การจัดทำแนวทางการจัดการฝุ่น PM2.5 โดยการวิจัยการเกิดอนุภาคทุติยภูมิจากการใช้ระบบแบบจำลองการจัดการคุณภาพอากาศ ในพื้นที่กรุงเทพมหานครและภาคกลาง

การศึกษานี้มุ่งเน้นการวิเคราะห์การเกิดฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิในบรรยากาศของกรุงเทพมหานครและปริมณฑล โดยใช้แบบจำลองคุณภาพอากาศ WRF-CAMx ร่วมกับบัญชีการปล่อยมลพิษทางอากาศความละเอียดสูง (High Resolution Emission Inventory) ที่จัดทำขึ้นเป็นการเฉพาะสำหรับประเทศไทยในปี พ.ศ. 2562 (ค.ศ. 2019) โดยคำนึงถึงการกระจายตัวเชิงพื้นที่และช่วงเวลาการปล่อย (Spatial-Temporal Distribution)

ผลการศึกษาพบว่า ปริมาณการปล่อยฝุ่น PM2.5 ปฐมภูมิในเขตกรุงเทพฯและปริมณฑลมีค่ารวม 23,000 ตัน หรือคิดเป็นร้อยละ 6 ของการปล่อยทั่วประเทศ ในขณะที่สารมลพิษตั้งต้น (precursors) ได้แก่ SO₂, NOₓ, NMVOCs และ NH₃ มีสัดส่วนการปล่อยเมื่อเทียบกับทั้งประเทศอยู่ที่ร้อยละ 11, 27, 14 และ 4 ตามลำดับ สำหรับภาคกลางมีการปล่อยฝุ่น PM2.5 ปฐมภูมิรวม 97,000 ตัน หรือร้อยละ 24 ของประเทศ โดย SO₂, NOₓ, NMVOCs และ NH₃ มีสัดส่วนเท่ากับร้อยละ 60, 40, 25 และ 34 ตามลำดับ

แหล่งกำเนิดหลักที่มีความแปรผันสูงในมิติเชิงพื้นที่และเวลา ได้แก่ การเผาเศษวัสดุการเกษตรในที่โล่ง และการใช้ปุ๋ยยูเรียในพื้นที่เพาะปลูก โดยเฉพาะในภาคกลาง ซึ่งจะมีการปล่อยมลพิษสูงในช่วงเดือนมกราคมถึงมีนาคม แบบจำลองคุณภาพอากาศยังแสดงให้เห็นว่า พื้นที่ฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงเทพฯและปริมณฑลมีความเข้มข้นของ PM2.5 ในบรรยากาศสูงสุดในช่วงเดือนมกราคม ภายใต้สภาวะลมตะวันออกและตะวันออกเฉียงเหนือที่มีความเร็วลมต่ำหรือเกือบไม่มีลม

ในช่วงเดือนมกราคม-มีนาคม พบว่าสัดส่วนระหว่าง PM2.5 ปฐมภูมิและทุติยภูมิอยู่ที่ประมาณ 72:28 โดยที่ฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิประกอบด้วยซัลเฟต (SO₄²) ร้อยละ 55, อนุภาคอินทรีย์ทุติยภูมิ (SOA) ร้อยละ 26, แอมโมเนียม (NH₄) ร้อยละ 18 และไนเตรต (NO₃) น้อยกว่าร้อยละ 1

ภายใต้สถานการณ์ที่มีการควบคุมแหล่งกำเนิด เช่น การเผาเศษวัสดุเกษตร, การจราจรทางถนน, การใช้ปุ๋ยยูเรีย, การจัดการมูลสัตว์ และการเผาไหม้ในอุตสาหกรรมในพื้นที่กรุงเทพฯ ปริมณฑล และภาคกลาง พบว่าความเข้มข้นของ PM2.5 สามารถลดลงได้ถึงร้อยละ 46 โดยสัดส่วนของฝุ่นปฐมภูมิและทุติยภูมิปรับเป็น 68:32 และองค์ประกอบเคมีของฝุ่นทุติยภูมิเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเป็น SO₄² (56%), SOA (25%), NH₄ (17%) และ NO₃ (<1%)

นอกจากนี้ หากมีการเพิ่มมาตรการควบคุมจากแหล่งกำเนิด เช่น โรงงานปูนซีเมนต์และโรงกลั่นน้ำมันในพื้นที่ภาคกลาง พบว่าสามารถลดฝุ่น PM2.5 ในกรุงเทพฯและปริมณฑลได้ถึงร้อยละ 48 โดยยังคงสัดส่วน PM2.5 ปฐมภูมิและทุติยภูมิที่ 68:32 และองค์ประกอบทุติยภูมิเปลี่ยนเป็น SO₄² (55%), SOA (28%), NH₄ (16%) และ NO₃ (<1%) แสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของการควบคุมการปล่อย SO₂ จากแหล่งกำเนิดในภาคกลางด้านตะวันออกเฉียงเหนือของกรุงเทพฯและปริมณฑล

คำสำคัญ: มลภาวะทางอากาศ, ฝุ่น PM2.5, ฝุ่น PM2.5 ทุติยภูมิ, แบบจำลองคุณภาพอากาศ WRF-CAMx, บัญชีการปล่อยมลพิษทางอากาศ, กรุงเทพฯและปริมณฑล, ภาคกลาง