บทที่ มลพิษสิ่งแวดล้อม 10...

มลพษสงแวดลอม

- มลพษทางอากาศ -

https://lh5.googleusercontent.com

บทท 10 มลพษทางอากาศ (air pollution)

อาจารยดวงรตน เสอข า

อาจารยสาขาวชาอาชวอนามยและความปลอดภย

คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏนครปฐม

• ทรพยากรธรรมชาตทใชแลวไมหมดสน

• ของผสมทเกดจากกาซหลายชนด

• อากาศบรสทธจะไมมส ไมมกลน และไมมรส

• มความจ าเปนตอการด ารงชวตของสงมชวตทกชนด

อากาศ (Air)

1. กาซ: เปนองคประกอบสวนใหญของอากาศ

2. ของเหลว: ไดแก ไอน า

3. ของแขง: ไดแก อนภาคของฝนละอองตางๆ ซงอาจเกดขน

เองตามธรรมชาต อนภาคทเกดขนจากการกระท าของมนษย

สวนประกอบของอากาศ

1. กาซ:

สวนประกอบของอากาศ

2. ของเหลว: ไดแก ไอน า

สวนประกอบของอากาศ

เมอไอน าทถกปลอยออกมาลอยขนสอากาศจะท าใหเกดเปนปรากฏการณตางๆ

เชน ฝน เมฆ หมอกและน าคาง ท าใหอากาศมความชน

3. ของแขง:

• อนภาคทเกดขนเองตามธรรมชาต

• อนภาคทเกดขนจากการกระท าของมนษย

•อนภาคของฝนละอองทมอยในอากาศเปนทยดเกาะของหยดน า

ถาไมมฝนละอองกจะไมมหยดน าในอากาศ

สวนประกอบของอากาศ

องคประกอบของอากาศ

ไนโตรเจน (N) 78%

ออกซเจน (O) 21%

อนๆ 1%

อากาศบรสทธ อากาศเสย

ฝน สารมลพษตางๆ

https://pbs.twimg.com/media/CrqZBNYUsAAO57l.jpg

มลพษทางอากาศ (air pollution)

http://www.eaglenews77.com/wp-content/uploads/2016/09/

มลพษทางอากาศ (air pollution)

“ภาวะของอากาศทมการเจอปนของสารหรอสงปนเปอนในปรมาณทมากพอ ท าใหอากาศเสอมคณภาพ อนกอใหเกดอนตรายตอมนษย สตว และพชทงทางตรงและทางออม”

มลสาร (pollutant) ทปนเปอนอยในอากาศ

• ของแขง ฝนละอองขนาดตางๆ

• ไอระเหยหรอกาซ

• กลน เขมา ควน

• สารกมมนตรงส

• สารประกอบไฮโดรคารบอน

• ปรอท ตะกว

• ออกไซดของไนโตรเจน ก ามะถนและคารบอน

ฯลฯ

พนดน

แหลงน า

ตนไมแหลงก าเนด

แพรกระจายขนบรรยากาศชนบน

อยในบรรยากาศชนลาง

ลงมาอยทตนไม แหลงน า ผวดน

สารมลพษปฐมภม สารมลพษทตยภม

วฏจกรโดยทวไปของสารมลพษในอากาศ

HC, CO, NOX ,SO2, Pb O3

แหลงก าเนดของสารมลพษ

แหลงก าเนดตามธรรมชาต (Natural Sources)

แหลงก าเนดทเกดจากกจกรรมของมนษย (Man-Made Sources)

แหลงก าเนดของสารมลพษ

1. แหลงก าเนดตามธรรมชาต (Natural Sources)เชน ภเขาไฟระเบด และไฟปา เปนตน

ภเขาไฟ

ซลเฟอรไดออกไซด(SO2), ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S), กาซมเทน (CH4)

ไฟไหมปา ควน เถา CO, NOx, HC, SOx

การเนาเปอย COx, NH3, H2S

การฟงกระจาย จลนทรยตาง ๆ เชน แบคทเรย ไวรส เชอรา และสปอร

2.1 แหลงก าเนดเคลอนทได (mobile sources)

เชน รถยนต เรอยนต เครองบน เปนตน

2. แหลงก าเนดทเกดจากกจกรรมของมนษย (Man-Made Sources)

แหลงก าเนดของสารมลพษ

2.2 แหลงก าเนดอยกบท (stationary sources)

เชน โรงงานอตสาหกรรม ซงสารมลพษอาจเกดจากการใชเชอเพลงและกระบวนการผลตตางๆ

2. แหลงก าเนดทเกดจากกจกรรมของมนษย (Man-Made Sources)

แหลงก าเนดของสารมลพษ

เกดจาก

1. การเผาไหมของหมอน า2. การถลงและแปรรปโลหะ

3. วตถดบทเปนผง

4. การกลนเชอเพลงเหลว5. การแพรกระจายสารพษ จากความไมระวง

6. การกอสราง

SO2 NOx CO HCl2 DioxinCu Pb Zn Cd Hg SO2

NOxฝนละออง

ไฮโดรคารบอน

1. อนภาคตาง ๆอนภาคทลองลอยอยในอากาศมอยหลายชนด เชน ฝน ขเถา เขมา

2. กาซและไอตาง ๆเชน ออกไซดตาง ๆ ของคารบอน, ออกไซดของซลเฟอร,ออกไซดของไนโตรเจน

ชนดของสารมลพษทางอากาศ

1. อนภาคตาง ๆ1.1) ฝน

- เปนอนภาคทเปนของแขงเกดจากการบด ขดส ทบ ปน ระเบดฯลฯ ของสารทงทเปนอนทรยวตถและอนนทรยวตถ- เมอถกปลอยเขาสบรรยากาศจะสามารถลองลอยอยในอากาศไดชวระยะเวลาหนงจากนนสวนใหญจะตกกลบสพนดน

ชนดของสารมลพษทางอากาศ

1. อนภาคตาง ๆ

1.2) ขเถาไดแก อนภาคขนาดเลกมากของสงทเหลอจากการเผาไหม

1.3) เขมาเปนอนภาคทเกดจากการรวมตวของอนภาคขนาดเลก ๆ ของ

คารบอน ทเกดจากการเผาไหมทไมสมบรณของวสดพวกทเปนคารบอน และมสารพวกทาร (tar) ซบอยดวย

ชนดของสารมลพษทางอากาศ

ฝนฝนละอองจากสารอนทรย : เกสรของพชหรอหญา แบคทเรย เศษเนาเปอยของสงมชวต

ฝนละอองจากสารอนนทรย : ฝนหน ฝนเหลก ฝนทราย

พนดน

แหลงน า

ตนไม

ฝนขนาดใหญตามองเหน 100 ไมครอน

ฝนขนาดเลก ขนาด 10 ไมครอนไมโครเมตร (1/1,000,000 เมตร)Particulate Matter (PM10)

มาตรฐานฝนขนาดเลก PM10~ 120 ไมโครกรม ตอ ลกบาศกเมตร

ฝนฝนละอองจากสารอนทรย : เกสรของพชหรอหญา แบคทเรย เศษเนาเปอยของสงมชวต

ฝนละอองจากสารอนนทรย : ฝนหน ฝนเหลก ฝนทราย

พนดน

แหลงน า

ตนไม

+ PAHs, Dioxins

+ Pb, Cd, Cr, Hg, As

ผลกระทบตอสงแวดลอม : สวนใหญเปนผลกระทบตอสขภาพสงมชวต1. ตวฝน : สะสมในปอดและทางเดนหายใจ ท าลายระบบหายใจ2. สารพษทเกาะตดฝน : ผลกระทบตอสขภาพดงทไดกลาวไวขางตน

ถานหนC

น ามน

C

C พช

COการสนดาปไมสมบรณ

CO2

การสนดาปสมบรณพชใชในการสงเคราะหแสง

+H2O H2CO3

กรดคารบอนนก

ตนไม ดน แหลงน า

เขาสระบบหายใจ

ผลกระทบตอสงแวดลอม1. H2CO3 กดกรอน ท าลายสงกอสราง2. H2CO3 ท าใหpH ต ากวาปกต ระบบนเวศในแหลงน าเปลยน3. CO สามารถเกาะกบฮโมโกลบน ท าใหรางกายขาดออกซเจนได4. CO2 เปนปจจยท าใหเกดปรากฏการณเรอนกระจกได

การเผาไหมของเครองยนต เตาเผาตางๆ

2. กาซและไอตาง ๆ2.1) ออกไซดตาง ๆ ของคารบอน (COx)

2. กาซและไอตาง ๆ2.2) ออกไซดของซลเฟอร (SOx)

ถานหนแรธาตยปซม

Sน ามน

S

+O2

SO3

+O2 +H2O

ตนไม ดน แหลงน าผลกระทบตอสงแวดลอม 1. H2SO4 กดกรอน ท าลายสงกอสราง2. H2SO4 ท าใหpH ต ากวาปกต ยบยงการแพรพนธสตวน า3. H2SO4 ผลผลตพชบางประเภทลดลง บางประเภทเพมขน4. SO2มาก ท าใหระบบmetabolismพชผดปกต

H2SO4กรดซลฟรก

การเผาไหมในโรงงานไฟฟา เตาเผาขยะ การเผาไหมของเครองยนต

SO2

2. กาซและไอตาง ๆ2.3) ออกไซดของไนโตรเจน (NOx)

ถานหนN น ามน

N

+O2

N พช

N2O, NO3, N2O3, N2O4, N2O5,

NO, NO2

+O2

ในไอเสยอณหภมสงสวนใหญ

+H2O

HNO3

กรดไนตรก

NO NO2

Nอยในคลอโรฟล โปรตน ฮโมโกบนของสงมชวต

ตนไม ดน แหลงน า

ผลกระทบตอสงแวดลอม1. HNO3กดกรอน ท าลายสงกอสราง2. HNO3 ท าใหpH ต ากวาปกต ระบบนเวศในแหลงน าเปลยน3. ผลผลตพชบางประเภทลดลง บางประเภทเพมขน4. NOสามารถท าให O3 (โอโซน) ลดลงหรอเพมขนได5. NO2 เปนอนตรายตอปอดคน และการเจรญเตบโตพช

2. กาซและไอตาง ๆ2.4) ไฮโดรคารบอน (HC)

ความเขมขนต า ไมเปนพษ

สารตงตนการเกด photochemical oxidation

เปนสารกอมะเรง

เปนสารประกอบระหวางคารบอนและไฮโดรเจน มกเกดจากการสนดาปของเชอเพลง การพน ทาส โรงงานทใชตวท าละลาย การขนสงน ามน สวนใหญหลงเหลอจากการเผาไหมไมสมบรณกาซเหลานไดแก มเทน (CH4), อเทน (C2H6),ออกเทน (C8H18)เบนซน (C6H6) เปนตน

โลหะหนก Pb, Cd, Cr, Hg, As

น ามนเครอง

ผสมโลหะหนกแบตเตอร

เขาสระบบหายใจ

พนดน

แหลงน า

ตนไม

เกาะกบเมดฝน

ผลกระทบตอสงแวดลอม : สวนใหญเปนผลกระทบตอสขภาพสงมชวตPb : ขดขวางการสรางและเจรญเตบโตของเมดเลอดแดง, Cd : ท าลายไตและกระดก(โรคItaiitai), Cr : ปอดอกเสบ, Hg :ท าลายระบบประสาทและสมองสวนทบงคบการเคลอนไหว (โรคMinamata), As : ปลายประสาทอกเสบแขนขาชาและเปนอมพาต

การเผาไหมในโรงงานแบตเตอร โรงงานถลงเหลก โรงงานยอมส ยาฆาแมลงและปราบศตรพชเครองยนตทใชน ามนผสมโลหะหนก

สารอนทรยอนตรายตางๆ โพลไซคลก อะโรมาตก ไฮโดรคารบอน(PAHs), Dioxins

น ามนเครอง

ผลตภณฑ ปโตรเลยมอนๆ เชน ยาง พลาสตก

เขาสระบบหายใจ

พนดน

แหลงน า

ตนไม

เกาะกบเมดฝนการเผาไหมตางๆPAHs:ในเครองยนต เตาความรอนDioxins: เตาเผาขยะ,กระบวนการเผาไหมของเสย สารเคม

ผลกระทบตอสงแวดลอม : สวนใหญเปนผลกระทบตอสขภาพสงมชวตบางชนดกอใหเกดมะเรง บางชนดมผลท าลายเซลสงมชวต

โฟโตเคมคลออกซแดนท NO2, PAN, (O3)

แหลงก าเนด

สารประกอบHCสารประกอบNOx

พนดน

ตนไม

แหลงน า

คอสารมลพษทมคณสมบตออกซไดซ มกเกดขนจากปฏกรยาของสารประกอบHCและสารประกอบNOxเมอโดนรงสอลตราไวโอเลต (เรยกปฏกรยานวาPhotochemical)

Photochemical smog

Photochemical oxidantsเชน NO NO2 PAN (Peroxy acyl nitrates) O3 ฯลฯ

ผลกระทบตอสงแวดลอม : สวนใหญเปนผลจากความสามารถในการออกซไดซสง1. ท าใหแสบตา ระคายเคองตอระบบทางเดนหายใจ เปนอนตรายตอพชบางชนด2. ท าใหวสดอปกรณตางๆ เชน ยางเสอมสภาพ

เกดการออกซไดซสารตางๆ ท าใหเกดสารพษใหมๆมากมาย

รงสอลตราไวโอเลต+ O2

กาซเสรมปรากฏการณเรอนกระจก Greenhouse gas

บรรยากาศชน Troposhere

ถกดดซบ

พลงงานความรอน

กาซเรอนกระจก CO2, CFC, CH4, NO2 ไอน า

ผลกระทบตอสงแวดลอม : เปนผลจากปรมาณพลงงานความรอนอณหภมพนผวโลกเพมขน ภมอากาศแปรปรวน ท าลายผลตผลการเกษตร ภยพบตทางธรรมชาตจะรนแรง

สรปชนดและตวอยางปญหามลพษในอากาศทเกดขนจรง

ฝนกรด

ควนพษ

หมอกโฟโตเคมคล

การถกท าลายของชนโอโซน

ปรากฏการณเรอนกระจก

(SOX , NOX , COX)

(SOX , NOX , COX , Heavy metal, PAHs , Dioxines )

(NO2, PAN, O3)

(CFC, HCFC)

(CO2, NO2 CFC, CH4)

ฝนกรด (Acid rain)

• น าฝนทรวมตวกนกบกาซออกไซดของโลหะบางชนดในอากาศ (SO2 NOx) เกดเปนสารละลายทมสมบตเปนกรด และม pH = 3-5 ซงเกดขนเองตามธรรมชาต และจากการกระท าของมนษย

ฝนกรดในประเทศไทย : • ป 2535 ทโรงไฟฟาแมเมาะ จ.ล าปาง มการตรวจพบวาน าฝนทตกลงมามคา pH ต ากวา 5.6•โรงไฟฟาแมเมาะถอเปนแหลงก าเนดกาซซลเฟอรไดออกไซด (SO2) ทส าคญในไทย• มการระบายจากการใชถานลกไนตทมก ามะถน เพอเรงผลตกระแสไฟฟา ( 3% โดยน าหนก)

ฝนกรด (Acid rain)

Acid rain has scarred the pine forest in the Smoky Mountain

การควบคมและปองกนมลพษอากาศ

1. กฎหมายควบคมพระราชบญญตสงเสรมและรกษาคณภาพสงแวดลอมแหงชาตพ.ศ. 2535พระราชบญญตโรงงาน พ.ศ. 2535

พระราชบญญตรกษาความสะอาดและความเปนระเบยบเรยบรอยของบานเมองพระราชบญญตสาธารณสข พ.ศ. 2535

ประกาศกระทรวงทรพยากรธรรมชาต และสงแวดลอม

กฎกระทรวงตางๆ

2. การก าหนดมาตรฐาน (Air Quality Standard Control)

เพอประโยชนตอการใชกฎหมาย ควบคมคณภาพอากาศ

2.1 มาตรฐานคณภาพอากาศในบรรยากาศหนวยงานรฐควบคมใหอยในเกณฑทก าหนด

2.2 มาตรฐานคณภาพอากาศจากแหลงก าเนด

3. ควบคมแหลงก าเนด

ควบคมการปลอยสาร หรอลดการผลตสารปนเปอน

ควบคมการสารปนเปอนจากแหลงก าเนด

เปลยนกระบวนการผลต

การกรองเอาอนภาคออกจากอากาศ

การสนดาปเชอเพลงใหสมบรณ

การซบแกส การดดซม

ท าใหเจอจาง และการควบแนน

ค าถามจากการดวดทศนเรอง ฝนกรด

1. กาซทเปนสาเหตใหเกดฝนกรดไดแก มแหลงก าเนดมาจากทใด

2. ยกตวอยาง ผลกระทบทเกดจากฝนกรดทมตอสงตางๆ

3. แนวทางการปองกนและแกไขปญหาฝนกรด ท าไดอยางไรบาง