3
บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1 อนุภาคมลสารภายในอากาศ อนุภาคมลสารประกอบด้วยอนุภาคของของแข็งและของเหลว ซึ่งประกอบด้วยสารที่แตกต่าง กัน แต่อนุภาคจะมีสารประกอบทางเคมีแตกต่างกันและอาจแตกต่างกันในเรื่องของขนาด รูปร่าง อนุ ภ าคมลสารมี แ หล่ ง ก าเนิ ด จากกระบวนการเผาไหม้ กิ จ กรรมในโรงงานอุ ต สาหกรรมและ แหล่งกาเนิดตามธรรมชาติ ส่วนประกอบของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในอากาศจะแตกต่างกันตามเวลา และสถานที่ที่เกิด แหล่งกาเนิดที่สาคัญของอนุภาคมลสารมาจากยานพาหนะ อุตสาหกรรม ขยะ เถ้า ภูเขาไฟ ไฟป่า และรวมถึงละอองเกสรดอกไม้ จาแนกออกเป็นชนิดต่างๆ ได้ดังนี้ 1) ฝุ่นขนาดใหญ่ (grit) เป็นของแข็งที่สามารถลอยปะปนอยู่ในอากาศ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง มากกว่า 500 ไมครอน 2) ฝุ่นตก (dust fall) คือ ฝุ่นละอองที่มีอยู่ในอากาศและตกลงสู่พื้นเบื้องล่างได้ โดยปกติแล้ว ฝุ่นตกเป็นอนุภาคของของแข็งที่มีขนาดเล็กมากไม่อาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจนมีขนาดใหญ่สามารถ มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า มีขนาดโดยเฉลี่ย 20-40 ไมครอน ฝุ่นตกใช้เป็นดัชนีที่สาคัญของมลพิษทาง อากาศ 3) ฝุ่น (dust) เป็นอนุภาคของแข็งขนาดเล็กที่ลอยปะปนอยู่ในอากาศ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ระหว่าง 0.25-500 ไมครอน อาจจะเป็นสารอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์ 4) ละออง (mist) คื อ อนุ ภ าคที่ เ ป็ น ของเหลวซึ่ ง เกิ ด จากการควบแน่ น ของไอหรื อ ก๊ า ซ บางอย่างหรือเกิดจากการแยกตัวของของเหลวที่มาจากกระบวนการบางอย่าง เมื่อความเข้มข้นของ ละอองไอสูงจนลดความสามรถในการมองเห็นเรียกว่า หมอก (fog) 5) ขี้เถ้า (fly ash) หรือขี้เถ้าลอยที่ปลิว ออกมากับไอเสี ย เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงมี ขนาดเฉลี่ยประมาณ 3-80 ไมครอน 6) ควัน (smoke) คือ อนุภาคของคาร์บอนที่รวมตัวกับอนุภาคของของเหลวที่มาจากการเผา ไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2.0 ไมครอน 7) ไอควัน หรือฟูม (fume) คือ ของแข็งที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน ส่วนใหญ่เกิดจากการ ควบแน่น (condensation) ของไอจากปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่าง 8) ละอองลอย (aerosol) คื อ อนุ ภ าคของของแข็ ง หรื อ ของเหลวที่ แ ขวนลอยอยู่ ใ น บรรยากาศและมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1.0 ไมครอน 9) หมอกควัน (smog) เป็นภาวะที่ใช้เรียกการเกิด smoke และ fog ร่วมกัน 10) การขัดสีโลหะ มักจะก่อให้เกิดอนุภาคขนาดใหญ่หลายไมครอน อนุภาคที่เล็กกว่านั้น (0.1-1 ไมครอน) เกิดจากการกลั่นตัวของไอระเหย ขนาดของอนุภาคมลสารต่างๆ ดังแสดงในตารางที่ 2.1
4
ตารางที่ 2.1 ขนาดทั่วไปของอนุภาคมลสาร สาร
ขนาดเล็กสุด (ไมครอน)
ขนาดใหญ่สุด (ไมครอน)
40 25 20 10 3 20 1.5 0.03
500 250 200 150 110 60 40 1
ละอองน้า ผงถ่านหิน ฝุ่น ผงซีเมนต์ ขี้เถ้า เกสรดอกไม้ หมอก ควันน้ามัน ที่มา: วงศ์พันธ์ ลิมปเสนีย์ และคณะ, 2543
2.2 แหล่งกาเนิดฝุ่นละออง อนุ ภ าคฝุ่ น ละอองที่ แ ขวนลอยฟุ้ ง กระจายอยู่ ใ นบรรยากาศทั่ ว ไปนั้ น อาจเกิ ด ได้ จ าก แหล่งกาเนิดโดยตรงแล้วแพร่กระจายสู่บรรยากาศจากแหล่งกาเนิดนั้น หรือเกิดจากปฏิกิริยาต่างๆใน บรรยากาศ เช่ น การรวมตั ว ด้ ว ยปฏิ กิ ริ ย าทางฟิ สิ ก ส์ ปฏิ กิ ริ ย าทางเคมี ปฏิ กิ ริ ย าทางแสง (photochemical reaction) ทาให้เกิดเป็นอนุภาคขึ้นและแพร่กระจายเข้าสู่ภายในอาคารที่อยู่ใน บริเวณแหล่งกาเนิดนั้นด้วย ซึ่งการแบ่งตามแหล่งกาเนิดอนุภาคฝุ่นละอองแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้ 2.2.1 อนุภาคฝุ่นที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ (natural particle) เกิดจากกระแสลมที่พัดผ่ านตามธรรมชาติทาให้ เกิดฝุ่น เช่น ดิน ทราย ละอองน้า เขม่ า ควั น จากไฟป่ า ฝุ่ น เกลื อ จากทะเล ภู เ ขาไฟ และเกิ ด จากปฏิ กิ ริ ย าโฟโตเคมิ ค อลของก๊ า ซ (photochemical gas reactions) ซึ่งเกิดระหว่างก๊าซโอโซนในธรรมชาติ และสารไฮโดรคาร์บอน เป็นผลทาให้เกิดอนุภาคที่มีขนาดเล็กซึ่งมีรัศมีน้อยกว่า 0.2 ไมครอน 2.2.2 ฝุ่นละอองที่เ กิดจากกิจกรรมของมนุษย์ (anthropogenic particle) ยังแบ่งได้หลาย ประเภทดังต่อไปนี้ 1) การคมนาคมขนส่ง ซึ่ ง เกิ ด การเผาไหม้ น้ ามั น เชื้ อ เพลิ ง จากยานพาหนะหรื อ รถประเภทต่ า งๆ เช่ น เครื่องยนต์ดีเซล มีการปล่อยควันดาซึ่งเป็นอนุภาคของคาร์บอนจานวนมากที่เกิดจากการสันดาปไม่ สมบูรณ์ของน้ามันดีเซล หรือการปล่อยควันขาวซึ่งเป็นละอองไอของน้ามันหล่อลื่น เป็นต้น นอกจากนี้ การขนส่งหิน ดิน ทราย ซีเมนต์หรือท่อวัสดุอื่นๆที่ไม่คลุมด้วยผ้าใบ หรือถนนสกปรกทาให้เกิ ดฝุ่น ละอองติดอยู่ที่ล้อ หรือถนนซึ่งขณะรถแล่นจะทาให้เกิดการกระจายตัวของฝุ่นละอองอยู่ในอากาศ
5
2) การก่อสร้าง การก่อสร้างหลายชนิดมักมีการเปิดหน้าดินก่อนการก่อสร้าง ซึ่งทาให้เกิดฝุ่นได้ง่าย เช่น อาคารสิ่งก่อสร้าง การปรับปรุงสาธารณูปโภค การก่อสร้างอาคารสูง ทาให้เกิดฝุ่นปูนซีเมนต์ถูก ลมพัดออกจากอาคารหรือการรื้อถอนทาลายอาคารหรือสิ่งก่อสร้าง เป็นต้น 3) โรงงานอุตสาหกรรม การเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น น้ามันเตา ถ่านหิน ฟืน แกลบ เพื่ อนาพลังงานไปใช้ใน กระบวนการผลิตทาให้เกิดฝุ่นละออง เช่น ขี้เถ้าบิน (coal fly ash) จากโรงงานไฟฟ้า กระบวนการ ผลิตที่มีฝุ่นออกมา เช่น การโม่หิน การผลิตปูนซีเมนต์ นอกจากนี้ ในอุตสาหกรรมที่มีการปลดปล่อย ออกไซด์ของไนโตรเจน และไฮโดรคาร์บอน ออกสู่บรรยากาศยังสามารถทาให้เกิดอนุภาคฝุ่นละออง ในอากาศได้ โดยเกิดจากปฏิกิริยาโฟโตเคมิคอลระหว่างออกไซด์ของไนโตรเจนและไฮโดรคาร์บอน ซึ่ง เรียกว่า smog reaction ได้อนุภาคที่มีรัศมีขนาดเล็กกว่า 0.2 ไมครอน 4) การเผาวัสดุในที่โล่งแจ้ง การเผาขยะมูลฝอยหรือวัสดุต่างๆ ฝุ่นละอองที่เกิดจากแหล่งกาเนิดชนิ ดต่างๆ จะ ถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศแล้วอาจจะแขวนลอยในบรรยากาศ หรือถูกพัดพาไปโดยการพัดพาของ อากาศและกระแสลม ฝุ่นละอองที่มีขนาดใหญ่ น้าหนักมากจะแขวนลอยในบรรยากาศได้ไม่นานก็ตก กลับด้วยแรงโน้ มถ่วงของโลก เรียกว่าการตกกลับแบบแห้ง (dry deposition) ส่ วนฝุ่นละอองที่มี ขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 10 ไมครอน จะแขวนลอยในบรรยากาศได้นานกว่า ฝุ่นละอองที่ มีขนาดเล็กนี้สามารถตกกลับแบบเปียก (wet deposition) ได้ 2 รูปแบบ คืออนุภาคฝุ่นจะเข้าไปเป็น แกนกลางให้ ไอน้าเกาะแล้ วรวมตัว อยู่ในเมฆเรียกว่า Rain out และการตกกลั บโดยฝนตกชะเอา อนุภาคฝุ่นในบรรยากาศลงมา เรียกว่า wash out (ขวัญฤทัย ทองบุญฤทธิ์, 2553) 2.3 สัณฐานของฝุ่นละออง ฝุ่นละอองในอากาศโดยปกติจะไม่เป็นทรงกลม มีลักษณะสัณฐานของอนุภาคแตกต่างกัน ซึ่ง โดยส่วนใหญ่จะขึ้นกับแหล่งกาเนิดของอนุภาคนั้นๆ ของแข็งที่เกิดจากการควบแน่น เช่น เถ้าลอย (fly ash) เกสรดอกไม้ จะมีลักษณะค่อนข้างเป็นทรงกลม เส้นใยของขนสัตว์ ฝ้าย แก้ว แอสเบสตอส และเส้นใยสังเคราะห์ต่างๆ มักเป็นทรงกระบอก สินแร่โดยปกติอาจจะมีรูปทรงไม่เป็นระเบียบ เป็น ปุยสะเก็ด (flakelike) หรือก้อนรวม (agglomerates) อนุภาคที่เกิดจากการรวมตัวกันในขณะลอยอยู่ ในอากาศหรือเกิดจากการเย็นตัวของแก๊สร้อน รูปร่างที่เห็นจะเหมือนลูกโซ่ (chainlike) และเป็น ฟล็อก (flocs) กลุ่มอนุภาครวมตัวหลวมๆ เช่น ฝุ่นละอองจากท่อไอเสียรถยนต์ และมักเกิดจากการ สันดาปอย่างไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงซึ่งผลิตอนุภาคคาร์บอนจานวนมาก (วนิดา จีนศาสตร์, 2551) 2.4 การแพร่กระจายของมลสาร มลสารในอากาศที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกาเนิดแบบจุดหรือแบบกระจายจะถูกกระจายไป หรือทาให้เข้มข้นขึ้นโดยสภาวะและสภาพภูมิประเทศ วัฏจักรของมลสารในอากาศเริ่มด้วยการพาและ ฟุ้งกระจายผ่านอากาศแล้วสิ้นสุดลงเมื่อมลสารทับถมบนพืช พื้นน้า พื้นดิน และอื่นๆ ในบางพื้นที่ สภาวะของอากาศและภูมิประเทศจะชักนาทาให้เกิดการสะสมของมลสารเป็นผลให้ความเข้มข้นของ
6
มลสารเพิ่มขึ้นทาให้เกิดการสึกกร่อนของสิ่งก่อสร้าง และส่งผลกระทบกระเทือนต่อสุขภาพอนามัย และพืชผลต่างๆ ในเมืองที่มีพื้นที่กว้างขวางมลสารสามารถปล่ อยออกมาจากแหล่งกาเนิด ได้เป็น จานวนมากและมีลักษณะมลสารแตกต่างกัน ทั้งเป็นแบบจุดและเป็นพื้นที่แล้วกระจายไปทั่วพื้นที่ ภูมิภาคนั้น แต่ละที่ตั้งในเมืองจะได้รับมลสารแตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับกระแสลมที่พัดผ่านไปมา มีตึกสูง แตกต่างกัน ทาให้ มลสารพัดพาไปในทิศทางที่แตกต่างกัน ซึ่งถ้าต้องการควบคุมความเข้มข้นของ มลสาร ณ สถานที่ ห นึ่ ง ไม่ ใ ห้ มี ค วามเข้ ม ข้ น เกิ น ขี ด ก าหนดก็ ต้ อ งควบคุ ม การปล่ อ ย มลสารจาก แหล่งกาเนิดต่างๆ ที่มีส่วนทาให้มลสารนั้นเพิ่มขึ้น ดังนั้นการกระจายของมลสารในบรรยากาศมีกลไก ที่สาคัญ 3 ประการคือ 1) การเคลื่อนไหวของอากาศที่พามลสารไปตามทางลม 2) ความแปรปรวนของบรรยากาศที่ทาให้มลสารกระจายไปทุกทิศทาง 3) การฟุ้งกระจายของมลสารเนื่องจากความแตกต่างของความเข้มข้น นอกจากนี้คุณสมบัติทางแอโรไดนามิก เช่น ขนาด รูปร่าง และน้าหนักของมลสาร จะมีผลต่อ อัตราที่มลสารที่ไม่ใช้ก๊าซตกลงสู่พื้นดินหรือลอยตัวขึ้น ฉะนั้นการฟุ้งกระจายของมลสารของแต่ละ พื้นที่ย่อมแตกต่างกันออกไป เช่น ภายในเมืองใหญ่มีการฟุ้งกระจายมลสารได้รอบทิศทาง ทั้งนี้เพราะ ในเมืองใหญ่มีอาคาร ตึ ก สิ่ งก่อสร้าง ทาให้ ความเข้มข้น และลั กษณะการฟุ้งกระจายของมลสาร แตกต่างจากเขตนอกเมืองที่ไม่มีสิ่งปลูกสร้าง การฟุ้งกระจายของมลสารย่อมกระจายตัวได้อิสระ โดย ความเร็วลมและทิศทางของลมมีผลต่อการฟุ้งกระจายของมลสารด้วยการไหลของอากาศเรียกว่า การ ไหลแบบแปรปรวนเมื่อมีการเคลื่อนที่แบบกระแสวน หมายถึง ส่วนของอากาศที่เคลื่อนไหวแบบอิสระ ในลักษณะขึ้นลงเช่นเดียวกับกระแสวนที่เกิดจากการไหลแปรปรวนในท่อ ในบรรยากาศเวลากลางวัน ความร้อนทาให้เกิดการแปรปรวนของบรรยากาศเนื่องจากความแปรปรวนเพิ่มขึ้น ทาให้ความเร็วลม ระดับต่างๆส่งผลให้การฟุ้งกระจายของมลสารเปลี่ยนแปลงไปด้วย (ขวัญฤทัย ทองบุญฤทธิ์, 2553) 2.5 การตกสะสมของฝุ่นจากบรรยากาศ กระบวนการตกสะสมของฝุ่ น จากบรรยากาศ แบ่งได้ 2 ชนิด คือการตกสะสมแบบแห้ ง (dry deposition) และการตกสะสมแบบเปียก (wet deposition) การตกสะสมแบบแห้งและแบบ เปียก คือกระบวนการที่ก๊าซชนิดต่างๆ ในบรรยากาศตลอดจนอนุภาคเคลื่อนย้ายตัวจากบรรยากาศ ตกลงสู่แหล่งรับที่มีพื้นที่ผิวต่างๆ โดยที่ความสามารถในการตกสะสมทั้งสองชนิดดังกล่าว ขึ้นอยู่กับ ปัจจัยสาคัญดังนี้คือ สถานะของสิ่งที่สนใจว่าอยู่ในรูปก๊าซหรืออนุภาค ความสามารถในการละลายได้ จานวนการตกในพื้นที่นั้นๆ ลักษณะภูมิประเทศ และชนิดของพื้นผิวปกคลุมในบริเวณที่สนใจ 2.5.1 การตกสะสมแบบแห้ ง (dry deposition) หมายถึง สารทุกชนิด เช่น ก๊าซซัลเฟอร์ ไดออกไซด์ หรืออนุภาคซัลเฟตที่ตกตะกอนสะสมจากบรรยากาศในสภาวะไอหรือก๊าซ ที่ไม่ใช่ฝนตก ลงสู่แหล่งรองรับบนพื้นโลก เช่น 1) การดูดซับหรือดูดซึมก๊าซโดยพืช ดิน น้า และผิววัสดุต่างๆที่มนุษย์ผลิต 2) การตกตะกอนเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกของอนุภาคที่ค่อนข้างหยาบ 3) การชนของอนุภาคละเอียดบนผิววัสดุ หรือพืช
7
ปัจจัยที่มีผลต่อการตกสะสมแบบแห้งของก๊าซหรืออนุภาคก็คือ ระดับสภาพความปั่นป่วน ของอากาศ คุณสมบัติทางเคมีของอิออนตัวที่ตก และลักษณะพื้นผิวของบริเวณที่สนใจตามธรรมชาติ สาหรับก๊าซ ความสามรถในการละลายและปฏิกิริยาเคมีจะมีผลต่อการดูดเข้าสู่พื้นผิวของแหล่งรับได้ และสาหรับอนุภาค ขนาด ความหนาแน่น และรูปทรงของอนุภาค เป็นเครื่องกาหนดความสามารถใน การถูกจับโดยพื้นผิวต่างๆของแหล่งรับเช่นกัน 2.5.2 การตกสะสมแบบเปียก (wet deposition) หมายถึง ปริมาณของสารที่เคลื่อนย้ายจาก บรรยากาศโดยฝน หิมะ หรื อน้ ารูปแบบอื่นๆลงสู่พื้นโลก และกระบวนการเปลี่ ยนแปลงของก๊าซ ของเหลวและของแข็งจากบรรยากาศลงสู่พื้นโลกในระหว่ างเกิดฝนตก โดยทั่วไปจะปรากฏในรูป ฝนกรดที่มีสาเหตุมาจาก H2SO4 และ NHO3 (จากการวิเคราะห์น้าฝนพบ SO42- และ NO3- เป็นหลัก) โดย SO2/SO3 หรือ NO2 ทาปฏิกิริยาและละลายอยู่ในเมฆและน้าฝนในรูปของกรดซัลฟิวริกและ กรดไนตริก (ขวัญฤทัย ทองบุญฤทธิ์, 2553) 2.6 ผลกระทบจากมลพิษทางอากาศ มลพิษทางอากาศมีผลกระทบต่อสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมหลายอย่าง เช่น สุขภาพ อนามัยของคนและสัตว์ ทาลายพืช ทาให้วัตถุเสียหาย สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง ลดระยะการ มองเห็น และเป็นเหตุราคาญ เป็นต้น 2.6.1 ผลกระทบต่อระยะการมองเห็น ก๊าซส่วนมากในบรรยากาศแสงส่องผ่านได้ ยกเว้นก๊าซ ไนโตรเจนไดออกไซด์ ที่มีสีน้ าตาล และก๊าซปริมาณน้อย เช่น ฟลูออรีน คลอรีนโบรมีน และก๊าซ อินทรีย์บางอย่าง แต่มีในอากาศน้อยมากจึงไม่มีนัยสาคัญต่อระยะการมองเห็น มีเพียงกลุ่มหมอกปน ควันหรือสม็อก ที่มักมีสีน้าตาลเนื่องจากมีก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ปริมาณสูงจากท่อไอเสียรถยนต์ที่ มีผลต่อการมองเห็น 2.6.2 ผลกระทบต่อวัสดุ สารมลพิษทางอากาศทาให้วัสดุต่างๆเสียหายได้ เกิดความสกปรก การสึกกร่อน หรือเกิดปฏิกิริยาทางเคมี ทาให้อาคารผุกร่อนได้ ได้แก่ ควัน ฝุ่นละออง หรืออนุภาคที่ เป็นกรดหรือด่างทาให้ข้าวของเสียหายได้ 2.6.3 ผลกระทบต่อระบบนิเวศ อากาศเสียทาให้การเจริญเติ บโตของพืชชะงัก ทาลาย คลอโรฟิลล์และการสังเคราะห์แสง ทาให้การเจริญเติบโตช้าหรืออาจตายได้ โดยธรรมชาติน้าฝนจะมี ก๊ า ซคาร์ บ อนไดออกไซด์ ล ะลายอยู่ เมื่ อ พิ จ ารณาถึ ง ความสามารถในการละลายน้ าของก๊ า ซ คาร์บอนไดออกไซด์ใ นทางทฤษฎีแล้ว น้าฝนตามธรรมชาติ จะมีสภาพเป็นกรดเล็กน้อย คือมีค่าความ เป็นกรดเป็นด่างที่ประมาณ 5.6 (ค่าความเป็นกรดเป็นด่างที่ 7.0 จัดว่ามีสภาพเป็นกลาง) อย่างไร ก็ตาม ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน เป็นสารมลพิษทางอากาศที่สาคัญที่ สามารถทาให้น้าฝนมีสภาพเป็นกรดมากขึ้นก็ได้ การที่ฝนมีความเป็นกรดมากขึ้นทาให้เกิดอันตรายต่อ ระบบนิเวศวิทยาในดิน แหล่งน้า ป่าไม้ ที่ได้รับน้าฝน 2.6.4 ผลเสียต่อสภาวะภูมิอากาศ การที่มีฝุ่นละอองแขวนลอยอยู่ในบรรยากาศเป็นจานวน มากหรื อ การเกิ ด photochemical smog จะบดบั ง ทั ศนวิ สั ย (visibility) ท าให้ ร ะยะทางในการ มองเห็นผ่านอากาศลดลง ไม่ สามารถมองเห็นวัตถุในระยะทางไกลๆได้ นอกจากนี้ ฝุ่นละอองยังทา หน้าที่กั้นและสะท้อนแสงแดดที่ส่องมายังผิวโลกทาให้ผิวโลกมีอุณหภูมิลดลง
8
2.6.5 ผลกระทบต่ อ สุ ข ภาพ ผลเสี ย ที่ มี ต่ อ สุ ข ภาพอนามั ย ของมนุ ษ ย์ เ ป็ น ผลเสี ย ที่ มี ความสาคัญมากที่สุด อันตรายที่เกิดขึ้นอาจเริ่มตั้งแต่การก่อให้เกิดความราคาญ ระคายเคือง เกิดการ เปลี่ ย นแปลงในร่ า งกายโดยไม่ แ สดงอาการ จนกระทั่ ง มี อ าการชั ด เจนและถึ ง ขั้ น เสี ย ชี วิ ต ใน ที่สุด นอกจากนี้แล้ว อันตรายต่อสุขภาพอาจจะไม่ได้เกิดขึ้นโดยตรงเนื่องจากสารมลพิษทางอากาศ เพียงอย่างเดียว แต่อาจเกิดโดยทางอ้อมจากโรคแทรกซ้อนที่เกิดขึ้น เมื่อร่างกายมีความอ่อนแอจาก การได้รับหรือสัมผัสกับสารมลพิษทางอากาศ โดยปกติแล้วมนุษย์เราจะรับสารมลพิษทางอากาศเข้าสู่ ร่างกายโดยการหายใจและโดยการสัมผัสทางผิวหนังและนัยน์ตา (วนิดา จีนศาสตร์, 2551) 2.7 แนวทางในการลดปัญหามลพิษทางอากาศ 1) กาหนดให้มีและบังคับใช้มาตรฐานคุณภาพอากาศ 2) สารวจและตรวจสอบคุณภาพอากาศจากแหล่งกาเนิดต่างๆเป็นประจา 3) ลดปริมาณมลพิษทางอากาศจากแหล่งกาเนิด ทาได้โดยการเปลี่ยนชนิดของเชื้อเพลิง ที่ใช้ การปรับปรุงกระบวนการผลิต การลดมลพิษจากยานพาหนะ 4) ใช้มาตรการทางกฎหมายเพื่อควบคุมมลพิษทางอากาศตาม พรบ.สิ่งแวดล้อม พ.ศ. 2535 พระราชบัญญัติโรงงาน พ.ศ. 2535 เช่น ประกาศเรื่อง มาตรฐานการระบายมลพิษ ประกาศเรื่ อง มาตรฐานคุณภาพอากาศในบรรยากาศ เป็นต้น 5) เผยแพร่ความรู้แก่ผู้ประกอบการและประชาชนได้รับทราบและเข้าใจเกี่ยวกับความสาคัญ ของอากาศบริ สุ ทธิ์ และอัน ตรายที่ เกิ ดจากมลพิษ ทางอากาศ รวมถึงให้ ท ราบระเบีย บ กฎเกณฑ์ มาตรฐานต่างๆที่ทางราชการกาหนดขึ้นเพื่อควบคุมมลพิษทางอากาศ และเพื่อให้ประชาชนปฏิบัติ ตามได้อย่างถูกต้อง (ปิยะวดี ศรีผง และดวงรัตน์ สุขกลัด, 2552) 2.8 ความเป็นพิษของโลหะหนัก ความเป็นพิษของโลหะหนักเกิดจากโลหะหนักที่ร่างกายได้รับทางระบบต่างๆของร่างกายไป รบกวนการทางานของระบบเอ็นไซม์ของเซลล์ และจับยึดกับเยื่อหุ้มเซลล์ทาให้การควบคุมการลาเลียง ของสารต่างๆของเยื่อหุ้มเซลล์ผิดปกติไป โลหะหนักบางชนิดมีผลต่อสมบั ติทางด้านโครงสร้างหรือ เคมีไฟฟ้าของเซลล์ ความเป็นพิษของโลหะหนักขึ้นอยู่ กับรูปแบบทางเคมีของสารประกอบของโลหะ หนักแต่ละชนิดและเส้นทางที่ร่างกายได้รับเข้าไป เช่น ทางระบบหายใจ ระบบทางเดินอาหาร และ ผิวหนัง ผลของความเป็นพิษของโลหะหนักในสิ่งมีชีวิตเกิดจากกลไกระดับเซลล์ 5 แบบ (ทรงพล โต้ชารี, 2555) 1) ทาให้เซลล์ตาย 2) เปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการทางานของเซลล์ 3) เป็นตัวการชักนาให้เกิดมะเร็ง 4) เป็นตัวการทาให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรม 5) ทาความเสียหายต่อโครโมโซม ซึ่งเป็นปัจจัยทางพันธุกรรม
9
นอกจากนี้สารโลหะหนักยังแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม ตามความเป็นพิษต่อร่างกาย ดังนี้ 1) กลุ่มที่ทาให้เกิดโรคเกี่ยวกับระบบการหายใจ ส่วนใหญ่เป็นอนุภาคของโลหะหนัก ที่แขวนลอยในอากาศ ได้แก่ เหล็ก ทังสเตน และไนโอเบียม 2) กลุ่มที่ทาให้เกิดโรคเกี่ยวกับอวัยวะภายใน เช่น ตับ ไต และหัวใจ ธาตุโลหะหนัก ที่เป็นพิษได้แก่ โครเมียม โมลิบดีนัม วาเนเดียม นิกเกิล โคบอลต์ ทองแดง และแคดเมียม 3) กลุ่มโลหะหนักที่มีพิษร้ายแรงจนเกินความสามารถที่จะรักษาให้ห ายได้ ได้แก่ ปรอท ตะกั่ว แมงกานีส สารหนู และพลวง (พรพรรณ พนาปวุฒิกุล, 2549) 2.8.1 ตะกั่ว ตะกั่ ว เป็ น แร่ ธ าตุ ป ระเภทโลหะหนั ก เป็ น สารพิ ษ ที่ ก่ อ ให้ เ กิ ด อั น ตรายต่ อ สิ่ ง มี ชี วิ ต สารตะกั่วที่แพร่กระจายเข้าสู่อากาศกลายเป็นสารมลพิษทางอากาศ เกิดจากกิจการอุตสาหกรรมที่ใช้ สารตะกั่วในขบวนการผลิต เช่น โรงงานถลุงและหลอมตะกั่ว โรงงานทาแบตเตอรี่ ทาหม้อน้ารถยนต์ สีทาบ้าน ตะกั่วเป็นพิษ เป็นภาวะที่พบได้เป็นครั้งคราวทั้งในเด็กและผู้ใหญ่ อาจพบการรับพิษตะกั่ว จากแหล่งต่างๆ เช่น 1) โรงงานทาแบตเตอรี่ห รือถ่านไฟฉาย ร้านอัดแบตเตอรี่ หรือขายแบตเตอรี่ ร้าน เจียระไนเพชรพลอย (ซึ่งมีเครื่องมือที่มีตะกั่วเป็นส่วนประกอบ) โรงพิมพ์ที่ใช้ตัวพิมพ์ทาจากสารตะกั่ว ร้านเชื่อมโลหะ เป็นต้น 2) ใช้ เ ปลื อ กแบตเตอรี่ ที่ ทิ้ ง แล้ ว มาเป็ น เชื้ อ เพลิ ง เคี่ ย วน้ าตาล หรื อ มาปู ล าดเป็ น ทางเดิน 3) ดื่มน้าที่มีสารตะกั่วเจือปน เช่น น้าจากบ่อที่ปนเปื้อนสารตะกั่ว หรือ น้าจากท่อที่มี ส่วนผสมของตะกั่วมากเกินไป 4) สี ท าบ้ า นและสี ที่ ใ ช้ ท าของเล่ น ที่ มี ส ารตะกั่ ว เจื อ ปน เด็ ก อาจหยิ บ กิ น โดย รู้เท่าไม่ถึงการณ์ บางครั้งอาจเป็นกันทั้งครอบครัวหรือทั้งหมู่บ้านหรือทั้งโรงงาน ถ้าหากมีการรับสาร ตะกั่วจากแหล่งเดียวกัน เช่น ดื่มน้าจากบ่อเดียวกัน หรือ ทางานในโรงงานเดียวกัน 5) แป้งทาเด็กที่มีสารตะกั่วเจือปน (เช่น ร้านขายยานาแป้งที่ใช้ผสมสีทาบ้าน มาขาย เป็นแป้ง ทาแก้ผดผื่นคัน) ผู้ปกครองซื้อมาทาเด็กโดยรู้เท่าไม่ถึงการณ์จนเกิดพิษตะกั่วเรื้อรัง สาเหตุเกิดจากการสูดเอาไอตะกั่ว หรือกินหรือสัมผัสสารตะกั่ว (ดูดซึมผ่านผิวหนัง) เป็น เวลานานจนร่างกายมีการสะสมสารตะกั่วถึงระดับที่เป็นพิษ มักเกิดจากการประกอบอาชีพในโรงงาน ที่มีสารตะกั่ว หรือเกิดจากความประมาท ความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ และเกิดจากการเล่นซนของเด็ก ๆ อาการผู้ป่ วยอาจแสดงอาการได้หลายอย่าง เช่น ปวดบิดในท้องอย่างรุนแรงโดยหาสาเหตุไม่พบ ร่วมกับอาการท้องผูกหรือไม่ก็ถ่ายเป็นเลือดอาจมีอาการซีด เนื่องจากเม็ดเลือดแดงถูกทาลายเร็วขึ้น และสร้างได้น้อย เนื่องจากพิษของตะกั่วที่มีต่อระบบเลือด อาจมีอาการปลายประสาทอักเสบ ซึ่งจะ พบในผู้ใหญ่มากกว่าเด็ก และที่พบได้บ่อยคือ ประสาทมือเป็นอัมพาต ทาให้ข้อมือตก เหยียดไม่ขึ้ น และประสาทเท้าเป็นอัมพาต ทาให้ปลายเท้าตกเดินขาปัด พิษที่ร้ายแรง ได้แก่ ภาวะผิดปกติทางสมอง ซึ่งจะพบมากในเด็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเด็กต่ากว่า 5 ปี ส่วนผู้ใหญ่พบได้น้อย เด็กจะมีอาการเดินเซ อาเจียน ซึม เพ้อ บุคลิกเปลี่ยนไปจากเดิมนามาก่อนแล้วจะมีอาการชักและหมดสติ ถ้าหากไม่ได้รับ
10
การรักษา ก็มักจะตายในที่สุดหรือไม่สมองอาจพิการและปัญญาอ่อน ส่วนในคนที่ได้รับพิษตะกั่วเรื้อรัง อาจมีอาการอ่อนเพลีย ปวดศีรษะ นอนไม่หลับ หงุดหงิด เบื่ออาหาร น้าหนักลด ปวดตามข้อและ กล้ามเนื้อ ขาเป็นตะคริว บางคนอาจพบรอยสีเทาๆดาๆของสารตะกั่วที่ขอบเหงือก ในคนที่ไม่มีฟันจะ ไม่พบอาการนี้และในเด็กก็มีโอกาสพบได้น้อย การรักษาหากสงสัยควรส่งโรงพยาบาล ถ้ามีอาการชัก ให้ฉีดไดอะซีแพม ก่อนส่งควรตรวจดูระดับตะกั่วในเลือด (มักพบสูงกว่า 80 ไมโครกรัม ต่อเลือด 100 มิลลิลิตร) สารคอโพรพอร์ไพริน (coproporphyrin) ในปัสสาวะ จะมีค่าสูงกว่า 50 ไมโครกรัมต่อ ปัสสาวะ 100 มิลลิลิตร สาหรับการป้องกัน คนที่ทางานเกี่ยวกับสารตะกั่ว (เช่น โรงงานแบตเตอรี่) ควรหามาตรการป้องกันโดยการจัดสภาพการทางานให้ปลอดภัย (เช่น มีเสื้อคลุมป้องกันพิษตะกั่ว มี อ่างน้าและห้องอาบน้าพอเพียง มีทางระบายไม่ให้มีการสะสมของฝุ่นตะกั่ว) ห้ามสูบบุหรี่ และ กิน อาหารในห้องที่มีสารตะกั่ว และควรมีการตรวจระดับตะกั่วในเลือดและปัสสาวะทุก 6 เดือน ถ้าพบว่า ระดับตะกั่วสูงควรให้หยุดงานหรือเปลี่ยนไปทางานที่ไม่เกี่ยวข้องกับสารตะกั่ว ถ้าสูงมากควรให้กินยา ลดสารตะกั่ว ถึงแม้จะยังไม่มีอาการแสดงก็ตาม (พิมล เรียนวัฒนา, 2539) 2.8.2 แคดเมียม ในธรรมชาติแคดเมียมจะเป็นธาตุที่อยู่ร่วมกับสังกะสีและตะกั่ว ดังนั้นในการถลุงแร่จึงได้ ธาตุทั้งสามออกมาพร้ อมกั น ส าหรั บแคดเมี ยมนี้นิยมนามาใช้ ทาอัล ลอย และเคลื อบโลหะต่างๆ รวมทั้ง ยั ง น ามาทาแบตเตอรี่ นิ กเกิล แคดเมี ย ม และพลาสติก ด้ว ย (มลิ ว รรณ บุ ญเสนอ, 2549) นอกจากนี้ยังมีเหตุการณ์ระบาดพิษของแคดเมียมในประเทศญี่ปุ่น เนื่องจากโรงผลิตแร่ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี ได้ทิ้งกากแร่ที่มีแคดเมียมและโลหะอื่นๆ ปล่อยน้าเสียปะปนกับน้าธรรมชาติเข้าสู่ไร่ นาที่ปลูก ข้าวและพืชผักต่างๆ ทาให้มีแคดเมียมปนเปื้อนอยู่ในเมล็ดข้าวและอาหาร เป็นเหตุให้แคดเมียมเข้าสู่ ร่างกายเกิดอาการของโรคพิษ แคดเมียม ผู้ป่วยพันกว่าคนที่ได้รับ สารแคดเมียมจะมีอาการเจ็บปวด ทรมาน โดยในระยะเริ่มต้นมีอาการปวดแขน ขา สะโพก เมื่อประคบหรือแช่น้าร้อนจะหายบริเวณฟัน ที่ติดกับเหงือกจะมีวงแหวนสีเหลืองเรียกว่า วงแหวนแคดเมียม ระยะต่อมาจะมีการกระตุกตามข้อใน ร่างกาย เริ่มมีอาการปวดร้าวในระยะที่มีอาการรุนแรงมากขึ้น ซึ่งระยะนี้ต้องใช้เวลาของการได้ รับ แคดเมียมสะสมนานถึง 20-30 ปี ผู้ป่วยจะเจ็บปวดมากทั่วร่างกายจนเดินไม่ไหวน้าหนักของร่างกาย จะกด กระดูกสันหลัง เรียกว่า โรคอิไตอิไต (Itai-Itai disease) ซึง่ แปลว่า โรคปวดเจ็บจนร้องโอ๊ยโอ๊ย การเข้าสู่ร่างกายของแคดเมียมมี 2 ทาง คือ 1) ทางปาก โดยการกินอาหารที่มีการปนเปื้อนของแคดเมียม เช่น อาหารทะเล 2) ทางจมูก โดยการหายใจเอาควัน หรือฝุ่นของแคดเมียมเข้าไป เช่น ในเหมืองสังกะสี ปริมาณของแคดเมียมมากกว่า 300 มิลลิกรัมอาจทาให้คนกินตายได้แต่ปริมาณต่าสุด 10 มิลลิกรัม จะทาให้มีอาการพิษของแคดเมียมแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน ส่วนในบรรยากาศปริมาณ ฝุ่นของแคดเมียมหรือควันของแคดเมี ยมออกไซด์ต้องไม่เกิน 0.05 มิลลิกรัม/ลูกบาศก์เมตร มนุษย์จะ ได้รั บ แคดเมี ยมจากอาหาร อากาศ น้า และจากใบยาสู บ ส าหรับผู้ไม่สู บบุห รี่แหล่งที่จะรับเข้าสู่ ร่างกายที่ สาคัญคือ จากอาหารเนื่องจากส่ วนประกอบของอาหาร เช่น ข้าวจะสะสมแคดเมี ยมใน ปริมาณสูงถ้าปลูกที่ดินมีการปนเปื้อนของแคดเมียม ทัง้ นี้เพราะพืชสามารถดูดซึมแคดเมี ยมไว้ได้ดีกว่า โลหะอื่นๆ สาหรับผู้สูบบุหรี่ได้รับแคดเมี ยมจากใบยาสูบในบุหรี่อีกทางหนึ่งทาให้ร่างกายมีปริมาณ
11
แคดเมี ย ม (body burden) สู ง เป็ น 2 เท่ า ของผู้ ที่ ไ ม่ สู บ บุ ห รี่ ส่ ว นผู้ ป ระกอบอาชี พ ในโรงงาน อุตสาหกรรมจะได้รับ แคดเมียมเข้าสู่ร่างกายทางหายใจในรูปของฝุ่นหรื อควัน ถ้ามีการปนเปื้อนของ แคดเมียมที่มือ หรือผู้สูบบุหรี่ในขณะทางานอาจเข้าทางปากได้ อาการพิษเฉียบพลันจากการกิน จะมี อาการคลื่นไส้ อาเจียน ท้องเสีย ปวดศีรษะ ปวดกล้ามเนื้อ มีน้าลายไหล ปวดท้อง ช็อค (shock) ไต และตับ ถูกทาลายจากการหายใจ (ควันของแคดเมียม) จะมีอาการเจ็บหน้าอก หายใจสั้น มีกลิ่นโลหะ ในปาก ไอมีเสมหะเป็นฟองหรือมีเสมหะเป็นเลือด อ่อนเพลีย ปวดเจ็บขา ต่อมาปัสสาวะจะน้อยลง เริ่มมีไข้ มีอาการของปอดอักเสบ อาการพิษเรื้อรัง จากการหายใจ มีอาการไอ สูญเสียการรับกลิ่น น้าหนักลด โลหิตจาง (anemia) หายใจลาบาก ฟันมีคราบเปื้อนสีเหลือง ตับและไตอาจถูกทาลาย การรักษาถ้าผู้ป่วยได้รับแคดเมียมทางการหายใจให้ปฏิบัติดังนี้ 1) เคลื่อนย้ายผู้ป่วยออกไปบริเวณอื่น 2) รักษาอาการ pulmonary edema (ปอดบวมน้า) 3) ให้ Calcium disodium edetate (EDTA) ทางเส้นเลือดดา หรือฉีดเข้ากล้ามเนื้อ ในปริมาณ 25 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม วันละ 2 ครั้ง นาน 1 สัปดาห์ อาจให้ซ้าอีกครั้งได้ หลังจากที่หยุด ให้ยาครั้งแรกแล้ว 2 วัน ห้ามให้ DIMERCAPROL และถ้าได้รับแคดเมียมทางการกิน 1) ให้นมหรือไข่ที่ตีแล้ว เพื่อลดการระคายเคืองของทางเดินอาหาร 2) ลดการดูดซึมแคดเมียม โดยการถ่ายท้องด้วย fleet's phosphosoda (เจือจาง 1:4 ด้วยน้า) 30-60 มิลลิลิตร 3) ถ้าผู้ป่วยยังมีอาการคงอยู่ให้ EDTA 4) รักษาอาการตับไตที่ถูกทาลาย 2.8.3 ทองแดง ทองแดงเป็ น โลหะที่ มี ค วามหนาแน่ น จุ ด เดื อ ด และจุ ด หลอมเหลวสู ง พบได้ ต าม ธรรมชาติทั้งในดิน หิน น้า และอากาศ อาจอยู่ในรูปธาตุอิสระหรือสารประกอบ เช่น Cu2O, Cu2S, CuF, CuSO4 และ CuFeS2 เป็นต้น ทองแดงเป็นตัวนาความร้อนและไฟฟ้าที่ดีรองจากเงิน ปัจจุบันจึง มีการนามาใช้ในอุตสาหกรรมหลายชนิด เช่น ใช้ผลิตลวด สายไฟ ท่อน้า นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารเคมี ทางการเกษตร สารก าจั ด ศั ต รู พื ช และสั ต ว์ ร บกวนต่ า งๆ การท าสี ย้ อ ม เป็ น ต้ น ส่ ง ผลให้ มี ก าร แพร่กระจายของทองแดงสู่สิ่งแวดล้อมมากขึ้น ซึ่งเราอาจได้รับทองแดงจากการหายใจ การน้าดื่ม การ บริ โ ภคอาหารในชีวิตประจ าวัน ทองแดงมีค วามจาเป็นต่อร่างกายสิ่ งมี ชีวิต ถ้าได้ รับในปริมาณที่ เหมาะสมกับร่างกายโดยเป็นส่วนประกอบที่สาคัญในกระดูกและกล้ามเนื้อ การแก้ไขการเกิดพิษและ วิธีการป้องกันการเกิดพิษ มีดังนี้ ผิวหนั ง : ควรสวมเสื้ อผ้าที่รัดกุมและมีเครื่องป้องกันร่างกายก่อนการปฏิบัติงานที่ เกี่ยวข้องกับสารทุกครั้ง เมื่อสารพิษถูกผิวหนังรีบล้างออกด้วยสบู่และน้าสะอาด ถ้าสารพิษกระเด็น หรือหกเปื้อนเสื้อผ้า ต้องรีบเปลี่ยนเสื้อผ้าทันที แล้วล้างผิวด้วยสบู่และน้าสะอาด จากนั้นรีบนาส่ง โรงพยาบาล
12
ตา : ควรมีเครื่องป้องกันสายตาที่เหมาะสมก่อนการปฏิบัติงานที่เกี่ยวกับสาร (ไม่ควร สวม contact lens ขณะทางานเกี่ยวข้องกับสารเคมี) เมื่อสารพิษกระเด็นเข้าตา ต้องรีบล้างออกด้วย น้าสะอาดจานวนมากสลับกับการค่อยๆกระพริบตาขึ้น-ลง จากนั้นรีบนาส่งโรงพยาบาลทันที การหายใจ : เมื่อหายใจรับเอาสารเข้าไปเป็นจานวนมาก ต้องรีบเคลื่อนย้ายผู้ได้รับสาร ออกจากบริเวณนั้น ไปสู่บริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวก ถ้าหยุดหายใจให้รีบทาการผายปอด แล้วรีบ นาส่งโรงพยาบาลทันที 2.8.4 เหล็ก เหล็ กเข้าสู่ ร่ า งกายโดยการหายใจไอฝุ่ นหรือไอฝุ่ นของเหล็ กเข้าไป หรือโดยการกิ น อาหารหรือน้าที่ปนเปื้อนเข้าไป เหล็กที่กินเข้าไปจะถูกดูดซึมเข้าไปสู่เยื่อเมือกของทางเดินอาหาร อวัยวะเป้าหมายของเหล็ก ได้แก่ ระบบหายใจ ทางเดินอาหาร ระบบประสาท ตับ ระบบสร้างเม็ด เลือด และระบบต่อมไร้ท่อ อาการพิษจากเหล็กแบบภาวะเฉียบพลัน สามารถแบ่งอาการทางคลินิก ของภาวะเป็นพิษจากเหล็กได้เป็น 4 ระยะ โดยระยะที่ 1 (1/2-6 ชั่วโมงหลังจากรับประทาน) ผู้ป่วย จะมีอาการคลื่นไส้ อาเจียน ปวดท้อง อาจจะมีถ่ายเป็นเลือด และช็อคได้ จากการสูญเสียน้า ระยะ ที่ 2 (6-12 ชั่วโมงหลัง จากรับประทาน) เป็นช่วงที่ผู้ป่วยอาจจะไม่มีอาการ ระยะที่ 3 (12-48 ชั่วโมง หลังจากรับประทาน) ผู้ป่วยจะมีอาการทางระบบทางเดินอาหารอีกครั้ง ผู้ป่วยอาจจะมีภาวะช็อค ซึ่ง เป็นแบบ hypovolumic shock ซึ่งเป็นผลจากทั้ง systemic effect และภาวะแทรกซ้อนจาก local effect ผู้ป่วยอาจจะมีภาวะ metabolic acidosis อย่างมาก อาจจะมีอาการทางสมองเช่น ชัก หรือ coma จากการที่มี brain edema จากนั้นผู้ป่วยจะมีอาการที่เกิดจากการทาลายอวัยวะโดยตรง เช่น hepatitis, myocarditis และ renal failure ระยะที่ 4 (4-6 สัปดาห์หลังจากรับประทาน) ผู้ป่วยมี อาการอาเจี ย นจากการที่ มี pyrolic obstruction ได้ ภาวะเรื้ อ รั ง พบได้ น้ อ ยในกรณี ข องการ รับประทานเหล็ก มีรายงานในอัฟริกาใต้ ซึ่งดื่มเหล้าที่มีการกลั่นในอุปกรณ์ที่มีเหล็กเจือปนอยู่มาก หรือในกรณีของ hemochromatosis ซึ่งพบได้บ่อยในประเทศไทยคือ ผู้ ป่วย thallasemia ที่ได้รับ การให้เลือดมากๆ สภาพที่เกิดขึ้นจะเกิดจากการที่ ferrous ion ขัดขวางต่อ lipid peroxidase ของ organelles ต่างๆ ใน cells และ lysosomes ทาให้มีการทาลายเซลล์ต่างๆ อวัยวะที่เกี่ยวข้องคือ ตับ หัวใจ ตับอ่อน ข้อต่างๆ โดยเฉพาะข้อขนาดเล็ก และอวัยวะของต่อมไร้ท่อต่างๆ ผู้ป่วยเกิดกลุ่ม อาการจากความผิ ด ปกติ อ วั ย วะ ดั ง กล่ า วข้ า งต้ น ช้ าๆ ซึ่ ง เป็ น ลั ก ษณะภาวะที่ เ รี ย กว่ า hemochromatosis ปริมาณของเหล็กที่สะสมในร่างกายทั้งหมดที่ทาให้เกิดอาการเหล่านี้มักมากกว่า 20 กรัม สาหรับการรักษา มีดังนี้ 1) ระวังและรักษาภาวะช็อค ซึ่งอาจเกิดจากการเสียเลือดและเสียน้าด้วยการให้เลือด หรือ crystalloid แก้ไขภาวะชัก (metabolic acidosis) 2) decontamination การล้างท้องหรือทาให้อาเจียนแก่ผู้ป่วยทุกรายส่วนการล้าง ท้องด้วยสารละลายที่มี sodium bicarbonate หรือ deferoxamine ยังไม่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปถึง ประสิทธิภาพ 3) antidotes คือ deferoxamine เป็น specific antidote สามารถใช้ได้ทั้งในภาวะ เฉียบพลันและเรื้อรัง โดย deferoxamine จะจับกับ iron ที่อยู่ใน tissue แต่ไม่รบกวนต่อส่วนที่จับ
13
กับ hemoglobin หรือ transferrin ได้เป็นสารประกอบใหม่ระหว่าง iron-deferoxamine คือ ferriosamine ซึ่งมีสีแดงอ่อนและสามารถถูกขับ ออกทางไต ข้อบ่งชี้ในการให้ deferoxamine เมื่อ ผู้ ป่ ว ยมี อ าการของ iron toxicity หรื อ serum iron มากกว่ า 500 ไมโครกรั ม ใน 100 มิ ล ลิ ลิ ต ร (จานุพงศ์ บุญหลง, 2544) 2.8.5 สังกะสี สังกะสีส่วนใหญ่ที่พบ มักเข้าสู่ร่างกายโดยการหายใจเอาฝุ่นหรือฟูมของสังกะสีเข้าไป หรือโดยการกินอาหารและน้าที่ปนเปื้อนฝุ่นของสังกะสี หรือการสัมผัสกับฝุ่นของสังกะสีทางผิวหนัง ประมาณร้อยละ 20-30 ของสังกะสีที่กินเข้าไป จะถูกดูดซึมจากทางเดินอาหาร และสังกะสีที่เข้าไปใน ปอด จะถูกดูดซึมเข้าไปในเลือด และประมาณร้อยละ 20 ถูกขับออกทางปัสสาวะ อวัยวะเป้าหมาย ของสังกะสี ได้แก่ ทางเดินอาหาร ระบบสร้างเม็ดเลือด และกระดูก สังกะสี ที่พบในอากาศ ส่วนใหญ่ อยู่ ใ นรู ป ของ ZnO, ZnS และ ZnSO4 จากอุ ต สาหกรรมท าเหมื อ งแร่ เช่ น การบด ย่ อ ยแร่ ส่วนประกอบรั้วบ้านหลังคาหรือวัสดุอื่นที่ใช้สังกะสีเป็นโลหะผสม นอกจากนี้ยังเกิดจากสารประกอบ ของสังกะสีที่นามาทาสารฆ่าเชื้อรา เช่น zinc dimethyl dithiocarbamate ผลที่เกิดต่อมนุษย์ ทาให้ เกิดอาการอ่อนเพลีย วิงเวียนศีรษะ และอาการท้องร่วง ถ้าได้รับไอฝุ่นของ Zn เข้าร่างกายมากๆจะ เกิดอาการไข้ที่เรี ย กว่า zinc chills ซึ่งมี อาการจับไข้ หนาวสั่ น ปวดกล้ ามเนื้ อ อาเจียน เป็นต้ น สังกะสีมีลักษณะเหมือนกับแร่ธาตุและวิตามินอื่นๆคือ เป็นสารอาหารที่ไม่ให้พลังงานแต่ทาหน้าที่เป็น เพียงตัวกากับการทางานของร่างกาย มีบทบาทสาคัญในการสั งเคราะห์ กรดนิวคลิอิก และโปรตีน เอนไซม์ ใ นร่ า งกายมากกว่ า 100 ชนิ ด อาจกล่ า วได้ ว่ า เอนไซม์ ที่ เ ป็ น สาร มี ค วามส าคั ญ ในการ เกิดปฏิกิริยาภายในร่างกายเกือบทุกชนิดต้องการสังกะสีเป็นส่วนประกอบจึงจะทาหน้าที่ได้ดี ดังนั้ น สังกะสีจึงมีความสาคัญต่อการทางานของทุกอวัยวะในร่างกายเรา (จานุพงศ์ บุญหลง, 2544) ตารางที่ 2.2 มาตรฐานความปลอดภัยในสิ่งแวดล้อมและในสภาพการทางาน ชนิดของโลหะที่พบใน สิ่งแวดล้อมและสภาพ การทางาน
ค่าหรือระดับปกติของสารพิษใน ร่างกาย ข้อมูลจาก NIOSH
ค่าเฉลี่ยปกติในเลือด เท่ากับ 6.46 มิลลิกรัมต่อลิตร สาหรับปัสสาวะที่ สังกะสี (Zn) น้าหนักอะตอม เก็บตลอด 24 ชั่วโมง มีค่าเฉลี่ย 65.38 เวเลนซี 0,2 ระหว่าง 200-2,000 ไมโครกรัมต่อ o จุดหลอมเหลว 419.5 C ลิตร
มาตรฐานความปลอดภัยใน สิ่งแวดล้อมและในสภาพการทางาน ข้อมูลจาก OSHA ค่ามาตรฐานความปลอดภัยสาหรับฟูม ของสังกะสีออกไซด์ เท่ากับ 5 มิลลิกรัมต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตรของ อากาศ สาหรับฟูมของสังกะสีคลอไรด์ มีค่าเท่ากับ 1 มิลลิกรัมต่อหนึ่ง ลูกบาศก์เมตรของอากาศ
14
ตารางที่ 2.2 (ต่อ) มาตรฐานความปลอดภัยในสิ่งแวดล้อมและในสภาพการทางาน ชนิดของโลหะที่พบใน สิ่งแวดล้อมและสภาพ การทางาน เหล็ก (Fe) น้าหนักอะตอม 55.85 เวเลนซี 0,2,3,6 จุดหลอมเหลว 1,535 oC
ค่าหรือระดับปกติของสารพิษใน ร่างกาย ข้อมูลจาก NIOSH ค่าเฉลี่ยอยู่ในช่วง 400-500 มิลลิกรัมต่อลิตรในเลือด และใน ปัสสาวะจะมีค่าเฉลี่ยอยู่ในช่วงกว้าง คือ 130-1,200 ไมโครกรัมต่อลิตร (เก็บปัสสาวะตลอด 24 ชั่วโมง)
มาตรฐานความปลอดภัยใน สิ่งแวดล้อมและในสภาพการ ทางาน ข้อมูลจาก OSHA สาหรับฟูมของออกไซด์ของเหล็ก ค่ามาตรฐานความปลอดภัย เท่ากับ 10 มิลลิกรัมต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตร ของอากาศ
ค่าเฉลี่ยประมาณ 5.2 ไมโครกรัมต่อ ในลักษณะของฝุ่น มีค่าเท่ากับ 0.2 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตรของ แคดเมียม (Cd) น้าหนัก ลิตรในเลือด และประมาณ 6-8 อากาศ ในรูปของฟูม มีค่าเท่ากับ อะตอม 112.41 เวเลนซี 0,2 ไมโครกรัมต่อลิตรในปัสสาวะ o 0.1 มิลลิกรัมต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตร จุดหลอมเหลว 320.9 C ของอากาศ ค่าเฉลี่ยในเลือด เท่ากับ 1.01 มิลลิกรัมต่อลิตร ค่ามัธยฐานใน ปัสสาวะ เท่ากับ 38 ไมโครกรัมต่อ ทองแดง (Cu) น้าหนัก อะตอม 63.54 เวเลนซี 0,1,2 ลิตร (เก็บปัสสาวะตลอด 24 ชั่วโมง) จุดหลอมเหลว 1,083 oC
ตะกั่ว (Pb) น้าหนักอะตอม 207.21 เวเลนซี 0,2,4 จุดหลอมเหลว 327.4 oC
ที่มา: OSHA, 1997
ค่ามาตรฐานสาหรับฟูมทองแดง เท่ากับ 0.1 มิลลิกรัมต่อหนึ่ง ลูกบาศก์เมตรของอากาศ สารประกอบของฝุ่นและละออง ของทองแดง มีค่าเท่ากับ 1 มิลลิกรัมต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตรของ อากาศ
ค่าปกติขึ้นอยู่กับอายุ แต่โดยเฉลี่ย ค่าเฉลี่ยตลอดระยะเวลาการทางาน แล้ว มีค่าปกติประมาณ 0.4 8 ชั่วโมง เท่ากับ 50 มิลลิกรัมต่อ มิลลิกรัมต่อลิตรในเลือด หนึ่งลูกบาศก์เมตรของอากาศ ค่ามาตรฐานสากลนิยมกาหนดให้ เท่ากับ 0.256 มิลลิกรัมต่อลิตรใน เลือด และเท่ากับ 120 ไมโครกรัมต่อ ลิตรของปัสสาวะ
15
2.9 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง Abdul Wahab et al. (2012) ได้ทาการศึกษาความเข้มข้นของโลหะหนัก (ทองแดง นิกเกิล ตะกั่ว และสังกะสี) ในฝุ่นที่ตกสะสมบนพื้นผิวของอาคาร ได้ถูกเก็บรวบรวมจากอาคารที่พักอาศัย 9 แห่ง ในพื้นที่ที่แตกต่างกัน ในอาเภอสีเบอรังไพร เทนจา, ปูรู ปีนัง ตัวอย่างของฝุ่นถูกเก็บรวบรวมใน พื้นที่ 1 ตารางเมตร โดยใช้แปรงพลาสติกโพลีเอทิ ลีนและเก็บในจานเก็บฝุ่นโดยเช็ด ในห้องนั่งเล่นซึ่ง เป็นส่วนที่มีผู้ใช้มากที่สุด ความเข้มข้นของโลหะหนักวิเคราะห์โดยเครื่อง inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES) หลั ง จากที่ ก ารย่ อ ยด้ ว ยกรดไนตริ ก และ กรดซัลฟูริก ผลการศึกษาพบว่าช่วงของโลหะหนักที่พบในอาคารที่พักอาศัยในเบอรังไพร เทนจา อยู่ ในช่วง 2.20-14.00 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม 1.50-32.70 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม 1.50-76.80 มิลลิกรัมต่อ กิโลกรัม และ 14.60-54.40 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม สาหรับทองแดง นิกเกิล ตะกั่ว และสังกะสี ตามลาดับ ความเข้มข้นของโลหะหนักในพื้นที่ที่ทาการศึกษาตามลาดับคือ ตะกั่ว > สังกะสี> นิกเกิล> ทองแดง การวิเคราะห์ทางสถิติแสดงให้เห็นความสัมพันธ์อย่างมีนัยสาคัญระหว่างโลหะหนักทั้งหมด ผลการศึกษาเสนอว่าแหล่งทั่วไปสาหรับการปนเปื้อนโลหะหนักในฝุ่ นส่วนใหญ่นั้นอาจจะมาจากการ ปลดปล่อยจากยานพาหนะ ฝุ่นละอองตามท้องถนน และกิจกรรมอื่นๆที่เกี่ยวข้อง Kabadayi and Cesur. (2010) ได้ทาการศึกษาการหาปริมาณทองแดง ตะกั่ว สังกะสี นิกเกิล โคบอลต์ แคดเมียม และแมงกานีส ในฝุ่นถนนของเมืองซัม โดยตัวอย่างฝุ่นจาก 52 สถานที่ ที่ แตกต่างกัน ในถนนสายกลางของเมื องซัม ถูกเก็บ ในพื้ นที่ศึ กษายาว 40 กิโ ลเมตร ความเข้ มข้ น โลหะหนักทั้งหมดของตัวอย่างฝุ่น วิเคราะห์โดยเครื่อง flame atomic absorption Spectrometry ความเข้มข้นของทองแดง ตะกั่ว โคบอลต์ สังกะสี นิกเกิล แมงกานีส และแคดเมียม ตรวจพบอยู่ ในช่วง 11.92-352.43, 5.47-223.57, 4.52-41.69, 40.85-173.10, 18.71-131.29, 133.19-179.13 และ 0.02-6.16 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ตามลาดับ Charlesworth et al. (2003) ได้ทาการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบปริมาณและการกระจายตัว ของฝุ่นถนนทั้งในเมืองขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ทางตอนกลางฝั่งตะวันตกในสหราชอาณาจักร เพื่อ ทดสอบหาการกระจายตัวของโลหะหนักในฝุ่นถนนเมืองเบอร์มิงแฮม แล้วกาหนดปัจจัยที่ทาให้เกิด การกระจายตัวนั้น และเพื่อใช้ปัจจัยในการกระจายตัวนั้นมาประยุกต์ใช้กับเมือง อีกทั้งยังสามารถ ประเมินผลกระทบของโลหะหนักในฝุ่นถนนต่ อสุขภาพร่างกายของมนุษย์ได้อีกด้วย โดยในการศึกษา ครั้งนี้ทาการศึกษาหาปริมาณโลหะนิกเกิล แคดเมียม ทองแดง สังกะสี และตะกั่ว ในฝุ่นถนนในเมือง โคเวนทรีซึ่งเป็นเมืองขนาดเล็กที่มีจานวนประชากร 0.3 ล้านคน และในเมืองเบอร์มิงแฮมซึ่งมีขนาด ใหญ่ที่มีจานวนประชากร 2.3 ล้านคน โดยเมืองทั้งสองนี้อยู่ทางตอนกลางฝั่งทิศตะวันตกของประเทศ อังกฤษ โดยทาการเก็บ ตัว อย่ างฝุ่ นถนนบริเวณไหล่ ทางด้ว ยแปรงและถาดพลาสติก และทาการ วิเคราะห์หาปริมาณโลหะหนักด้วยวิธี Atomic Absorption Spectrophotometer ซึ่งผลการศึกษา พบว่า ในเมืองเบอร์มิงแฮม มีปริมาณโลหะหนั กสูงกว่าเมืองโคเวนทรี โดยพบว่าเมืองเบอร์มิงแฮม มีป ริมาณสังกะสี นิกเกิล ตะกั่ว แคดเมียมและทองแดงเฉลี่ ย เท่ากับ 534.0,41.1,48.0,1.62 และ 466.9 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และในเมืองโคเวนทรี มีปริมาณสังกะสี นิกเกิล ตะกั่ว แคดเมียม และ ทองแดงเฉลี่ย เท่ากับ 385.7,129.7,47.1,0.9 และ 226.4 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ตามลาดับ ทั้งนี้เพราะ เมื อ งเบอร์ มิ ง แฮมมี จ านวนประชากรมากกว่ า การจราจรหนาแน่ น มากกว่ า อี ก ทั้ ง อยู่ ใ นเขต
16
อุตสาหกรรม จึงทาให้มีปริมาณโลหะหนักสูงกว่าในเมืองโคเวนทรี อันเป็นเขตที่พักอาศัยและเป็นพื้นที่ สีเขียว เช่น สวนสาธารณะและสนามเด็กเล่น อีกทั้งยังพบว่า ในเมืองโคเวนทรีนั้นมีปริมาณโลหะหนัก สูงในบริเวณทางแยกหรือบริเวณมีสัญญาณไฟจราจร ทั้งนี้เนื่องมาจากการสึกกร่อนของผิวทางจราจร และการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังพบว่าในเมืองเบอร์มิงแฮม มีปริมาณสังกะสีและทองแดง ในปริมาณสูง ทั้งนี้คาดว่ามาจากการสึกกร่อนของยานพาหนะ อีกทั้งเมืองเบอร์มิงแฮมยังเป็น แหล่ง ที่ตั้งของโรงกษาปณ์อีกด้วย จึงทาให้เกิดการปนเปื้อนของทองแดงในสิ่งแวดล้อม อดิศักดิ์ จัน ทร์ต๊ะวงศ์ (2554) ได้ทาการวิเคราะห์ โ ลหะหนักในฝุ่ นตกภายในอาคารเรียน โรงเรียนประถมศึกษาในเขตพื้นที่เกษตรกรรม จังหวัดพิจิตร ได้แก่ โรงเรียนหนองไผ่-มาบชุมแสง และ โรงเรี ย นวั ด คงคาราม และโรงเรี ย นในพื้ นที่ เ ขตชุ มชนติด ถนนสายหลั ก จัง หวัด พิ ษณุ โ ลก ได้ แ ก่ โรงเรี ย นวัดจุฬามณี และโรงเรีย นบ้านกร่าง โดยทาการเก็บตัวอย่างฝุ่ นตกและวิเคราะห์ ปริมาณ โลหะหนักในฝุ่นตก (สังกะสี ตะกั่ว ทองแดง เหล็ก และแคดเมียม) ในช่วงเดือน สิงหาคม-ตุลาคม 2554 ผลการศึกษาพบว่า ปริมาณความเข้มข้นเฉลี่ยของเหล็กมีค่าเฉลี่ยสูงสุดอยู่ในช่วง 9,161.614,483 ไมโครกรัมต่อกรัม รองลงมาคือสังกะสี มีค่าอยู่ในช่วง 1,182.1-1,567.5 ไมโครกรัมต่อกรัม ตะกั่วมีค่าอยู่ในช่วง 169.4-237.9 ไมโครกรัมต่อกรัม ทองแดงมีค่าอยู่ในช่วง 57.1-72.5 ไมโครกรัม ต่อกรัม และแคดเมียมมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 0.8 ไมโครกรัมต่อกรัม ปริมาณเหล็ก สังกะสี และแคดเมียม พบ มากที่โรงเรียนหนองไผ่ -มาบชุมแสง ซึ่งอยู่ในเขตเกษตรกรรม และพบปริมาณตะกั่ว และทองแดง มากที่สุดที่โรงเรียนบ้านกร่าง ซึ่งตั้งอยู่ในแหล่งชุมชนติดกับถนนสายหลัก โดยโลหะหนักทั้งหมดนี้ อาจ มาจากโครงสร้ างอาคาร วัส ดุอุปกรณ์ เฟอร์นิเจอร์ ที่ผุ กร่อนและกิจกรรมการคมนาคมภายนอก อาคาร ขวัญฤทัย ทองบุญฤทธิ์ (2553) ได้ทาการศึกษาวิจัยความเข้มข้นของโลหะหนักในฝุ่นตกใน จังหวัดพิษณุโลก โดยทาการเก็บตัวอย่างจากแหล่งกาเนิด 6 จุด และในเขตเมืองพิษณุโลก 4 จุด และ เก็บตัวอย่างโดยใช้ภาชนะเก็บฝุ่น (dust fall jar container) ซึ่งประยุกต์ขึ้นตามคู่มือการตรวจสอบ คุณภาพสิ่งแวดล้อมอย่างง่ายของกรมควบคุมมลพิษ โดยเก็บตัวอย่างสะสม 30 วัน ผลการตรวจวัด ความเข้มข้นของฝุ่น ตกจากแหล่งกาเนิดที่มีค่าความเข้มข้นสูงสุ ด 3 ลาดับแรกคือ บ่อฝังกลบขยะ เทศบาลนครพิษณุโลก ทุ่งนา และคลังน้ามันดิบ ซึ่งเก็บตัวอย่างตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2552 ถึง เดือนตุลาคม 2553 มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 306, 223 และ 137 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อวัน ตามลาดับ ความเข้มข้นของฝุ่นตกในเขตเมืองพิษณุโลกที่มีค่าความเข้มข้นสูงสุดคือ บริเวณแยกแมคโคร มีค่า ความเข้มข้นของฝุ่นตกเฉลี่ย 58 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อวัน จากข้อมูลฝุ่นตกในเขตเมืองพิษณุโลก พบว่า มีค่าสอดคล้องกับค่าของฝุ่นตกย่านที่อยู่อาศัยที่ 65-130 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อวัน จาก ข้อมูลฝุ่นตกจากทุกแหล่งกาเนิด พบว่ามีค่าสอดคล้องกับค่าของฝุ่นตกย่านอุตสาหกรรมที่ 100-200 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อวัน และผลโลหะหนักในฝุ่นตกจานวน 6 ชนิด ได้แก่ เหล็ก นิกเกิล สังกะสี ตะกั่ว แมงกานีส ทองแดง วิเคราะห์โดยเครื่อง Flame Atomic Absorption Spectrophotometer (FAAS) จากพื้นที่แหล่งกาเนิด 6 แหล่ง พบปริมาณเหล็กสูงสุดบริเวณทุ่งนา มีค่าความเข้มข้นเฉลี่ย 1.46 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อวัน ในเขตเมืองพบเหล็กสูงสุดที่บริเวณแยกบ้านคลอง มีความเข้มข้น เฉลี่ย 0.75 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อวัน
