอเลต ไม่ให้ผ่านเข้ามายังผิวโลกมากเกินไป แต่แก๊สโอโซนบนภาคพื้นดิน เป็นสารก่อมลพิษที่ส่งผลต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์

  1. คลอโรฟลูโอโรคาร์บอน (CFCs)

CFCs เป็นสารเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทำความเย็น และบรรจุในกระป๋องสเปรย์ต่างๆ ในอดีต นักวิทยาศาสตร์ไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะยืนยันว่า CFCs เป็นสารที่อันตราย แต่ปัจจุบัน มีผลงานทางวิชาการหลายชิ้นยืนยันว่า สาร CFCs เป็นตัวการทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศ

  1. ไฮโดรคาร์บอนที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์

ปิโตรเลียมและพลังงานฟอสซิล ประกอบด้วยสายโซ่ของธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจน ในสภาวะที่การเผาไหม้สมบูรณ์ สารประกอบเหล่านี้จะเปลี่ยนเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ในทางกลับกัน หากเกิดการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์สารประกอบไฮโดรคาร์บอนกลุ่มนี้จะกลายเป็นแก๊สพิษ อย่างคาร์บอนมอนอกไซด์ หรือสารอื่นๆ ที่แขวนลอยอยู่ในอากาศ

  1. ตะกั่วและโลหะหนัก

ตะกั่วและโลหะหนักชนิดต่างๆ สามารถแพร่กระจายไปในอากาศได้ในรูปของสารประกอบที่เป็นพิษ และละอองสเปรย์ โดยส่วนใหญ่มีแหล่งกำเนิดมาจากเตาเผาขยะ หรือบ่อขยะที่ขาดประสิทธิภาพ

 

อ่านเพิ่มเติม

ชีวิตเป็นเช่นไร เมื่อต้องอยู่กับหมอกควันในอินเดีย

เรื่องแนะนำ

ไขปริศนาเลือดข้นคนจาง “ยาจีน” ลึกลับในถ้วยคือ?

ในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา ผู้คนในหลายวัฒนธรรมรู้จักนำประโยชน์ของสมุนไพรที่มีฤทธิ์ขับเลือด หรือฤทธิ์ระบาย มาใช้เพื่อกำจัดเด็กที่พวกเขาไม่ต้องการให้เกิดมา

13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก

13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก โลกเป็นดาวเคราะห์ซึ่งมีความพร้อมและอยู่ในที่อันเหมาะสมในระบบสุริยะและดาราจักรสำหรับรองรับชีวิตชนิดที่เรารู้จัก โลกของเราเป็นผลผลิตของการก่อสร้างระดับจักรวาลยาวนานราว 4,600 ล้านปี และเต็มไปด้วยชีวิตเพราะสภาพหลายอย่างเป็นใจ จากองค์ประกอบทางเคมีในแก่นโลกที่เหมาะสมที่สุดไปจนถึงระยะที่ปลอดภัยจากหลุมดำซึ่งซ่อนอยู่ ณ ใจกลางดาราจักรของเรา จุดเริ่มต้นจากหินประหลาดก้อนหนึ่ง 1.ดาวเคราะห์ของเรานำคาร์บอนหมุนเวียนกลับมาใหม่ตลอดเวลา คาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในบรรดาแก๊สเรือนกระจกที่กักความร้อนและรักษาพื้นผิวโลกให้อบอุ่นพอต่อการเอื้อแก่ชีวิต ต่างจากพื้นผิวที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของดาวศุกร์และดาวอังคารที่เพียงแค่เก็บคาร์บอนไว้ในอากาศและหิน แต่สำหรับโลกเป็นเวลาหลายล้านปีมาแล้วที่โลกหมุนเวียนธาตุสำคัญธาตุนี้อย่างมีพลวัตสู่อากาศ พื้นดินและทะเล ด้วยความเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นตลอดเวลาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก 2.เรามีชั้นโอโซนคอยกั้นรังสีมรณะ สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์คล้ายพืชในมหาสมุทรช่วยเติมออกซิเจนในบรรยากาศ และสร้างชั้นโอโซนในระดับสูงที่ปกป้องชนิดพันธุ์สัตว์บกรุ่นแรกๆ จากรังสีมรณะ 3.เรามีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ช่วยบังคับแกนโลกให้ไม่ส่ายมาก แกนโลกมีความเอียงเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ และหมุนด้วยอาการส่ายไปส่ายมาเล็กน้อย ซึ่งทำให้ภูมิอากาศเปลี่ยนจากร้อนเป็นเย็นเยือกทุก 41,000 ปี และอาจแปรปรวนมากขึ้น ถ้าไม่มีดวงจันทร์คอยกำกับให้เสถียรได้ขนาดนี้ 4.พื้นผิวหลากหลายของโลกรองรับรูปแบบชีวิตได้มากมาย ผลกระทบรุนแรงจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกก่อเกิดถิ่นอาศัยบนพื้นผิว และลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่างกันมากมาย ซึ่งกระตุ้นให้ต้องปรับตัว ชีวิตจึงเกิดความหลากหลายและรอดพ้นจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลายครั้ง 5.สนามแม่เหล็กของเราหักเหพายุสุริยะ แสงเหนือใต้อันเรืองรองด้วยอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ คือภาพมหัศจรรย์ที่เตือนว่าเรามีสนามแม่เหล็กซึ่งสามารถหักเหรังสีอันตรายและการปะทุจากดวงอาทิตย์ได้เกือบทั้งหมด ไม่ร้อนเกินไปหรือเย็นเกินไป ไม่ใช่ว่าดาวเคราะห์ทุกดวงจะเอื้อต่อชีวิตชนิดที่เรารู้จัก แม้ระบบสุริยะจะมีดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นถึงแปดดวง แต่โลกเป็นเพียงดวงเดียวที่เรารู้ว่าชีวิตเกิดขึ้นและรุ่งเรืองได้ การมีส่วนผสมถูกต้องมารวมกันในบริเวณถูกต้องรอบดาวที่สงบและอบอุ่นดูเหมือนเป็นเรื่องสำคัญในการสร้างพิภพที่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของชีวิต 6.เราอยู่ในระยะห่างที่ถูกต้องจากดวงอาทิตย์พอดี โลกโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อชีวิต คือไม่ใกล้เกินไปและไม่ไกลเกินไปจากดวงอาทิตย์ น้ำจึงยังคงสถานะของเหลวอยู่บนพื้นผิวได้ เปรียบเทียบกับดาวพุธ ดาวเคราะห์ดวงนี้เล็กเกินกว่าจะมีชั้นบรรยากาศไว้ปกป้อง และใกล้ดวงอาทิตย์เกินกว่าน้ำในสถานะของเหลวจะคงอยู่บนพื้นผิว 7.เราอยู่ในระยะปลอดภัยจากดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ ถ้าวงโคจรของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สุดของระบบสุริยะอยู่ใกล้กว่านี้ แรงดึงดูดจากความโน้มถ่วงมหาศาลของดาวเหล่านั้นอาจทำให้ระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์เกิดความผันผวนจนถึงขั้นหายนะ 8.ดวงอาทิตย์เป็นดาวเสถียรอายุยืน ดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เผาไหม้ได้ร้อนกว่า และมักอยู่ไม่นานพอให้ดาวเคราะห์พัฒนาชีวิตขึ้นทัน […]

นักวิจัยไทยปลูก ผลึกโปรตีน บนอวกาศสำเร็จ

ไบโอเทค สวทช. จิสด้า และ JAXA ผนึกกำลังปลูก ผลึกโปรตีน บนสถานีอวกาศสำเร็จแล้ว หลังจากที่ประเทศไทยส่งงานวิจัยสัญชาติไทย “การทดลองปลูก ผลึกโปรตีน ในอวกาศเพื่อพัฒนายาต้านโรคมาลาเรีย” ของ ดร.ชัยรัตน์ อุทัยพิบูลย์ นักวิจัยอาวุโส ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ หรือไบโอเทค จาก สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ซึ่งเป็นงานวิจัยที่ได้รับคัดเลือกจากโครงการวิจัยวิทยาศาสตร์อวกาศและการทดลองในอวกาศ National Space Exploration หรือ NSE ของสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือจิสด้า ให้ทำการทดลองในสถานีอวกาศนานาชาติ หรือ ISS เมื่อช่วงกลางปีที่ผ่านมา จนกระทั่งวันนี้ งานวิจัยดังกล่าวสำเร็จได้ผลึกโปรตีนที่มีคุณภาพพร้อมใช้ในการศึกษาต่อเพื่อการออกแบบยาต้านมาลาเรียต่อไป ดร.ชัยรัตน์ฯ หัวหน้างานวิจัยฯ เปิดเผยว่า การตกผลึกโปรตีนมีความสำคัญตรงที่เราจะเห็นโครงสร้างของตัวโปรตีนที่เป็นเป้าหมายของยาอย่างชัดเจน ซึ่งจะทำให้เราสามารถออกแบบตัวยาที่จะสามารถจับกับโปรตีนตัวนี้ได้ดียิ่งขึ้น เมื่อเราเห็นตัวโครงสร้างที่ชัดเจน เปรียบเสมือนเราเห็นตัวแม่กุญแจแล้วเราหาลูกกุญแจไปจับเพื่อให้มันเหมาะสม โดยการตกผลึกโปรตีนในอวกาศจะได้ตัวผลึกที่มีคุณภาพที่ดีกว่าการตกผลึกโปรตีนบนพื้นผิวโลก เพราะในอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วง ตัวผลึกก็สามารถสร้างได้แบบธรรมชาติที่สุดในตัวของมันเองและผลการตกผลึกครั้งนี้ก็ออกมาดีเกินคาด หลังกลับมาจากการทดลองในสถานีอวกาศฯ ผลึกโปรตีนได้ถูกส่งต่อไปยังองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น หรือ JAXA เพื่อทำการทดลองต่อโดยการยิงแสงซินโครตรอนเพื่อดูการกระเจิงของแสง สิ่งที่เราต้องการคือข้อมูลการกระเจิงของแสง แล้วเอาข้อมูลมาคำนวณสร้างเป็นโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนในคอมพิวเตอร์ […]

ยานอินไซต์ตรวจจับแผ่นดินไหวบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก

นี่คือภาพวาดของยานอินไซต์บนดาวอังคาร องค์กรอวกาศประกาศว่ายานอาจตรวจจับการแรงสั่นสะเทือนบนดาวเคราะห์สีแดง หรือ แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร ซึ่งบันทึกได้เป็นครั้งแรก ภาพวาดโดย NASA/JPL-CALTECH นี่คือการสั่นสะเทือนของแผ่นดินครั้งแรกบนดาวเคราะห์สีแดงอย่างที่สามารถบันทึกได้ และแน่นอนว่า นี่คงไม่ใช่ครั้งสุดท้าย ยานอินไซต์ (Insight Lander) ได้ตรวจจับบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก ซึ่งก่อให้เกิด “แรงสั่นสะเทือน” ต่อบรรดานักวิทยาแผ่นดินไหวที่อยู่ห่างไปราว 16 ล้านกิโลเมตร และเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่ของการศึกษาดาวเคราะห์สีแดงดวงนี้ สัญญาณอันแผ่วเบาที่ถูกตรวจจับได้เมื่อวันที่ 6 เมษายน ที่ผ่านมา คือการสั่นสะเทือนซึ่งเหล่านักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเกิดจากบริเวณภายในของดาวอังคาร (Martian interior) มากกว่าแรงบนพื้นผิว (Surface forces) อย่างเช่นกระแสลม อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังคงศึกษาข้อมูลเพื่อหาแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหวที่แม่นยำกว่านี้ (รับฟังคลื่นเสียงที่คาดว่าเป็นแผ่นดินไหวบนดาวอังคารที่ยานอินไซต์ตรวจจับได้ที่นี่) คลื่นที่ถูกตรวจจับได้นั้นมีขนาดเล็ก อาจเปรียบได้กับแผ่นดินไหวบนโลกที่ระดับ 2 หรือ 2.5 แมกนิจูด ซึ่งแทบไม่สามารถรู้สึกได้เลยบนพื้นผิวโลก แต่การสั่นสะเทือนนี้ได้สร้างช่วงเวลาที่สำคัญกับบรรดานักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานร่วมกับยานอินไซต์ที่รอคอยวันนี้มานับตั้งแต่การติดตั้งเครื่องมือที่ใช้ตรวจวัดคลื่นแผ่นดินไหว (Seimometer) ไปกับตัวยานเมื่อเดือนธันวาคม ปี 2018 และได้เริ่มช่วงต้นเวลาของการสังเกตเมื่อหลายสัปดาห์ที่ผ่านมา “ผมไล่ตามแผ่นดินไหวบน ดาวอังคาร ครั้งนี้มาเกือบ 30 ปี นี่เป็นช่วงจุดสูงสุดของชีวิตในการทำงานที่ผมตามหามานาน” – บรูซ […]