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

ชมคลิปวิดีโอที่เผยกลไกการทำงานอันน่าทึ่งของปีกเต่าทองเป็นครั้งแรก

22 พฤษภาคม 2017 เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นกลไกการทำงานภายในปีกของเต่าทองได้อย่างชัดเจน ปีกของเต่าทองซึ่งเป็นแมลงในอันดับ Coleoptera (ด้วงชนิดต่างๆ) มีความยืดหยุ่นมากพอที่จะพับเก็บได้อย่างซับซ้อนน่าทึ่ง แต่แข็งแรงพอสำหรับใช้บิน ปกติแล้ว กระบวนการพับปีก (ชั้นใน) จะถูกซ่อนไว้เบื้องหลังปีกซึ่งมีลักษณะเป็นเกราะแข็ง (elytra เอกพจน์คือ elytron) ซึ่งเป็นปีกคู่แรกของแมลงเหล่านี้ และมีสีสันโดดเด่นเป็นเอกลักษณ์ เช่น แดง และดำ นักวิทยาศาสตร์สร้างปีกแข็งเทียมขึ้นแล้วนำไปติดไว้กับตัวแมลงเพื่อเผยกระบวนการพับปีกชนิดที่ทำให้เราเห็นรายละเอียดอันน่าทึ่ง การศึกษาการออกแบบและกลไกแห่งโลกธรรมชาตินี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิทยาการทางวิศวกรรมศาสตร์ของมนุษย์ให้ดีขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : อะไรคือกุญแจสำคัญที่ทำให้ฉลามมาโกครีบสั้นเป็นฉลามที่รวดเร็วที่สุด?, แมลงสาบมีดีอะไรถึงอยู่มาได้หลายล้านปี ชมคลิปวิดีโอที่เผยความทรหดทนทายาดของสัตว์ที่ได้ชื่อว่า อึดที่สุดชนิดหนึ่งในโลก

ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร เหตุใดนภาจึงกัมปนาท

หลายครั้งที่ได้ยินคำถาม ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร เสียงเปรี้ยงปร้างดังสนั่น มีคำอธิบายอย่างไร “ ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร ครับ ” หลานชายวัยกำลังหัดเจรจาของฉันไถ่ถามขึ้นมาระหว่างคืนฝนพรำและแสงแปลบปลาบวิ่งพล่านไปทั่วฟ้า ฉันนึกหาคำอธิบายอย่างง่ายที่สุดเพื่อให้เหมาะสมกับวัยของผู้ฟัง แต่ก็เป็นเรื่องยากเกินกว่าที่ตั้งใจไว้ ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า (Thunder) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอนภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆกับก้อนเมฆ หรือเกิดขึ้นระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดิน การเคลื่อนที่ขึ้นลงของกระแสอากาศ (updraft/downdraft) ภายในเมฆคิวมูโลนิมบัส ทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าในแต่ละบริเวณของก้อนเมฆและพื้นดินด้านล่าง เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างตำแหน่งทั้งสองที่มีค่าระดับหนึ่ง จะก่อให้เกิดสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ โดยมีประจุบวกอยู่ทางด้านบนของก้อนเมฆ ประจุลบอยู่ทางตอนล่างของก้อนเมฆ พื้นดินบางแห่งมีประจุบวก พื้นดินบางแห่งมีประจุลบ ซึ่งจะเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า ทำความรู้จักกับ “เมฆ” แต่ละประเภท การเกิดประจุไฟฟ้าในอากาศ เมื่อท้องฟ้าเต็มไปด้วยก้อนเมฆอันเกิดจากการควบแน่นของละอองน้ำในอากาศ และกระแสลมพัดให้เคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้า โมเลกุลน้ำและโมเลกุลอากาศเกิดการเสียดสีกันขณะที่เมฆเคลื่อนตัวไปในอากาศ จึงเกิดประจุไฟฟ้าขึ้นในก้อนเมฆและทวีปริมาณมากขึ้น จนกระทั่งเกิดความต่างศักย์ระหว่างก้อนเมฆ ทำให้เกิดการถ่ายเทประจุระหว่างหรือภายในก้อนเมฆ หรือระหว่างก้อนเมฆและพื้นดิน หลักการเกิดฟ้าแลบ ฟ้าผ่า และฟ้าร้อง อธิบายได้ดังนี้ เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกที่อยู่ด้านบนของก้อนเมฆ ทำให้เกิดแสงสว่างในก้อนเมฆ หรือประจุไฟฟ้าลบบริเวณฐานเมฆก้อนหนึ่งถูกเหนี่ยวนำไปหาประจุบวกในเมฆอีกก้อนหนึ่ง จะมองเห็นสายฟ้าวิ่งข้ามระหว่างก้อนเมฆเรียกว่า “ฟ้าแลบ” เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกที่อยู่บนพื้นดิน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าจากก้อนเมฆพุ่งลงสู่พื้นดินเรียกว่า “ฟ้าผ่า” ในทางกลับกัน ประจุลบที่อยู่บนพื้นดินถูกเหนี่ยวนำเข้าหาประจุบวกในก้อนเมฆ มองเห็นเป็นฟ้าแลบจากพื้นดินขึ้นสู่ท้องฟ้า เมื่อเกิดฟ้าแลบหรือฟ้าผ่า […]