การจำแนกแหล่งกำเนิดฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน ในพื้นที่เขตอุตสาหกรรมและการเกษตรด้วยเทคนิคทางนิวเคลียร์

งานวิจัยนี้ได้นำเทคนิคทางนิวเคลียร์ ได้แก่ เทคนิคการอาบรังสีนิวตรอน (NAA) และเทคนิคการเหนี่ยวนำอนุภาคให้ปลดปล่อยรังสีเอ็กซ์ (PIXE) มาใช้ร่วมกับเทคนิคมาตรฐานอินดักทีพลีคัพเปิลพลาสมาแมสสเปกโตรเมตรี (ICP-MS) ในการวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นละออง PM2.5 จากแหล่งกำเนิดฝุ่นหลักที่ได้จากการเผาไหม้วัสดุชีวมวลและดิน วัสดุชีวมวลที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ประกอบด้วย ฟางข้าว, ชานอ้อย, ข้าวโพด, เปลือกข้าวโพด, ซังข้าวโพด, ใบมันสำปะหลัง, หญ้า, ไม้สัก, ถ่าน, กาบมะพร้าว, ใบสัปปะรด และใบไผ่ เพื่อนำไปจัดทำรูปแบบ chemical source profile ในการจำแนกแหล่งกำเนิดฝุ่น ผลการทดลองพบว่ารูปแบบ chemical source profile ของแหล่งกำเนิดฝุ่นที่ได้จากการเผาไหม้วัสดุชีวมวลแต่ละชนิดมีรูปแบบที่คล้ายคลึงกันยกเว้นไม้สัก และยังพบว่า K และ Cl มีสัดส่วนความเข้มข้นสูงที่สุด อยู่ในช่วงระหว่างร้อยละ 51.07 ถึง 73.83 และ 8.46 ถึง 35.13 ตามลำดับ ขณะที่ Ca และ Si ถูกพบเป็นองค์ประกอบร่วมด้วย โดยมีสัดส่วนความเข้มข้นอยู่ในช่วงระหว่างร้อยละ 2.83 ถึง 11.45 และ 1.88 ถึง 4.97 ตามลำดับ นอกจากนี้ธาตุอื่นๆ ส่วนใหญ่ที่ตรวจพบ ซึ่งได้แก่ Cr, Ni, Cu, V, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Nd, Pb, Pr, Sm และ Th มีสัดส่วนความเข้มข้นที่ค่อนข้างต่ำ (น้อยกว่าร้อยละ 1.81) ในกรณีของฝุ่นที่มาจากดิน พบว่ามี Fe และ Ca ในสัดส่วนที่สูงที่สุด โดยมีค่าสัดส่วนความเข้มข้นร้อยละ 42.60 และ 24.85 ตามลำดับ นอกจากนี้ยังตรวจพบธาตุสำคัญอื่นๆ อีก ได้แก่ K (ร้อยละ 8.47), Si (ร้อยละ 8.47), Ti (ร้อยละ 6.90), Mn (ร้อยละ 2.08) และ Al (ร้อยละ 1.93) เมื่อนำรูปแบบ chemical source profile ของฝุ่นที่ได้จากการเผาไหม้วัสดุชีวมวลและดินมาเปรียบเทียบกับรูปแบบ chemical source profile ของฝุ่นที่เก็บได้จากพื้นที่ศึกษา ต.คลองห้า อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี ในช่วงฤดูฝน (18 มิถุนายน 2564 ถึง 13 กันยายน 2564) และช่วงฤดูหนาว (8 มกราคม 2565 ถึง 27 กุมภาพันธ์ 2565) พบว่ารูปแบบ chemical source profile ของฝุ่นละออง PM2.5 ที่เก็บได้ในช่วงฤดูฝนและช่วงฤดูหนาวมีลักษณะที่ใกล้เคียงและสอดคล้องเข้ากันได้ดีกับรูปแบบchemical source profile ของฝุ่นที่ได้จากดินและการเผาไหม้วัสดุชีวมวลตามลำดับ ซึ่งบ่งชี้ว่าในช่วงฤดูฝนฝุ่นละออง PM2.5 มีแหล่งกำเนิดหลักจากฝุ่นละอองดินขณะที่ในช่วงฤดูหนาวแหล่งกำเนิดหลักของฝุ่นมาจากการเผาไหม้วัสดุชีวมวล เทคนิคทางนิวเคลียร์ทั้งสองเทคนิคมีประสิทธิภาพสามารถช่วยวิเคราะห์ธาตุสำคัญๆ ร่วมกับเทคนิคมาตรฐานเพื่อนำไปใช้ในการหาแหล่งกำเนิดฝุ่นละอองได้อย่างถูกต้องและแม่นยำมากขึ้น รูปแบบ chemical source profiles ของแหล่งกำเนิดฝุ่นหลักอื่นๆ เช่น การเผาไหม้เศษวัสดุทางการเกษตรชนิดต่างๆ แบบผสมกัน และการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะถูกศึกษาในลำดับถัดไป เพื่อแก้ปัญหาฝุ่นละออง PM2.5 ควรมีการบูรณาการร่วมกันระหว่างหน่วยงานการวิจัย มหาวิทยาลัย และภาคเอกชน คำสำคัญ: เทคนิคการอาบรังสีนิวตรอน; เทคนิคการเหนี่ยวนำอนุภาคให้ปลดปล่อยรังสีเอ็กซ์; ฝุ่นละออง PM2.5; แหล่งกำเนิดฝุ่นละออง