ASIA-AQ” บินเก็บคุณภาพอากาศ..เติมเต็มข้อมูล-ตอบโจทย์แหล่งที่มา PM 2.5

.

 ใกล้จะครบรอบ 1 ปี กับภารกิจในโครงการ “Airborne and Satellite Investigation of Asian Air Quality” หรือที่เรียกสั้น ๆว่า “ASIA-AQ” ที่องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ ( NASA) นำเครื่องบินมาบินสำรวจและเก็บข้อมูลคุณภาพอากาศในประเทศไทย เมื่อวันที่ 16 - 26 มีนาคม 2567

โครงการ “ASIA-AQ” เป็นความร่วมมือระหว่าง NASA กับทีมนักวิทยาศาสตร์ไทย จากหลากหลายหน่วยงาน เช่น กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA โดยได้รับการสนับสนุนทั้งจากกรมควบคุมมลพิษ และสถาบันการศึกษาต่างๆ เช่น มหาวิทยาลัยศิลปากร และสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง โดยมี GISTDA เป็นหน่วยงานหลักในการลงนามความร่วมมือดังกล่าว

 ที่ผ่านมา...ประเทศไทยมีการศึกษาด้านมลพิษทางอากาศมาเป็นเวลานาน โดยเฉพาะเรื่องฝุ่น PM 2.5 ซึ่งมีข้อมูลการทำวิจัยมากว่า 20 ปี จากการเสวนา “ไขข้อสงสัยมีอะไรบ้าง อยู่ในฝุ่น PM2.5 ที่พบในประเทศไทย” ที่ศูนย์รวมผู้เชี่ยวชาญด้านมลพิษอากาศและภูมิอากาศ (HTAPC) ร่วมกับสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) จัดขึ้นเมื่อ 3 กุมภาพันธ์2568 ระบุถึงแนวทางในการแก้ไขปัญหาเรื่อง PM 2.5 ว่า หากจะทำให้ยั่งยืน ต้องกลับไปแก้ไขที่ต้นเหตุว่า ฝุ่น PM2.5 ถูกปลดปล่อยมาจากแหล่งกำเนิดอะไรบ้าง จัดลำดับความสำคัญ และเข้าไปดำเนินมาตรการควบคุม ให้ปลดปล่อย PM2.5 น้อยลง

แต่การจะทำอย่างนั้นได้... จำเป็นต้องรู้ก่อนว่าฝุ่น PM2.5 มีแหล่งกำเนิดมาจากอะไรบ้าง เพื่อการแก้ไขอย่าง “ตรงจุด ถูกที่ และถูกเวลา”

ซึ่งกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ อย่างเช่น “การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี” สามารถตอบโจทย์นี้ได้ ด้วยการนำเอาตัวอย่างของฝุ่น PM 2.5 ที่ลอยอยู่ในอากาศ มาตรวจดูสารองค์ประกอบที่พบ ซึ่งจะเปรียบเสมือนเป็น “Finger print” ของสารที่มาเยือน สามารถสืบค้นร่องรอยกลับไปได้ว่า PM 2.5 ที่เก็บตัวอย่างมานั้น มาจากแหล่งใดบ้าง ปัจจุบันการเก็บตัวอย่างฝุ่นPM 2.5 และการวิเคราะห์ทางเคมี เหล่านี้ สามารถทำได้โดยนักวิจัยไทยและทำในห้องปฏิบัติการในประเทศไทย

จากวงเสวนา ฯ โดยผู้เชี่ยวชาญด้านมลพิษและสิ่งแวดล้อม สรุปได้ว่า “หากต่างพื้นที่ ต่างเวลา รวมถึงระดับความสูงที่แตกต่างกัน องค์ประกอบของฝุ่นที่พบก็ไม่เหมือนกัน นอกจากนี้การศึกษาวิจัยเรื่องฝุ่น PM 2.5 ยังต้องพิจารณาปัจจัยอื่น ๆ เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เช่น กิจกรรมในพื้นที่ และสภาพทางอุตุนิยมวิทยา”

นักวิจัย ย้ำว่า ไม่ว่าจะเก็บข้อมูลฝุ่นในจุดเดียวกันเวลาเดียวกัน ด้วยวิธีการใด ๆ และใช้วิธีวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางเคมีแบบใด ผลที่ได้ก็จะออกมาในทิศทางเดียวกัน เพราะสิ่งที่สำคัญ “ตัวฝุ่น” คือ หลักฐาน “การวิเคราะห์และจำนวนตัวอย่างที่ทำจริง” คือ เครื่องยืนยัน ทั้งนี้หากยังไม่วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีอย่างแท้จริงก็จะสรุปได้ยาก

 แต่อย่างไรก็ดี จากผลงานของนักวิจัยไทยที่ผ่านมา ล้วนชี้ถึงแหล่งกำเนิดฝุ่นที่สำคัญว่ามาจาก “กิจกรรมของมนุษย์และการเผาชีวมวล”

ตัวอย่างเช่น งานวิจัยของ รองศาสตราจารย์ ดร.สมพร จันทระ หัวหน้าศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ (มช.) ที่กล่าวถึง การหาแหล่งกำเนิดของ PM2.5 ซึ่งทีมวิจัยศึกษาตั้งแต่ปี 2563 และมีการตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติในปี 2567 ในการศึกษานี้ มีการประเมินแหล่งกำเนิดทั้งแบบปฐมภูมิและทุติยภูมิ ของฝุ่น PM 2.5 สามารถทำการเปรียบเทียบแหล่งกำเนิดได้ทั้งในเชิงพื้นที่และในเชิงเวลา ผลการศึกษาสรุปได้ว่า ในแต่ละเวลาแม้จะเก็บจากพื้นที่เดียวกันก็ให้ค่าองค์ประกอบของฝุ่นแตกต่างกัน และที่มาของฝุ่นก็แตกต่างกัน โดยที่ จ.เชียงใหม่ ปี 2563 ในฤดูหมอกควัน พบว่า 51% มาจากการเผาชีวมวล ส่วนการจราจร 13 % ฝุ่นดิน 14 % และที่เหลือเป็นทุติยภูมิ แต่ถ้าเป็นนอกฤดูหมอกควัน การจราจรจะสูงมาก เกือบ 80 % ที่เหลือเป็นฝุ่นดินกับการเผาชีวมวล ส่วนทุติยภูมิแทบจะไม่มีเลย เพราะเป็นช่วงฤดูฝน ส่วนปี 2564 การเผาในพื้นที่ลดลง แต่มีฝุ่นจากทุติยภูมิมากขึ้น ซึ่งน่าจะมาจากระยะไกล เพราะเมื่อรันโมเดลที่เป็นการเคลื่อนที่ของมวลอากาศแล้ว พบว่าส่วนใหญ่แล้วลมจะมาจากทางทิศตะวันตกในช่วงฤดูหมอกควัน

ขณะที่ ผลงานของ รองศาสตราจารย์ ดร.สุรัตน์ บัวเลิศ หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาศาสตร์บรรยากาศ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ซึ่งนอกจากจะการวิเคราะห์องค์ประกอบฝุ่นในระดับภาคพื้นดินแล้ว ยังทำการตรวจวัดที่ระดับความสูงต่าง ๆ โดยใช้ KU Tower หรือเสาที่ใช้สำหรับศึกษาอุตุนิยมวิทยาใกล้ผิวดิน ที่ ม.เกษตร บางเขน เป็นสถานีเก็บตัวอย่างฝุ่นที่แปรเปลี่ยนไปตามความสูง ตั้งแต่ 30 เมตร ถึง 110 เมตร นอกจากเก็บตัวอย่างฝุ่นแล้ว ยังตรวจวัดอุตุนิยมวิทยาใกล้ผิวดินแบบเรียลไทม์ ควบคู่กันไปด้วย ทำให้เข้าใจ “ พฤติกรรมของฝุ่น” หรือเข้าใจว่าฝุ่นเกิดขึ้นในสภาวะใด ซึ่งชั้นของอากาศที่แตกต่างกันจะมีเรื่องอุณหภูมิ ลมและ ทิศทาง ซึ่งส่งผลให้ฝุ่นในแต่ละชั้นของอากาศไม่เหมือนกัน

.

 แม้ว่าข้อมูลจากนักวิจัยในปัจจุบัน ทั้งจากสถานีภาคพื้นดิน และตามระดับความสูงใกล้ผิวดิน รวมถึงข้อมูลจาก GISTDA ที่ดูเรื่องดาวเทียม ซึ่งจะเห็นถึงทิศทางการเคลื่อนที่ของฝุ่น ทำให้รู้ข้อมูลเชิงพื้นที่แล้ว แต่สิ่งที่ยังขาดก็คือ “ ความเข้าใจในลักษณะของชั้นบรรยากาศระหว่างดาวเทียมและสถานีภาคพื้นดิน”

.

 จึงเป็นที่มาของโครงการ “ASIA-AQ” ซึ่งปัจจุบันมีประเทศที่เข้าร่วมโครงการนี้ คือ เกาหลีใต้ ไต้หวัน ฟิลิปปินส์ และไทย โดยใช้ เครื่องบิน 2 ลำ คือ เครื่องบิน DC-8 และ G-III ของ NASA บินสำรวจสภาพอากาศในบริเวณที่มีปัญหาฝุ่นมลพิษ และเก็บตัวอย่างฝุ่นในแต่ละชั้นความสูง เพื่อนำมาร่วมกันวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลจากทั้งดาวเทียม เครื่องบิน และสถานีตรวจวัดภาคพื้น ทำความเข้าใจกับปัญหาคุณภาพอากาศในแต่ละพื้นที่ และสร้างแบบจำลองคุณภาพอากาศ

.

สำหรับประเทศไทย เครื่องบิน DC-8 ได้บินเก็บฝุ่น โดยขึ้นจากสนามบินอู่ตะเภา เลียบไปทางเหนือ ตั้งแต่กรุงเทพถึงเชียงใหม่ โดยผ่านสนามบินดอนเมือง สนามบินสุโขทัย สนามบินเชียงใหม่ สนามบินแพร่ และสนามบินเพชรบูรณ์ ซึ่งลักษณะการบิน จะบินแบบขึ้น ๆ ลง ๆ ที่ระดับความสูงประมาณ 1 หมื่นฟุต และบินต่ำหรือเข้าใกล้ที่สนามบินประมาณ 50 เมตร เพื่อให้เห็นระดับชั้นบรรยากาศในความสูงที่แตกต่างกัน ส่วนเครื่องบิน G-III จะขึ้นจากสนามบินอู่ตะเภา เน้นบินเป็นรูปสี่เหลี่ยมพื้นผ้าบริเวณเหนือท้องฟ้ากรุงเทพและจังหวัดใกล้เคียงเป็นหลัก

.

เมื่อบินเสร็จ GISTDA ได้มีการตั้งคณะทำงาน โดยมีอาจารย์จากมหาวิทยาลัยและหน่วยงานต่าง ๆ รวมถึงกรมควบคุมมลพิษ เพื่อที่จะมาใช้ข้อมูลร่วมกัน และมีการทำวิจัยในหัวข้อที่แตกต่างกันไปในแต่เรื่องที่สนใจ ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้จะร่วมกันวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลจากทั้งดาวเทียม เครื่องบิน และสถานีตรวจวัดภาคพื้น ก่อนเผยแพร่ข้อมูลที่ได้จากโครงการออกสู่สาธารณะภายในเวลาไม่เกินหนึ่งปี เพื่อเป็นแนวทางในการติดตามสถานการณ์จากแหล่งต่าง ๆ รวมถึงเป็นข้อมูลสำหรับการออกนโยบายและวางแผนบริหารจัดการมลพิษทางอากาศในไทย

.

 เบื้องต้นผลจากการบิน ทำให้เข้าใจในเรื่องลักษณะพิเศษของฝุ่นว่า ฝุ่นจริง ๆ จะอยู่ด้านล่าง และเมื่ออยู่ในระดับที่สูงขึ้น ฝุ่นจะน้อยลง นอกจากนี้ความสูงยังสามารถบอกพฤติกรรมการเกิดฝุ่นได้อีกด้วย เช่น หากฝุ่นอยู่ในความสูงมากกว่า 2 กิโลเมตร มีความเป็นไปได้ที่ฝุ่นนี้เกิดจากการเคลื่อนย้ายมาจากบริเวณอื่นมากกว่าเกิดจากบริเวณนั้นจริงๆ ส่วนผลวิเคราะห์เบื้องต้น ได้มีการนำเสนอในงาน ASIA-AQ Science Team Meeting เมื่อ 20-24 มกราคม 2568 ณ ประเทศมาเลเซีย ซึ่งเป็นงานประชุมที่มีทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยต่างๆ ในประเทศไทย รวมถึง GISTDA เข้าร่วมและได้มีการพบกับทีมนักวิทยาศาสตร์จาก NASA นำโดย James H. Crawford และนักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆ ที่เข้าร่วมโครงการ ASIA-AQ เพื่อร่วมหารือเกี่ยวกับข้อมูลที่วิเคราะห์ได้ในเบื้องต้น

ผลการวิเคราะห์เบื้องต้น พบว่า การเผาชีวมวล (Biomass Burning) เป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดมลพิษจากฝุ่นละอองในภาคเหนือของประเทศไทย ข้อสรุปนี้ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานหลายประการ รวมถึงปริมาณละอองลอยอินทรีย์ (Organic Aerosol) ปฐมภูมิและทุติยภูมิที่วัดได้จากอุปกรณ์บนเครื่องบินของ NASA ตลอดจนสารประกอบในบรรยากาศที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ รวมถึงการข้อมูลการตรวจวัดภาคพื้นดินที่ดำเนินการโดยนักวิจัยจากสหพันธ์สาธารณรัฐเกาหลีในจังหวัดเชียงใหม่ในช่วง ASIA-AQ Campaign อีกด้วย

.

 ขณะที่มลพิษทางอากาศในกรุงเทพฯ เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ร่วมกับการเผาชีวมวล ซึ่งความแตกต่างกันของแหล่งที่มาเหล่านี้ เน้นย้ำให้เห็นความจำเป็นในการเข้าใจถึงความแตกต่างของการเกิดมลพิษในระดับภูมิภาค เพื่อให้เกิดการวางกลยุทธ์ในการป้องกันและบรรเทาผลกระทบที่เหมาะสม อย่างไรก็ดี การทำความเข้าใจในแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศ ต้องมีความระมัดระวังในการแยกแยะละอองลอยจากแหล่งกำเนิดโดยตรง และละอองลอยทุติยภูมิ ซึ่งเบื้องต้นในช่วง ASIA-AQ Campaign พบว่า PM2.5 ส่วนใหญ่เป็นละอองลอยที่ผ่านปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์และควันเก่าจากการเผาชีวมวล เน้นย้ำให้เห็นถึงความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจและให้ความสำคัญกับผลกระทบที่เกิดขึ้นทั้งหมดจากการเผาไหม้

.

เกือบจะครบหนึ่งปี ... แต่ภารกิจยังไม่สิ้นสุด ทีมประเทศไทยโดย GISTDA และหลายหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ยังคงเดินหน้าศึกษาวิจัยข้อมูลต่างๆ รวมถึงปัจจัยที่เกี่ยวข้องร่วมกับ NASA อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปัจจัยที่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศในประเทศไทย

ผลการวิจัยเหล่านี้จะอยู่ในรายงานที่ GISTDA-NASA จัดทำร่วมกัน และมีกำหนดจะเผยแพร่ต่อสาธารณชนในวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2568 นี้

#GISTDA #ASIA #AQ #NASA #ข้อมูลฝุ่น #PM25 #คุณภาพอากาศ #วิเคราะห์ #ความร่วมมือ