การจำแนกลักษณะทางเคมีของฝุ่นพีเอ็ม 2.5 ความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตและระบบ ฐานข้อมูลเตือนภัยสำหรับประเทศไทย

ฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM 2.5) ส่งผลกระทบต่อสุขภาพและเกี่ยวข้องกับโรคในระบบทางเดินหายใจ ระบบทางเดินอาหาร และระบบประสาท อย่างไรก็ตามยังขาดข้อมูลความสัมพันธ์ของปริมาณสารเคมีที่เป็นส่วนประกอบของ PM 2.5 หรือความเป็นพิษของสารองค์ประกอบที่มีผลต่อสุขภาพและอวัยวะภายในต่างๆในโครงการนี้ คณะผู้วิจัยได้ทดสอบฝุ่น PM 2.5 มาตรฐาน ฝุ่น PM ที่เก็บจากกรุงเทพมหานครและปริมณฑล และโรงไฟฟ้าแม่เมาะ จ.ลำปาง ประเทศไทย พบสารในกลุ่ม polycyclic aromatic hydrocarbons จ า ก PM 2 . 5 ม า ต ร ฐ า น ไ ด้ แ ก่ Fluoranthene, Indeno[1,2,3c,d]pyrene, Benzo[b]fluoranthene, Benzo[a]pyrene และ Levoglucosan ฝุ่นจากโรงไฟฟ้าแม่เมาะ จ.ลำปาง ได้แก่ Acenaphthene เป็นส่วนใหญ่ ส่วนสารอื่นๆ มีในปริมาณน้อยมาก ฝุ่นจากกรุงเทพมหานครและปริมณฑลมีสาร Benzo[a]pyrene สูงที่สุด ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุโลหะหนักในตัวอย่างฝุ่นมาตรฐาน พบว่ามีโครเมียม แมงกานีส สังกะสี ทองแดง โคบอลและเหล็กปริมาณสูง โดยพบว่ามีปริมาณเหล็กสูงที่สุด ส่วนฝุ่นจากอ.แม่เมาะ และจากกรุงเทพมหานครและปริมณฑล พบว่ามีปริมาณเหล็กสูงที่สุดเช่นเดียวกัน ตามด้วยแมงกานีสและสารหนู

ในส่วนของความเป็นพิษของเซลล์หรือการมีชีวิตของเซลล์ รวมถึงกลไกเชิงลึกในเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลม (16HBE) เซลล์เยื่อบุผิวถุงลม (A549) เซลล์เยื่อบุลำไส้ (Caco-2 และ T84) เซลล์ประสาท (SK-N-SH) และเซลล์แอสโทรไซต์ (U-87 MG) ฝุ่น PM 2.5 มาตรฐานและฝุ่นจากประเทศไทย กระตุ้นให้เพิ่มภาวะเครียดจากออกซิเดชันในเซลล์เยื่อบุผิวทั้งสองอวัยวะนำไปสู่ความผิดปกติต่อการปกป้องตนเองของเซลล์ ในขณะที่ PM 2.5 กระตุ้นการอักเสบในเซลล์ประสาทและทำให้เซลล์ทั้งสามอวัยวะตาย การทดสอบฤทธิ์ของสารองค์ประกอบฝุ่นพบว่า Benzo[a]pyrene มีแนวโน้มเพิ่มระดับอนุมูลอิสระในเซลล์เยื่อบุผิวทั้งสองแต่ไม่ส่งผลต่อการตายของเซลล์ในขณะที่ Chromium (VI) มีผลกระทบต่อเซลล์ทั้งสามชนิดในลักษณะที่ใกล้เคียงกับผลที่เกิดจาก PM 2.5 อาทิ เหนี่ยวนำให้เกิดการตายแบบ Necrosis ในเซลล์ทางเดินหายใจและ แบบ Apoptosis ในเซลล์ประสาท และสามารถยับยั้งการเจริญของเซลล์ประสาทรวมถึงเพิ่มการสร้าง IL-6 ที่เป็น

Inflammatory mediators ได้ จากข้อมูลที่ได้รวบรวมไว้ขั้นต้นแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของ PM 2.5 และ องค์ประกอบชนิดต่างๆต่อเซลล์ทั้งสามอีกทั้งผลของ PM 2.5 แบบ acute ในสัตว์ทดลอง (หนูเม้าส์ Balb/c) เป็นเวลา 7 วัน พบว่า ฝุ่น PM 2.5 มาตรฐานที่ความเข้มข้นสูง (10 mg/kg/day) ทำให้เกิดความเสียหายของเนื้อเยื่อปอดแต่ละส่วนปานกลางค่อนไปถึงรุนแรงอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ฝุ่นจากโรงไฟฟ้าแม่เมาะที่ความเข้มข้นต่ำ (1 mg/kg/day) ทำให้เกิดความเสียหายของเนื้อเยื่อปอดบางส่วน ส่วนที่ความเข้มข้นสูงเกิดผลกระทบไม่แตกต่างจากกลุ่มควบคุม ซึ่งอาจเกิดจากองค์ประกอบโลหะหนักหลายชนิดและขนาดอนุภาคใหญ่ทำให้มีการตกตะกอนอย่างรวดเร็วที่ความเข้มข้นสูง นำไปสู่การดูดซึมฝุ่น PM 2.5 เข้าสู่เซลล์น้อยกว่าที่ความเข้มข้นต่ำ

คำสำคัญ : PM 2.5, สารเคมีที่เป็นองค์ประกอบ, ความเป็นพิษ, พิษต่อระบบทางเดินหายใจ, พิษต่อระบบทางเดินอาหาร, พิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง, โครเมี่ยม, สารโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน