PM 2.5 กับอุตสาหกรรม ตอนที่ 3: สารมลพิษทางอากาศกับผลกระทบแสนอันตราย

บทบัญญัติใน “แผนจัดการสารพิษทางอากาศ” ตามกฎหมายอากาศสะอาดของสหรัฐอเมริกา ฉบับแก้ไข ค.ศ. 1990 ได้ให้คำจำกัดความของสารพิษทางอากาศไว้ว่า “สารพิษทางอากาศ (Hazardous Air Pollutants: HAPs) หรือมลพิษทางอากาศที่เป็นพิษ (Toxic Air Pollutants or Air Toxics) คือ มลพิษในอากาศที่เป็นสารก่อมะเร็งหรือมีผลกระทบต่อสุขภาพร้ายแรง เช่น ทำให้เกิดการพิการของเด็กแรกเกิด หรือมีผลร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ”

โดยทั่วไป มลพิษทางอากาศที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงในภาคอุตสาหกรรมแบ่งได้เป็นหลายกลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่เป็นก๊าซ คือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน (NO_X) ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) และก๊าซมีเทน (CH₄) ฝุ่นละออง ควันดำและควันขาว กลุ่มที่เป็นโลหะหนัก กลุ่มสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และกลุ่มสารไดออกซิน/ฟิวแรน[1]

สารแต่ละกลุ่มมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของคนทั้งคล้ายคลึงกันและแตกต่างกัน

อันตรายของสารกลุ่มก๊าซ

ก๊าซแต่ละประเภทสามารถส่งผลกระทบทั้งคล้ายคลึงกันและแตกต่างกันเช่นเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse effect) ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นก๊าซที่มีพิษต่อร่างกายเมื่อได้รับในปริมาณที่เข้มข้นในระดับหนึ่ง นั่นคือจะลดความสามารถของเลือดในการนำออกซิเจนจากปอดไปยังเนื้อเยื่อต่างๆ ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจนทำให้เกิดกรดไนตริกซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนอาคารบ้านเรือนและทำให้เกิดหมอกควันที่เรียกว่า สม็อก (Smog) หมอกควันนี้เกิดจากการทำปฏิกิริยากับสารไฮโดรคาร์บอนและแสงแดด ส่วนก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (Nitrogen dioxide: NO₂) จะมีอันตรายมากขึ้นสำหรับผู้ป่วยที่เป็นโรคหอบหืด โดยจะทำให้เกิดอาการเร็วขึ้นหากได้รับก๊าซนี้ในระดับสูง ในขณะที่ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur dioxide: SO₂)เป็นก๊าซที่มีกลิ่นฉุนแสบจมูก เกิดจากส่วนประกอบกำมะถันในเชื้อเพลิง เมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและความชื้นจะเป็นกรดกำมะถัน ที่สามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคหลอดลมอักเสบเรื้อรัง ก๊าซ SO₂ ยังทำให้น้ำฝนที่ตกลงมามีสภาพความเป็นกรดมากขึ้น ซึ่งจะทำลายระบบนิเวศ ป่าไม้ แหล่งน้ำ สิ่งมีชีวิตต่างๆ รวมถึงการกัดกร่อนอาคารและโบราณสถาน ทั้งนี้ โรงงานอุตสาหกรรมเป็นแหล่งกำเนิดก๊าซ SO₂ ถึงร้อยละ 60 ของทั้งหมดที่เกิดจากเชื้อเพลิง และก๊าซมีเทนเป็นก๊าซที่มีความเสถียรกว่าก๊าซตัวอื่น จึงทำปฏิกิริยายาก แต่ก็เป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติที่ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกหรือโลกร้อนมากที่สุด

อันตรายของฝุ่นละออง

สำหรับฝุ่นละออง บางส่วนเกิดจากเขม่าของการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ปล่อยออกมาจากปล่องไอเสียของโรงงานอุตสาหกรรม และบางส่วนเกิดจากการจัดเก็บเชื้อเพลิงภายในโรงงาน ฝุ่นละอองในรูปของเขม่าจากปล่องควันของโรงงานที่ใช้เชื้อเพลิงแข็ง โดยเฉพาะลิกไนท์ที่มีสัดส่วนของเถ้าสูงจะทำให้เกิดฝุ่นละอองมากกว่าการใช้น้ำมันเตา ฝุ่นละอองที่เกิดจากการเผาไหม้ของลิกไนต์ปกติจะมีขนาดระหว่าง 1-75 ไมครอน นอกจากฝุ่นละอองแล้ว การเผาไหม้ของลิกไนท์ยังทำให้มีเศษผงจำนวนมากเกิดขึ้น ซึ่งมีขนาดโตกว่า 75 ไมครอน[2] ดังนั้นชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้จะมีผลต่อการเกิดฝุ่นละอองโดยตรง

เนื่องจากฝุ่นละอองเป็นของแข็งที่ลอยแขวนอยู่ในบรรยากาศได้ (Suspended Particulate Matter: SPM) ฝุ่นละอองยิ่งมีขนาดเล็กจึงยิ่งสามารถแขวนลอยอยู่ในอากาศได้นาน โดยเฉพาะฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 0.5 ไมครอน อาจจะแขวนลอยอยู่ในอากาศได้นานเป็นปี และเมื่อมีการรวมตัวในบรรยากาศด้วยปฏิกิริยาทางฟิสิกส์ หรือปฏิกิริยาทางเคมี หรือปฏิกิริยาเคมีแสง (Photochemical reaction) ฝุ่นละอองเหล่านี้จะมีชื่อเรียกต่างกันไปตามลักษณะการรวมตัว เช่น ควัน (Smoke) ฟูม (fume) หมอกน้ำค้าง (mist) เป็นต้น[3]

ฝุ่นละอองที่ลอยแขวนอยู่ในอากาศบางชนิดอาจมีสารก่อมะเร็งปนเปื้อนหรือเคลือบอยู่ เช่น สารเคมีประเภทโพลีไซคลิก อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: PAHs) และกลุ่มสาร VOCs หากเป็นดังนั้นจะสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหรือทำลายสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ (Deoxyribonucleic acid: DNA) ในร่างกายของคนได้ หรืออาจนำไปสู่การกลายพันธุ์ (Mutations) ของดีเอ็นเอ และส่งผลให้เกิดมะเร็งปอด (Lung Cancer) หรือมะเร็งในอวัยวะอื่นๆ ที่เป็นอวัยวะเป้าหมายของสารก่อมะเร็งชนิดนั้นๆ ในระยะต่อไป[4]

ภาพโดย: วีระพงษ์ กังวานนวกุล

อนุภาคขนาดเล็กอีกแบบหนึ่งที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิง ได้แก่ ควันดำและควันขาว

ควันดำคือ อนุภาคของถ่านหรือคาร์บอนเป็นผงเขม่าเล็กๆ ที่เหลือจากการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นส่วนใหญ่ เช่น รถเมล์ รถพิกอัปดีเซล รถขนาดใหญ่โดยทั่วไป และจากโรงงานอุตสาหกรรม ควันดำนอกจากจะบดบังการมองเห็นและเกิดความสกปรกแล้ว ยังสามารถเข้าสู่ปอดโดยการหายใจเข้าไป และสะสมในถุงลมปอด ดังนั้นจึงเป็นสารที่ก่อให้เกิดโรคมะเร็ง หรือเป็นตัวนำสารให้เกิดโรคมะเร็งปอด และทำให้หลอดลมอักเสบได้

ส่วนควันขาวเกิดจากเครื่องยนต์ที่ไม่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดี โดยเฉพาะรถจักยานยนต์เก่า ควันขาวคือ สารไฮโดรคาร์บอน หรือน้ำมันเชื้อเพลิงที่ยังไม่ถูกเผาไหม้ แล้วถูกปล่อยออกมาทางท่อไอเสีย สารไฮโดรคาร์บอน เมื่อโดนแสงอาทิตย์จะเกิดปฏิกิริยา สร้างก๊าซโอโซนอันเป็นพิษภัยที่แรงขึ้น[5]

อันตรายของโลหะหนัก

โลหะหนักสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ทั้งทางการกิน หายใจ และสัมผัสทางผิวหนัง หากเนื้อเยื่อในร่างกายมีการสะสมของโลหะหนักในปริมาณมาก จะทำให้เกิดภาวะเป็นพิษจากโลหะหนักและส่งผลกระทบโดยตรงต่อร่างกายได้ทั้งในระยะสั้นและระยะยาว ความเป็นพิษจากโลหะหนักเมื่อเข้าสู่ร่างกายจะรุนแรงกว่าโลหะทั่วไป แบ่งความรุนแรงต่อกลไกระดับเซลล์ คือทำให้เซลล์ตาย เปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการทำงานของเซลล์ เป็นตัวการทำให้เกิดเซลล์มะเร็ง ทำให้เกิดความผิดปกติทางรหัสพันธุกรรมและทำให้เกิดความเสียหายต่อโครโมโซมทางพันธุกรรม[6]

การเผาไหม้เชื้อเพลิงและการใช้โลหะหนักในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ เป็นแหล่งกำเนิดสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้มีการแพร่กระจายของโลหะหนักในอากาศ ดิน และแหล่งน้ำ

ภาพโดย: ฝ้ายคำ หาญณรงค์

อันตรายของสารอินทรีย์ระเหยง่าย

สำหรับสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์และกระบวนการผลิตของภาคอุตสาหกรรมมีผลกระทบต่อบรรยากาศโลกและสุขภาพของประชาชนหลายประการ

ผลกระทบของสาร VOCs ต่อบรรยากาศโลกและสิ่งแวดล้อมเกิดขึ้นเนื่องจาก VOCs เป็นสารตั้งต้นที่ทำให้เกิดโอโซนที่ระดับพื้นผิวโลก โอโซนเป็นสารพิษที่เกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาเคมีแสง (Photochemical Reaction) ระหว่าง VOCs ที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่หมดหรือไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงและทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) เมื่อมีแสงแดดจัด ซึ่งจะมีอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน[7]

VOCs สามารถส่งผลกระทบต่อสุขภาพในหลายระดับ เนื่องจาก VOCs เป็นกลุ่มสารที่มีทั้งแบบที่เป็นพิษและไม่เป็นพิษ และเป็นกลุ่มสารประกอบที่มีหลายร้อยชนิด ทั้งนี้ จากการเทียบเคียงกับรายการ “สารพิษทางอากาศ” ตาม “แผนจัดการสารพิษทางอากาศ” ของสหรัฐอเมริกา มีการระบุถึง VOCs ที่เป็นพิษอยู่ประมาณ 150 ชนิด ดังนั้นจึงอาจประมาณได้ว่ามี VOCs ที่เป็นพิษที่พบเจือปนอยู่ในบรรยากาศที่เราหายใจอยู่ประมาณ 150 ชนิด

สำหรับกลไกการเกิดพิษของ VOCs มีทั้งในรูปผลเฉียบพลัน (Acute Effects) และผลเรื้อรัง (Chronic Effects) และอาจจัดเป็นสารก่อมะเร็ง (Carcinogenic) ไม่ใช่สารก่อมะเร็ง (Non-carcinogenic) หรืออาจมีผลทั้งแบบที่ไม่เป็นสารก่อมะเร็งและเป็นสารก่อมะเร็ง[8]

ในประเทศสหรัฐอเมริกา สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม สหรัฐอเมริกา (United Stated Environmental Protection Agency: US. EPA) ได้จัดทำบัญชีรายชื่อออกมาเป็นรายการ “สารพิษทางอากาศ” มีจำนวน 189 ชนิด และในจำนวนนี้เป็นสาร VOCs อยู่ 150 ชนิด รายการสารพิษทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม สหรัฐอเมริกา จะต้องดำเนินการควบคุมและจัดทำข้อกำหนดออกมาเพื่อจัดการและควบคุมการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม[9]

สำหรับประเทศไทย จากการดำเนินโครงการพัฒนาระบบทำเนียบการปลดปล่อยและเคลื่อนย้ายมลพิษ  หรือเรียกสั้นๆ ว่า โครงการนำร่อง JICA-PRTR ที่มีการรวบรวมสารมลพิษที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมจากโรงงานอุตสาหกรรม ทั้งภายในและภายนอกนิคมอุตสาหกรรมของอำเภอเมือง จังหวัดระยอง ช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2556-2559 พบว่า ในบรรยากาศของพื้นที่นี้มีสาร VOCs  อย่างน้อยถึง 32 ชนิด และสารอื่นๆ อีก 7 ชนิด ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มเดียวกับ “สารมลพิษทางอากาศ” ภายใต้การควบคุมของกฎหมายอากาศสะอาดของสหรัฐอเมริกา[10]

อันตรายของกลุ่มสารไดออกซิน/ฟิวแรน

กลุ่มสารไดออกซินและฟิวแรนเป็นกลุ่มสารพิษร้ายแรงที่สามารถเข้าสู่ร่างกายของคนได้จากการบริโภค การหายใจ และการสัมผัสทางผิวหนัง โดยส่วนใหญ่มนุษย์ได้รับสารไดออกซินจากการรับประทานอาหารที่ปนเปื้อนสารไดออกซิน โดยเฉพาะอาหารประเภทไขมันสูง ส่วนทางการหายใจและการสัมผัสทางผิวหนังคือ ได้รับสารกลุ่มนี้ที่ปนเปื้อนอยู่ในสิ่งแวดล้อม เช่น การหายใจที่มีฝุ่นหรือขี้เถ้าหรืออากาศปนเปื้อนเข้าไปในร่างกาย รวมถึงการสัมผัสสารเหล่านี้ในสถานที่ทำงาน เป็นต้น

องค์การวิจัยโรคมะเร็งระหว่างประเทศ (International Agency for Research on Cancer: IARC) ได้จัดให้สารไดออกซิน ซึ่งเป็นสารที่มีความเป็นพิษสูงสุด เป็นสารก่อมะเร็งกลุ่ม 1 คือ ผ่านการพิสูจน์แล้วว่าเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ (Known Human Carcinogen) ความเป็นพิษของไดออกซินมีทั้งแบบระยะสั้นและระยะยาว

ความเป็นพิษระยะสั้นคือ เมื่อได้รับสารไดออกซินในปริมาณมาก สามารถทำให้เกิดอาการผิดปกติทางผิวหนัง เช่น ผิวหนังไหม้ เป็นตุ่มสิวหัวดำ และเยื่อบุตาอักเสบ หรือทำให้ตับทำงานผิดปกติ

ความเป็นพิษระยะยาวคือ กรณีที่ได้รับไดออกซินเป็นเวลานานๆ จะเกิดผลกระทบต่อระบบภูมิคุ้มกัน  ระบบประสาท ระบบต่อมไร้ท่อ และระบบสืบพันธุ์ และที่สำคัญคือ ทำให้เกิดมะเร็งในอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย สตรีมีครรภ์ที่ได้รับสารชนิดนี้เป็นเวลานานอย่างต่อเนื่อง อาจจะทำให้ทารกในครรภ์ผิดปกติ เป็นต้น[11]