อนุภาค ultrafine คืออะไร?

คำว่าอนุภาค Ultrafine (UFPS) หมายถึงอนุภาคในอากาศขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ไมครอน (บางครั้งเรียกว่า PM0.1) UFP บางตัววัดขนาดเล็กถึง 0.003 ไมครอน

UFPs ได้รับการพิจารณาในกลุ่มมลพิษที่อันตรายที่สุดเนื่องจากมีขนาดเล็กซึ่งช่วยให้พวกเขาหายใจเข้าปอดและผ่านเข้าสู่กระแสเลือดผ่านปอด

คลิกที่นี่เพื่อดูว่าทำไมขนาดอนุภาคจึงมีความสำคัญ

ขนาดและพฤติกรรมขนาดเล็กของพวกเขาทำให้ UFPs ยากต่อการตรวจสอบโดยใช้เทคโนโลยีการตรวจสอบคุณภาพอากาศในปัจจุบัน ขนาดนี้ยังทำให้ UFP ในอากาศเคลื่อนที่ผ่านอากาศในรูปแบบที่แตกต่างจากอนุภาคละเอียดเช่น PM2.5 และ PM1 เคลื่อนที่ในรูปแบบสุ่มคล้ายกับก๊าซมากกว่าอนุภาคอื่น

ซึ่งแตกต่างจาก PM2.5 และอนุภาคอื่น ๆ ไม่มีมาตรฐานอย่างเป็นทางการในการวัดหรือควบคุม UFP ในอากาศแม้ว่าการประมาณการชี้ให้เห็นว่าอนุภาคอากาศในอากาศมากกว่า 90% ในอากาศในเวลาใดก็ตามคือ UFPS¹

แม้จะไม่มีกฎระเบียบ แต่การวิจัยได้แนะนำมากขึ้นว่า UFPs มักจะมีความเข้มข้นสูงกว่ามลพิษของอนุภาคอื่น ๆ และอาจเชื่อมโยงกับผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ที่กว้างกว่าอนุภาคละเอียดหรือหยาบเช่น PM1, PM2.5 หรือ PM10

แหล่งที่มาของอนุภาค ultrafine คืออะไร?

อนุภาค Ultrafine มักถูกปล่อยออกมาโดยทั่วไปผ่านการเผาไหม้จากแหล่งธรรมชาติหรือมนุษย์ เชื่อว่ากิจกรรมของมนุษย์จะรับผิดชอบต่อส่วนแบ่ง UFP ที่ใหญ่ที่สุดเนื่องจากความชุกของ UFPs ในเมืองที่อุตสาหกรรมและการเติบโตของประชากรทั่วโลกมีผลกระทบที่น่าสังเกตมากที่สุดต่อมลพิษทางอากาศ²

การศึกษา 2019 ใน สิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศ พบว่าความเข้มข้นของ UFP มีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นในระหว่างวันที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับการเปลี่ยนแปลงการจราจรของยานพาหนะและใกล้กับถนนที่วุ่นวาย³

แหล่งธรรมชาติ

แหล่งที่มาตามธรรมชาติของ UFPs ได้แก่ :

• ลาวาภูเขาไฟและเถ้า
• ควันจากไฟป่า
• ละอองลอยในหมอกมหาสมุทร

เนื่องจากลักษณะชั่วคราวของแหล่งข้อมูลเหล่านี้ UFP จาก ภูเขาไฟ และแหล่งมหาสมุทรไม่ถือว่าเป็นปัญหาโดยเฉพาะ กระแสลมทั่วโลกกระจาย UFPs เหล่านี้ไปสู่ความเข้มข้นต่ำซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์เพียงเล็กน้อยยกเว้นการปะทุของภูเขาไฟที่สำคัญซึ่งควันสามารถเดินทางได้หลายพันไมล์⁴

อย่างไรก็ตาม UFPs ในควันไฟป่าได้รับความสนใจเนื่องจากมากขึ้น ไฟป่าบ่อยและรุนแรง ในปีที่ผ่านมา. การศึกษา 2021 ใน พิษวิทยาของอนุภาคและเส้นใย พบว่าแม้การสัมผัสกับ UFP ในระยะสั้นในควันไฟป่าอาจเพิ่มความเสี่ยงของโรคทางเดินหายใจและโรคหลอดเลือดหัวใจอย่างมีนัยสำคัญ⁵

แหล่งมนุษย์

แหล่งที่มาของมนุษย์ที่พบมากที่สุดของ UFPs ได้แก่ :

• ไอเสียยานพาหนะ
• ไอเสียดีเซล
• ก๊าซธรรมชาติและการปล่อยก๊าซชีวภาพ⁶
• การปล่อยเครื่องบิน
• การปล่อยมลพิษจากโรงงานและอุตสาหกรรม
• การปล่อยโรงไฟฟ้า
• การเผาขยะ
• บุหรี่ซิการ์และไอ⁷
• ทำอาหารในร่ม⁸
• การเผาไหม้ที่ควบคุม
• การดูดฝุ่นในร่ม⁹
• แบคทีเรีย
• ไวรัส
• การใช้เครื่องทำงานเช่นเครื่องพิมพ์และเครื่องถ่ายเอกสาร

แหล่งที่มาของมนุษย์ UFP เช่นยานพาหนะและอุตสาหกรรมสามารถก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพที่ดีเพราะพวกเขาปล่อยอนุภาคใหม่ในระยะเวลานานเนื่องจากการจราจรของยานพาหนะและกิจกรรมอุตสาหกรรมเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องทั่วโลก

นอกจากนี้แหล่งที่มาของมนุษย์ UFPs หลายแห่งมีความแพร่หลายมากขึ้นในเขตเมืองใหญ่ทำให้เกิดอันตรายที่สำคัญต่อผู้คน 4.4 พันล้านคนที่อาศัยอยู่ในเมือง (ประมาณ 55 เปอร์เซ็นต์ของคนประมาณ 8 พันล้านคน)^10,11

อนุภาค ultrafine มีผลต่อสุขภาพของเราอย่างไร?

ผลกระทบต่อสุขภาพเต็มรูปแบบของ UFPs ยังคงถูกตรวจสอบเพื่อแยกความแตกต่างของอันตรายเฉพาะของ UFPs ในทางตรงกันข้ามกับมลพิษทางอากาศประเภทอื่น

อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่ไม่มีข้อโต้แย้งว่า UFPs ทำให้เกิดความเครียดออกซิเดชั่นต่อเนื้อเยื่อทั่วร่างกายของคุณซึ่งอาจทำให้เกิดอันตรายต่อระบบเจาะลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อปอด, กระแสเลือด, สมองและอวัยวะอื่น ๆ เกือบทุกอวัยวะ¹²

บทความทบทวน 2020 ใน ยาทดลองและโมเลกุล พบหลักฐานมากมายว่าการได้รับ UFP เพิ่มความเสี่ยงของ:¹³

• การอักเสบของปอด
• ความดันโลหิตสูง
• โรคหัวใจขาดเลือด
• หลอดเลือด (การสะสมของคราบจุลินทรีย์หรือ "การชุบแข็ง" ของหลอดเลือดแดง)
• หัวใจวาย
• หัวใจล้มเหลว
• ไอเรื้อรัง
• เสียหายของเส้นประสาท
• ความเสียหายของสมอง
• การสูญเสียฟังก์ชั่นการรับรู้
• ปัญหาทางเดินอาหาร
• โรคเบาหวาน
• เพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งหลายชนิด
• ความเสียหายของผิวหนัง

อนุภาค Ultrafine สามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพอากาศในร่มได้หรือไม่?

เช่นเดียวกับมลพิษของอนุภาคอื่น ๆ UFPs ใน อากาศกลางแจ้งสามารถเข้าสู่พื้นที่ในร่ม ผ่านรอยแตกและการรั่วไหลในอาคารเช่นเดียวกับหน้าต่างประตูและช่องเปิดอื่น ๆ ในบ้านหรือซองจดหมายอาคาร

นี่อาจเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบ้านที่มีอายุมากกว่าหรือไม่ดีในช่วงที่มีความเข้มข้นของ UFP สูงเช่นไฟป่าหรือการระเบิดของภูเขาไฟ

การศึกษาในปี 2562 ดำเนินการในรัฐโคโลราโดของสหรัฐอเมริกาพบว่าความเข้มข้นของอนุภาคในร่มอาจสูงกว่าความเข้มข้นกลางแจ้งสูงถึง 4.6 เท่าในกรณีที่ไม่มีแหล่งระบายอากาศตามธรรมชาติเช่นลม¹⁴

UFPs จากแหล่งภายในอาคารเช่นห้องครัวหรือการเผาเชื้อเพลิงชีวมวลยังสามารถสร้างความเข้มข้นสูงอันตรายได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบ้านประหยัดพลังงานและมีความเสี่ยงต่อผลกระทบต่อสุขภาพเพิ่มเติม

บทความตรวจสอบปี 2550 ใน อากาศในร่ม พบว่าการสัมผัสกับ UFPs ในร่มระดับสูงในช่วงวัยเด็กอาจทำให้เกิดความเสียหายของปอดและการอักเสบที่เพิ่มความเสี่ยงของเด็กในการพัฒนาโรคหอบหืดตลอดชีวิต¹⁵

เคล็ดลับในการลดอนุภาค ultrafine

นี่คือการกระทำบางอย่างที่บุคคลและองค์กรสามารถใช้เพื่อช่วยลด UFP:

• เลือกตัวเลือกการเดินทางที่ช่วยลดปริมาณการใช้ยานพาหนะเช่นการเดินการปั่นจักรยานการขนส่งสาธารณะหรือการแชร์
• ซื้อยานพาหนะไฟฟ้าหรือไฮโดรเจน เพื่อแทนที่ยานพาหนะส่วนบุคคลที่มีเครื่องยนต์เผาไหม้
• ติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านหรือสถานที่ทำงาน เพื่อช่วยลดความเครียดบนกริดไฟฟ้า
• แทนที่กองยานดีเซล ด้วยยานพาหนะประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงหรือไฟฟ้า
• ลดหรือหลีกเลี่ยงการเผาไหม้ในร่มทุกประเภท, รวมทั้ง เทียนหอม และ ไม้ในเตาผิง.
• ใช้ ฮูดช่วงครัว เพื่อช่วยลดสารมลพิษฝุ่นละอองเช่นเดียวกับมลพิษควันและก๊าซอื่น ๆ หลังจากที่คุณทำอาหาร
• จำกัด การดูดฝุ่นในร่ม เป็นสัปดาห์ละครั้งหรือตามต้องการหรือใช้ไฟล์ สูญญากาศกับตัวกรอง HEPA.
• ลดหรือเลิกสูบบุหรี่ บุหรี่ซิการ์หรือผลิตภัณฑ์สูบไอ

อนุภาค ultrafine ควรถูกควบคุมหรือไม่?

จนกว่า UFP จะอยู่ภายใต้มาตรฐานและข้อบังคับใหม่สามารถทำได้เพียงเล็กน้อยในการบังคับใช้การควบคุมการปล่อย UFP โดยผู้มีส่วนร่วมรายใหญ่เช่นโรงงานโรงงานผลิตและผู้ผลิตรถยนต์ที่ยานพาหนะผลิตไอเสียที่เต็มไปด้วย UFP

บางองค์กรได้ทำการศึกษาอิสระเกี่ยวกับการปล่อย UFP ในระดับภูมิภาคเพื่อให้เข้าใจแหล่งที่มารูปแบบและผลกระทบต่อสุขภาพของ UFP และมีส่วนร่วมในเทคโนโลยีการตรวจสอบและกฎระเบียบในอนาคต

ในปี 2014 เขตการจัดการคุณภาพอากาศในเขตเบย์ (BAAQMD) ได้ทำการศึกษา UFPS ในพื้นที่อ่าวซานฟรานซิสโกของสหรัฐอเมริกาซึ่งเป็นที่ตั้งของผู้คนเกือบ 8 ล้านคน¹⁶

รายงานระบุว่าแม้ UFPs ที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยสามารถเพิ่มการรักษาในโรงพยาบาลจากสภาพหัวใจและปอดได้เกือบ 20% และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตจากเงื่อนไขเหล่านี้มากกว่า 2% รายงานนี้แสดงให้เห็นว่าเงินเดิมพันสูงที่เกี่ยวข้องในการควบคุมและลด UFPs

รายงานประจำปี 2559 ที่ตีพิมพ์โดย American Academy of Allergy, Asthma และ Immunology ยังได้ข้อสรุปว่าอันตรายที่น่าสังเกตที่ UFPs ก่อให้เกิดร่างกายรวมถึงความเสียหายต่อ DNA และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคภูมิแพ้¹⁷

การประชุมเชิงปฏิบัติการการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาในปี 2559 (EPA) ยังได้ข้อสรุปว่าการลงทุนโดยผู้ผลิตรถยนต์ในสหรัฐอเมริกาในการตรวจสอบ UFP สามารถช่วยให้กลไกเครื่องยนต์เผาไหม้ได้ดีขึ้นซึ่งนำไปสู่การปล่อย UFP¹⁸

ความคืบหน้าบางอย่างเกิดขึ้นกับความสามารถในการตรวจสอบ UFP

การศึกษา 2021 ใน วิทยาศาสตร์ของสภาพแวดล้อมทั้งหมด แนะนำการใช้งาน การสุ่มตัวอย่างพายุไซโคลน สำหรับการวัด UFPS¹⁹การใช้แรงแบบแรงเหวี่ยงเพื่อแยก UFPs ออกจากสสารอื่น ๆ การสุ่มตัวอย่างพายุไซโคลนประสบความสำเร็จในการวัด bioaerosols ที่มีอนุภาคไวรัสเช่นโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง Coronavirus 2 (SARS-COV-2)

แต่ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพการสุ่มตัวอย่างพายุไซโคลนอาจสามารถวัด UFP อื่น ๆ ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำในขณะที่เปิดเผยความแตกต่างของการสัมผัส

การศึกษาปี 2020 ที่เกี่ยวข้องกับนักเรียนมัธยมปลายในเมืองจีนใช้เทคนิคการสุ่มตัวอย่างพายุไซโคลนนี้เพื่อแนะนำสองรูปแบบที่สำคัญในการเปิดรับ UFP ส่วนตัว:²⁰

• การสัมผัสกับ UFPS อาจแตกต่างกันอย่างกว้างขวางตลอดทั้งวันตั้งแต่ 0.13 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (μg/m3) ถึง 240.8 μg/m3. ความเข้มข้นของ UFP ที่สูงที่สุดส่วนใหญ่จะพบในบ้านโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงพยาบาลห้องครัวในครัวเรือนหรือห้องนอนน้อยกว่า 10 เมตร (32.8 ฟุต) จากถนน
• การเปิดรับ UFP สูงสุดในระหว่างการเดินทาง ผู้เข้าร่วมนักเรียนต้องเผชิญกับความเข้มข้นของ UFP ที่สูงกว่าที่เดินทางระหว่างบ้านไปโรงเรียนหรือเมื่อออกจากโรงเรียนสำหรับมื้ออาหารมากกว่าในช่วงเวลาอื่น ๆ ของวัน

การศึกษาเพิ่มเติมเช่นนี้สามารถช่วยกำหนดเป้าหมายการควบคุมไปยังแหล่ง UFP ที่สำคัญที่สุดในบ้านและนอกเช่นพื้นที่ทำอาหารหรือถนนที่วุ่นวายและช่วยปกป้องผู้ที่เดินทางระหว่างพื้นที่ในร่มและกลางแจ้งที่ได้รับผลกระทบจาก UFPs บ่อยครั้ง

การซื้อกลับบ้าน

UFPs เป็นหนึ่งในมลพิษทางอากาศที่อันตรายที่สุดและแพร่หลายมากที่สุดโดยมีผลกระทบต่อสุขภาพที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามไม่มีมาตรฐานด้านกฎระเบียบในการควบคุมการปล่อย UFP

องค์กรวิทยาศาสตร์และสุขภาพหลายแห่งกำลังเรียกร้องให้มีการลงทุนในการวิจัยที่จะปรับปรุงความเข้าใจในวิธีการวัดควบคุมและลด UFPs เพื่อป้องกันผลกระทบต่อสุขภาพที่น่ากลัว²¹

บุคคลและองค์กรต่าง ๆ สามารถใช้มาตรการเพื่อช่วยลดและป้องกันการปล่อย UFP ทั้งหมดโดยการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งการใช้พลังงานและนิสัยการใช้ชีวิตประจำวัน