อนุภาคฝุ่นละออง

| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| มลพิษ |
|---|
อนุภาคฝุ่นละออง (PM) หรืออนุภาค[ a ]คือ อนุภาค ขนาดเล็กของสสารแข็งหรือของเหลวที่แขวนลอยอยู่ในอากาศ การรวมกันของอนุภาคและอากาศเรียกว่าละอองลอย [ 1 ] แหล่งกำเนิดของอนุภาคฝุ่นละอองอาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติหรือเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์อนุภาคฝุ่นละอองอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์และส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและปริมาณน้ำฝน
ประเภทของ อนุภาค ในบรรยากาศได้แก่ อนุภาคหยาบที่สามารถสูดดมได้ ซึ่งกำหนดให้เป็นPM ซึ่งเป็นอนุภาค ที่มี ขนาดหยาบโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาค 10 ไมโครเมตร (μm) หรือน้อยกว่า; อนุภาคละเอียด ซึ่งกำหนดให้เป็นPM โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 μm หรือน้อยกว่า; [ 2 ]อนุภาคละเอียดมาก PM .10 มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 นาโนเมตร (nm) หรือน้อยกว่า; และเขม่า (อนุภาคละเอียดหรือละเอียดมากที่ประกอบด้วยคาร์บอนเป็นหลัก) [ 3 ]
อนุภาคในอากาศเป็นสารก่อมะเร็งกลุ่มที่ 1 ของ IARC [ 4 ]อนุภาคถือเป็นมลพิษทางอากาศที่อันตรายที่สุด[ 5 ] [ 6 ]เนื่องจากอนุภาคสามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในปอดและเดินทางผ่านกระแสเลือดไปยังอวัยวะต่างๆ เช่น สมอง[ 7 ] [ 6 ] [ 8 ]อนุภาคก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพ เช่น โรคหลอดเลือดสมองโรคหัวใจและหลอดเลือด โรคระบบทางเดินหายใจมะเร็งหลายชนิดและการคลอดก่อนกำหนด [ 9 ] ไม่มีระดับการสัมผัสอนุภาคที่ปลอดภัย[ 3 ]
ทั่วโลก การสัมผัสกับ PM ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 7.9 ล้านคนในปี 2023 โดยในจำนวนนี้ 4.9 ล้านคนมีมลพิษทางอากาศภายนอกอาคารเป็นปัจจัยร่วม และ 2.8 ล้านคนมีมลพิษทางอากาศภายในบ้านเป็นปัจจัยร่วม[ 10 ] ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM ) ถือเป็นปัจจัยเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดที่ทำให้เสียชีวิตก่อนวัยอันควรทั่วโลก[ 3 ] [ 11 ] [ 12 ]เนื่องจากแหล่งกำเนิดของฝุ่นละอองจำนวนมากเกิดจากการกระทำของมนุษย์ จึงเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สามารถปรับเปลี่ยนได้และสามารถแก้ไขได้ หลายประเทศได้กำหนดมาตรฐานสำหรับฝุ่นละอองและกำลังปรับปรุงคุณภาพอากาศ
แหล่งที่มา


ประมาณร้อยละ 90 ของมวลรวมของอนุภาคในบรรยากาศ (ตามที่ประเมินไว้ในปี 2553) มาจากแหล่งธรรมชาติ เช่นภูเขาไฟพายุฝุ่น ไฟป่าและไฟ ทุ่งหญ้า พืช พรรณและละอองน้ำทะเลซึ่งปล่อยอนุภาคต่างๆ เช่น เถ้าภูเขาไฟ ฝุ่นทะเลทราย เขม่า และเกลือทะเล[ 13 ] อนุภาคที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ (anthropogenic) คิดเป็นร้อยละ 10 ที่เหลือของมวลรวมของละอองลอย[ 13 ] กิจกรรมของมนุษย์ที่ก่อให้เกิดอนุภาค ได้แก่:
- การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ) เพื่อผลิตไฟฟ้า ความร้อน และการขนส่ง[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]เชื้อเพลิงชีวมวล (พืช ไม้ เศษ พืชผลและมูลสัตว์) เพื่อทำความร้อนและปรุงอาหาร[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]ขยะ[ 20 ]กระดาษไหว้บรรพบุรุษ[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]และดอกไม้ไฟ[ 24 ]
- การก่อสร้างและการปรับปรุง (รวมถึงงานดินและฐานราก การรื้อถอนและการฟื้นฟู) [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
- วัสดุที่เป็นฝุ่นซึ่งไม่ได้จัดเก็บ ทำความสะอาด หรือกำจัดอย่างเหมาะสม (จากสถานที่ก่อสร้าง หลุมฝังกลบ โรงงานอุตสาหกรรม และครัวเรือน) [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
- การเผาขยะ[ 33 ]
- คอนกรีต[ 34 ]
- งานโลหะ (การเจียร การตัดการเชื่อม ) [ 35 ] [ 36 ]
- งานไม้ (การเลื่อย การขัด และการไส) [ 37 ] [ 38 ]
- กระบวนการทางอุตสาหกรรมเช่น การ ขุดหิน[ 39 ] การทำเหมือง[ 30 ] [ 40 ] [ 41 ]การถลุงแร่[ 42 ]และการกลั่นน้ำมัน[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]
- หอระบายความร้อนแบบเปียกในระบบระบายความร้อน[ 46 ]
- ก๊าซไอเสียจากยานยนต์ รวมถึงไอเสียดีเซลจากเครื่องจักรหนักที่ใช้ในงานก่อสร้าง การสร้างถนน และอุตสาหกรรมอื่นๆ[ 47 ]
- ฝุ่นละอองจากถนนที่ไม่ได้ลาดยาง[ 48 ] [ 30 ]และจากการสึกหรอของยางเบรก และพื้นผิวถนนที่ลาดยาง[ 47 ] [ 6 ]
- ไมโครพลาสติก (ซึ่งเป็น PM ในอากาศชนิดหนึ่ง) [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]ซึ่งไมโครพลาสติกที่เกี่ยวข้องกับยานพาหนะจากการสึกหรอของถนนและยางรถยนต์เป็นส่วนสำคัญ[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]
- กิจกรรมทางการเกษตร (เช่น การกัดเซาะจากลม[ 56 ]การไถพรวนดิน การเก็บเกี่ยวเมล็ดพืช และการจัดการปศุสัตว์) [ 30 ] [ 57 ] [ 58 ]
- การปรุงอาหาร (การทอด การต้ม การย่าง) [ 59 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 60 ] [ 61 ]
- การสูบบุหรี่[ 62 ]
- ภัยพิบัติ[ 63 ] (เช่นไฟป่าซึ่งอาจเกิดจากมนุษย์หรือธรรมชาติ[ 64 ] [ 65 ]สงคราม[ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]และการโจมตีเมื่อวันที่ 11 กันยายน ) [ 69 ]
แหล่งข้อมูลทั่วโลกและตามฤดูกาล
อนุภาคที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์มักมีขนาดเล็กกว่า (เช่น PM หรือ PM ) และเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างมาก[ 70 ] [ 71 ] ในระดับโลก ปัจจัยหลักที่ก่อให้เกิด PM ได้แก่ การใช้พลังงานในที่อยู่อาศัย (40%) กระบวนการทางอุตสาหกรรม (11.7%) และการผลิตพลังงาน (10.2%) ซึ่งทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้เชื้อเพลิง[ 72 ]
ประเภทของมลพิษที่ก่อให้เกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กนั้นแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละประเทศและภูมิภาค โดยสะท้อนถึงลักษณะเฉพาะของภูมิภาค การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล กิจกรรมของมนุษย์ และประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ การวิเคราะห์ทั่วโลกในปี 2021 รายงานว่า ในบรรดาเชื้อเพลิงที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ถ่านหินเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับ PM ในประเทศจีน น้ำมันและก๊าซธรรมชาติเป็นสาเหตุหลักในอียิปต์ รัสเซีย และสหรัฐอเมริกา และเชื้อเพลิงชีวภาพแข็งมีผลกระทบมากที่สุดในปากีสถาน บังกลาเทศ อินโดนีเซีย อินเดีย และไนจีเรีย การมีส่วนร่วมจากการใช้เชื้อเพลิงในครัวเรือนแตกต่างกันไปตั้งแต่ 4.0% ในอียิปต์ถึง 33.1% ในอินโดนีเซีย การมีส่วนร่วมจากภาคพลังงานและอุตสาหกรรมมีตั้งแต่ 3.2% ในไนจีเรียถึง 27.3% ในอินเดีย สาเหตุการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับ PM ที่พบบ่อยที่สุด คือ โรคหลอดเลือดหัวใจตีบ (IHD) และโรคหลอดเลือดสมอง ผลกระทบของฝุ่นละอองที่ปลิวมาตามลมมีตั้งแต่ 1.5% ในบังกลาเทศไปจนถึง 70.6% ในไนจีเรีย ซึ่งการติดเชื้อทางเดินหายใจส่วนล่าง (LRIs) ในวัยเด็กเป็นสาเหตุการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับ PM [ 72 ]
จากการตรวจสอบความเข้มข้นของ PM โดยใช้ข้อมูลจากปี 2000–2019 พบว่าในช่วงสองทศวรรษนั้น ความเข้มข้นของ PM ในยุโรปและอเมริกาเหนือลดลง[ 73 ]เนื่องจากการลดลงของการปล่อยมลพิษจากเชื้อเพลิงฟอสซิล[ 72 ]อย่างไรก็ตาม การสัมผัสกลับเพิ่มขึ้นในเอเชียใต้ ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ ละตินอเมริกา และแคริบเบียน พบรูปแบบตามฤดูกาลที่แตกต่างกันในหลายส่วนของโลก มีความเข้มข้นของ PM ในระดับภูมิภาคสูงเป็นประจำ ในป่าฝนอเมซอนในเดือนสิงหาคมและกันยายน แอฟริกาใต้ทะเลทรายซาฮารามีระดับสูงขึ้นตั้งแต่เดือนมิถุนายนถึงกันยายน ระดับในอเมริกาเหนือตะวันออกจะสูงขึ้นในช่วงฤดูร้อน ระดับในจีนและอินเดียตอนเหนือจะสูงในช่วงฤดูหนาว[ 73 ] [ 74 ]เช่นเดียวกับระดับในเกาหลีใต้[ 75 ] [ 76 ]
การเผาไหม้ในครัวเรือน
ณ ปี 2023 มีผู้คนมากกว่า 2.3 พันล้านคนทั่วโลก ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในประเทศกำลังพัฒนา เผาเชื้อเพลิงชีวมวล ที่ก่อให้เกิดมลพิษ เช่น ไม้มูลสัตว์แห้งถ่านหินหรือน้ำมันก๊าด เพื่อปรุงอาหารหรือให้ความร้อน ซึ่งก่อให้เกิด มลพิษทางอากาศภายในบ้านที่เป็นอันตรายและมีส่วนสำคัญต่อมลพิษทางอากาศ ภายนอกอาคาร มลพิษที่ เกี่ยวข้องกับการปรุงอาหารคาดว่าจะทำให้มีผู้เสียชีวิตปีละ 3.7 ล้านคน[ 77 ]
การเผาไหม้ชีวมวลปล่อยมลพิษจำนวนมาก รวมถึง PM และ PM คาร์บอนดำและคาร์บอนน้ำตาล คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และโอโซน[ 78 ] [ 17 ]องค์ประกอบทางเคมีของ PM ที่ปล่อยออกมาจะแตกต่างกันไปตามประเภทของเชื้อเพลิงชีวมวล เชื้อเพลิงที่มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า เช่น มูลสัตว์ จะสร้าง PM มากกว่า มูลสัตว์และไม้ทำให้เกิดการปล่อยละอองลอยอินทรีย์ในปริมาณที่สูงกว่า ในขณะที่มูลสัตว์ปล่อยไนโตรเจนในปริมาณที่มากกว่าเชื้อเพลิงชีวมวลอื่นๆ[ 17 ] [ 79 ]
ในสหราชอาณาจักร การเผาไหม้ในครัวเรือนเป็นแหล่งกำเนิด PM และ PM ที่ใหญ่ที่สุด ในแต่ละปี[ 80 ]ในปี 2019 การเผาไม้ในครัวเรือนทั้งในเตาปิดและเตาเปิดเป็นสาเหตุของ PM ในสหราชอาณาจักรถึง 38% หลังจากมีการออกกฎหมายใหม่ในปี 2021 ที่จำกัดการขายไม้เปียกและถ่านหินในครัวเรือน ระดับอนุภาคจากการใช้งานในครัวเรือนก็ลดลง[ 80 ] [ 81 ] ในปี 2024 การเผาไม้ในครัวเรือนเป็นสาเหตุของ PM ถึง 20% และ PM ถึง 11% ในสหราชอาณาจักร[ 80 ]ในช่วงฤดูหนาว ผลกระทบจากการเผาไม้จะสูงขึ้นและอาจมีส่วนทำให้ความเข้มข้น ของ PM [ 82 ]
เนื่องจากควันจากไม้มีผลกระทบต่อสุขภาพจึงแนะนำให้ผู้คนใช้เตาเผาไม้หรือเตาผิงเฉพาะในกรณีที่ไม่มีแหล่งความร้อนอื่น[ 81 ]หากใช้เตาหรือกองไฟแบบเปิด การปล่อยอนุภาคอาจลดลงได้โดยการใช้เตาเผาไม้แบบปิดที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว ซึ่งมีขนาดเหมาะสมกับพื้นที่ที่จะให้ความร้อน บำรุงรักษาเตาอย่างเหมาะสม ใช้ไม้แห้งหรือไม้ที่ผ่านการอบแห้ง และจัดการไฟอย่างเหมาะสม[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]เมื่อปรุงอาหาร การใช้เตาปรุงอาหารที่ได้รับการปรับปรุงและเชื้อเพลิงคุณภาพดีกว่าอาจช่วยลดการสัมผัสกับอนุภาคได้[ 88 ]
การเผาไหม้ขยะ
องค์ประกอบของอนุภาคอาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาและการผลิต อนุภาคที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะไม่เหมือนกับอนุภาคที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ขยะ อนุภาคที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้พืชกระดาษธูปขยะก่อสร้างและพลาสติกจะแตกต่างกัน อนุภาคจากไฟไหม้ในลานรีไซเคิล[ 89 ]หรือเรือที่เต็มไปด้วยเศษโลหะ[ 90 ] [ 91 ]อาจมีสารพิษมากกว่าการเผาไหม้ประเภทอื่น[ 92 ]
การก่อสร้าง
กิจกรรมการก่อสร้างประเภทต่างๆ ก่อให้เกิดฝุ่นละอองประเภทต่างๆ ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อสุขภาพแตกต่างกัน องค์ประกอบของ PM ที่เกิดจากการตัดหรือผสมคอนกรีตที่ทำจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์จะแตกต่างจาก PM ที่เกิดจากการตัดหรือผสมคอนกรีตที่ทำจากตะกรัน ประเภทต่างๆ (เช่นGGBFS , ตะกรันEAF [ 93 ] ) เถ้าลอยหรือแม้แต่ฝุ่น EAF (EAFD) [ 94 ]ในขณะที่ EAFD ตะกรัน และเถ้าลอยมีแนวโน้มที่จะเป็นพิษมากกว่า เนื่องจากมีโลหะหนักนอกจากปูนซีเมนต์ตะกรันที่จำหน่ายและใช้เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]ปูนซีเมนต์ปลอม (เจือปน) ซึ่งมีการเติมตะกรัน เถ้าลอย หรือสารที่ไม่ทราบชนิดอื่นๆ ลงไป ก็พบได้ทั่วไปในบางพื้นที่[ 98 ] [ 99 ]เนื่องจากต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่ามาก[ 100 ]เพื่อแก้ไขปัญหาด้านคุณภาพ[ 101 ]และความเป็นพิษ บางพื้นที่เริ่มห้ามการใช้ตะกรัน EAF ในซีเมนต์ที่ใช้ในอาคาร[ 102 ]
องค์ประกอบของควันจากการเชื่อมจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับโลหะในวัสดุที่กำลังเชื่อม และองค์ประกอบของสารเคลือบ อิเล็กโทรด ฯลฯ ที่ใช้[ 103 ]
เนื่องจากโครงการก่อสร้างและปรับปรุงใหม่เป็นแหล่งกำเนิดอนุภาคฝุ่นละอองที่สำคัญ[ 104 ] [ 105 ]จึงควรนำมาตรการวางแผนและบรรเทาผลกระทบเกี่ยวกับการปล่อย PM มาใช้และตรวจสอบอย่างระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโครงการดังกล่าวเกี่ยวข้องกับสถานพยาบาลที่มีการใช้งานอยู่
องค์ประกอบ
องค์ประกอบทางเคมีของอนุภาค (PM) ในละอองลอยในบรรยากาศมีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในด้านเวลาและพื้นที่ โดยได้รับผลกระทบจากแหล่งกำเนิดการปล่อยมลพิษ (ทั้งจากธรรมชาติและที่เกิดจากมนุษย์ ) ภูมิศาสตร์ สภาพอากาศ และปฏิกิริยาเคมี[ 107 ]ละอองลอยในบรรยากาศสามารถเปลี่ยนสถานะระหว่างของเหลว ของแข็ง และกึ่งของแข็งได้ ขึ้นอยู่กับสภาวะ[ 108 ]อนุภาคในละอองลอยสามารถอธิบายได้ว่าเป็นอนุภาคปฐมภูมิ (ปล่อยออกมาโดยตรง) หรืออนุภาคทุติยภูมิ (เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีในอากาศ) [ 6 ] PM อาจประกอบด้วยทั้งส่วนประกอบอินทรีย์[ 109 ]และอนินทรีย์ เช่น แร่ธาตุ[ 107 ]
ทั้งองค์ประกอบทางเคมี ขนาดอนุภาค และรูปร่าง ล้วนมีผลต่อสุขภาพของมนุษย์[ 110 ] [ 3 ] [ 9 ]อนุภาคที่สูดดมเข้าไปมักถูกจำแนกตามขนาดเป็นอนุภาคหยาบ (PM ) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ไมโครเมตร (μm) หรือน้อยกว่า หรืออนุภาคละเอียด (PM ) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 μm หรือน้อยกว่า[ 2 ]อนุภาคขนาดเล็กสามารถแทรกซึมเข้าไปในปอดได้ลึกกว่าและเดินทางผ่านกระแสเลือดไปยังอวัยวะอื่นๆ ได้[ 7 ] [ 6 ] [ 8 ] อนุภาคที่เกิดจากมนุษย์มักมีขนาดเล็กกว่า (เช่น PM หรือ PM ) และเป็นภัยคุกคามอย่างมากต่อสุขภาพของมนุษย์[ 70 ] [ 71 ]
องค์ประกอบทางเคมีและขนาดของอนุภาคในละอองลอยยังเป็นตัวกำหนดว่าละอองลอยจะทำปฏิกิริยากับรังสีจากดวงอาทิตย์และส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศอย่างไร[ 111 ] องค์ประกอบทางเคมีภายในละอองลอยจะเปลี่ยนดัชนีการหักเห โดยรวม ทำให้กำหนดได้ว่าแสงจะกระเจิงหรือถูกดูดซับมากน้อยเพียงใด[ 112 ]
ฝุ่นแร่

ฝุ่นแร่ที่ถูกลมพัดเป็นองค์ประกอบหลักของอนุภาคในระดับโลก พายุทรายและฝุ่นส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากแถบฝุ่นที่ทอดยาวจากแอฟริกาเหนือผ่านตะวันออกกลางไปยังเอเชีย[ 114 ] [ 115 ] พายุฝุ่นยังสามารถเกิดขึ้นได้ในพื้นที่แห้งแล้งของอเมริกาเหนือและใต้ และออสเตรเลีย[ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] อนุภาคจากพายุฝุ่นสามารถคงอยู่ในชั้นบรรยากาศและเดินทางได้ไกลหลายพันกิโลเมตรจากแหล่งกำเนิด[ 114 ] [ 115 ]
ฝุ่นแร่เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้จากควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ดินเหนียว แคลไซต์ เหล็กออกไซด์ และวัสดุอื่นๆ ที่ถูกพัดมาจากเปลือกโลกมักประกอบด้วยออกไซด์ของ แร่ ธาตุหลักในเปลือกโลกเช่น อะลูมิเนียม (Al) ซิลิคอน (Si) แคลเซียม (Ca) เหล็ก (Fe) และไทเทเนียม (Ti) นอกจากนี้ยังอาจมีโลหะอัลคาไล เช่น โพแทสเซียม (K) โซเดียม (Na) [ 119 ] [ 107 ]และลิเธียม (Li) [ 120 ]โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ เช่น แมกนีเซียม (Mg) [ 107 ]และโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว (Pb) ทองแดง (Cu) นิกเกล (Ni) และสังกะสี (Zn) [ 120 ]ฝุ่นแร่ในอนุภาคสามารถดูดซับแสงได้ [ 121 ] ระดับตะกั่วที่สูงขึ้นในดินชั้นบนและฝุ่นมีความสัมพันธ์กับระดับตะกั่วในเลือดที่สูงขึ้นในคน[ 122 ] [ 123 ] [ 124 ]
เกลือทะเล

อนุภาคเกลือทะเลเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดฝุ่นละอองในอากาศทั่วโลก ละอองเกลือทะเล (SSAs) สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งบนผิวน้ำเปิดและบนแผ่นน้ำแข็ง[ 125 ]ประมาณ 80% ของพื้นผิวซีกโลกใต้เป็นมหาสมุทร[ 126 ]และความเข้มข้นเฉลี่ยของ SSAs โดยทั่วไปจะสูงกว่าในซีกโลกเหนือ[ 127 ] การผลิตละอองเกลือทะเลได้รับผลกระทบจากลักษณะต่างๆ ของส่วนต่อประสาน ระหว่างอากาศและทะเล รวมถึงความเร็วลม อุณหภูมิน้ำทะเล แรงตึงผิว ความหนาแน่น และความหนืด[ 127 ]การกระจายตัวของอนุภาคเหล่านี้ยังแตกต่างกันไปตามระดับความสูง โดยจะลดลงอย่างรวดเร็วในระดับความสูงที่สูงขึ้น มีอนุภาคเกลือทะเลเพียงไม่กี่อนุภาคเท่านั้นที่ลอยขึ้นเหนือชั้นโทรโปสเฟียร์ไปถึงชั้น โทร โปสเฟียร์ตอน บน [ 125 ]
ละอองเกลือทะเลสะท้อนองค์ประกอบของละอองน้ำทะเลและน้ำทะเลที่ระเหย ซึ่งประกอบด้วยเกลืออนินทรีย์เป็นหลัก เช่น โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) พร้อมด้วยแมกนีเซียม ซัลเฟต แคลเซียม โบรมีน และโพแทสเซียม [ 128 ]ละอองเกลือทะเลอาจรวมถึงสารชีวภาพและสารอินทรีย์เช่นแบคทีเรียไวรัสโปรตีนเอนไซม์คาร์บอนอินทรีย์ที่ละลาย กรดไขมันและน้ำตาล[ 129 ] อนุภาค SSA เป็นกุญแจสำคัญในการก่อตัวของเมฆ : ความสามารถใน การดูดซับความชื้นซึ่งเป็นความสามารถของอนุภาคแต่ละตัวในการดูดซับน้ำและในที่สุดกลายเป็นหยดน้ำในเมฆ เป็นฟังก์ชันของขนาดและองค์ประกอบของอนุภาค ละอองเกลือทะเลส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศทั้งโดยตรงโดยการกระเจิงรังสีแสงอาทิตย์ที่เข้ามาและโดยอ้อมผ่านการก่อตัวของเมฆ[ 129 ]พวกมันมีขนาดค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับละอองลอยอื่นๆ[ 125 ]
สารอินทรีย์
สารอินทรีย์ (OM) ประกอบด้วยสารประกอบคาร์บอน ซึ่งอาจเป็นสารอินทรีย์ปฐมภูมิหรือทุติยภูมิ คาร์บอนรวมตัวกับไฮโดรเจนและธาตุอื่นๆ เพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิต[ 130 ]การเผาไหม้ของสิ่งมีชีวิตหรือสิ่งมีชีวิตที่เคยมีชีวิต ไม่ว่าจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือเกิดจากฝีมือมนุษย์ จะปล่อยคาร์บอนดำ (BC) และคาร์บอนอินทรีย์ (OC) ออกมา [ 131 ]ซึ่งทั้งสองอย่างเป็นส่วนประกอบของควันและเขม่า[ 132 ] ประชากรโลกประมาณ 85% อาศัยอยู่ในซีกโลกเหนือ ซึ่งกิจกรรมของมนุษย์เป็นแหล่งกำเนิดหลักของสารอินทรีย์และฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM ) [ 126 ]
คาร์บอนดำมักถูกปล่อยออกมาที่อุณหภูมิสูงกว่า[ 133 ]และส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์ (ธาตุ) [ 134 ]คาร์บอนอินทรีย์ประกอบด้วยวัสดุเพิ่มเติมและมีความซับซ้อนมากกว่า[ 135 ] [ 134 ]ไบโอแอโรซอลเป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอนอินทรีย์ ซึ่งเป็นเศษซากทางชีวภาพของจุลินทรีย์ เชื้อรา สัตว์ และพืชที่มีชีวิต[ 136 ]ไมโครพลาสติกเป็นสายโซ่พอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ[ 137 ] [ 138 ] สารอินทรีย์สามารถส่งผลต่อ สนาม รังสี ในบรรยากาศ ได้ทั้งโดยการกระเจิงและการดูดซับ คาร์บอนดำเป็นส่วนประกอบของแอโรซอลที่ดูดซับแสงได้มากที่สุด ในขณะที่คาร์บอนอินทรีย์มีแนวโน้มที่จะดูดซับได้น้อยกว่า ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของมัน[ 134 ]นอกจากสารประกอบคาร์บอนแล้ว การเผาไหม้ปิโตรเลียมและน้ำมันยังปล่อยซัลเฟอร์ออกไซด์และสารเคมีอื่นๆ อีกมากมายสู่บรรยากาศ[ 110 ] [ 135 ]
ละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิ
อนุภาคแอโรโซลอินทรีย์ทุติยภูมิ (SOA) เป็นส่วนประกอบหลักของ PM ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่สามารถสูดดมเข้าไปได้และเกี่ยวข้องกับปัญหาสุขภาพ อนุภาคแอโรโซลอินทรีย์ทุติยภูมิเกิดขึ้นเมื่อไอระเหยในบรรยากาศ (เช่น SO , NO และ NO , NH , VOCs ) ทำปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อสร้างสารประกอบที่ก่อตัวเป็นอนุภาค ก๊าซตั้งต้นอาจมีต้นกำเนิดจากกิจกรรมของมนุษย์ (เช่น จากการเผา ไหม้ ชีวมวลและเชื้อเพลิงฟอสซิล ) หรือจากธรรมชาติ (เช่น จากฝุ่นละออง ไฟป่า หรือแอโรโซลเกลือทะเล) แอโรโซลสามารถผสมกันได้อย่างรวดเร็วในอากาศโดยรอบ ก่อให้เกิดสารประกอบทางเคมีใหม่ๆ รวมทั้งลดความเข้มข้นลงตามระยะทางจากแหล่งกำเนิด[ 111 ] [ 139 ]
อนุภาคขนาดเล็กที่สุด PM มักประกอบด้วยซัลเฟต แอมโมเนียม และไนเตรต[ 71 ] ก๊าซปฐมภูมิ เช่นซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์สามารถออกซิไดซ์เพื่อสร้างอนุภาคทุติยภูมิของกรดซัลฟิวริก (ของเหลว) และกรดไนตริก (ก๊าซ) ในกรณีที่มีแอมโมเนีย มักจะเกิดเป็น เกลือ แอมโมเนียมเช่นแอมโมเนียมซัลเฟตและแอมโมเนียมไนเตรต (ทั้งสองชนิดอาจอยู่ในรูปแห้งหรือในสารละลายน้ำ ) [ 111 ]ละอองลอยซัลเฟตและไนเตรตทุติยภูมิมีแนวโน้มที่จะสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์ แต่ความสามารถในการกระจายแสงจะได้รับผลกระทบจากการดูดซับน้ำ[ 140 ] [ 141 ] [ 142 ] [ 111 ]
องค์ประกอบของไฟป่าและหมอกควัน
เนื่องจากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ฤดูกาล ไฟป่าจึงรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ทั่วโลก ทำให้เกิดฝุ่นละอองจำนวนมากที่สามารถแพร่กระจายไปได้ไกลหลายพันไมล์ ควันไฟป่ามี PM คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ โลหะหนัก เช่น ตะกั่ว และ PAH ในระดับสูง ซึ่งรวมกันเป็นมลพิษทุติยภูมิ ฝุ่นละอองในควันไฟป่ามีความเป็นพิษมากกว่า PM ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงกันจากอากาศโดยรอบที่ไม่เกี่ยวข้องกับไฟ[ 143 ]
หมอกควันซึ่งเป็นอนุภาคที่โดยทั่วไปก่อให้เกิดผลกระทบต่อทัศนวิสัย มักประกอบด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ฝุ่นแร่ และสารอินทรีย์ในอากาศแห้ง อนุภาคเหล่านี้ดูดซับความชื้นได้เนื่องจากมีซัลเฟอร์ และ SO2 ถูกเปลี่ยนเป็นซัลเฟตเมื่อมีความชื้นสูงและอุณหภูมิต่ำ[ 144 ] [ 145 ]ซึ่งทำให้ทัศนวิสัยลดลงและเกิดสีแดง ส้ม เหลือง[ 146 ]
การวัด
อนุภาคได้รับการวัดด้วยวิธีที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ นับตั้งแต่มีการศึกษามลพิษทางอากาศอย่างเป็นระบบครั้งแรกในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 [ 1 ] [ 147 ]วิธีการในยุคแรก ๆ นั้นรวมถึงแผนภูมิ Ringelmann ที่ค่อนข้างหยาบ ซึ่งเป็นแผ่นสีเทาที่ใช้เปรียบเทียบการปล่อยมลพิษจากปล่องควันด้วยสายตา และเครื่องวัดการสะสมซึ่งรวบรวมเขม่าที่สะสมในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งเพื่อนำไปชั่งน้ำหนัก[ 148 ]

เทคนิคการวัดมลพิษทางอากาศสมัยใหม่ใช้ข้อมูลจากสามแหล่งหลักในการกำหนดลักษณะคุณภาพอากาศโดยรอบ ได้แก่ การวัดโดยตรงจาก แหล่งกำเนิด ในพื้นที่แบบจำลองคอมพิวเตอร์ และแพลตฟอร์มการตรวจวัดระยะไกล เช่น ดาวเทียม[ 149 ]วิธีการวัดอนุภาคโดยตรงสามารถกำหนดมวลรวมของอนุภาคต่อปริมาตรอากาศหนึ่งหน่วย (ความเข้มข้นของมวลอนุภาค) โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การวิเคราะห์คุณภาพอากาศแบบกราวิเมตริก การตรวจสอบ การลดทอนเบต้า เครื่องชั่งไมโครบาลานซ์แบบสั่นด้วยองค์ประกอบเรียวและเอทาโลมิเตอร์ (สำหรับคาร์บอนดำ ) [ 150 ] [ 151 ]บางครั้งการวัดจำนวนอนุภาคทั้งหมดต่อปริมาตรอากาศหนึ่งหน่วย (ความเข้มข้นของจำนวนอนุภาค) จะมีประโยชน์มากกว่า ซึ่งสามารถทำได้ด้วยเครื่องนับอนุภาคแบบออปติคอลและเครื่องนับอนุภาคแบบควบแน่น[ 152 ] [ 153 ] ในการวัดองค์ประกอบอะตอมของตัวอย่างอนุภาค สามารถใช้ เทคนิคต่างๆ เช่นสเปกโทรเมตรีรังสีเอกซ์ ได้ [ 154 ] [ 155 ] [ 156 ]สามารถใช้ตัวกรองพิเศษและเทคนิคการตรวจจับเพื่อเลือกตัวอย่างที่มีขนาดเฉพาะ (เช่น PM หรือ PM ) หรือองค์ประกอบทางเคมี (เช่น คาร์บอนดำ) [ 157 ] [ 158 ]และติดตามการกระจายตัวของตัวอย่างเหล่านั้นเมื่อเวลาผ่านไป[ 159 ]อนุภาคที่เกิดจากมนุษย์มักมีขนาดเล็กกว่า (เช่น PM หรือ PM ) อนุภาคที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ[ 70 ] [ 71 ]
การประมาณค่า PM จากดาวเทียม เป็นเครื่องมือที่สำคัญ การวัดละอองลอยจากดาวเทียมอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าอนุภาคเปลี่ยนแปลงวิธีการที่บรรยากาศสะท้อนและดูดซับแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรด ดาวเทียมวัดความลึกเชิงแสงของละอองลอย (AOD) และปัจจัยอื่นๆ ที่บ่งชี้ความเข้มข้นและการกระจายตัวของอนุภาคในบรรยากาศ จากนั้นจึงอนุมานความเข้มข้นของ PM จากข้อมูลดาวเทียมโดยใช้แบบจำลองหรือข้อมูลการตรวจสอบภาคพื้นดิน การรวมวิธีการเหล่านี้สามารถเพิ่มความครอบคลุมเชิงพื้นที่ของ PM เพื่อแสดงรูปแบบการกระจายตัวและการเคลื่อนที่ในอวกาศและเวลา ข้อมูลดังกล่าวสามารถนำมาใช้สร้างการพยากรณ์ควันและคำแนะนำเกี่ยวกับมลพิษได้[ 149 ] [ 161 ] [ 162 ]
การเคลื่อนที่และการสะสม
ข้อมูลจากดาวเทียมแสดงให้เห็นว่าการปะทุของภูเขาไฟสามารถส่งเถ้าและอนุภาคขึ้นไปในชั้นบรรยากาศได้สูง โดยอนุภาคขนาดเล็กจะคงอยู่ในอากาศเป็นเวลานาน เดินทางเป็นระยะทางไกล และส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศโลก[ 163 ] [ 164 ] [ 165 ]อนุภาคจากไฟป่าในภาคตะวันตกของสหรัฐอเมริกาและแคนาดาสามารถเดินทางไปยังสหราชอาณาจักรและทางตอนเหนือของฝรั่งเศสได้ภายในไม่กี่วัน[ 166 ]ฝุ่นที่ถูกพัดขึ้นไปในอากาศโดยพายุทรายในทะเลทรายซาฮาราเดินทางจากแอฟริกาเหนือไปยังอเมริกาเหนือ[ 167 ]

อนุภาคถูกขนส่งไปทั่วโลกและในท้องถิ่นผ่านกระแสน้ำในบรรยากาศและมหาสมุทรที่มีลักษณะเฉพาะ โดยเปลี่ยนผ่านระหว่างอากาศและน้ำที่บริเวณรอยต่อระหว่างอากาศและทะเล[ 168 ] [ 169 ] [ 170 ]อนุภาคเคลื่อนที่ระหว่างพื้นดิน น้ำ และอากาศผ่านกลไกต่างๆ เช่น การปล่อย การแขวนลอย และการตกตะกอน แบบจำลองการหมุนเวียนจะคำนึงถึงการปล่อยอนุภาคสู่อากาศ สภาวะที่อนุภาคคงอยู่ในอากาศ การขนส่งทางกายภาพ และการกำจัดอนุภาคออกจากชั้นบรรยากาศ[ 171 ]
การตกตะกอนแบบเปียกหรือการกวาดล้างโดยฝน คือการกำจัดอนุภาคออกจากชั้นบรรยากาศผ่านปฏิสัมพันธ์กับเมฆ ฝน และอนุภาคอื่นๆ ที่นำไปสู่การตกตะกอน อนุภาคอาจทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสการควบแน่นของเมฆเพื่อสร้างหยดน้ำในเมฆหรือชนกับหยดน้ำฝนที่ก่อตัวขึ้นแล้ว[ 172 ]
การตกตะกอนแบบแห้งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอนุภาคจากชั้นบรรยากาศไปยังพื้นผิว (ดิน น้ำ สิ่งมีชีวิต อาคาร) โดยไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำฝน การตกตะกอนแบบแห้งของอนุภาคได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงความเร็วลมความปั่นป่วนและการมีอยู่ของพื้นผิว (ซึ่งอาจรวมถึงอนุภาคอื่นๆ ด้วย) [ 172 ] [ 173 ]
การตกตะกอน (การตกเนื่องจากแรงโน้มถ่วง) และการระเหยได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางกายภาพและเคมี รวมถึงอุณหภูมิ ความชื้น รัศมีอนุภาค ปริมาตรอนุภาค และความสูงที่ปล่อยสารออกมา[ 174 ] โดยทั่วไป อนุภาคที่เล็กและเบากว่าจะลอยอยู่ในอากาศได้นานกว่า อนุภาคขนาดใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 50–100 ไมโครเมตร) มีแนวโน้มที่จะตกสู่พื้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และอาจเคลื่อนที่ได้ไม่เกินสองสามเมตรจากแหล่งกำเนิด[ 174 ] อนุภาคที่เล็กที่สุด (น้อยกว่า 1 ไมโครเมตร) สามารถอยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานหลายสัปดาห์ และมีแนวโน้มที่จะถูกกำจัดออกไปโดยฝนพวกมันอาจกลับมาลอยตัวและหมุนเวียนต่อไปได้เนื่องจากความปั่นป่วนหรือการชนกับอนุภาคอื่นๆ[ 174 ]
ความสามารถในการละลายและการระเหยส่งผลกระทบอย่างมากต่อขนาด เฟส และพฤติกรรมของอนุภาคและละอองลอย[ 174 ]อนุภาคละอองลอยเติบโตโดยการดูดซับน้ำที่ความชื้นสัมพัทธ์สูง การระเหยของน้ำจากอนุภาคสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเฟสระหว่างของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ และการก่อตัวของเปลือกและอนุภาคของแข็ง การเปลี่ยนแปลงเฟส โครงสร้างภายใน และเส้นผ่านศูนย์กลางสามารถส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมทั้งทางกายภาพและทางเคมีของอนุภาค[ 175 ]
ผลกระทบต่อสุขภาพ
ขนาด รูปร่าง และความสามารถในการละลายล้วนมีความสำคัญ
ผลกระทบต่อสุขภาพของอนุภาคได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดอนุภาค รูปร่าง ความสามารถในการละลาย ประจุ องค์ประกอบทางเคมี ความเข้มข้น และอัตราการสัมผัส[ 136 ]ความเป็นพิษของอนุภาคมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามขนาดที่เล็กลง พื้นที่ผิวที่มากขึ้น การสะสมของวัสดุบนพื้นผิวอนุภาค และลักษณะทางกายภาพอื่นๆ ของอนุภาค[ 176 ] [ 177 ]
ขนาด

ขนาดของอนุภาคฝุ่นละออง (PM) เป็นตัวกำหนดที่สำคัญของศักยภาพในการก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพ[ 3 ]อนุภาคที่เข้าสู่ระบบทางเดินหายใจอาจถูกขับออกทางลมหายใจและออกจากปอด หรืออาจตกค้างและคงอยู่ในปอด[ 178 ] อนุภาคที่มีขนาดแตกต่างกันจะตกค้างในบริเวณต่างๆ ของระบบทางเดินหายใจส่งผลให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพต่างๆ[ 3 ]อนุภาคที่สามารถเข้าถึงได้เพียงส่วนบนของระบบทางเดินหายใจเรียกว่า อนุภาค ที่สามารถสูดดมเข้าไปได้ในขณะที่อนุภาคที่สามารถเข้าสู่ปอดได้เรียกว่าอนุภาคที่สามารถหายใจเข้าไปได้ [ 136 ] อนุภาคจะถูกจัดกลุ่มตามขนาด[ 179 ] [ 177 ]
- อนุภาคหยาบ (PM ) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 2.5 ถึง 10 ไมโครเมตร สามารถสูดดมเข้าไปและสะสมในทางเดินหายใจส่วนบน รวมถึงจมูก คอ และหลอดลม[ 179 ]การสัมผัสกับ PM เกี่ยวข้องกับโรคระบบทางเดินหายใจ (เช่น โรคหอบหืด โรคหลอดลมอักเสบ และโรคไซนัสอักเสบ) [ 3 ] [ 180 ] และผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด (เช่น โรคหัวใจวายและภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเนื่องจากการอักเสบในระบบและภาวะเครียดออกซิเดชัน) [ 181 ]
- อนุภาคละเอียด (PM ) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2.5 ไมโครเมตร สามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในปอด ไปถึงหลอดลมฝอยและถุงลมได้[ 3 ]อนุภาคเหล่านี้เกี่ยวข้องกับโรคไซนัสอักเสบเรื้อรัง[ 180 ]โรคระบบทางเดินหายใจ (เช่น โรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง) [ 3 ]และโรคหัวใจ และหลอดเลือด [ 181 ]
- อนุภาคขนาดเล็กมาก (PM ) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.1 ไมโครเมตร (100 นาโนเมตร) สามารถเข้าสู่กระแสเลือดและไปถึงอวัยวะอื่นๆ ได้ รวมถึงหัวใจและสมอง[ 182 ]อนุภาคขนาดเล็กมากก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพต่างๆ รวมถึงโรคทางระบบประสาทเสื่อม (เช่น โรคอัลไซเมอร์) [ 183 ] [ 184 ]และโรคหัวใจและหลอดเลือด (เช่น โรคหลอดเลือดแดงแข็งและความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการเกิดโรคหัวใจวาย) [ 181 ] [ 185 ]
| ขนาดอนุภาค | บริเวณการสะสมตัว |
|---|---|
| >10 ไมโครเมตร | จมูก/คอ |
| 2.5–10 ไมโครเมตร | หลอดลม |
| <2.5 ไมโครเมตร | หลอดลมฝอย/ถุงลม |
| <0.1 ไมโครเมตร | กระแสเลือด |
ความเข้มข้นขั้นต่ำและแนวทางปฏิบัติ
องค์การอนามัยโลก (WHO) ให้คำแนะนำเพื่อจำกัดการสัมผัส[ 78 ]
- PM : ค่าเฉลี่ยรายปีต้องไม่เกิน 15 μg/m³ ;ค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมงต้องไม่เกิน 45 μg/ m³ [ 78 ]
- PM : ค่าเฉลี่ยรายปีต้องไม่เกิน 5 μg/m³ ;ค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมงต้องไม่เกิน 15 μg/ m³ [ 78 ]
- การสัมผัสเกินระดับเหล่านี้จะเพิ่มความเสี่ยงต่อผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์[ 78 ]
การตรวจสอบความเข้มข้นของ PM โดยใช้ข้อมูลจากปี 2000–2019 แสดงให้เห็นว่าเกือบทุกพื้นที่และประชากรทั่วโลกได้รับ PM ในระดับที่สูงกว่าแนวทางที่องค์การอนามัยโลกแนะนำในปี 2021 [ 73 ]
รูปร่าง
เมื่ออนุภาคถูกอธิบายในแง่ของเส้นผ่านศูนย์กลาง เช่น PM หรือ PM ถูกสมมติว่ามีรูปร่างทรงกลมในอุดมคติ รูปร่างที่แท้จริงของอนุภาคจากแหล่งต่างๆ (เช่นเถ้าเขม่าสีแก้ว พลาสติก และเส้นใย) อาจแตกต่างกันอย่างมาก ตารางด้านล่างแสดงรายการสีและรูปร่างของอนุภาคในบรรยากาศทั่วไปบางชนิด: [ 186 ] [ 187 ]
| ประเภทของอนุภาค | สี | รูปร่าง |
|---|---|---|
| ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ | สีเทา | ไม่สม่ำเสมอ |
| ควันไฟคุกรุ่น | สีขาว | ทรงกลม |
| เขม่า | สีดำ | กลุ่มแฟร็กทัล |
| หยดน้ำ | สีขาว | ทรงกลม |
| ดินเลส | สีเหลืองน้ำตาล | ไม่สม่ำเสมอ |
| เถ้าภูเขาไฟโลคอน | สีน้ำตาลเข้ม | ไม่สม่ำเสมอ |
| ทรายทะเลทรายซาฮารา (ลิเบีย) | สีน้ำตาล | ไม่สม่ำเสมอ |
อนุภาคที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอมีแนวโน้มที่จะสะสมในทางเดินหายใจมากกว่าอนุภาคทรงกลมที่มีขนาดใกล้เคียงกัน[ 138 ] อนุภาคบางชนิดเปราะและแตกเป็นชิ้นเล็กๆ ได้ อนุภาคที่มีขอบคมหรือมีรูปร่างคล้ายเข็มยาว (เช่น เส้นใยแอสเบสตอส ) มีแนวโน้มที่จะทำให้เนื้อเยื่อถลอกและเข้าไปติดอยู่ในปอดได้มากกว่า[ 136 ] [ 188 ] [ 189 ] [ 190 ]รูปทรงเหลี่ยมมุมทางเรขาคณิตมีพื้นที่ผิวมากกว่ารูปทรงกลม ทำให้มีพื้นที่สำหรับจับกับสารอื่นๆ มากขึ้น ซึ่งอาจเพิ่มความเป็นพิษได้[ 188 ] องค์ประกอบทางเคมีสามารถส่งผลต่อปฏิกิริยากับเนื้อเยื่อปอดและของเหลวในระบบทางเดินหายใจ และมีอิทธิพลต่อว่าอนุภาคจะเกาะติดกับพื้นผิวหรือไม่[ 138 ]ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้สามารถส่งผลต่อวิธีการที่อนุภาคถูกสูดดมเข้าไป สะสม กำจัด และมีปฏิสัมพันธ์ภายในระบบทางเดินหายใจ[ 136 ] [ 188 ]
ความสามารถในการละลาย
อนุภาคมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน โดยมีทั้ง สาร ที่ละลายได้และละลายไม่ได้[ 6 ] ขนาด รูปร่าง และความเหนียวของอนุภาคสามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากความสามารถของอนุภาคในการดูดซับความชื้นจากสภาพแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นอากาศภายนอกหรือภายในอาคาร หรือภายในระบบทางเดินหายใจ[ 178 ] ในปอด การดูดซึม การกำจัด การกักเก็บ และการกระจายตัวของอนุภาค (ในรูปของก๊าซ ไอระเหย อนุภาค หรือหยดน้ำ) มีความซับซ้อนสูงและเกี่ยวข้องกับกลไกต่างๆ ในบริเวณต่างๆ ของระบบทางเดินหายใจ[ 191 ]
การหายใจและการแพร่กระจายนำอนุภาคเข้าสู่ทางเดินหายใจ ซึ่งอนุภาคเหล่านี้สามารถตกตะกอนบนพื้นผิวทางเดินหายใจ เช่นเนื้อเยื่อบุผิวและละลายเข้าสู่ ระบบไหลเวียน โลหิตของหลอดลมและปอด อนุภาคที่ตกตะกอนบนพื้นผิวทางเดินหายใจสามารถถูกกำจัดออกไปทางการหายใจ เคลื่อนไปยังตำแหน่งอื่นภายในระบบทางเดินหายใจ หรือติดอยู่และก่อให้เกิดการระคายเคืองหรือความเป็นพิษ จากระบบทางเดินหายใจ อนุภาคสามารถเดินทางผ่านหลอดเลือดดำและหลอดเลือดแดงไปยังหัวใจ สมอง กล้ามเนื้อ ผิวหนัง ไต ระบบทางเดินอาหาร ม้าม ตับ กระดูก และไขมัน[ 191 ]
ความสามารถในการละลายมีความสำคัญในการกำหนดตำแหน่งและขอบเขตของการดูดซึมของก๊าซและไอระเหยที่สูดดมเข้าไป อนุภาคที่มีความสามารถในการละลายสูงในของเหลวในปอดจะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็วผ่านเยื่อบุผิวถุงลมหรือถูกกำจัดออกโดยการกำจัดเมือกในทางเดินหายใจส่วนบน อนุภาคยังถูกกำจัดออกโดยแมโครฟาจในถุง ลม ในบริเวณปอดด้วย[ 191 ] พฤติกรรมของอนุภาคยังอาจได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศ การดูดซึมขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของอากาศและความดันย่อยของก๊าซในอากาศที่สูดดมเข้าไป[ 174 ] [ 136 ] การสูดดมยังขึ้นอยู่กับอัตราการหายใจและรูปแบบการหายใจของผู้ป่วยด้วย[ 192 ] [ 193 ]
ชะตากรรมของสารปนเปื้อนเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับรูปแบบที่มันมีอยู่ (ละอองลอยหรืออนุภาค) สารประกอบอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ ได้แก่ แอลกอฮอล์ กรดคาร์บอกซิลิก กรดคีโต ฟีนอล และไฮดรอกซีลามีน ในขณะที่สารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำ ได้แก่ ไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติก ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกหลายวง (PAHs) และคีโตนอะโรมาติกหลายวง[ 194 ] ไอออนอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้คิดเป็น 30% ถึง 50% ของความเข้มข้นมวลของ PM โดยเกลือซัลเฟต ไนเตรต และแอมโมเนียมเป็นเกลือที่มีปริมาณมากที่สุด[ 194 ]
กลไกของผลกระทบต่อสุขภาพ
ทางเดินหายใจส่วนบน (URT) เป็นจุดหลักที่อนุภาคฝุ่นละอองสามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้[ 195 ]เนื่องจากขนาดของมัน PM จึงมีแนวโน้มที่จะจำกัดอยู่ในทางเดินหายใจส่วนบน รวมถึงจมูก คอ และหลอดลม PM และ PM มีขนาดเล็กกว่าและอาจเดินทางลึกเข้าไปในปอด เข้าสู่ทางเดินหายใจขนาดเล็กและไปถึงถุงลม ส่งผลให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพที่แตกต่างกันและรุนแรงกว่า[ 3 ]
| วิดีโอภายนอก | |
|---|---|
ถุงลมเป็นถุงอากาศที่อยู่ลึกเข้าไปในปอด ซึ่งเป็นบริเวณที่ออกซิเจนจากอากาศที่สูดดมเข้าไปจะเข้าสู่กระแสเลือด และคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมา ผนังของถุงลมประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวซึ่งล้อมรอบด้วยเส้นเลือดฝอยของกระแสเลือด สิ่งกีดขวางระหว่างอากาศและเลือดที่บางนี้ช่วยสนับสนุนการแพร่กระจายระหว่างปอดและกระแสเลือด[ 196 ]ถุงลมมีพื้นผิวเคลือบด้วยของเหลวซึ่งช่วยให้ถุงลมพองตัวได้อย่างเหมาะสมและรักษารูปทรงไว้ได้[ 197 ]

เซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าแมโครฟาจจะปกป้องเนื้อเยื่อผ่านการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด โดยตรวจจับ ล้อมรอบ และย่อยสลายอนุภาคและเศษเซลล์ที่สูดดมเข้าไป[ 198 ]แมโครฟาจในถุงลมจะปรับตัวตามสัญญาณจากสิ่งแวดล้อมโดยการจัดการการตอบสนองต่อการอักเสบ พวกมันจะตอบสนองในรูปแบบที่อาจเป็นได้ทั้งแบบกระตุ้นการอักเสบ (M1) เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ หรือแบบต้านการอักเสบ (M2) เพื่อส่งเสริมการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ นอกจากนี้พวกมันยังจัดการการตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรับรู้และการตอบสนองต่อสารที่เป็นอันตรายในอนาคต ซึ่งอาจนำไปสู่การตอบสนองภูมิคุ้มกันที่เพิ่มขึ้นหรือความทนทานต่อความท้าทายที่เพิ่มขึ้น แมโครฟาจในถุงลมมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาสภาพแวดล้อมที่คงที่เพื่อสนับสนุนการแลกเปลี่ยนก๊าซในถุงลม โดยพยายามสร้างสมดุลระหว่างการโจมตีเชื้อโรคกับการป้องกันความเสียหายของเซลล์[ 195 ] [ 198 ]
อนุภาคฝุ่นละอองสามารถนำสารพิษและจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายเข้าสู่ปอดและรบกวนสมดุลของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์และกิจกรรมของเซลล์[ 195 ] ทั้ง PM และ PM กระตุ้นการตอบสนองการอักเสบเฉียบพลันที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยไซโตไคน์ที่ ก่อให้เกิดการอักเสบ [ 195 ] [ 198 ]นอกจากนี้ยังกระตุ้นการผลิตอนุมูลอิสระ (ROS) ซึ่งก่อให้เกิดความเครียดจากออกซิเดชันและทำลายเซลล์ กระตุ้นให้เกิดการอักเสบเพิ่มเติม[ 198 ]พวกมันสามารถรบกวนการทำงานของแมโครฟาจในการจัดการการตรวจจับและการกำจัดอนุภาคฝุ่นละออง การอักเสบ การซ่อมแซมเนื้อเยื่อ และการตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว[ 195 ] [ 198 ] [ 199 ]
PM เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของอาการทางเดินหายใจส่วนบน เช่น น้ำมูกไหล ไอ และจาม ทำให้มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อทางเดินหายใจและโรคทางเดินหายใจอักเสบในโพรงจมูกเพิ่มขึ้น (เช่น โรคจมูกอักเสบจากภูมิแพ้และโรคไซนัสอักเสบเรื้อรัง) [ 195 ] [ 200 ]
อนุภาคขนาดเล็ก (PM และอนุภาคขนาดเล็กมาก) สามารถเข้าถึงปอดส่วนล่างและถุงลมได้[ 195 ] [ 181 ] [ 176 ]ในทางเดินหายใจส่วนล่าง อนุภาคจะคงอยู่นานขึ้นและก่อให้เกิดความเสียหายมากขึ้น[ 198 ]ในทางเดินหายใจส่วนบน PM เกี่ยวข้องกับความเสียหายต่อเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจและการรบกวนการทำงานของเซลล์เหล่านั้น ในทางเดินหายใจส่วนล่าง มันสามารถทำลายเซลล์เยื่อบุถุงลมได้[ 201 ] กลไกที่ PM ก่อให้เกิดอันตราย ได้แก่ ความเครียดออกซิเดชันการ ตอบสนองต่อการอักเสบ การปล่อย ไซโตไคน์ความ เสียหายของ DNA การเปลี่ยนแปลงการแสดงออก ของ ยีน ความเป็นพิษต่อระบบ ภูมิคุ้มกันและอะพอพโทซิส [ 202 ] ความเสียหายในระยะยาวต่อเนื้อเยื่อปอดอาจเกิดจากการตายของเซลล์ที่เร่งขึ้น การเกิดแผลเป็นของเนื้อเยื่อ (ไฟบรอยด์) ความยืดหยุ่นของปอดลดลง และการปรับโครงสร้างใหม่[ 203 ]
อนุภาค PM และอนุภาคขนาดเล็กมากบางส่วนสามารถผ่านแนวกั้นอากาศ-เลือดเข้าสู่กระแสเลือดได้ จากนั้นพวกมันสามารถเดินทางไปทั่วร่างกายได้[ 195 ] [ 181 ] [ 176 ]อันตรายต่อระบบต่างๆ เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคเข้าสู่ระบบหัวใจและหลอดเลือดและไปยังอวัยวะอื่นๆ รวมถึงสมอง[ 181 ] [ 176 ]อนุภาคอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อโดยตรงในอวัยวะเฉพาะ หรือโดยอ้อมอันเป็นผลมาจากการอักเสบในระบบ[ 204 ]
อนุภาคที่ถูกดักจับโดยระบบขนซีเลียและถูกกำจัดออกจากปอดสามารถถูกกลืนลงไปและไปถึงลำไส้ ส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินอาหาร อนุภาคเหล่านี้มีความเชื่อมโยงกับโรคลำไส้อักเสบ (IBD) มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก ไส้ติ่งอักเสบ และโรคไตและตับเรื้อรัง[ 195 ]
สำหรับสารปนเปื้อนเฉพาะ ไอออนอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ เช่น ซัลเฟต ไนเตรต และเกลือแอมโมเนียม สามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในปอดและเดินทางผ่านกระแสเลือดได้ ซัลเฟตมีความเกี่ยวข้องกับการเกาะกลุ่มของเกล็ดเลือดและความเสียหายของเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด เกลือแอมโมเนียมกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ผนังหลอดเลือดและการตีบแคบของหลอดเลือดผ่านการอักเสบเรื้อรังและความเครียดออกซิเดชัน ทั้งสามชนิดนี้มีความเชื่อมโยงกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคหลอดเลือดสมองตีบและปัญหาสุขภาพอื่นๆ พวกมันส่งผลต่อสุขภาพผ่านกลไกต่างๆ รวมถึงการอักเสบเรื้อรัง ความเครียดออกซิเดชัน การเกาะกลุ่มของเกล็ดเลือด และการบาดเจ็บของเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด ส่วนประกอบที่มีคาร์บอนส่งผลต่อการก่อตัวของคราบพลัคที่เร่งขึ้น หลอดเลือดแดงแข็ง การทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติของหัวใจ และการเกาะกลุ่มของเกล็ดเลือด ธาตุอนินทรีย์เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของระบบประสาท การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม และการรบกวนภาวะสมดุลและกระบวนการทางชีวภาพ[ 194 ]
ส่วนประกอบที่เป็นพิษใน PM อาจรวมถึงโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) อะลิฟาติกคลอริเนตไฮโดรคาร์บอนสารประกอบอินทรีย์ที่มีออกซิเจน เช่นคีโตนและควิโนนและโลหะหนัก เช่น สารหนู แคดเมียม โครเมียม ทองแดง ตะกั่ว นิกเกล และสังกะสี[ 201 ]ส่วนประกอบที่เป็นพิษใน PM รบกวนการทำงานของแมโครฟา จและเกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็ง[ 201 ]โลหะหนักรบกวนการทำงานของเซลล์และเพิ่มการผลิตสารออกซิเจนที่ว่องไว (ROS) ในขณะที่มลพิษอินทรีย์เช่น PAHs กระตุ้นวิถีตัวรับอะริลไฮโดรคาร์บอน (AhR) ทำให้เกิดความเป็นพิษต่อหลอดเลือด เมื่อส่วนประกอบของอนุภาคเหล่านี้เกิดขึ้นพร้อมกัน พวกมันจะทำงานร่วมกันทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์มากยิ่งขึ้น[ 205 ] [ 206 ]
ระดับอนุภาคละเอียดในอากาศที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจาก มลพิษทางอากาศจากอนุภาคที่เกิดจากกิจกรรม ของมนุษย์นั้น "มีความสัมพันธ์อย่างสม่ำเสมอและเป็นอิสระกับผลกระทบที่ร้ายแรงที่สุด" [ 207 ] ปริมาณและระยะเวลาของการสัมผัสมีผลต่อกระบวนการและผลลัพธ์[ 208 ] [ 209 ]ผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์อาจเกิดขึ้นได้แม้ในระดับการสัมผัสที่ต่ำกว่าระดับที่แนะนำในมาตรฐานคุณภาพอากาศที่เผยแพร่[ 204 ] [ 210 ]
ผลกระทบต่อสุขภาพ
การสัมผัสกับฝุ่นละออง ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สามารถปรับเปลี่ยนได้นั้น มีความเชื่อมโยงกับโรคต่างๆ ทั่วร่างกาย ส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจ ( โรคหอบหืด โรคปอด อุดกั้นเรื้อรังมะเร็งปอด โรค ปอดบวมกลุ่มอาการหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน[ 3 ] โรค จมูก อักเสบ และ ไซนัสอักเสบ [ 180 ]และโรคซิลิโคซิส[ 211 ] ) ระบบหัวใจและหลอดเลือด (หัวใจวายความดันโลหิตสูง [ 212 ] [ 213 ] ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ และหลอดเลือดแดงแข็ง) [ 181 ] [ 214 ]ระบบประสาท (ความเสื่อมถอยทางสติปัญญา โรคทางระบบประสาทเสื่อม เช่นโรคอัลไซเมอร์ [ 184 ] [ 215 ] ความผิดปกติทางจิต[ 216 ] [ 217 ] [ 218 ] ) ระบบทางเดินอาหาร (โรคลำไส้อักเสบ มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก ไส้ติ่งอักเสบ โรคไตและตับ) [ 206 ] [ 195 ]และระบบเมตาบอลิซึม ( โรคเบาหวาน[ 219 ] [ 220 ]กลุ่มอาการเมตาบอลิก [ 221 ] มะเร็งเต้านม[ 222 ] ) และระบบสืบพันธุ์[ 223 ] [ 224 ] [ 225 ]ผลกระทบของอนุภาคได้รับการศึกษาเกี่ยวกับการคลอดก่อนกำหนด[ 226 ] ความพิการแต่กำเนิดน้ำหนักแรกเกิดต่ำ [ 227 ] [ 9 ]และความผิดปกติทางพัฒนาการ[ 228 ] [ 229 ]มลพิษทางอากาศยังเชื่อมโยงกับปัญหาทางจิตสังคมหลายประการ รวมถึงความรุนแรงและอาชญากรรม[ 217 ] [ 230 ]
ความตาย

จากรายงานสถานการณ์คุณภาพอากาศโลกปี 2025 มลพิษทางอากาศ (รวมถึงอนุภาคฝุ่นละอองจากทั้งแหล่งภายนอกและภายในครัวเรือน) เป็นปัจจัยเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดที่ทำให้เสียชีวิตทั่วโลก[ 10 ] [ 231 ]ความสัมพันธ์ระหว่างมลพิษจากอนุภาคฝุ่นละอองกับการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรจำนวนมากและปัญหาสุขภาพอื่นๆ ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1970 [ 232 ]และได้รับการพิสูจน์ซ้ำหลายครั้งนับตั้งแต่นั้นมา ทั้งการสัมผัสในระยะสั้น (ไม่กี่ชั่วโมงถึงไม่กี่วัน) [ 233 ]และการสัมผัสในระยะยาว (หลายเดือนถึงหลายปี) กับ PM และ PM ล้วน มีผลกระทบเชิงลบ[ 234 ] ในบรรดาสาเหตุการเสียชีวิตทั้งหมด PM มีผลกระทบต่อสุขภาพรุนแรงกว่า PM [ 177 ]
ในปี 2023 มีผู้เสียชีวิตทั่วโลก 7.9 ล้านคน (ประมาณ 1 ใน 8) ที่เกิดจากผลกระทบของมลพิษทางอากาศ โดย 4.9 ล้านคนเกิดจากการสัมผัส PM ภายนอกอาคาร และอีก 2.8 ล้านคนเกิดจากการสัมผัสภายในบ้าน[ 10 ]ในบรรดาผู้เสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับมลพิษทั้งหมด 86% และ 95% ของผู้ใหญ่ที่มีอายุมากกว่า 60 ปี มีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการกำเริบของโรคไม่ติดต่อ เช่นโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง ภาวะสมองเสื่อม โรค เบาหวานโรคหัวใจและโรคปอด[ 231 ] [ 10 ]
รายงาน การศึกษาภาระโรคทั่วโลก (GBD) ปี 2021 ระบุว่า ฝุ่นละอองขนาดเล็กในอากาศภายนอกอาคารที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2.5 ไมครอน (PM การสูญเสียปีชีวิตที่ปรับตามความพิการ (DALYs) 231.51 ล้าน ปี ทั่วโลกในปี 2021 โดย PM ถูกระบุว่าเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อสุขภาพที่สำคัญทั่วโลก[ 235 ]
ในปี 2023 PM มีส่วนทำให้เกิดการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรประมาณ 182,000 รายในสหภาพยุโรปซึ่งลดลง 57% เมื่อเทียบกับผลกระทบของ PM ในปี 2005 การลดลงนี้เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงนโยบายที่นำไปสู่การลดลง 38% ของการปล่อย PM ขั้นต้นโดยรวม ระหว่างปี 2005 และ 2023 [ 236 ]
ในประเทศจีน การผ่านร่างแผนปฏิบัติการป้องกันและควบคุมมลพิษทางอากาศ (APPCAP) ในปี 2556 ส่งผลให้ความเข้มข้นเฉลี่ยรายปีของ PM ลดลงหนึ่งในสาม และมีผู้เสียชีวิตน้อยลงระหว่างปี 2556 ถึง 2560 [ 3 ] [ 237 ]อย่างไรก็ตาม PM ยังคงเป็นความเสี่ยงต่อสุขภาพสิ่งแวดล้อมที่สำคัญในประเทศจีน ซึ่งเป็นสาเหตุของการเสียชีวิต 2.27 ล้านราย และการสูญเสียปีชีวิตที่ปรับตามความพิการ (DALYs) 46.68 ล้านปีในปี 2564 [ 238 ]
ในสหรัฐอเมริกา การแก้ไขเพิ่มเติมพระราชบัญญัติอากาศสะอาดในปี 1970 ส่งผลให้ระดับ PM ลดลง และอายุขัยเฉลี่ยเพิ่มขึ้น ดังที่แสดงให้เห็นโดยการศึกษา Harvard Six Cities Studyและอื่นๆ[ 3 ]อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 2016 ความเข้มข้นของ PM ในสหรัฐอเมริกาไม่ได้ลดลงอีกต่อไป[ 239 ] ในปี 2017 มีการประมาณการว่ามลพิษเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตเกือบ 197,000 รายในสหรัฐอเมริกา[ 240 ] การศึกษาในปี 2022 ในGeoHealthสรุปว่าการกำจัดมลพิษจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เกี่ยวข้องกับพลังงานในสหรัฐอเมริกาจะช่วยป้องกันมีผู้เสียชีวิตก่อนวัยอันควร 46,900–59,400 รายต่อปี และให้ความช่วยเหลือผลประโยชน์มูลค่า 537–678 พันล้านดอลลาร์สหรัฐจากการหลีกเลี่ยงการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับ PM [ 241 ]
มีความสัมพันธ์กันระหว่างอนุภาคฝุ่นละออง การออกกำลังกาย และอัตราการเสียชีวิต ประโยชน์ต่อสุขภาพจากการออกกำลังกายอาจได้รับผลกระทบจากคุณภาพอากาศ การศึกษาข้ามชาติในปี 2025 ที่เกี่ยวข้องกับผู้ใหญ่ 1.5 ล้านคนแสดงให้เห็นว่าระดับ PM ในอากาศที่สูง สามารถลดผลการป้องกันของกิจกรรมทางกายในเวลาว่างต่อการเสียชีวิตจากทุกสาเหตุและสาเหตุเฉพาะได้อย่างมีนัยสำคัญ ที่ความเข้มข้นเฉลี่ยต่อปีต่ำกว่า25 μg/m³ การออกกำลังกายเป็นประจำจะช่วยลดอัตราการเสียชีวิตจากทุกสาเหตุได้ประมาณ 30% ประโยชน์นี้จะลดลงครึ่งหนึ่ง (เหลือ 12–15%) เมื่อความเข้มข้นเกิน 25 μg/m³ นอกจากนี้ ผลการป้องกันของการออกกำลังกายต่อการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งจะไม่มีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อระดับ PM 35 μg/m³ หรือสูงกว่า[ 242 ]
ระบบทางเดินหายใจ

ฝุ่นละอองขนาดเล็กมีความเกี่ยวข้องกับโรคระบบทางเดินหายใจ ได้แก่โรคหอบหืดโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังโรคปอดพังผืด โรคปอดบวม กลุ่มอาการหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน และมะเร็งปอดฝุ่นละอองPM 10 จะไม่สามารถเดินทางเกินทางเดินหายใจส่วนบน ในขณะที่ฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า เช่น PM และ PM สามารถเข้าไปในปอดได้ลึกกว่าและก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพระบบทางเดินหายใจได้มากกว่า[ 3 ] [ 201 ]
การศึกษา Multi-City Multi-Country (MCC) ตรวจสอบข้อมูลรายวันเกี่ยวกับอัตราการเสียชีวิตและมลพิษทางอากาศจาก 652 เมืองใน 24 พื้นที่ รวมถึงอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชียตะวันออก ความเข้มข้นของ PM มีความสัมพันธ์กับอัตราการเสียชีวิตโดยรวมและจากโรคระบบทางเดินหายใจที่สูงขึ้น[ 3 ] [ 244 ]การศึกษาอื่นๆ ก็รายงานผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน[ 3 ] [ 245 ]
IARC และWHOกำหนดให้อนุภาคเป็น สารก่อ มะเร็ง กลุ่ม ที่1 [ 4 ]การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงเมตาในปี 2024 จากการศึกษาโรคมะเร็ง 66 เรื่องทั่วโลก รายงานว่าทุกๆ การเพิ่มขึ้น 10 μg/m³ ของ PM อัตราการเกิดมะเร็งปอดจะเพิ่มขึ้น 8.5% [ 4 ] มลพิษทางอากาศยังเกี่ยวข้องกับอุบัติการณ์และความชุกที่สูงขึ้น อาการแย่ลง และการกำเริบ ของโรค หอบหืด โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง และภาวะอื่นๆ มากขึ้น [ 246 ] [ 247 ]
การสัมผัสในระยะสั้นยังเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของการเข้ารับการรักษาในห้องฉุกเฉินและการเข้ารักษาในโรงพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับโรคหอบหืด โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง การติดเชื้อทางเดินหายใจส่วนบน (URI) และโรคปอดบวม[ 248 ] [ 247 ]ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้น 10 μg/m3 ของ PM ในแต่ละวัน มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้น 1.5% ของการเข้ารับการรักษาในห้องฉุกเฉินที่เกี่ยวข้องกับโรคหอบหืดในผู้ใหญ่ และการเพิ่มขึ้น 3.6% ในการเข้ารับการรักษาในห้องฉุกเฉินในเด็ก[ 249 ] [ 250 ]
อนุภาคในอากาศสามารถนำพาจุลินทรีย์เข้าสู่ระบบทางเดินหายใจและเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อทางเดินหายใจและปฏิกิริยาภูมิแพ้[ 195 ] PM ยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและทำให้การอักเสบรุนแรงขึ้น เพิ่มความรุนแรงและอัตราการเสียชีวิตจากการติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัสในระบบทางเดินหายใจ[ 201 ] PM ทำให้การติดเชื้อแบคทีเรียรุนแรงขึ้น เช่น Staphylococcus aureus , Streptococcus pneumoniae , Mycobacterium tuberculosis , Pseudomonas aeruginosaและ Mycoplasma pneumoniae [ 201 ] อนุภาคยังรบกวนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่ต่อสู้กับการติดเชื้อไวรัส เช่นCOVID-19 [ 201 ] [ 251 ] [ 252 ] [ 253 ] [ 254 ] พบว่า PM พายุไซโตไคน์ระหว่างการติดเชื้อไวรัสทางเดินหายใจ[ 201 ]
ระบบหัวใจและหลอดเลือด
อนุภาคฝุ่นละอองมีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของความดันโลหิตการแข็งตัวของเลือดและภาวะดื้อต่ออินซูลินความเสียหายต่อเซลล์บุผนังหลอดเลือด ทำให้เกิดการบาดเจ็บหรือการทำงานผิดปกติของหลอดเลือด การสะสมของคราบไขมันในหลอดเลือดแดง อย่างรวดเร็ว [ 185 ] [ 214 ] [ 206 ]และความยืดหยุ่นของหลอดเลือดแดงลดลง[ 185 ] [ 255 ]
PM ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเพิ่มทั้งความเครียดออกซิเดชันและการอักเสบ ความเครียดออกซิเดชันลดปริมาณไนตริกออกไซด์ซึ่งจำเป็นต่อการรักษาความยืดหยุ่นของหลอดเลือด การอักเสบเรื้อรังทำลายผนังหลอดเลือด ทำให้ความสามารถในการผ่อนคลายและควบคุมความดันลดลง[ 185 ]
PM เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของโรคและอัตราการเสียชีวิตจาก โรคหัวใจและหลอดเลือด [ 256 ] [ 3 ] [ 244 ]จากโรคต่างๆ เช่นโรคหัวใจขาดเลือด โรคหลอดเลือดสมอง (อัมพาต) ภาวะหัวใจล้มเหลวภาวะหัวใจเต้น ผิด จังหวะหัวใจวายหลอดเลือดแดงแข็งและความดัน โลหิต สูง[ 257 ] [ 181 ] [ 214 ] [ 244 ] นอกจากนี้ PM ยังเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจและหลอดเลือด[ 258 ]
ในปี 2022 การทบทวนและวิเคราะห์อย่างเป็นระบบของงานวิจัย 27 ชิ้นที่มีผู้เข้าร่วมประมาณ 42 ล้านคน รายงานว่าการเพิ่มขึ้น 10 μg/m³ ของ การสัมผัส PM ในระยะยาวมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น 21% ของการเกิดความดันโลหิตสูงเมื่อเวลาผ่านไป[ 257 ]การวิเคราะห์อัตราการเสียชีวิตจากโรคหัวใจและหลอดเลือดเฉพาะสาเหตุในปี 2020 รายงานว่าการเพิ่มขึ้น 10 μg/m³ ของ PM มีความสัมพันธ์กับอัตราการเสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดหัวใจตีบที่เพิ่มขึ้น 16% และอัตราการเสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดสมองที่เพิ่มขึ้น 14% [ 259 ]
ระบบประสาท
ผลกระทบของมลพิษทางอากาศและอนุภาคต่อการทำงานของสมองเป็นหัวข้อการวิจัยที่กำลังได้รับความสนใจ[ 260 ] การวิเคราะห์เมตาและการทบทวนแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสกับ PM , PM และ SO เกี่ยวข้องกับการลดลงของการทำงานของสมองโดยรวมและการเสื่อมถอยของสมอง[ 261 ] [ 183 ]การศึกษาทางระบาดวิทยายังชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างการสัมผัสกับ PM และการเสื่อมถอยของสมอง[ 262 ] PM เกี่ยวข้องกับการลดลงของการทำงานของสมองในเด็ก ซึ่งวัดได้จากคะแนน IQ [ 263 ]พบว่าคุณภาพอากาศที่ดีขึ้นมีผลในการปกป้องการทำงานของสมอง[ 261 ]
ในระยะยาว มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของ ภาวะสมองเสื่อมทุกสาเหตุโรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน นอกจากนี้ PM ยังมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของภาวะสมองเสื่อมจากหลอดเลือด [ 183 ] [ 264 ] ความเสี่ยงของโรคอัลไซเมอร์มีความสัมพันธ์กับ PM และสูงกว่าในพื้นที่ที่มีมลพิษสูงกว่าในพื้นที่ที่มีมลพิษน้อย[ 265 ] [ 266 ] นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์อย่างมากระหว่างโรคพาร์กินสันและ PM โดยทั่วไปอัตราการเกิดโรคพาร์กินสันที่สูงขึ้นมักมีความสัมพันธ์กับระดับ PM ที่ สูงขึ้น [ 267 ]
มลภาวะทางอากาศอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อความผิดปกติทางจิต เช่น ภาวะซึมเศร้า วิตกกังวล[ 268 ]โรคจิตเภท[ 269 ]โรคอารมณ์สองขั้วและโรคจิต[ 216 ]และการฆ่าตัวตาย[ 217 ] [ 218 ] [ 270 ] [ 271 ]การเพิ่มขึ้นของอาการและพฤติกรรมอาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานของสารสื่อประสาทและสารปรับแต่งระบบประสาท[ 268 ]ความสัมพันธ์ระหว่างภาวะซึมเศร้า การฆ่าตัวตาย และมลภาวะทางอากาศนั้นซับซ้อน ตัวอย่างเช่น พบว่าการเพิ่มขึ้นของทั้งอุณหภูมิและมลภาวะทางอากาศในแต่ละวันจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตจากการฆ่าตัวตาย โดยมีผลกระทบที่รุนแรงกว่าในผู้หญิงมากกว่าผู้ชาย[ 272 ]มลภาวะทางอากาศยังเกี่ยวข้องกับระดับความรุนแรงและอาชญากรรมที่เพิ่มขึ้นอีกด้วย[ 217 ] [ 230 ]
มลภาวะทางอากาศอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาท เช่นออทิสติก [ 273 ] การทบทวนและการวิเคราะห์เชิงเมตาที่รวมการศึกษา 20 เรื่อง รายงานว่ามีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นของความผิดปกติในกลุ่มอาการออทิสติก (ASD) ในเด็กหลังจากการสัมผัสกับ PM ในช่วงก่อนคลอดและในปีแรกและปีที่สองหลังคลอด[ 228 ] ASD และโรคสมาธิสั้น (ADHD) มีความเชื่อมโยงกับการสัมผัสกับทั้ง PM และ NO ในช่วงต้นชีวิต[ 274 ]
แม้ว่ากลไกที่เชื่อมโยงการสัมผัส PM กับความเสื่อมถอยทางสติปัญญาจะยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แต่การวิจัยชี้ให้เห็นว่าอนุภาคฝุ่นละอองอาจเข้าสู่สมองได้หลายทาง รวมถึงการสูดดม การกลืนกิน และระบบรับกลิ่น[ 261 ] [ 275 ] [ 276 ]การอักเสบในระบบทางเดินหายใจอาจนำไปสู่การอักเสบในระบบต่างๆ ทั่วร่างกาย รบกวนการทำงานของกำแพงกั้นเลือด-สมอง และทำให้สารพิษและสารอื่นๆ เข้าสู่สมองได้ ที่นั่น อนุภาคฝุ่นละอองจะก่อให้เกิดความเสียหายอันเป็นผลมาจากการอักเสบของระบบประสาท ความเครียดจากออกซิเดชัน การสะสมของโปรตีนที่พับผิดรูป และการตายของเซลล์ประสาท[ 261 ]
ระบบทางเดินอาหารและระบบเผาผลาญ
ในระบบทางเดินอาหาร อนุภาคฝุ่นละอองมีความเกี่ยวข้องกับโรคลำไส้อักเสบ มะเร็งลำไส้ใหญ่ ไส้ติ่งอักเสบ และโรคไตและตับ[ 195 ] [ 206 ] PM สามารถเข้าสู่ระบบทางเดินอาหารได้โดยการรับประทานเข้าไปทางอาหารหรือน้ำ นอกจากนี้ยังสามารถสูดดมเข้าไปในระบบทางเดินหายใจและถูกขับออกจากปอดในรูปของเสมหะ ซึ่งจะถูกกลืนลงไปและไปถึงระบบทางเดินอาหาร PM ที่เข้าสู่กระแสเลือดผ่านทางปอดสามารถเดินทางไปยังลำไส้ผ่านระบบไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกาย PM เพิ่มการอักเสบและภาวะเครียดออกซิเดชันทั่วร่างกาย กลไกเหล่านี้รบกวนการทำงานของลำไส้ ทำให้ลำไส้ซึมผ่านได้มากขึ้น และทำให้สารอันตรายสามารถเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตและส่งผลกระทบต่อระบบภูมิคุ้มกันได้ การสัมผัส PM เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ ทำให้มีLactobacillus , Parabacteroides , FirmicutesและAkkermansia เพิ่มขึ้น และมีBacteroidetesและPrevotella ลดลง การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์และเมตาบอไลต์ทำให้การทำงานและสุขภาพของลำไส้บกพร่อง สารประกอบที่มีความเสี่ยงสูง เช่น โลหะหนักที่เป็นพิษและสารประกอบอินทรีย์ก่อให้เกิดอันตรายเพิ่มเติม[ 206 ] [ 195 ]
อนุภาคฝุ่นละอองยังเชื่อมโยงกับโรคเบาหวาน ด้วย [ 219 ] การสัมผัสกับ PM และ PM แสดงให้เห็นว่าเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคเบาหวานประเภท 2ณ ปี 2025 มีการวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับผลกระทบในโรคเบาหวานประเภท 1และโรคเบาหวานขณะตั้งครรภ์ [ 220 ] ความไม่สมดุลของจุลินทรีย์และการลดลงของความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้อาจทำให้ภาวะดื้อต่ออินซูลินแย่ลงและส่งผลต่อโรคเบาหวานประเภท 2 [ 206 ]
มีหลักฐานบางอย่างที่บ่งชี้ว่าอนุภาคฝุ่นละอองเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อกลุ่มอาการเมตาบอลิก (MetS) MetS เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางเมตาบอลิกหลายอย่าง ได้แก่ โรคอ้วนลงพุง ความดันโลหิตสูง ระดับน้ำตาลในเลือดขณะอดอาหารสูง และคอเลสเตอรอลชนิด HDL ต่ำ (low-HDL) PM และส่วนประกอบทางเคมี เช่น ซัลเฟตและคาร์บอนดำ อาจส่งผลต่อความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับ MetS [ 221 ] [ 277 ]
ระบบสืบพันธุ์
อนุภาคฝุ่นละอองและ PM ได้รับการศึกษาเกี่ยวกับระบบสืบพันธุ์[ 223 ] [ 224 ] [ 143 ] พบ ว่าจำนวนอสุจิลดลง ประจำเดือนมาไม่ปกติ[ 278 ]และอัตราการเป็นหมันที่สูงขึ้นทั้งในผู้ชายและผู้หญิงมีความสัมพันธ์กับการสัมผัสกับอนุภาคฝุ่นละออง[ 224 ] [ 279 ]พบว่าPM สะสมในอวัยวะสืบพันธุ์และอาจทำให้เกิดภาวะเป็นหมันในผู้ชายได้[ 224 ]
หญิงตั้งครรภ์ที่สัมผัสกับ PM มีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นโรคเบาหวานขณะตั้งครรภ์และโรคความดันโลหิตสูงขณะตั้งครรภ์เช่น ความดันโลหิตสูงขณะตั้งครรภ์และภาวะครรภ์เป็นพิษ [ 227 ] การสัมผัสกับฝุ่นละอองยังเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการแท้งบุตร [ 224 ] การคลอดก่อนกำหนด [ 226 ]น้ำหนักแรกเกิดต่ำและความ พิการแต่กำเนิด[ 227 ] การสัมผัสกับPM 2.5ของมารดาขณะตั้ง ครรภ์กับความดันโลหิตสูงในเด็ก[ 280 ]
หลักฐานทางระบาดวิทยาและพิษวิทยาโดยรวมชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างการสัมผัสกับอนุภาคขนาดเล็กและอนุภาคขนาดเล็กมากในระยะยาวกับผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ในทารก[ 281 ]การสัมผัสกับอนุภาคสามารถทำให้เกิดการอักเสบ ความเครียดจากออกซิเดชัน การรบกวนของต่อมไร้ท่อ และการขนส่งผ่านรกที่บกพร่อง ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถลดน้ำหนักแรกเกิดได้[ 281 ] [ 282 ] [ 225 ] [ 283 ]อนุภาคขนาดเล็ก เช่น คาร์บอนดำและไมโครพลาสติก สามารถผ่านรกและก่อให้เกิดอันตรายในระหว่างการพัฒนาของรกได้[ 281 ] [ 284 ]อนุภาคจากควันไฟป่าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของรกและผลลัพธ์เชิงลบในการตั้งครรภ์[ 143 ]
การศึกษาที่พยายามเชื่อมโยงผลกระทบของอนุภาคฝุ่นละอองกับการสัมผัสในช่วงไตรมาสที่เฉพาะเจาะจงได้แสดงผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน[ 227 ] [ 282 ]การสัมผัสในช่วงปริกำเนิดมีความเกี่ยวข้องกับผลลัพธ์ด้านสุขภาพตลอดชีวิต[ 285 ]
ผลกระทบจากควันไฟป่า
ควันจากไฟป่าอาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อกลุ่มที่อ่อนไหว เช่น ผู้สูงอายุ เด็ก สตรีมีครรภ์ และผู้ที่มีโรคปอดและโรคหัวใจและหลอดเลือด[ 286 ] [ 143 ]ไฟป่ามีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของการเข้ารับการรักษาในห้องฉุกเฉินเนื่องจากการสัมผัสกับอนุภาคฝุ่นละออง รวมถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับโรคหอบหืด[ 287 ]อนุภาคฝุ่นละอองจากไฟป่าอาจเป็นปัจจัยกระตุ้นให้เกิดเหตุการณ์หลอดเลือดหัวใจเฉียบพลัน เช่น โรคหัวใจขาดเลือด[ 286 ] PM จากไฟป่ามีความเชื่อมโยงกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการเข้ารักษาในโรงพยาบาล เนื่องจากโรคหัวใจและปอด [ 288 ] หลักฐานยังชี้ให้เห็นว่าควันจากไฟป่าลดประสิทธิภาพการทำงานของสมอง[ 289 ]
ความเหลื่อมล้ำทางเชื้อชาติ
มีการศึกษาวิจัยหลายชิ้นที่เชื่อมโยงเชื้อชาติกับการอยู่ใกล้แหล่งปล่อยอนุภาคฝุ่นละอองมากขึ้น และผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ เช่น โรคหอบหืด[ 290 ]ประชากรผิวดำอาศัยอยู่ใกล้พื้นที่ที่มีการปล่อย PM ในปริมาณสูงมากกว่าประชากรผิวขาวอย่างไม่สมส่วน การอยู่ใกล้โรงงานปล่อยอนุภาคฝุ่นละอองทำให้การสัมผัสกับ PM เพิ่มขึ้น และอัตราการเจ็บป่วยและเสียชีวิตก็ เพิ่มขึ้นด้วย [ 291 ] [ 292 ] [ 293 ] [ 294 ] การศึกษาวิจัยหลายชิ้นยืนยันว่าภาระจากการปล่อย PM นั้นสูงกว่าในกลุ่มประชากรที่ไม่ใช่คนผิวขาวหรือผู้ที่อาศัยอยู่ในความยากจน[ 291 ] [ 292 ] [ 295 ] [ 296 ]สภาพเศรษฐกิจและสังคมเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะอธิบายความแตกต่างเหล่านี้ได้ ความเหลื่อมล้ำสำหรับคนผิวดำนั้นเด่นชัดกว่าความเหลื่อมล้ำตามรายได้[ 291 ] [ 296 ]
ในสหรัฐอเมริกา นักวิชาการระบุว่าความไม่สมดุลนี้เกิดจากการแบ่งแยกที่อยู่อาศัยตามเชื้อชาติและความไม่เท่าเทียมกันในการสัมผัสสารพิษ[ 297 ] ซึ่งเป็นปัญหา ความยุติธรรมด้านสิ่งแวดล้อมที่มีมายาวนานและเชื่อมโยงกับการปฏิบัติการแบ่งเขตสีแดงในอดีต[ 298 ] [ 299 ]ผลกระทบต่อสุขภาพยิ่งแย่ลงไปอีกเพราะ "การดูแลสุขภาพเกิดขึ้นในบริบทของความไม่เท่าเทียมกันทางสังคมและเศรษฐกิจในอดีตและปัจจุบัน และการเลือกปฏิบัติทางเชื้อชาติและชาติพันธุ์ที่ยังคงมีอยู่ในหลายภาคส่วนของชีวิตชาวอเมริกัน" [ 300 ]
ตัวอย่างหนึ่งคือพื้นที่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของรัฐลุยเซียนา ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า ' Cancer Alley ' เนื่องจากมีอัตราการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งสูง อันเนื่องมาจากโรงงานเคมีที่อยู่ใกล้เคียง Cancer Alley เป็นชุมชนที่มีชาวแอฟริกันอเมริกันเป็นส่วนใหญ่ โดยย่านที่อยู่ใกล้โรงงานที่สุดมีชาวผิวดำถึง 90% ผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาวจากการอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของ PM สูง ทำให้อัตราการเจ็บป่วยและอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้น ซึ่งยิ่งแย่ลงไปอีกจากสถานการณ์ COVID-19ผลลัพธ์ดังกล่าวสะท้อนให้เห็นถึงประวัติศาสตร์ของการเหยียดเชื้อชาติ[ 301 ] [ 298 ] [ 302 ]
ผลกระทบจากพืชพรรณ

การปล่อยอนุภาคฝุ่นละอองสู่สิ่งแวดล้อมส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทั้งบนบกและในน้ำ อนุภาคฝุ่นละอองสามารถตกลงมาจากอากาศสู่พืช พื้นดิน และน้ำ อนุภาคขนาดเล็กมากสามารถเข้าสู่พืชได้ทั้งทางใบและระบบราก เดินทางไปทั่วทั้งต้น และส่งผลกระทบต่อกระบวนการทางกายภาพและเคมีของพืช การสะสมของธาตุติดตามจากมลพิษในวงปีของต้นไม้สามารถนำมาใช้โดยนักพฤกษศาสตร์เพื่อสร้างประวัติมลพิษ บันทึกทางประวัติศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลงในดิน ตะกอน และบรรยากาศ[ 304 ] [ 305 ]
อนุภาคฝุ่นละอองสามารถปิดกั้นแสงแดดไม่ให้เข้าสู่ใบ ทำให้ไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้[ 306 ] มันสามารถอุดตันช่องปากใบของพืชและรบกวนการสังเคราะห์แสงและการคายน้ำได้[ 307 ] [ 308 ]อนุภาคฝุ่นละอองสามารถทำลายเซลล์พืชได้[ 309 ]และทำให้พืชบางชนิดแคระแกร็นหรือตายได้[ 306 ]
ความเสียหายจากอนุภาคฝุ่นละอองสามารถลดผลผลิตของพืชได้[ 310 ] [ 311 ] [ 312 ] พืชสามารถดูดซับและกักเก็บอนุภาคฝุ่นละออง กำจัดออกจากอากาศ และปรับปรุงคุณภาพอากาศที่เราหายใจ[ 313 ]อย่างไรก็ตาม นั่นหมายความว่าอนุภาคฝุ่นละออง เช่น โลหะหนัก สามารถปนเปื้อนพืช เช่น ผักใบเขียว เกินระดับที่ปลอดภัยสำหรับการบริโภคของมนุษย์ได้[ 314 ]
ผลกระทบจากสภาพภูมิอากาศ

ละอองลอยในบรรยากาศส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของโลกโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ ที่เข้ามา และรังสีคลื่นยาวจากพื้นโลกที่แผ่ออกไปซึ่งคงอยู่ในระบบของโลก สิ่งนี้เกิดขึ้นผ่านกลไกที่แตกต่างกันหลายประการ ซึ่งแบ่งออกเป็นผลกระทบโดยตรง ผลกระทบทางอ้อม[ 316 ] [ 317 ]และผลกระทบกึ่งทางตรงของละอองลอย ผลกระทบทางภูมิอากาศของละอองลอยเป็นแหล่งที่มาของความไม่แน่นอนที่ใหญ่ที่สุดในการพยากรณ์สภาพภูมิอากาศในอนาคต[ 318 ]คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ระบุไว้ในปี 2544 ว่า: [ 319 ]
แม้ว่าจะสามารถกำหนดแรงผลักดันการแผ่รังสีเนื่องจากก๊าซเรือนกระจกได้ด้วยความแม่นยำในระดับที่ค่อนข้างสูง... แต่ความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับแรงผลักดันการแผ่รังสีของละอองลอยยังคงมีอยู่มาก และขึ้นอยู่กับประมาณการจากการศึกษาแบบจำลองระดับโลกซึ่งยากต่อการตรวจสอบในปัจจุบันเป็นอย่างมาก
การแผ่รังสีของละอองลอย

โดยตรง
ผลกระทบโดยตรงจากละอองลอยประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์โดยตรงใดๆ ของรังสีกับละอองลอยในบรรยากาศ เช่น การดูดซับหรือการกระเจิง ผลกระทบนี้ส่งผลต่อทั้งรังสีคลื่นสั้นและคลื่นยาว ทำให้เกิดแรงผลักดันการแผ่รังสีสุทธิที่เป็นลบ[ 320 ]ขนาดของแรงผลักดันการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบโดยตรงของละอองลอยนั้นขึ้นอยู่กับค่าอัลเบโดของพื้นผิวด้านล่าง เนื่องจากค่านี้ส่งผลต่อปริมาณรังสีสุทธิที่ถูกดูดซับหรือกระเจิงไปยังอวกาศ ตัวอย่างเช่น หากละอองลอยที่มีการกระเจิงสูงอยู่เหนือพื้นผิวที่มีค่าอัลเบโดต่ำ จะมีแรงผลักดันการแผ่รังสีมากกว่าหากอยู่เหนือพื้นผิวที่มีค่าอัลเบโดสูง ในทางกลับกัน ละอองลอยที่มีการดูดซับสูงจะมีแรงผลักดันการแผ่รังสีมากที่สุดเมื่ออยู่เหนือพื้นผิวที่มีค่าอัลเบโดสูง[ 316 ]ผลกระทบโดยตรงจากละอองลอยเป็นผลกระทบอันดับแรก ดังนั้นจึงถูกจัดประเภทเป็นแรงผลักดันการแผ่รังสีโดยIPCC [ 318 ]ปฏิสัมพันธ์ของละอองลอยกับรังสีจะถูกวัดปริมาณด้วยค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิงเดี่ยว (SSA) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของการกระเจิงเพียงอย่างเดียวต่อการกระเจิงบวกการดูดซับ ( การลดทอน ) ของรังสีโดยอนุภาค ค่า SSA มีแนวโน้มเข้าใกล้หนึ่งหากการกระเจิงมีบทบาทเด่น โดยมีการดูดซับค่อนข้างน้อย และจะลดลงเมื่อการดูดซับเพิ่มขึ้น จนกลายเป็นศูนย์เมื่อมีการดูดซับเป็นอนันต์ ตัวอย่างเช่น ละอองลอยเกลือทะเลมีค่า SSA เท่ากับ 1 เนื่องจากอนุภาคเกลือทะเลกระเจิงเพียงอย่างเดียว ในขณะที่เขม่ามีค่า SSA เท่ากับ 0.23 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเขม่าเป็นตัวดูดซับละอองลอยในบรรยากาศที่สำคัญ
ทางอ้อม
ผลกระทบทางอ้อมของละอองลอย หมายถึง การเปลี่ยนแปลงใดๆ ต่อสมดุลการแผ่รังสีของโลกอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของเมฆโดยละอองลอยในบรรยากาศ และประกอบด้วยผลกระทบที่แตกต่างกันหลายประการ หยดน้ำในเมฆก่อตัวขึ้นบนอนุภาคละอองลอยที่มีอยู่ก่อนแล้ว ซึ่งเรียกว่านิวเคลียสการควบแน่นของเมฆ (CCN) หยดน้ำที่ควบแน่นรอบละอองลอยที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ที่พบในมลพิษอนุภาคมักจะมีขนาดเล็กกว่าและมีจำนวนมากกว่าหยดน้ำที่ก่อตัวขึ้นรอบอนุภาคละอองลอยที่มีต้นกำเนิดตามธรรมชาติ (เช่นฝุ่น ละอองที่ปลิวไปตามลม )
ภายใต้สภาวะทางอุตุนิยมวิทยาใดๆ การเพิ่มขึ้นของ CCN จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของจำนวนหยดน้ำในเมฆ ซึ่งนำไปสู่การกระเจิงของรังสีคลื่นสั้นมากขึ้น กล่าวคือ การเพิ่มขึ้นของค่าอัลเบโดของเมฆ ซึ่งเรียกว่า ปรากฏการณ์ อัลเบโดของเมฆผลกระทบทางอ้อมอันดับแรก หรือปรากฏการณ์ทวอมีย์ [ 317 ] หลักฐานที่สนับสนุนปรากฏการณ์อัลเบโดของเมฆได้รับการสังเกตจากผลกระทบของควันไอเสียจากเรือ[ 321 ]และการเผาไหม้ชีวมวล[ 322 ] ต่อค่าอัลเบโดของเมฆเมื่อเทียบกับเมฆโดยรอบ ปรากฏการณ์อัลเบโดของเมฆจากละอองลอยเป็นผลกระทบอันดับ แรกดังนั้นจึงถูกจัดประเภทเป็นแรงผลักดันการแผ่รังสีโดยIPCC [ 318 ]
การเพิ่มขึ้นของจำนวนหยดน้ำในเมฆเนื่องจากการนำละอองลอยเข้ามาจะทำให้ขนาดของหยดน้ำในเมฆลดลง เนื่องจากปริมาณน้ำเท่าเดิมถูกแบ่งออกเป็นหยดน้ำมากขึ้น ซึ่งมีผลในการยับยั้งการตกของฝนและเพิ่มอายุของเมฆ ซึ่งเรียกว่าผลกระทบของละอองลอยต่ออายุของเมฆ ผลกระทบทางอ้อมลำดับที่สอง หรือผลกระทบของอัลเบรชต์ [ 318 ] มีการสังเกตพบการยับยั้งฝนปรอยในกลุ่มควันไอเสียของเรือเมื่อเทียบกับเมฆโดยรอบ[ 323 ]และการยับยั้งการตกของฝนในกลุ่มควันจากการเผาไหม้ชีวมวล[ 324 ]ผลกระทบของอายุเมฆนี้ถูกจัดประเภทเป็นปฏิกิริยาตอบกลับของสภาพภูมิอากาศ (มากกว่าแรงผลักดันการแผ่รังสี) โดย IPCC เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างกันและวัฏจักรทางอุทกวิทยา[ 318 ]อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้เคยถูกจัดประเภทเป็นแรงผลักดันการแผ่รังสีเชิงลบ[ 325 ]
กึ่งตรง
ผลกระทบแบบกึ่งทางตรงเกี่ยวข้องกับผลกระทบจากการแผ่รังสีใดๆ ที่เกิดจากละอองลอยในบรรยากาศที่ดูดซับ เช่น เขม่า นอกเหนือจากการกระเจิงและการดูดซับโดยตรง ซึ่งจัดเป็นผลกระทบโดยตรง ผลกระทบแบบกึ่งทางตรงครอบคลุมกลไกต่างๆ มากมาย และโดยทั่วไปแล้วมีการกำหนดและทำความเข้าใจได้ยากกว่าผลกระทบโดยตรงและทางอ้อมของละอองลอย ตัวอย่างเช่น หากมีละอองลอยที่ดูดซับอยู่ในชั้นบรรยากาศด้านบน ละอองลอยเหล่านั้นสามารถทำให้อากาศโดยรอบร้อนขึ้น ซึ่งจะยับยั้งการควบแน่นของไอน้ำ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเมฆน้อยลง[ 326 ]นอกจากนี้ การทำให้ชั้นบรรยากาศร้อนขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นผิว ส่งผลให้บรรยากาศมีเสถียรภาพมากขึ้นเนื่องจากการยับยั้งการพาความร้อน ในบรรยากาศ ซึ่งจะยับยั้งการยกตัวของความชื้นจากการ พาความร้อน [ 327 ]ซึ่งจะช่วยลดการก่อตัวของเมฆ การทำให้บรรยากาศด้านบนร้อนขึ้นยังนำไปสู่การเย็นตัวของพื้นผิว ส่งผลให้การระเหยของน้ำบนพื้นผิวน้อยลง ผลกระทบที่อธิบายไว้ทั้งหมดนี้นำไปสู่การลดลงของปริมาณเมฆปกคลุม กล่าวคือ การเพิ่มขึ้นของค่าอัลเบโดของดาวเคราะห์ ผลกระทบกึ่งทางตรง (จัดเป็นปฏิกิริยาตอบกลับทางภูมิอากาศ) โดย IPCC เนื่องมาจากความสัมพันธ์ระหว่างกันและวัฏจักรทางอุทกวิทยา[ 318 ]อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้เคยถูกจัดเป็นแรงผลักดันการแผ่รังสีเชิงลบ[ 325 ]
บทบาทเฉพาะของละอองลอย
ซัลเฟต
ละอองซัลเฟตส่วนใหญ่เป็นสารประกอบกำมะถันอนินทรีย์ เช่นSO₂2− เอชเอสโอ− และเอชดังนั้น[ 328 ]ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตขึ้นเมื่อซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับไอน้ำเพื่อสร้างกรดซัลฟิวริก ในรูปก๊าซ และเกลือ ต่างๆ (มักผ่าน ปฏิกิริยา ออกซิเดชันในเมฆ) ซึ่งเชื่อกันว่าจะมี การเจริญเติบโตและการจับตัว เป็นก้อนเนื่องจากความชื้น และจากนั้นจะหดตัวลงเนื่องจากการระเหย[ 329 ] [ 330 ]บางส่วนเป็นสารชีวภาพ (โดยทั่วไปผลิตขึ้นผ่านปฏิกิริยาเคมี ในบรรยากาศ กับไดเมทิลซัลไฟด์จากแพลงก์ ตอนในทะเลเป็นส่วนใหญ่ [ 331 ] ) หรือทางธรณีวิทยาผ่านภูเขาไฟหรือเกิดจากสภาพอากาศจากไฟป่าและเหตุการณ์การเผาไหม้ตามธรรมชาติอื่นๆ[ 330 ]แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษ ที่ผ่านมา ละออง ลอยซัลเฟต ที่เกิดจากกิจกรรม ของมนุษย์ ซึ่งผลิตขึ้นผ่านการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีปริมาณกำมะถันสูง โดยเฉพาะถ่านหินและเชื้อเพลิงที่ผ่านการกลั่นน้อยกว่าบางชนิด เช่น เชื้อเพลิง สำหรับเครื่องบินและเชื้อเพลิงสำหรับเรือ ได้มีบทบาทเด่น[ 332 ]ภายในปี 1990 การปล่อยกำมะถันสู่ชั้นบรรยากาศที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ทั่วโลกมีปริมาณ "อย่างน้อยเท่ากับ" การปล่อยสารประกอบที่มีกำมะถันตามธรรมชาติทั้งหมดรวมกันและมีจำนวนมากกว่าละอองลอยตามธรรมชาติอย่างน้อย 10 เท่าในภูมิภาคที่มีมลพิษมากที่สุดของยุโรปและอเมริกาเหนือ[ 333 ]ซึ่งคิดเป็น 25% หรือมากกว่าของมลพิษทางอากาศทั้งหมด[ 334 ]สิ่งนี้ทำให้เกิดฝนกรด [ 335 ] [ 336 ]และยังส่งผลต่อโรคหัวใจและปอด[ 334 ]และแม้แต่ความเสี่ยงต่อการคลอดก่อนกำหนดและน้ำหนักแรกเกิดต่ำ [ 337 ] มลพิษจากซัลเฟตยังมีความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนกับ มลพิษ จาก NOxและโอโซน โดยลดโอโซนระดับพื้นดิน ที่เป็นอันตราย แต่ยังสามารถทำลายชั้นโอโซน ในชั้นสตราโตสเฟี ย ร์ ได้อีกด้วย[ 338 ]

เมื่อปัญหาชัดเจนขึ้น ความพยายามในการกำจัดมลพิษนี้ผ่าน มาตรการ กำจัดซัลเฟอร์ในก๊าซไอเสียและการควบคุมมลพิษอื่นๆ ประสบความสำเร็จอย่างมาก[ 339 ]ลดการแพร่กระจายลง 53% และทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านการดูแลสุขภาพได้ถึง 50 พันล้านดอลลาร์ต่อปีในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียว[ 340 ] [ 334 ] [ 341 ]อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาเดียวกัน งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าละอองซัลเฟตส่งผลกระทบต่อทั้งแสงที่มองเห็นได้ที่โลกได้รับและอุณหภูมิพื้นผิว [ 342 ]และเมื่อสิ่งที่เรียกว่า การลดลงของ แสงสว่างทั่วโลกเริ่มกลับทิศทางในช่วงทศวรรษ 1990 ซึ่งสอดคล้องกับการลดลงของมลพิษซัลเฟตที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์[ 343 ] [ 344 ] [ 345 ]การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศก็เร่งตัวขึ้น[ 346 ] ณ ปี 2021 แบบจำลอง CMIP6ที่ทันสมัยที่สุดประเมินว่าการระบายความร้อนทั้งหมดจากละอองลอยที่มีอยู่ในปัจจุบันอยู่ระหว่าง 0.1 °C (0.18 °F) ถึง 0.7 °C (1.3 °F) [ 347 ]รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCCใช้ค่าประมาณที่ดีที่สุดที่ 0.5 °C (0.90 °F) [ 348 ]โดยความไม่แน่นอนส่วนใหญ่เกิดจากการวิจัยที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับผลกระทบของละออง ลอย ต่อเมฆ[ 349 ] [ 350 ] [ 351 ] [ 352 ] [ 353 ] [ 354 ]บางคนมั่นใจว่ามันทำให้โลกเย็นลง และนี่นำไปสู่ ข้อเสนอ ทางวิศวกรรมภูมิอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ที่เรียกว่าการฉีดละอองลอยในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ซึ่งพยายามจำลองและเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนจากมลพิษซัลเฟตในขณะที่ลดผลกระทบเชิงลบต่อสุขภาพให้น้อยที่สุดโดยการติดตั้งในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งต้องการมลพิษซัลเฟอร์เพียงเศษเสี้ยวของปริมาณปัจจุบันเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะโลกร้อนหลายองศา[ 355 ]แต่การประเมินต้นทุนและผลประโยชน์ยังไม่เสร็จสมบูรณ์[ 356 ]แม้ว่าจะมีงานวิจัยหลายร้อยชิ้นในหัวข้อนี้เสร็จสิ้นในช่วงต้นทศวรรษ 2020 แล้วก็ตาม[ 346 ]
คาร์บอนดำ
คาร์บอนดำ (BC) หรือคาร์บอนธาตุ (EC) ซึ่งมักเรียกว่าเขม่า ประกอบด้วยกลุ่มคาร์บอนบริสุทธิ์ ลูกบอลโครงกระดูก และฟูลเลอรีนและเป็นหนึ่งในชนิดของละอองลอยที่ดูดซับแสงได้สำคัญที่สุดในชั้นบรรยากาศ ควรแยกแยะออกจากคาร์บอนอินทรีย์ (OC) ซึ่งเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่รวมกลุ่มหรือจับกลุ่มกันเอง หรือแทรกซึมอยู่ในบัคกี้บอล EC คาร์บอนดำจากเชื้อเพลิงฟอสซิลนั้น คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ได้ประเมินไว้ในรายงานการประเมินครั้งที่สี่ของ IPCC (4AR) ว่ามีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการแผ่รังสีเฉลี่ยทั่วโลกที่ +0.2 W/m² (เดิมคือ +0.1 W/m² ใน รายงานการประเมินครั้งที่สองของ IPCC (SAR) ) โดยมีช่วงตั้งแต่ +0.1 ถึง +0.4 W/ m²อย่างไรก็ตาม การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2013 ระบุว่า "การประมาณที่ดีที่สุดสำหรับแรงผลักดันการแผ่รังสีโดยตรงของคาร์บอนดำในบรรยากาศในยุคอุตสาหกรรม (ค.ศ. 1750 ถึง 2005) คือ +0.71 W/m² โดยมีขอบเขตความไม่แน่นอน 90% อยู่ที่ (+0.08, +1.27) W/m² "และ "แรงผลักดันโดยตรงทั้งหมดจากแหล่งคาร์บอนดำทั้งหมด โดยไม่หักลบพื้นหลังก่อนยุคอุตสาหกรรม คาดว่าจะอยู่ที่ +0.88 (+0.17, +1.48) W/ m² " [ 357 ]
ตัวอย่าง

ภูเขาไฟเป็นแหล่งกำเนิดละอองลอยตามธรรมชาติขนาดใหญ่และมีความเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก ซึ่งมักส่งผลกระทบต่อประชากรมนุษย์ การปะทุที่เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ได้แก่ การปะทุของภูเขาไฟHuaynaputina ในปี 1600 ซึ่งเชื่อมโยงกับภาวะอดอยากในรัสเซียระหว่างปี 1601–1603 [ 358 ] [ 359 ] [ 360 ]ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตถึงสองล้านคน และการปะทุของภูเขาไฟ Pinatubo ในปี 1991 ซึ่งทำให้เกิดภาวะโลกร้อนลดลงประมาณ 0.5 °C เป็นเวลาหลายปี[ 361 ] [ 362 ]งานวิจัยที่ติดตามผลกระทบของละอองลอยที่กระจายแสงในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ในช่วงปี 2000 และ 2010 และเปรียบเทียบรูปแบบกับกิจกรรมของภูเขาไฟแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิด การจำลองผลกระทบของอนุภาคที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์แสดงให้เห็นว่ามีอิทธิพลเพียงเล็กน้อยในระดับปัจจุบัน[ 363 ] [ 364 ]
เชื่อกันว่าละอองลอยส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศและภูมิอากาศในระดับภูมิภาค ความล้มเหลวของฤดูมรสุมอินเดียเชื่อมโยงกับการยับยั้งการระเหยของน้ำจากมหาสมุทรอินเดียอันเนื่องมาจากผลกระทบทางอ้อมของละอองลอยที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์[ 365 ]
การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับภัยแล้งในภูมิภาคซาเฮล[ 366 ]และปริมาณน้ำฝนที่เพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ปี 1967 ในออสเตรเลียเหนือดินแดนทางเหนือ คิ มเบอร์ลีย์พิลบาราและบริเวณรอบที่ราบนัลลาร์บอร์ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนสรุปว่าหมอก ควันละอองลอย เหนือเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกได้ทำให้ปริมาณน้ำฝนในเขตร้อนของทั้งสองซีกโลกเคลื่อนตัวไปทางใต้เรื่อยๆ[ 365 ] [ 367 ]
ความรู้ของอุตสาหกรรมพลังงานและการตอบสนองต่อผลกระทบด้านสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์

บริษัทพลังงานรายใหญ่เข้าใจมาอย่างน้อยตั้งแต่ทศวรรษ 1960 แล้วว่าการใช้ผลิตภัณฑ์ของพวกเขาก่อให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพและการเสียชีวิตในวงกว้าง แต่ยังคงดำเนินการล็อบบี้ทางการเมืองอย่างแข็งขันในสหรัฐอเมริกาและที่อื่นๆ เพื่อต่อต้านกฎระเบียบด้านอากาศสะอาด และเปิด ตัวแคมเปญ โฆษณาชวนเชื่อของบริษัท ขนาดใหญ่ เพื่อสร้างความสงสัยเกี่ยวกับความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและความเสี่ยงที่สำคัญต่อชีวิตมนุษย์ บันทึกภายในของบริษัทเผยให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์และผู้บริหารในอุตสาหกรรมพลังงานรู้ว่ามลพิษทางอากาศที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลจะฝังลึกในเนื้อเยื่อปอดของมนุษย์และทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิดในเด็กของคนงานในอุตสาหกรรมน้ำมัน บันทึกของอุตสาหกรรมยอมรับว่ารถยนต์ "เป็นแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศที่ใหญ่ที่สุด" และยังยอมรับว่ามลพิษทางอากาศก่อให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพและฝังสารพิษ รวมถึงสารก่อมะเร็ง "ลึกเข้าไปในปอดซึ่งปกติจะถูกกำจัดออกทางลำคอ" [ 369 ]
เพื่อตอบสนองต่อความกังวลของสาธารณชนที่เพิ่มมากขึ้น ในที่สุดอุตสาหกรรมก็ก่อตั้ง กลุ่มพันธมิตร ด้านสภาพภูมิอากาศโลก (Global Climate Coalition ) ซึ่งเป็นกลุ่มล็อบบี้ของอุตสาหกรรม เพื่อขัดขวางความพยายามของรัฐบาลในการควบคุมมลพิษทางอากาศ และสร้างความสับสนในใจประชาชนเกี่ยวกับความจำเป็นของการควบคุมดังกล่าว ความพยายามในการล็อบบี้และการประชาสัมพันธ์ขององค์กรในลักษณะเดียวกันนี้ ดำเนินการโดยสถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกา (American Petroleum Institute ) ซึ่งเป็นสมาคมการค้าของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ และสถาบันฮาร์ทแลนด์ (The Heartland Institute ) ซึ่งเป็น สถาบันวิจัยเอกชนที่ปฏิเสธการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ “การตอบสนองจากกลุ่มผลประโยชน์เชื้อเพลิงฟอสซิลนั้นมาจากกลยุทธ์เดียวกัน คือ ตอนแรกพวกเขารู้ จากนั้นพวกเขาก็วางแผน จากนั้นพวกเขาก็ปฏิเสธ และจากนั้นพวกเขาก็ถ่วงเวลา พวกเขาหันมาใช้การถ่วงเวลา รูปแบบการโฆษณาชวนเชื่อที่แยบยล และการบ่อนทำลายกฎระเบียบ” เจฟฟรีย์ ซูพราน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ผู้เชี่ยวชาญด้านประวัติศาสตร์ของบริษัทเชื้อเพลิงฟอสซิลและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกล่าว นักวิเคราะห์นโยบาย เช่น Carroll Muffett จาก ศูนย์กฎหมายสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศได้เปรียบเทียบความพยายามเหล่านี้กับกลยุทธ์ของอุตสาหกรรมยาสูบ ใน การล็อบบี้และแคมเปญโฆษณาชวนเชื่อขององค์กรเพื่อสร้างความสงสัยเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างการสูบบุหรี่กับมะเร็ง และเพื่อขัดขวางการออกกฎระเบียบ นอกจากนี้ ผู้สนับสนุนที่ได้รับทุนจากอุตสาหกรรม เมื่อได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งระดับสูงในรัฐบาลของสหรัฐอเมริกา ได้แก้ไขผลการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบร้ายแรงของมลพิษทางอากาศ และได้ยกเลิกกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง[ 369 ] [ 370 ] [ 371 ]
ควบคุม
เทคโนโลยี
การปล่อยอนุภาคฝุ่นละอองได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในประเทศอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ เนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จึงจำเป็นต้องใช้ระบบดักจับฝุ่นบางประเภท ระบบเหล่านี้ได้แก่ เครื่องดักจับแบบเฉื่อย ( เครื่องแยกแบบไซโคลน ) เครื่องดักจับแบบกรองผ้า(ถุงกรองฝุ่น)ตัวกรองไฟฟ้าสถิตที่ใช้ในหน้ากากอนามัย[ 372 ] เครื่อง ขัด แบบเปียก และเครื่องดักจับฝุ่นไฟฟ้าสถิต
เครื่องแยกแบบไซโคลนมีประโยชน์สำหรับการกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่และหยาบ และมักใช้เป็นขั้นตอนแรกหรือ "เครื่องทำความสะอาดเบื้องต้น" สำหรับเครื่องดักจับที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เครื่องแยกแบบไซโคลนที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดอนุภาคละเอียดได้[ 373 ]และสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องหยุดเพื่อบำรุงรักษาบ่อยครั้ง
ตัวกรองผ้าหรือถุงกรองเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมทั่วไป[ 374 ]หลักการทำงานคือการบังคับให้อากาศที่มีฝุ่นผ่านตัวกรองผ้าที่มีรูปร่างเป็นถุง ทำให้ฝุ่นละอองสะสมอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของถุง และปล่อยให้อากาศที่สะอาดแล้วผ่านไปเพื่อระบายออกสู่บรรยากาศ หรือในบางกรณีอาจนำกลับมาหมุนเวียนใช้ในโรงงาน ผ้าที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โพลีเอสเตอร์และไฟเบอร์กลาส และสารเคลือบผ้าที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่PTFE (หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเทฟลอน) จากนั้นฝุ่นที่สะสมเกินจะถูกทำความสะอาดออกจากถุงและนำออกจากตัวดักจับ
เครื่องดักจับฝุ่นแบบเปียกจะส่งอากาศสกปรกผ่านสารละลายดักจับฝุ่น (โดยปกติจะเป็นส่วนผสมของน้ำและสารประกอบอื่นๆ) ทำให้อนุภาคเกาะติดกับโมเลกุลของเหลว[ 383 ]เครื่องดักจับฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิตจะประจุไฟฟ้าให้กับอากาศสกปรกขณะที่ไหลผ่าน อากาศที่มีประจุแล้วจะไหลผ่านแผ่นไฟฟ้าสถิตขนาดใหญ่ซึ่งจะดึงดูดอนุภาคที่มีประจุในกระแสอากาศและรวบรวมอนุภาคเหล่านั้นไว้ ทำให้อากาศที่สะอาดแล้วถูกระบายออกหรือนำกลับมาหมุนเวียนใหม่[ 384 ]
มาตรการ
สำหรับการก่อสร้างอาคารทั่วไป บางสถานที่ที่ตระหนักถึงความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากฝุ่นจากการก่อสร้างมานานหลายทศวรรษ ได้กำหนดให้ผู้รับเหมาที่เกี่ยวข้องต้องใช้มาตรการควบคุมฝุ่นที่มีประสิทธิภาพตามกฎหมาย แม้ว่าการตรวจสอบ การปรับ และการจำคุกจะเกิดขึ้นไม่บ่อยนักในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา (ตัวอย่างเช่น มีการดำเนินคดี 2 คดี โดยมีค่าปรับรวม6,000 ดอลลาร์ฮ่องกงในฮ่องกงในปี 2021) [ 385 ] [ 386 ]
มาตรการควบคุมฝุ่นละอองที่บังคับใช้บางส่วน ได้แก่[ 387 ] [ 382 ] [ 388 ] [ 389 ]การขนถ่าย การจัดการ การถ่ายโอน การจัดเก็บ หรือการกำจัดซีเมนต์หรือเถ้าเชื้อเพลิงแห้งบดละเอียดในระบบหรือสถานที่ปิดสนิท และติดตั้งช่องระบายอากาศหรือท่อไอเสียใดๆ ด้วยตัวกรองผ้าที่มีประสิทธิภาพหรือระบบหรืออุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศที่เทียบเท่า ปิดล้อมนั่งร้านของอาคารด้วยตะแกรงกันฝุ่น ใช้แผ่นปิดทึบเพื่อปิดล้อมทั้งเครื่องยกวัสดุและรางลำเลียงเศษวัสดุ ทำให้เศษวัสดุเปียกด้วยน้ำก่อนที่จะเทลงในรางลำเลียงเศษวัสดุ ฉีดน้ำบนพื้นผิวอาคารก่อนและระหว่างการเจียร ใช้เครื่องเจียรที่ติดตั้งเครื่องดูดฝุ่นสำหรับงานเจียรอาคาร ฉีดน้ำอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวสำหรับการเจาะ การตัด การขัด หรือการทำลายเชิงกลอื่นๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยลมหรือพลังงานที่ทำให้เกิดการปล่อยฝุ่น เว้นแต่จะมีการใช้งานอุปกรณ์ดูดและกรองฝุ่นที่มีประสิทธิภาพ จัดให้มีรั้วกั้นสูงไม่น้อยกว่า 2.4 เมตรตลอดความยาวของขอบเขตไซต์งาน ปูพื้นแข็งบนพื้นที่เปิดโล่ง ตรวจสอบพื้นที่และล้างรถทุกคันที่ออกจากสถานที่ก่อสร้าง ใช้ระบบฉีดน้ำอัตโนมัติ เครื่องล้างรถอัตโนมัติ และติดตั้งระบบกล้องวงจรปิดสำหรับสถานที่ควบคุมมลพิษ และเก็บรักษาภาพวิดีโอไว้เป็นเวลาหนึ่งเดือนสำหรับการตรวจสอบในอนาคต
นอกจากการกำจัดอนุภาคจากแหล่งกำเนิดมลพิษแล้ว ยังสามารถทำความสะอาดในที่โล่งได้อีกด้วย (เช่นหอควัน , กำแพงมอสและรถบรรทุกน้ำ) [ 390 ]ในขณะที่มาตรการควบคุมอื่นๆ ใช้สิ่งกีดขวาง[ 391 ]
ระเบียบข้อบังคับ
รัฐบาลส่วนใหญ่ได้ออกกฎระเบียบทั้งสำหรับการปล่อยมลพิษที่อนุญาตจากแหล่งมลพิษบางประเภท (ยานยนต์ การปล่อยมลพิษจากอุตสาหกรรม ฯลฯ) และสำหรับความเข้มข้นของอนุภาคในบรรยากาศ อนุภาคเป็นมลพิษทางอากาศที่อันตรายที่สุดเนื่องจากความสามารถในการแทรกซึมลึกเข้าไปในปอดและกระแสเลือด ส่งผลให้เสียชีวิตก่อนวัยอันควรจากสาเหตุต่างๆ มากมาย รวมถึงโรคระบบทางเดินหายใจและ โรคหัวใจ และหลอดเลือด[ 5 ] [ 6 ] [ 392 ]
ข้อจำกัด/มาตรฐานที่กำหนดโดยรัฐบาล
| ประเทศ/ภูมิภาค | PM ( μg / m³ ) | PM ( μg / m³ ) | จำนวนครั้งที่อนุญาตให้เกินกำหนดต่อปี | ||
|---|---|---|---|---|---|
| ค่าเฉลี่ยรายปี | ค่าเฉลี่ยรายวัน(24 ชั่วโมง) | ค่าเฉลี่ยรายปี | ค่าเฉลี่ยรายวัน(24 ชั่วโมง) | ||
| ออสเตรเลีย[ 393 ] [ 394 ] | 8 | 25 | 25 | 50 | ไม่มี |
| สหภาพยุโรป[ 395 ] | 25 | ไม่มี | 40 | 50 | บ่าย น. : ไม่มี; บ่าย : 35 น . |
| ฮ่องกง[ 396 ] [ 397 ] | 15 | 37.5 | 30 | 75 | 14.5 :18 น.; 22.00 9 น |
| ญี่ปุ่น[ 398 ] [ 399 ] [ b ] [ c ] | 15 | 35 | ไม่มี | 100 | ไม่มี |
| เกาหลีใต้[ 400 ] [ 401 ] [ 402 ] [ d ] [ e ] | 15 | 35 | 50 | 100 | ไม่มี |
| ไต้หวัน[ 403 ] [ 404 ] | 15 | 35 | 50 | 100 | ไม่มี |
| สหราชอาณาจักร[ 405 ] | 20 | 40 | 50 | 35 | |
| สหรัฐอเมริกา[ 406 ] [ 407 ] | 9 [ f ] | 35 [กรัม] | ไม่มี[ h ] | 150 [ i ] | PM : ไม่เกี่ยวข้อง; [ j ] PM : 1 |
| องค์การอนามัยโลก[ 78 ] | 5 | 15 | 15 | 45 | 3–4 |
แคนาดา
มาตรฐานคุณภาพอากาศแวดล้อมของแคนาดา (CAAQS) สำหรับอนุภาคฝุ่นละอองถูกกำหนดในระดับประเทศโดยสภาคณะรัฐมนตรีสิ่งแวดล้อมแห่งแคนาดา (CCME) ซึ่งเป็นสภาของรัฐบาลกลางและรัฐบาลท้องถิ่น [ 409 ]เขตอำนาจศาล (จังหวัดและดินแดน) อาจกำหนดมาตรฐานที่เข้มงวดกว่าได้ [ 410 ]
ณ ปี 2020 มาตรฐาน CCME สำหรับ PM คือ 27 μg/m³ (คำนวณโดยใช้ค่าเฉลี่ย 3 ปีของเปอร์เซ็นไทล์ที่ 98 ของความเข้มข้นเฉลี่ยรายวัน 24 ชั่วโมง) และ 8.8 μg/m³ (ค่าเฉลี่ย 3 ปีของค่าเฉลี่ยรายปี) นอกจากนี้ยังมีการกำหนดมาตรฐานสำหรับโอโซน ไนโตรเจนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วย[ 409 ]
ในปี 2025 มีการรับรองมาตรฐานระดับชาติที่เข้มงวดมากขึ้นซึ่งจะมีผลบังคับใช้ในปี 2030 มาตรฐาน CAAQS สำหรับ PM ในปี 2030 คือ 23 μg/m³ (คำนวณโดยใช้ค่าเฉลี่ย 3 ปีของเปอร์เซ็นไทล์ที่ 98 ของความเข้มข้นเฉลี่ยรายวัน 24 ชั่วโมง) และ 8.0 μg/m³ (ค่าเฉลี่ย 3 ปีของค่าเฉลี่ยรายปี) [ 410 ]
จีน
มลพิษทางอากาศในประเทศจีนเป็นปัญหาสุขภาพสาธารณะที่มีมาอย่างยาวนาน ในปี 2556 จีนได้นำแผนปฏิบัติการป้องกันและควบคุมมลพิษทางอากาศมาใช้เพื่อลดระดับมลพิษ ซึ่งส่งผลให้คุณภาพอากาศดีขึ้น[ 411 ]
เมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2569 กระทรวงนิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อมของจีนได้ปรับปรุงมาตรฐานคุณภาพอากาศโดยรอบเพิ่มเติม โดยจะนำไปใช้ในสองระยะ ในช่วงระยะเปลี่ยนผ่าน ตั้งแต่วันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2569 ถึง 31 ธันวาคม พ.ศ. 2563 ขีดจำกัด PM 2.5 ต่อปีจะที่ 30 μg/m³ และ ขีดจำกัด PM จะอยู่ที่ 60 μg/ m³ [ 412 ]
ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2574 ขีดจำกัดเฉลี่ยรายปีของจีนสำหรับ PM จะอยู่ที่ 25 μg/m³ และขีดจำกัดเฉลี่ยรายปีสำหรับ PM จะลดลงเหลือ 50 μg/m³ นอกจากนี้ ขีดจำกัดรายปีสำหรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะลดลงจาก 60 เหลือ 20 μg/m³ และสำหรับไนโตรเจนไดออกไซด์จะลดลงจาก 40 เหลือ 30 μg / m³ [ 412 ] [ 413 ]
สหภาพยุโรป
สหภาพยุโรปได้กำหนดกฎหมายคุณภาพอากาศผ่านการออกคำสั่งเกี่ยวกับคุณภาพอากาศโดยรอบ (AAQD) คำสั่งเกี่ยวกับเพดานการปล่อยมลพิษระดับชาติ (NECD) และคำสั่งเฉพาะแหล่งกำเนิดต่างๆ AAQD ซึ่งเริ่มใช้ครั้งแรกในปี 1980 ได้กำหนดขีดจำกัดสำหรับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ฝุ่นละออง ตะกั่ว ไนโตรเจนไดออกไซด์ PM และ PM 2.5 414 ] คำสั่งเกี่ยวกับเพดานการปล่อยมลพิษระดับชาติ (NECD) และมาตรฐานการปล่อยมลพิษของยุโรปสำหรับยานพาหนะยังจำกัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน (NMVOCs) และแอมโมเนีย (NH3) เช่นเดียวกับฝุ่นละอองในอากาศ[ 414 ] [ 415 ]
| ดัชนีคุณภาพอากาศของยุโรป | ดี | ยุติธรรม | ปานกลาง | ยากจน | แย่มาก | แย่มาก |
|---|---|---|---|---|---|---|
| อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมโครเมตร (PM ) | 0–10 μg/ m³ | 10–20 μg/ m³ | 20–25 μg/ m³ | 25–50 μg/ m³ | 50–75 μg/ m³ | 75–800 μg/ m³ |
| อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 10 ไมโครเมตร (PM ) | 0–20 μg/ m³ | 20–40 μg/ m³ | 40–50 μg/ m³ | 50–100 μg/ m³ | 100–150 μg/ m³ | 150–1200 μg/ m³ |
การเปลี่ยนแปลงมาตรฐานของสหภาพยุโรปได้รับการอนุมัติและจะเริ่มทยอยบังคับใช้ในปี 2026 มาตรฐานการปล่อยมลพิษของยานยนต์ Euro 7 จะเริ่มทยอยบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ 29 พฤศจิกายน 2026 โดยจะครอบคลุมยานยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ดีเซล และไฟฟ้า Euro 7 จะเป็นมาตรฐานแรกที่ควบคุมแหล่งกำเนิดมลพิษ เช่น ฝุ่นจากยางและเบรก ไม่ใช่แค่ควันไอเสียเท่านั้น[ 416 ] [ 414 ] [ 417 ]
เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม พ.ศ. 2567 สหภาพยุโรปได้ปรับปรุงคำสั่งเกี่ยวกับคุณภาพอากาศโดยรอบ (AAQD) โดยให้เวลาแก่รัฐสมาชิกสหภาพยุโรปจนถึงวันที่ 11 ธันวาคม พ.ศ. 2569 ในการนำคำสั่งที่ปรับปรุงแล้วไปใช้ในกฎหมายระดับชาติและบรรลุเป้าหมายชั่วคราว โดยต้องบรรลุค่าที่เข้มงวดมากขึ้นภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2563 [ 395 ]
| ดัชนีคุณภาพอากาศของยุโรป | เป้าหมายภายในวันที่ 11 ธันวาคม พ.ศ. 2569 [ 395 ] | เป้าหมายภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2573 [ 395 ] |
|---|---|---|
| อนุภาคขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมโครเมตร (PM ) รายปี | 25 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | 10 ไมโครกรัม/ ตร.ม. |
| อนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมโครเมตร (PM ) รายปี | 40 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | 20 ไมโครกรัม/ ตร.ม. |
| อนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมโครเมตร (PM ) ขีดจำกัดรายวันและจำนวนวันที่อนุญาต | 50 μg/m³ ≤ 35 วัน/ปี | 45 μg/m³ ≤ 18 วัน/ปี |
| ฉบับที่ประจำปี | 40 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | 20 ไมโครกรัม/ ตร.ม. |
สหราชอาณาจักร
พระราชบัญญัติอากาศสะอาด พ.ศ. 2499เป็นพระราชบัญญัติสำคัญของรัฐสภาสหราชอาณาจักรสำหรับนโยบายควบคุมมลพิษของสหราชอาณาจักร พระราชบัญญัตินี้ตราขึ้นเพื่อตอบสนองต่อ หมอกค วันพิษครั้งใหญ่ในลอนดอน เมื่อปี พ.ศ. 2495 โดยอนุญาตให้หน่วยงานท้องถิ่นประกาศพื้นที่ควบคุมควันและวางรากฐานสำหรับมาตรการควบคุมมลพิษในอนาคต[ 418 ] [ 148 ]
เพื่อลดปัญหาการเผาไม้ ตั้งแต่เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2564 ถ่านหินบ้านแบบดั้งเดิม (ถ่านหินบิทูมินัส) และไม้เปียก ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่ก่อให้เกิดมลพิษมากที่สุดสองชนิด จะไม่สามารถจำหน่ายได้อีกต่อไป[ 419 ]ไม้ที่จำหน่ายในปริมาณน้อยกว่า 2 ลูกบาศก์เมตรต้องได้รับการรับรองว่าเป็น 'พร้อมเผา' ซึ่งหมายความว่ามีปริมาณความชื้น 20% หรือน้อยกว่า เชื้อเพลิงแข็งที่ผลิตขึ้นก็ต้องได้รับการรับรองว่าเป็น 'พร้อมเผา' เช่นกัน เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อจำกัดการปล่อยกำมะถันและควัน[ 420 ]ตั้งแต่เดือนมกราคม พ.ศ. 2565 เตาเผาไม้ใหม่ทั้งหมดต้องเป็นไปตามมาตรฐาน EcoDesign ใหม่ (เตา EcoDesign ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศที่เป็นพิษมากกว่าระบบทำความร้อนส่วนกลางที่ใช้แก๊สถึง 450 เท่า เตาแบบเก่าซึ่งปัจจุบันถูกห้ามจำหน่ายแล้ว ก่อให้เกิดมลพิษมากกว่าถึง 3,700 เท่า) [ 421 ]
ณ ปี 2023 ปริมาณควันจากเตาเผาใน "พื้นที่ควบคุมควัน" ซึ่งครอบคลุมเมืองและเขตส่วนใหญ่ของอังกฤษ สามารถปล่อยออกมาได้ต่อชั่วโมงลดลงจาก 5 กรัม เหลือ 3 กรัม การฝ่าฝืนอาจส่งผลให้ถูกปรับทันทีสูงสุด 300 ปอนด์ และอาจมีประวัติอาชญากรรม[ 422 ]
สหรัฐอเมริกา


ตามที่กฎหมายว่าด้วยอากาศสะอาดกำหนดไว้สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) กำหนดมาตรฐานคุณภาพอากาศแวดล้อมแห่งชาติ (NAAQS) สำหรับมลพิษที่ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชนและสิ่งแวดล้อม มลพิษทางอากาศตามเกณฑ์ 6 ประการ ได้แก่ ฝุ่นละออง (PM และ PM ) คาร์บอนมอนอกไซด์ ตะกั่ว โอโซน ไนโตรเจนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ระดับเป้าหมายถูกกำหนดให้เป็นระดับหลัก (เพื่อปกป้องสุขภาพของประชาชน) หรือระดับรอง (เพื่อปกป้อง "สวัสดิภาพของประชาชน" เนื่องจากเป็นอันตรายต่อสัตว์ พืชผล พืชพรรณ อาคาร และทัศนวิสัยที่ลดลง) NAAQS สำหรับ PM และ PM คือ: [ 406 ]
| สารมลพิษ | พิมพ์ | มาตรฐาน | เวลาเฉลี่ย | เกณฑ์การเกิน | การอ้างอิงตามกฎระเบียบ |
|---|---|---|---|---|---|
| ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM ) | หลัก | 9.0 μg/m³ ( 12 μg/m³ ก่อนวันที่ 6 พฤษภาคม 2024) [ 424 ] | ประจำปี | ค่าเฉลี่ยรายปี เฉลี่ยจากระยะเวลา 3 ปี | 40 CFR 50.18 |
| มัธยมศึกษา | 15 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | ประจำปี | ค่าเฉลี่ยรายปี เฉลี่ยจากระยะเวลา 3 ปี | 40 CFR 50.7 | |
| ระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา | 35 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | ตลอด 24 ชั่วโมง | เปอร์เซ็นไทล์ที่ 98 เฉลี่ยในช่วง 3 ปี | 40 CFR 50.18 | |
| ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM ) | ระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา | 150 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | ตลอด 24 ชั่วโมง | ไม่ควรเกินหนึ่งครั้งต่อปีโดยเฉลี่ยตลอดระยะเวลา 3 ปี | 40 CFR 50.6 |
นอกจากนี้ รัฐ หน่วยงานท้องถิ่น และรัฐบาลชนเผ่าสามารถกำหนดมาตรฐานคุณภาพอากาศที่เข้มงวดกว่าได้ พวกเขาจำเป็นต้องพัฒนาแผนงานให้สอดคล้องกับ NAAQS เพื่อให้แน่ใจว่าได้ปฏิบัติตามมาตรฐานระดับชาติด้วย[ 425 ]
แคลิฟอร์เนีย
สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งแคลิฟอร์เนียและหน่วยงานในสังกัด คือคณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศแห่งแคลิฟอร์เนีย (CARB) ได้ดำเนินการหลายครั้งเพื่อกำหนดมาตรฐานคุณภาพอากาศโดยรอบที่เข้มงวดมากขึ้น ในบางกรณี เช่น PM มาตรฐานคุณภาพอากาศโดยรอบของแคลิฟอร์เนีย (CAAQS) นั้นเข้มงวดกว่ามาตรฐานระดับชาติ[ 426 ] [ 427 ] [ 428 ]โครงการริเริ่มระดับภูมิภาค เช่น แผนการเคลื่อนย้ายสินค้าของแคลิฟอร์เนียปี 2006 มีความเชื่อมโยงกับการปรับปรุงคุณภาพอากาศและผลลัพธ์ด้านสุขภาพ[ 429 ]
| ประเทศ/ภูมิภาค | น. | น . | ||
|---|---|---|---|---|
| ค่าเฉลี่ยรายปี | ค่าเฉลี่ยรายวัน(24 ชั่วโมง) | ค่าเฉลี่ยรายปี | ค่าเฉลี่ยรายวัน(24 ชั่วโมง) | |
| มาตรฐานคุณภาพอากาศแวดล้อมของแคลิฟอร์เนีย[ 427 ] [ 428 ] | 12 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | เอ็นเอ | 20 ไมโครกรัม/ ตร.ม. | 50 ไมโครกรัม/ ตร.ม. |
โคโลราโด
โดยทั่วไปแล้ว โคโลราโดปฏิบัติตามมาตรฐานคุณภาพอากาศแวดล้อมแห่งชาติ (NAAQS) สำหรับมลพิษทางอากาศตามเกณฑ์ แผนการดำเนินการของรัฐ (SIP) กำหนดขั้นตอนที่ต้องดำเนินการเพื่อบังคับใช้ NAAQS เขตปกครองที่เกินเกณฑ์สำหรับมลพิษทางอากาศตามเกณฑ์จะถูกกำหนดให้เป็น "พื้นที่ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน" คณะกรรมการควบคุมคุณภาพอากาศ (AQCC) ซึ่งได้รับการแต่งตั้งโดยผู้ว่าการรัฐและได้รับการยืนยันโดยวุฒิสภา ดูแลโครงการคุณภาพอากาศของโคโลราโด กองควบคุมมลพิษทางอากาศ (APCD) ของกรมสาธารณสุขและสิ่งแวดล้อมแห่งโคโลราโด (CDPHE) ตรวจสอบดัชนีคุณภาพอากาศ (AQI) และรายงานคุณภาพอากาศและการแจ้งเตือนด้านสุขภาพรายวัน สภาคุณภาพอากาศระดับภูมิภาค (RAQC) เป็นหน่วยงานวางแผนคุณภาพอากาศหลักสำหรับพื้นที่มหานครเดนเวอร์ตั้งแต่ปี 1989 [ 430 ]
พื้นที่มหานครเดนเวอร์ เมืองหลวงของรัฐโคโลราโด เป็นที่น่าเป็นห่วงเป็นพิเศษเนื่องจากมลพิษโอโซนและอนุภาคจากอุตสาหกรรม ยานพาหนะ โรงไฟฟ้า โรงกลั่น และสนามบิน[ 430 ]ที่ตั้งของเดนเวอร์ที่เชิงเขา Rocky Mountains และสภาพอากาศในท้องถิ่นมีแนวโน้มที่จะสะสมและกักเก็บมลพิษไว้ ในฤดูหนาว อากาศเย็นมักจะตกลงมาในหุบเขาโดยมีอากาศอุ่นอยู่ด้านบน การผกผันของอุณหภูมิเช่นนี้จะดักจับอนุภาคไว้ใกล้พื้นดิน[ 431 ] สภาพอากาศร้อนและแห้งในช่วงฤดูร้อนทำให้พื้นที่นี้มีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟป่า[ 432 ]
ณ เดือนเมษายน พ.ศ. 2569 คณะกรรมการควบคุมคุณภาพอากาศแห่งรัฐโคโลราโดได้นำมาตรฐานการปล่อยมลพิษใหม่สำหรับสารปนเปื้อนในอากาศที่เป็นพิษ 5 ชนิดมาใช้ นอกเหนือจากสารที่ครอบคลุมโดย NAAQS ได้แก่ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เบนซีน ฟอร์มาลดีไฮด์ เอทิลีนออกไซด์ และสารประกอบโครเมียมเฮกซาวาเลนต์[ 433 ] [ 434 ] [ 435 ]
ฝุ่นละอองทั่วโลก
PM แยกตามเมือง

เพื่อวิเคราะห์แนวโน้มมลพิษทางอากาศ ผู้เชี่ยวชาญด้านอากาศได้ทำการสร้างแผนที่เมือง 480 แห่งทั่วโลก (ไม่รวมยูเครน) [ 436 ]เพื่อคำนวณระดับ PM เฉลี่ย ในช่วงเก้าเดือนแรกของปี 2019 เทียบกับปี 2022 [ 437 ]ระดับ PM เฉลี่ย ถูกวัดโดยใช้ข้อมูลดัชนีคุณภาพอากาศโลกของ aqicn.org และใช้สูตรที่พัฒนาโดย AirNow เพื่อแปลงค่า PM เป็นไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตรของอากาศ ( μg ⁄ m 3 )
ในบรรดาเมืองหลวง 70 แห่งที่ทำการสำรวจกรุงแบกแดดประเทศอิรัก มีผลการดำเนินงานที่แย่ที่สุด โดยระดับ PM +31.6 μg / m³อูลานบาตอร์ (Ulaanbaatar ) เมืองหลวงของมองโกเลีย มีผลการดำเนินงานดีที่สุด โดยระดับ PM 2.5ลง−23.4 μg/m³ ก่อนหน้านี้เคยเป็นหนึ่งในเมืองหลวงที่มีมลพิษมากที่สุดในโลก แผนปรับปรุงคุณภาพอากาศในปี 2017 ดูเหมือนจะแสดงผลลัพธ์ในเชิงบวก
จากทั้งหมด 480 เมือง เมืองดัมมามในซาอุดีอาระเบียมีผลการดำเนินงานแย่ที่สุด โดยระดับ PM +111.1 μg/m³ เมืองนี้เป็นศูนย์กลางสำคัญของอุตสาหกรรมน้ำมันของซาอุดีอาระเบีย และเป็นที่ตั้งของทั้งสนามบินที่ใหญ่ที่สุดในโลกและท่าเรือที่ใหญ่ที่สุดในอ่าวเปอร์เซีย ปัจจุบันเป็นเมืองที่มีมลพิษมากที่สุดจากการสำรวจ
ในยุโรป เมืองที่มีผลการดำเนินงานแย่ที่สุดอยู่ในสเปน ได้แก่ซาลามันกาและปาลมา โดย ระดับPM +5.1 μg/ m³และ+3.7 μg/m³ ตามลำดับ เมืองที่มีผลการดำเนินงานดีที่สุดคือ เมือง สโกเปียเมืองหลวงของมาซิโดเนียเหนือ โดยระดับ PM ลดลง−12.4 μg/m³ ครั้งหนึ่งเคยเป็นเมืองหลวงที่มีมลพิษมากที่สุดในยุโรป และยังคงต้องพยายามอีกมากเพื่อให้มีอากาศที่สะอาด
ในสหรัฐอเมริกาเมืองซอลต์เลคซิตี้รัฐยูทาห์ และเมืองไมอามี รัฐฟลอริดา เป็นสองเมืองที่มีระดับ PM เพิ่มขึ้นสูงที่สุด ((+1.8 μg/m³ ) . เมืองซอลต์เลคซิตี้ประสบกับปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศที่เรียกว่า 'การผกผันของอุณหภูมิ' เนื่องจากตั้งอยู่ในหุบเขา อากาศเย็นและมลพิษจะถูกกักไว้ใกล้ระดับพื้นดินใต้ชั้นอากาศที่อุ่นกว่าด้านบนเมื่อเกิดการผกผันของอุณหภูมิ ในทางกลับกันเมืองโอมาฮารัฐเนแบรสกา มีผลการดำเนินงานที่ดีที่สุดและมีปริมาณมลพิษลดลง−1.1 μg/m³ ในระดับ PM
เมืองที่สะอาดที่สุดในรายงานนี้คือเมืองซูริคประเทศสวิตเซอร์แลนด์ โดยมีระดับ PM เพียง0.5 μg/m³ ครองอันดับหนึ่งทั้งในปี 2019 และ 2022 เมืองที่สะอาดเป็นอันดับสองคือเพิร์ธและ PM 1.7 μg/m³ ลดลงลดลง 6.2 ไมโครกรัม/ลบ.ม. ตั้งแต่ปี 2019 ในบรรดาเมืองที่สะอาดที่สุด 10 อันดับแรก มี 5 เมืองมาจากออสเตรเลีย ได้แก่ โฮบาร์ต วูลลองกอง ลอนเซสตัน ซิดนีย์ และเพิร์ธโฮโนลูลูเป็นเมืองเดียวจากสหรัฐอเมริกาที่ติดอันดับ 10 โดยอยู่อันดับที่ 10 ด้วยระดับ...4 μg/m³ โดยเพิ่มขึ้นเล็กน้อยตั้งแต่ปี 2019
เกือบทั้งหมดของเมืองที่มีมลพิษมากที่สุด 10 อันดับแรกนั้นอยู่ในตะวันออกกลางและเอเชีย เมืองที่มีมลพิษมากที่สุดคือเมืองดัมมามในซาอุดีอาระเบีย โดยมีระดับ PM 155 μg/m³ เมืองลาฮอร์ในปากีสถานเป็นเมืองที่มีปริมาณสารปนเปื้อนสูงเป็นอันดับสอง98.1 μg/m³ อันดับที่สามคือดูไบซึ่งเป็นที่ตั้งของตึกที่สูงที่สุดในโลก ในสิบอันดับสุดท้ายมีสามเมืองจากอินเดีย ได้แก่ มูซาฟฟาร์นาการ์ เดลี และนิวเดลี นี่คือรายชื่อ30 เมืองที่มีมลพิษมากที่สุดตาม PM ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงกันยายน 2022: [ 436 ]
| เมือง | ประเทศ/ภูมิภาค | ค่า เฉลี่ย รายเดือนของ PM ( μg / m³ ) | |
|---|---|---|---|
| 2022 | 2019 | ||
| ดัมมัม | 155 | 43.9 | |
| ลาฮอร์ | 98.1 | 64.6 | |
| ดูไบ | 97.7 | 47.5 | |
| แบกแดด | 60.5 | 29 | |
| ธากา | 55.3 | 48.7 | |
| มูซาฟฟาร์นาการ์ | 53.9 | 60.5 | |
| เดลี | 51.6 | 59.8 | |
| โออาซากา | 51.1 | 13.5 | |
| นิวเดลี | 50.1 | 54.2 | |
| มานามา | 48 | 43.4 | |
| ปัตนา | 47.9 | 53.5 | |
| เปชาวาร์ | 47 | 46.7 | |
| กาซีอาบาด | 46.6 | 56.9 | |
| ลัคเนา | 46.4 | 54.1 | |
| ฮาวาลลี | 46.2 | 40.4 | |
| ฮาปูร์ | 45.7 | 53.3 | |
| จันดิการ์ห์ | 44.9 | 39.7 | |
| ชัยปุระ | 43.5 | 40.6 | |
| กัมปาลา | 42.9 | 48.3 | |
| คอร์รัมชาห์ร | 42 | 30 | |
| โปขระ | 41.8 | 18.2 | |
| อาบูดาบี | 40.2 | 44.7 | |
| ซีอาน | 36.6 | 40 | |
| ซูชาง | 36.4 | 41.4 | |
| ซินเซียง | 36.3 | 46.4 | |
| อันหยาง | 36.1 | 45.9 | |
| ฉือเจียจวง | 36 | 44.9 | |
| ไท่หยวน | 35.9 | 39.2 | |
| ลอนดอนตะวันออก | 35.9 | 7.1 | |
| คานธีนคร | 35.5 | 42.9 | |
การสำรวจข้างต้นมีข้อจำกัด ตัวอย่างเช่น ไม่ได้ครอบคลุมทุกเมืองทั่วโลก และจำนวนสถานีตรวจวัดในแต่ละเมืองอาจไม่เท่ากัน ข้อมูลนี้ใช้เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น
ออสเตรเลีย
มลพิษ PM ในพื้นที่เหมืองถ่านหินในออสเตรเลีย เช่นหุบเขาลาโทรบในรัฐวิกตอเรียและภูมิภาคฮันเตอร์ในรัฐนิวเซาท์เวลส์ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงปี 2004 ถึง 2014 โดยอัตราการเพิ่มขึ้นสูงขึ้นทุกปีตั้งแต่ปี 2010 ถึง 2014 [ 438 ]จากข้อมูลของบัญชีรายการมลพิษแห่งชาติ พบว่าการปล่อย PM , PM , โลหะ และไนโตรเจนออกไซด์ เพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับการผลิตถ่านหินที่เพิ่มขึ้นระหว่างปี 2008 ถึง 2018 เหมืองถ่านหินคิดเป็น 42.1% ของการปล่อย PM 10 ทั่วประเทศซึ่ง % เป็น PM [ 439 ]
ออสเตรเลียก็ได้รับผลกระทบจากไฟป่ารุนแรงเช่นกัน ฤดูไฟป่าปี 2019–20 เป็นที่รู้จักในออสเตรเลียในชื่อฤดูร้อนสีดำไฟป่าขนาดใหญ่เผาผลาญพื้นที่กว่า 186,000 ตารางกิโลเมตร ก่อให้เกิดกลุ่มควันและฝุ่นละออง ซึ่งทำให้ความเข้มข้นของผลึกน้ำแข็งเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีกิจกรรมฟ้าผ่าเพิ่มขึ้นถึง 270% และปริมาณน้ำฝนในพายุฟ้าผ่าเหนือทะเลแทสแมนเพิ่มขึ้น 240% [ 440 ]ฝุ่นแร่และอนุภาคควันจากการปล่อยมลพิษจากไฟป่าได้เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของอนุภาคบนพื้นผิวมหาสมุทร[ 441 ]
จีน
มลพิษทางอากาศในประเทศจีนเป็นปัญหาด้านสาธารณสุขมานานแล้ว โดยคาดว่ามีส่วนทำให้มีผู้เสียชีวิตก่อนวัยอันควรถึง 1.67 ล้านคนทั่วประเทศในปี 2020 การสัมผัสกับฝุ่นละอองเป็นปัจจัยเสี่ยงอันดับสี่ของการเสียชีวิตในประเทศ[ 442 ] PM ได้รับการระบุว่าเป็นปัจจัยหลักที่ก่อให้เกิดมลพิษจากฝุ่นละอองในบรรยากาศในประเทศจีน[ 443 ]
ระดับมลพิษในเมืองต่างๆ ของจีนอยู่ในระดับรุนแรงระหว่างปี 2010 ถึง 2014 ในปี 2011 ที่ปักกิ่งมีรายงานดัชนีคุณภาพอากาศ (AQI) ที่ "แย่มาก" ซึ่งเกิน 500 โดย 500 เป็นค่าสูงสุดตามสมมติฐานของมาตราส่วน [ 444 ] [ 445 ]เมื่อวันที่ 12 มกราคม 2013 ปักกิ่งรายงานค่า AQI สูงสุดตลอดกาลที่ "น่าตกใจ" ที่ 755 [ 445 ]ซึ่งเป็นค่าสูงสุดใน 18 จาก 24 ค่าที่วัดได้รายชั่วโมงที่ "เกินดัชนี" ซึ่งสอดคล้องกับความเข้มข้นของ PM ที่886 ไมโครกรัม/ลบ.ม. ซึ่งสูงกว่าระดับที่องค์การอนามัยโลกแนะนำต่อวันในขณะนั้นมาก25 μg/m 3 . [ 446 ] [ 447 ]
ในปี 2556 จีนได้นำแผนปฏิบัติการป้องกันและควบคุมมลพิษทางอากาศมาใช้เพื่อลดระดับมลพิษ[ 411 ] นับตั้งแต่นั้นมา คุณภาพอากาศในประเทศจีนก็ดีขึ้นอย่างมากเนื่องจากมาตรการลดมลพิษทางอากาศ[ 448 ] [ 449 ] ตั้งแต่ปี 2556-2560 ความเข้มข้นเฉลี่ยรายปีของ PM ลดลง 33.3% ใน 74 เมืองใหญ่ของจีน[ 442 ]ณ ปี 2564 มวลและความเป็นพิษของ PM ก็ลดลงเช่นกัน[ 450 ] การลดลงของ PM สัมพันธ์กับการลดลงของอัตราการเสียชีวิต[ 411 ]ในปักกิ่ง ความเข้มข้นเฉลี่ยรายปีของ PM ลดลง 65.9% ตั้งแต่ปี 2556 ถึง 2567 ปักกิ่งยังสร้างสถิติในปี 2567 ด้วยจำนวนวันที่คุณภาพอากาศดี/ปานกลาง 290 วัน นับตั้งแต่เริ่มการตรวจสอบ[ 451 ] [ 452 ]
ยุโรป

ยุโรปยังคงประสบปัญหาคุณภาพอากาศที่ไม่ดี ในปี 2021 องค์การอนามัยโลกได้เสริมความแข็งแกร่งให้กับระดับแนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับ PM ประจำปี โดยลดแนวทางปฏิบัติที่แนะนำจาก 10 μg/m3 เหลือ 5 μg/m3 [ 109 ] [ 78 ]ในปี 2023 สำนักงานสิ่งแวดล้อมแห่งยุโรป (EEA) รายงานว่า ในขณะที่สถานีตรวจวัดเพียง 1.2% เท่านั้นที่รายงานความเข้มข้นของ PM สูงกว่าค่าจำกัดประจำปีของสหภาพยุโรป (25 μg/m3) แต่ 92% บันทึกความเข้มข้นสูงกว่าระดับแนวทางปฏิบัติประจำปีขององค์การอนามัยโลก (5 μg/m3) [ 453 ]
ยุโรปมีโครงสร้างพื้นฐานด้านการวิจัยคุณภาพอากาศที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี มีการเก็บรวบรวมชุดข้อมูลระยะยาวของละอองลอยอินทรีย์ (OA) ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของอนุภาคขนาดเล็กกว่าไมครอนทั้งหมด (PM1 ตั้งแต่ปี 2013-2019 จากทั้งพื้นที่นอกเมืองและในเมือง ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้ง ละอองลอยอินทรีย์ (OA) มีสัดส่วนระหว่าง 20 ถึง 90% ของมวล PM1 และระบุแหล่งที่มาของการมีส่วนร่วมได้ ตัวอย่างเช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งมีส่วนร่วม 16% ต่อปี โดยต่ำที่สุดในช่วงฤดูร้อนและเพิ่มขึ้นเป็น 24% ในช่วงฤดูหนาว ค่าเฉลี่ยของ PM1 โดยรวมรวมถึงละอองลอยอินทรีย์ คาร์บอนดำ ไนเตรต ซัลเฟต แอมโมเนียม และคลอไรด์) อยู่ที่ 9.7 ± 7.9 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร และโดยทั่วไปจะสูงกว่าในพื้นที่ในเมืองมากกว่านอกเมือง ในบรรดารูปแบบที่สังเกตได้ พื้นที่ในเมืองแสดงให้เห็นถึงจุดสูงสุดในช่วงเช้าและเย็นเนื่องจากการจราจรในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน ทั้งพื้นที่ในเมืองและชนบทแสดงค่าที่ลดลงในช่วงกลางวันและมีค่าสูงสุดในช่วงเย็นอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากอนุภาคจากการเผาไหม้ชีวมวลเพื่อการทำความร้อน ผลกระทบจากการจราจรลดลงในช่วงสุดสัปดาห์ การทำอาหารเพิ่มขึ้นในช่วงเย็นและสุดสัปดาห์ และการเผาไม้ (เช่น เตาย่างแบบเปิดและเครื่องทำความร้อนในบ้าน) ก็เพิ่มขึ้นในช่วงสุดสัปดาห์เช่นกัน[ 109 ]
เกาหลีใต้
ณ ปี 2017 เกาหลีใต้มีมลพิษทางอากาศที่แย่ที่สุดในกลุ่มประเทศพัฒนาแล้วในOECD (องค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา) [ 454 ]จากการศึกษาที่ดำเนินการโดยNASAและNIERพบว่า 52% ของ PM ที่วัดได้ในสวนโอลิมปิก กรุงโซลในเดือนพฤษภาคมและมิถุนายน 2016 มาจากการปล่อยมลพิษในท้องถิ่น ส่วนที่เหลือเป็นมลพิษข้ามพรมแดนมาจากมณฑลซานตงของจีน (22%) เกาหลีเหนือ (9%) ปักกิ่ง (7%) เซี่ยงไฮ้ (5%) และรวมกัน 5% จากมณฑลเหลียวหนิงของจีน ญี่ปุ่น และทะเลจีนใต้[ 455 ]ในเดือนธันวาคม 2017 รัฐมนตรีสิ่งแวดล้อมจากเกาหลีใต้และจีนได้ลงนามในแผนความร่วมมือด้านสิ่งแวดล้อมจีน-เกาหลี (2018–2022) ซึ่งเป็นแผนห้าปีเพื่อร่วมกันแก้ไขปัญหาด้านอากาศ น้ำ ดิน และขยะ นอกจากนี้ยังมีการเปิดตัวศูนย์ความร่วมมือด้านสิ่งแวดล้อมในปี 2018 เพื่อสนับสนุนความร่วมมือ[ 456 ]
ประเทศไทย
PM และ PM ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างร้ายแรงและเชื่อมโยงกับอัตราการเสียชีวิตที่สูงในประเทศไทย มีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล: ในเขตเมืองของประเทศไทย เช่น กรุงเทพฯเมืองหลวงความเข้มข้นและความเสี่ยงจากการสัมผัส PM จะสูงขึ้นในช่วงฤดูแล้งที่อากาศเย็น (ธันวาคมถึงกุมภาพันธ์) [ 457 ] [ 458 ]
ระดับ PM และความเสี่ยงต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องมักจะรุนแรงกว่าในพื้นที่ทางเหนือ เช่นเชียงใหม่[ 459 ]ภูเขาที่ล้อมรอบเชียงใหม่ขัดขวางการไหลของอากาศและทำให้เกิดการผกผันของอุณหภูมิที่ดักจับมลพิษ [ 460 ] ใน ปี 2023 เชียงใหม่ซึ่งเป็นจุดหมายปลายทางยอดนิยมของนักท่องเที่ยว ได้รับการจัดอันดับให้เป็นเมืองที่มีมลพิษมากที่สุดใน 100 เมืองทั่วโลกโดยบริษัทคุณภาพอากาศของสวิตเซอร์แลนด์[ 461 ] [ 462 ]
ในเดือนมีนาคมและเมษายน พ.ศ. 2569 หมอกควันในเชียงใหม่มีระดับ PM ที่เป็นอันตราย อันเป็นผลมาจากไฟไหม้ในช่วงฤดูเผาป่า (มกราคมถึงเมษายน) ทำให้เกิดหมอกหนาทึบและทัศนวิสัยลดลงทั่วทั้งภูมิภาค[ 463 ] [ 464 ] [ 465 ] [ 460 ]เมื่อวันที่ 30 มีนาคม พ.ศ. 2569 มีรายงานระดับ PM 188 μg/m³ [ 464 ]ระดับ อนุภาคในภาคใต้ของประเทศไทยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน อันเป็นผลมาจากการเผาเศษพืชผลทางการเกษตรแบบเปิดในประเทศไทยและประเทศเพื่อนบ้านในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้[ 466 ]
มองโกเลีย
เมืองหลวงอูลานบาตาร์ ของ มองโกเลียมีอุณหภูมิเฉลี่ยรายปีประมาณ 0 องศาเซลเซียส ทำให้เป็นเมืองหลวงที่หนาวที่สุดในโลก[ 467 ] อูลานบาตาร์ตั้งอยู่ในหุบเขาแม่น้ำทูอูลล้อมรอบด้วยเทือกเขาเคนตีซึ่งสภาพเช่นนี้มักทำให้เกิดการผกผันของอุณหภูมิและดักจับมลพิษทางอากาศ การผกผันของอุณหภูมิมีความสัมพันธ์อย่างมากกับความเข้มข้นของอนุภาค[ 468 ]
การใช้ถ่านหินและไม้เป็นเชื้อเพลิงได้รับการระบุว่าเป็นแหล่งมลพิษทางอากาศที่สำคัญ[ 468 ] การให้ความร้อนส่วนใหญ่มาจากถ่านหิน ถ่านหินถูกเผาในโรงไฟฟ้า ให้ความร้อนแก่อพาร์ตเมนต์ของประชากรประมาณ 40% และในเตาในบ้านเกอร์แบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของประชากรอีก 60% [ 469 ] เขตเกอร์หรือชุมชนแออัดได้พัฒนาขึ้นเนื่องจากเศรษฐกิจตลาดใหม่ของประเทศและฤดูหนาวที่หนาวจัด คนยากจนในเขตเหล่านี้ปรุงอาหารและให้ความร้อนแก่บ้านไม้ของพวกเขาด้วยเตาในร่มที่ใช้ไม้หรือถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง มลพิษทางอากาศที่เกิดขึ้นมีลักษณะเฉพาะคือมีระดับของอนุภาค คาร์บอน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ เหล็ก สารหนู ตะกั่ว สังกะสี และนิกเกล ในระดับสูงมาก[ 470 ]การเผาถ่านหินยังก่อให้เกิดเถ้าลอย ซึ่งมีอนุภาคฝุ่นละเอียดใน ช่วงขนาดPM [ 471 ]
มลพิษในอูลานบาตาร์สูงกว่าในฤดูหนาวถึง 4–11 เท่าเมื่อเทียบกับฤดูอื่นๆ โดยการปล่อยมลพิษหลักจากการเผาไหม้เป็นสาเหตุสำคัญของมลพิษทางอากาศในฤดูหนาว[ 472 ] ระดับ PM สูงขึ้นในช่วงฤดูหนาว โดยเริ่มสูงขึ้นในเดือนตุลาคมและลดลงในเดือนเมษายน ในช่วงฤดูหนาวที่มีการใช้เครื่องทำความร้อนสูงสุด ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงกุมภาพันธ์ ความเข้มข้นเฉลี่ยรายชั่วโมงของ PM อาจเกิน1000 μg/m³ ซึ่งเป็นระดับอันตรายอย่างยิ่ง[ 472 ]ณ ปี 2021 องค์การอนามัยโลกแนะนำขีดจำกัด PM เฉลี่ยต่อปี ไว้ที่15 μg/m³ [ 473 ] [ 78 ] มลพิษ ทางอากาศในฤดูหนาวในอูลานบาตาร์มีความเชื่อมโยงกับการลดลงของอัตราการ ตั้งครรภ์และผลลัพธ์การคลอดบุตรตามฤดูกาล รวมถึงผลลัพธ์ด้านสุขภาพเชิงลบอื่นๆ[ 474 ]
นับตั้งแต่ปี 2010 การเติบโตอย่างรวดเร็วและรูปแบบการพัฒนาเศรษฐกิจที่ไม่สม่ำเสมอทำให้ความยากจนและมลพิษทางอากาศแย่ลง[ 475 ]มองโกเลียได้ริเริ่มโครงการหลายอย่างเพื่อปรับปรุงความพร้อมของแหล่งความร้อน เชื้อเพลิง และเตา[ 476 ] เมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม 2019 รัฐบาลมองโกเลียได้ออกคำสั่งห้ามเผาถ่านหินดิบในอูลานบาตาร์ และให้เงินอุดหนุนถ่านหินอัดแท่งที่ผ่านการกลั่นแล้วซึ่งมีการปล่อยมลพิษต่ำกว่าเป็นเชื้อเพลิงทางเลือก ส่งผลให้มีรายงานว่า PM ลดลง 60% ในช่วงฤดูหนาวปี 2019-2020 [ 476 ]
สหรัฐอเมริกา
หลังจากมีการบังคับใช้กฎหมายอากาศสะอาดในปี 1970 คุณภาพอากาศในสหรัฐอเมริกาดีขึ้น โดยมีการลดลง 79% ในการปล่อยมลพิษรวมของสารมลพิษตามเกณฑ์และสารตั้งต้นตั้งแต่ปี 1970-2024 ตั้งแต่ปี 2000-2024 ระดับ PM ลดลง 46% (รายปี) และ 45% (24 ชั่วโมง) ในขณะที่ PM ลดลง 36% (24 ชั่วโมง) [ 477 ]
นับตั้งแต่ปี 2018 ไฟป่าเป็นแหล่งกำเนิดของอนุภาคฝุ่นละอองและโอโซนจำนวนมาก ในปี 2020 พื้นที่ 1.7 ล้านเฮกตาร์ถูกไฟไหม้ในแคลิฟอร์เนีย ในปี 2023 ไฟป่าในแคนาดาส่งผลให้เกิด "วันที่มีควัน" จำนวนมากทั่วสหรัฐอเมริกา[ 477 ] [ 478 ] [ 479 ] [ 480 ]
- ค่าเฉลี่ยความเข้มข้นของมลพิษทางอากาศทั่วประเทศในสหรัฐอเมริกาลดลงอย่างต่อเนื่อง ระหว่างปี 1990-2024
- ปริมาณการปล่อยมลพิษระดับชาติ จำแนกตามแหล่งที่มา สหรัฐอเมริกา ปี 2024
- เขตปกครองของสหรัฐฯ ที่ละเมิดมาตรฐาน PM ระดับชาติ เดือนกุมภาพันธ์ 2569
- เขตปกครองของสหรัฐฯ ที่ละเมิดมาตรฐาน PM ระดับชาติ มิถุนายน 2561
ดูเพิ่มเติม
- เครื่องกรองอากาศ
- ดัชนีคุณภาพอากาศ | กฎหมายคุณภาพอากาศ
- ASTDR
- ไบโอแอโรโซล
- คาร์บอนดำ
- CCN (นิวเคลียสควบแน่นของเมฆ)
- การขึ้นรูปชิป
- ห้องปลอดเชื้อ
- การควบคุมการปนเปื้อน
- เกณฑ์สารปนเปื้อนในอากาศ
- ฝุ่น
- การประเมินความเสี่ยง | วิทยาศาสตร์ด้านความเสี่ยง
- ปุ๋ย | สารกำจัดศัตรูพืช
- หมอก | หมอกซุปถั่ว
- ฝุ่นละอองฟุ้งกระจาย
- อุตสาหกรรมหนัก
- รายชื่อเมืองที่มีมลพิษน้อยที่สุดตามความเข้มข้นของฝุ่นละอองขนาดเล็ก
- รายชื่อเมืองที่มีมลพิษมากที่สุดตามความเข้มข้นของฝุ่นละอองขนาดเล็ก
- เศษโลหะ | ขี้เลื่อย
- นีเอชเอส
- การปล่อยมลพิษที่ไม่ใช่ไอเสีย
- การสัมผัสฝุ่นละอองจากการทำงาน
- เครื่องช่วยหายใจ
- การรีไซเคิล
- เครื่องขัด
- สารแขวนลอย
ผลกระทบต่อสุขภาพ:
- ผลกระทบต่อสุขภาพจากเถ้าถ่านหิน
- ผลกระทบต่อสุขภาพจากยาฆ่าแมลง
- ผลกระทบต่อสุขภาพจากแร่ใยหิน
- ผลกระทบต่อสุขภาพจากขี้เลื่อย
ที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ:
หมายเหตุ
- ^หรือเรียกอีกอย่างว่าฝุ่นละอองในบรรยากาศหรืออนุภาคละอองลอยในบรรยากาศ
- ^ PMหมายถึง ฝุ่นละอองแขวนลอย
- ^ ข้อจำกัด PMตั้งแต่วันที่ 21 กันยายน 2552
- ^ข้อ น. ตั้งแต่วันที่ 4 ธันวาคม 2549
- ^ ข้อจำกัด PMตั้งแต่วันที่ 27 มีนาคม 2561
- ^วงเงินสูงสุดต่อปี ตั้งแต่ปี 2024
- ^ขีดจำกัดรายวันตั้งแต่ปี 2007
- ^ยกเลิกข้อจำกัดรายปีในปี 2549
- ^ขีดจำกัดรายวันตั้งแต่ปี 1987 [ 408 ]
- ^ค่าเฉลี่ย 3 ปีของเปอร์เซ็นไทล์ที่ 98 รายปี
อ่านเพิ่มเติม
- Hinds, William C.; Zhu, Yifang (2022). เทคโนโลยีละอองลอย: คุณสมบัติ พฤติกรรม และการวัดอนุภาคในอากาศ (ฉบับที่สาม). โฮโบเคน, นิวเจอร์ซีย์: ไวลีย์. ISBN 978-1-119-49404-1.
- "น้ำหนักของตัวเลข: มลพิษทางอากาศและ PM " Undark . 9 สิงหาคม 2018. สืบค้นเมื่อ23 สิงหาคม 2025 .
ลิงก์ภายนอก
ควบคุม
- "แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับคุณภาพอากาศภายในบ้านเมื่อทำการปรับปรุงบ้าน"สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา 7 มกราคม 2558
- "ฝุ่นละออง: เรียนรู้เกี่ยวกับผลกระทบของมลพิษจากฝุ่นละออง กฎหมายที่เกี่ยวข้องกับฝุ่นละออง และสิ่งที่คุณสามารถทำได้เพื่อจัดการกับมัน"สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งรัฐวิกตอเรีย 25 มิถุนายน 2568
- การควบคุมฝุ่นจากการก่อสร้างด้วยระบบดูดฝุ่นแบบติดตั้งบนเครื่องมือ (ไฟล์ PDF 4 หน้า พร้อมรูปภาพ)
- ระบบระบายอากาศเฉพาะจุด (Local Exhaust Ventilation หรือ LEV) คืออะไร? , GOV.UK
- ควันจากการเชื่อม: ปกป้องคนงานของคุณ GOV.UK
- ชุดฝึกอบรมเครื่องมือด้านสิ่งแวดล้อมเดือนสิงหาคม 2562 จากสมาคมก่อสร้างฮ่องกงพร้อมเคล็ดลับที่เป็นประโยชน์มากมายพร้อมภาพประกอบเกี่ยวกับการควบคุมมลพิษจากอนุภาค ( เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม 2566)
คนอื่น
- Earth Minute ของ NASA: ฉันชื่อแอโรโซล
- แผนที่ แสดงการกระจายตัวของ PM ทั่วโลกในปัจจุบัน | แผนที่ แสดงการกระจายตัวของ PM และ PM ทั่วโลกในปัจจุบัน | แผนที่ แสดงการกระจายตัวของ PM , PM และ PM
- แผนที่โลกปัจจุบันแสดงความหนาแน่นเชิงแสงของละอองลอยอินทรีย์ในแสงสีเขียว
- มลพิษทางอากาศทั่วโลก: แผนที่แสดงดัชนีคุณภาพอากาศแบบเรียลไทม์ | เกี่ยวกับเรา
- แผนที่คุณภาพอากาศ | เกี่ยวกับเรา
- แหล่งที่มาของอนุภาคขนาดเล็กที่สามารถหายใจเข้าไปได้และอนุภาคแขวนลอยขนาดเล็ก EPD HK. * เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 21 กันยายน 2024