อนุภาคละเอียดมาก
อนุภาคละเอียดพิเศษ ( UFPs ) คืออนุภาคขนาดนาโน ( มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.1 μmหรือ 100 nm ) [ 1 ]ไม่มีข้อบังคับสำหรับ อนุภาค มลพิษทางอากาศ ขนาดนี้ ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า อนุภาค PM และPM ที่มีข้อบังคับ และเชื่อกันว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพที่รุนแรงกว่าอนุภาคขนาดใหญ่กว่าเหล่านั้น[ 2 ] แม้ว่าจะยังไม่มีข้อบังคับมากนัก แต่องค์การอนามัยโลกได้เผยแพร่ข้อความแนวปฏิบัติที่ดีเกี่ยวกับการวัด UFPs [ 3 ]
การแบ่งประเภทของ UFP มีสองส่วนหลัก UFP อาจเป็นคาร์บอนหรือโลหะ และยังสามารถแบ่งย่อยออกไปอีกตามคุณสมบัติทางแม่เหล็กกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและสภาวะห้องปฏิบัติการทางกายภาพพิเศษช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตสัณฐานวิทยาของ UFP ได้[ 1 ]สามารถวัด UFP ในอากาศได้โดยใช้เครื่องนับอนุภาคควบแน่นซึ่งอนุภาคจะถูกผสมกับไอแอลกอฮอล์แล้วทำให้เย็นลง ทำให้ไอควบแน่นรอบๆ อนุภาค จากนั้นจึงนับโดยใช้เครื่องสแกนแสง[ 4 ] UFP มีทั้งที่ผลิตขึ้นและเกิดขึ้นตามธรรมชาติ UFP เป็นองค์ประกอบหลักของอนุภาคในอากาศตามจำนวน แม้ว่าจะมีส่วนร่วมในมวลเพียงเล็กน้อยก็ตาม เนื่องจากมีปริมาณมากและความสามารถในการแทรกซึมลึกเข้าไปในปอด UFP จึงเป็นปัญหาสำคัญต่อการสัมผัสทางเดินหายใจและสุขภาพ[ 5 ]
แหล่งที่มาและการประยุกต์ใช้
UFP มีทั้งที่ผลิตขึ้นและเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ลาวาภูเขาไฟร้อนละอองน้ำทะเลและ ควันเป็นแหล่งกำเนิด UFP ตามธรรมชาติทั่วไป เช่นเดียวกับการก่อตัวของก๊าซในอากาศ UFP สามารถผลิตขึ้นโดยเจตนาให้เป็นอนุภาคละเอียดเพื่อใช้ประโยชน์มากมายในทางการแพทย์และเทคโนโลยี UFP อื่นๆ เป็นผลพลอยได้ เช่น การปล่อยมลพิษจากกระบวนการเฉพาะ ปฏิกิริยาการเผาไหม้ หรืออุปกรณ์ต่างๆ เช่นผงหมึกพิมพ์และไอเสียรถยนต์[ 6 ] [ 7 ] แหล่งกำเนิด UFP ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ได้แก่ การเผาไหม้ก๊าซ ถ่านหิน หรือไฮโดรคาร์บอนการเผาไหม้ชีวมวล (เช่น การเผาไหม้ทางการเกษตร ไฟป่า และการกำจัดขยะ) การจราจรและการปล่อยมลพิษจากอุตสาหกรรม การสึกหรอของยางจากเบรกรถยนต์ การจราจรทางอากาศ ท่าเรือการขนส่งทางทะเล การก่อสร้าง การรื้อถอน การบูรณะ และการแปรรูปคอนกรีตเตาไม้ในครัวเรือนการเผาไหม้กลางแจ้ง ควันจากห้องครัว และควันบุหรี่[ 8 ]ในปี 2557 การศึกษา คุณภาพอากาศพบว่าอนุภาคละเอียดพิเศษที่เป็นอันตรายจากการขึ้นและลงจอดที่สนามบินนานาชาติลอสแอนเจลิสมีปริมาณมากกว่าที่เคยคิดไว้มาก[ 9 ]มีแหล่งกำเนิดภายในอาคารมากมาย ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงเครื่องพิมพ์เลเซอร์เครื่องแฟกซ์เครื่องถ่ายเอกสารการปอกเปลือกผลไม้ตระกูลส้ม การ ทำอาหาร ควันบุหรี่การแทรกซึมของอากาศภายนอกที่ปน เปื้อน รอยแตกของ ปล่องไฟและเครื่องดูดฝุ่น[ 4 ]
อนุภาค UFP มีการใช้งานหลากหลายในด้านการแพทย์และเทคโนโลยี มีการใช้ในการสร้างภาพวินิจฉัย และระบบนำส่งยาแบบใหม่ ซึ่งรวมถึงการกำหนดเป้าหมายระบบไหลเวียนโลหิต หรือการผ่านเข้าสู่สมอง เป็นต้น[ 10 ]อนุภาค UFP บางชนิด เช่นโครงสร้างนาโน ที่ใช้เงินเป็นองค์ประกอบ มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพ ซึ่งถูกนำมาใช้ในการรักษาบาดแผลและการเคลือบเครื่องมือภายใน เพื่อป้องกันการติดเชื้อ[ 11 ]ในด้านเทคโนโลยี อนุภาค UFP ที่ใช้คาร์บอนเป็นองค์ประกอบ มีการใช้งานมากมายในคอมพิวเตอร์ ซึ่งรวมถึงการใช้กราฟีนและท่อนาโนคาร์บอนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงส่วนประกอบคอมพิวเตอร์และวงจรอื่นๆ อนุภาค UFP บางชนิดมีลักษณะคล้ายก๊าซหรือของเหลว และมีประโยชน์ในรูปผงหรือสารหล่อลื่น[ 12 ]
การสัมผัส ความเสี่ยง และผลกระทบต่อสุขภาพ
การสัมผัสกับ UFP ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการหายใจ เนื่องจากขนาดของมัน UFP จึงถือเป็นอนุภาคที่สามารถหายใจเข้าไปได้ ตรงกันข้ามกับพฤติกรรมของ PM และ PM ที่สูดดมเข้าไป อนุภาคขนาดเล็กมากจะสะสมอยู่ในปอด[ 13 ]ซึ่งมีความสามารถในการแทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อและเกิดการแทรกซึมระหว่าง เซลล์ หรือถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดโดยตรง ดังนั้นจึงไม่ สามารถกำจัดออกจากร่างกายได้ง่ายและอาจมีผลกระทบในทันที[ 2 ]การสัมผัสกับ UFP แม้ว่าส่วนประกอบจะไม่เป็นพิษมากนัก อาจทำให้เกิดความเครียดจากออกซิเดชัน [ 14 ]การปล่อยสารสื่อกลางการอักเสบ และอาจทำให้เกิดโรคหัวใจ โรคปอด และผลกระทบต่อระบบอื่นๆ[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] กลไกที่แน่นอนที่การสัมผัสกับ UFP นำไปสู่ผลกระทบต่อสุขภาพยังคงต้องได้รับการอธิบาย แต่ผลกระทบต่อความดันโลหิตอาจมีบทบาท มีรายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่า UFP เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของความดันโลหิตในเด็กนักเรียน โดยอนุภาคขนาดเล็กที่สุดก่อให้เกิดผลกระทบมากที่สุด[ 19 ]จากการวิจัยพบว่า ทารกที่มารดาได้รับ UFP ในระดับสูงกว่าในระหว่างตั้งครรภ์มีแนวโน้มที่จะเป็นโรคหอบหืดมากกว่า[ 20 ]
มีการสัมผัสของมนุษย์ได้หลายรูปแบบ ซึ่งรวมถึงการสัมผัสจากการทำงาน อันเนื่องมาจากกระบวนการผลิตโดยตรงหรือผลพลอยได้จากสภาพแวดล้อม ทางอุตสาหกรรมหรือ สำนักงาน[ 2 ] [ 21 ]รวมถึงการสัมผัสโดยบังเอิญจากอากาศภายนอกที่ปนเปื้อนและการปล่อยสารพลอยได้อื่นๆ[ 22 ]เพื่อที่จะวัดปริมาณการสัมผัสและความเสี่ยงปัจจุบันมีการศึกษา ทั้ง ในร่างกายและนอกร่างกาย ของ UFP ชนิดต่างๆ โดยใช้แบบจำลองสัตว์หลายชนิด รวมถึงหนู หนูแรต และปลา [ 23 ]การศึกษาเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างโปรไฟล์ทางพิษวิทยาที่จำเป็นสำหรับการประเมินความเสี่ยง การจัดการความเสี่ยง และกฎระเบียบและกฎหมายที่อาจเกิดขึ้น[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
อนุภาคขนาด UFP บางขนาดสามารถกรองออกจากอากาศได้โดยใช้ตัวกรองULPA
ข้อบังคับและกฎหมาย
เนื่องจาก อุตสาหกรรม นาโนเทคโนโลยีเติบโตขึ้นอนุภาคนาโนจึงทำให้ UFP ได้รับความสนใจจากสาธารณชนและหน่วยงานกำกับดูแลมากขึ้น[ 27 ]การวิจัยการประเมินความเสี่ยงของ UFP ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นมาก มีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่อง[ 28 ]ว่าควรควบคุม UFP หรือไม่ และจะวิจัยและจัดการความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างไร[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]ณ วันที่ 19 มีนาคม 2551 EPA ยังไม่ได้ควบคุมการปล่อยอนุภาคละเอียดพิเศษ[ 33 ] EPA กำหนดให้ต้องแจ้งการผลิตอนุภาคนาโนโดยเจตนา[ 34 ] ในปี 2551 EPA ได้ร่าง ยุทธศาสตร์ การวิจัยวัสดุนาโน[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]นอกจากนี้ยังมีการถกเถียงกันว่าสหภาพยุโรป (EU) ควรควบคุม UFP อย่างไร [ 38 ]
ข้อพิพาททางการเมือง
มีข้อพิพาททางการเมืองระหว่างจีนและเกาหลีใต้เกี่ยวกับฝุ่นละอองขนาดเล็กมาก เกาหลีใต้อ้างว่าประมาณ 80% ของฝุ่นละอองขนาดเล็กมากมาจากจีน และจีนและเกาหลีใต้ควรร่วมมือกันเพื่อลดระดับฝุ่นละอองขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม จีนโต้แย้งว่ารัฐบาลจีนได้ดำเนินนโยบายเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมแล้ว ตามที่รัฐบาลจีนกล่าว คุณภาพอากาศของจีนดีขึ้นกว่า 40% ตั้งแต่ปี 2013 แต่มลพิษทางอากาศในเกาหลีใต้กลับแย่ลง ดังนั้นข้อพิพาทระหว่างจีนและเกาหลีใต้จึงกลายเป็นเรื่องการเมือง[ 39 ]ในเดือนมีนาคม 2019 สถาบันวิจัยสาธารณสุขและสิ่งแวดล้อมแห่งกรุงโซลกล่าวว่า 50% ถึง 70% ของฝุ่นละอองขนาดเล็กมาจากจีน ดังนั้นจีนจึงต้องรับผิดชอบต่อมลพิษทางอากาศในเกาหลีใต้ ข้อพิพาทนี้ก่อให้เกิดข้อพิพาทในหมู่ประชาชนด้วยเช่นกัน[ 40 ] ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2557 สี จิ้นผิงผู้นำสูงสุดของจีนและรัฐบาลเกาหลีใต้ได้ตกลงที่จะบังคับใช้โครงการความร่วมมือเกาหลี-จีน เกี่ยวกับการแบ่งปันข้อมูลการสังเกตการณ์มลพิษทางอากาศ การวิจัยร่วมกันเกี่ยวกับแบบจำลองการพยากรณ์มลพิษทางอากาศและการระบุแหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศ และการแลกเปลี่ยนทรัพยากรบุคคล เป็นต้น[ 41 ]สืบเนื่องจากข้อตกลงนี้ ในปี พ.ศ. 2561 จีนและเกาหลีใต้ได้ลงนามในแผนความร่วมมือด้านสิ่งแวดล้อมจีน-เกาหลี เพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมสถาบันวิจัยสิ่งแวดล้อมแห่งประเทศจีน (CRAES)ในปักกิ่งกำลังพัฒนาอาคารสำหรับศูนย์ความร่วมมือด้านสิ่งแวดล้อมจีน-เกาหลี ซึ่งรวมถึงอาคารสำนักงานและอาคารห้องปฏิบัติการ จากความร่วมมือนี้ เกาหลีใต้ได้ส่งผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อม 10 คนไปยังจีนเพื่อทำการวิจัย และจีนก็จะส่งผู้เชี่ยวชาญเพิ่มเติมสำหรับการวิจัยระยะยาวเช่นกัน ด้วยความสัมพันธ์ทวิภาคีนี้ จีนและสาธารณรัฐเกาหลีกำลังแสวงหาแนวทางแก้ไขปัญหามลพิษทางอากาศในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงเหนือ และแสวงหาความมั่นคงระหว่างประเทศ
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Alam, Zerin Binte; Mohiuddin, Kazi ABM (2023). "การวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของฝุ่นและวัสดุที่มีต้นกำเนิดจากฝุ่นในโรงงานปูนซีเมนต์แห่งหนึ่งในบังกลาเทศ" . Aerosol and Air Quality Research . 23 . doi : 10.4209/aaqr.220109 . S2CID 252980896 .
- Kumar, Prashant; Pirjola, Liisa; Ketzel, Matthias; Harrison, Roy M. (2013). "การปล่อยอนุภาคนาโนจากแหล่งไอเสียที่ไม่ใช่ยานยนต์ 11 แหล่ง – บททบทวน" . Atmospheric Environment . 67 . Elsevier BV: 252– 277. Bibcode : 2013AtmEn..67..252K . doi : 10.1016/j.atmosenv.2012.11.011 . ISSN 1352-2310 .
ลิงก์ภายนอก
- แผนที่ แสดงการกระจายตัวของ PM