โครงการการพัฒนาเซ็นเซอร์วัดอนุภาคฝุ่น PM0.1 ในอากาศแบบเรียลไทม์และการประยุกต์ใช้ในเครือข่ายนานาชาติและบริหารความเสี่ยงต่อสุขภาพในเมืองอัจฉริยะ

โครงการวิจัยนี้ได้พัฒนาเทคโนโลยีการตรวจวัดฝุ่นละอองขนาด PM0.1 แบบเรียลไทม์โดยใช้ personal nanoparticle sampler (PNS) ในการแยกอนุภาค PM0.1และศึกษาการใช้เทคโนโลยี Quartz Crystal Microbalance (QCM), Electrostatic Current (EC) และ Optical Particle Counter (OPC) มาประกอบเพื่อให้สามารถอ่านค่าความเข้มข้น PM0.1 ในอากาศได้แบบเรียลไทม์โดยการพัฒนาเครื่องตรวจวัดอนุภาคฝุ่น PM0.1 เป็นกิจกรรมที่เกิดขึ้นในปีที่ 1-2 ที่ผ่านมา สำหรับในปีที่ 3 ทีมวิจัยได้คัดเลือกเทคโนโลยี EC เป็นต้นแบบในการขยายผลเครื่องตรวจวัดฝุ่นละออง PM0.1 เนื่องจากมีความเป็นไปได้มากที่สุด ส่วน OPC ดำเนินการโดย Kanazawa University พบว่ามีข้อจำกัดเชิงเทคนิค สามารถอ่านค่าได้ถึง PM0.2 เท่านั้น ในการใช้ KEC ขยายผลเครื่องตรวจวัดฝุ่นละออง PM0.1 ผลการปรับเทียบสัญญาณของ electrometer ในการอ่านค่าน้ำหนักฝุ่นเป็นสัญญาณไฟฟ้า หน่วย mV พบว่ามีค่าสัญญาณ mV/cm3 ในช่วง 0.12 – 189.4 mV/cm3 สอดคล้องกับความเข้มข้นเชิงจำนวนในหน่วย particles/cm3 ในช่วง 0 – 11,000 particles/cm3

และสัดส่วนระหว่าง particles/cm3 ต่อ mV/cm3 เฉลี่ยเท่ากับ 58.42 ซึ่งหมายความว่า 1 mV/cm3 มีค่าเท่ากับ 58.42 particles/cm3 จากนั้นได้ดำเนินการปรับเทียบสัญญาณแรงดันไฟฟ้าของเครื่องตรวจวัดอนุภาคฝุ่น PM0.1 ให้เป็นความเข้มข้นเชิงมวลโดยเทียบกับเครื่อง TEOM ที่ได้รับรองมาตรฐานจาก US-EPA และปรับเทียบกับความเข้มข้นเชิงมวลของฝุ่นราย 24 ชั่วโมง กับ Nanosampler เพื่อให้ได้สมการสำหรับการปรับเทียบค่าสัญญาณแรงดันไฟฟ้าของเครื่อง Nano-EC เป็นความเข้มข้นเชิงมวลของฝุ่น PM0.1 ที่แท้จริง ข้อมูลจากเครื่อง Nano-EC-PSU#01 และ Nano-EC-PSU#02 ถูกส่งเข้าสู่ระบบแพลตฟอร์มออนไลน์บนเว็บไซต์ https://airthai.in.th/th/projects/6448003c8bfbef4f1f741f01 เพื่อแสดงผลความเข้มข้น PM0.1บนแผนที่ และความเข้มข้น PM0.1 แบบเรียลไทม์ทั้งรายชั่วโมงและรายวัน สำหรับผลการตรวจวัดความความเข้มข้น PM0.1 ในเมืองอัจฉริยะ อ.หาดใหญ่ จ.สงขลา ตั้งแต่เดือนกันยายน 2565 ถึงเดือนมีนาคม 2566 พบว่าค่าเฉลี่ยความเข้มข้น PM0.1 รายเดือนอยู่ในช่วง 0.56±0.19 ถึง 2.23±0.80 µg/m3 และผลการตรวจวัดความเข้มข้น PM0.1 ในเครือข่าย EA-NanoNet ณ อ.เมือง และ อ.ดอยสะเก็ด จ.เชียงใหม่ ในเดือนมกราคมและเดือนมีนาคม 2566 พบว่าค่าเฉลี่ยความเข้มข้น PM0.1 รายเดือนอยู่ในช่วง 17.16±1.60 – 22.07±1.95 µg/m3 ทั้งนี้ค่าที่สูงเกิดจากหมอกควันทั้งจากการเผาในพื้นที่และข้ามแดนจากประเทศเพื่อนบ้าน ในส่วนการบริหารความเสี่ยงต่อสุขภาพในเมืองอัจฉริยะโดยผลการทำนายความเข้มข้นของ PM0.1 จาก PM2.5 พบว่ารูปแบบสมการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำนายเป็นแบบ cubic spline จากการวิเคราะห6เชื่อมโยงความเข้มข้นของ PM0.1 กับโรคต่าง ๆ พบว่าการเพิ่มขึ้นทุก ๆ 1 µg/m3 ของ PM0.1สัมพันธ์การเพิ่มขึ้นของประชากรโรคหัวใจและหลอดเลือด และโรคทางเดินหายใจ และฝุ่นละอองขนาดละอองละเอียดมาก PM0.1 มีโอกาสทำใหKเกิดหรือเพิ่มความเสี่ยงการเกิดโรคได้มากขึ้น นอกจากนี้ทีมวิจัยได้ร่วมมือกับสำนักโรคจากการประกอบอาชีพที่ 12 สงขลา เพื่อรวบรวมข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์ผลกระทบสุขภาพจากฝุ่นละอองขนาดเล็ก ปัจจุบันมีโรงพยาบาลใน 7 จังหวัด จำนวน 53 โรงเข้าร่วม โดยกำหนดให้มีการเฝ้าระวัง 4 กลุ่มโรคใหญ่ ได้แก่ โรคทางเดินหายใจ โรคหัวใจและหลอดเลือด โรคผิวหนังอักเสบ และโรคตาอักเสบ และได้มีการพัฒนา Dashboard เพื่อใช้เฝ้าระวังทางกฎหมายและมีการแจ้งเตือนเมื่อมีจำนวนผู้ป่วยเพิ่มขึ้นมากกว่าเกณฑ์เฝ้าระวังแล้ว นอกจากนี้ได้ดำเนินการเปรียบเทียบค่า PM0.1 ที่ได้เครื่องตรวจวัดที่พัฒนาขึ้น กับค่า PM0.1 ที่ได้จากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์พบว่าอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ หากมีข้อมูลเพิ่มขึ้นจะสามารถนำมาวิเคราะห์ความสัมพันธ์กับสุขภาพต่อไป

คำสำคัญ : ละอองลอย, มลภาวะอากาศ, เครื่องมือตรวจวัดคุณภาพอากาศ, ความเสี่ยงต่อสุขภาพ, ไอโอที