COVID-19 กับการเปลี่ยนแปลงไนโตรเจนไดออกไซด์ในไทย

จากสถานการณ์ไวรัส COVID-19 ส่งผลให้หลายประเทศได้ออกมาตรการให้ประชาชนเว้นระยะห่างทางสังคมหรือ Social Distancing เพื่อป้องกันและลดผลกระทบจากการแพร่ระบาดของไวรัส COVID-19 โดยในประเทศไทย คณะรัฐมนตรีมีมติตั้งแต่วันที่ 18 มีนาคม 2563 โดยการขอความร่วมมือให้ประชาชนอยู่บ้าน ลดการเดินทาง และขอให้ทำงานจากที่บ้าน (Work from Home) เป็นต้น

เมื่อการคมนาคมน้อยลง อุตสาหกรรมหลาย ๆ แห่งจำเป็นที่จะต้องหยุดลง ส่งผลให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศที่เกิดมาจากมนุษย์ (Anthropogenic Emissions) มีค่าลดลงอย่างต่อเนื่องในหลาย ๆ ประเทศ รวมไปถึงประเทศไทยด้วย

โดยในครั้งนี้เราจะมาลองทำการสำรวจปริมาณก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (Nitrogen Dioxide; NO₂) ที่เปลี่ยนแปลงในประเทศไทยโดยใช้ข้อมูล Big Data ที่ได้มาจากเซนเซอร์ที่ชื่อว่า TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) บนดาวเทียม Sentinel-5P

ทำไมต้องก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (Nitrogen Dioxide; NO₂)

NO₂ เป็นก๊าซที่มีอยู่ในธรรมชาติ สามารถเกิดขึ้นเองได้จากปรากฏการณ์ เช่น ฟ้าแล่บ ฟ้าผ่า หรือภูเขาไฟระเบิด แต่อย่างไรก็ตามก็นับว่าเป็นส่วนน้อยเมื่อเทียบกับส่วนที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน ดังนั้น รถยนต์ และอุตสาหกรรมจึงเป็นแหล่งหลักที่ทำให้เกิดก๊าซชนิดนี้

ผลกระทบ NO₂ ที่ความเข้มข้นสูงสามารถปฏิกิริยากับไอน้ำและออกซิเจนเกิดเป็นกรดไนตริก (Nitric Acid: HNO₃) ปนเปื้อนอยู่ในน้ำฝนหรือที่เรียกว่าปรากฏการณ์ฝนกรด (Acid rain) ฝนกรดจะละลายปุ๋ยในดิน ทำให้พืชเติบโตช้า เมื่อไหลลงแหล่งน้ำ ก็จะทำให้แหล่งน้ำนั้น ๆ ไม่เอื้ออำนวยให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ หรือแม้แต่ในเมืองเอง ฝนกรดก็ก่อให้เกิดการสึกกร่อนของสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ หรืออาจจะจับตัวรวมกับหมอกก่อให้เกิดหมอกควันพิษ (Smog) ที่ส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจและจะส่งผลรุนแรงขึ้นกับผู้ที่ป่วยเป็นโรคหอบหืด จนอาจรุนแรงถึงชีวิตได้

ระดับ NO₂ ทั่วประเทศไทย

ผลการวิเคราะห์ระดับ NO₂ เบื้องต้นจากข้อมูลภาพดาวเทียมในปี 2019 ของประเทศไทย พบว่าบริเวณที่มีความเข้มข้นของ NO₂ สูงที่สุด จะอยู่ในเขตเมืองกรุงเทพและปริมณฑล รองลงมาจะเป็นบริเวณโรงงานปูนซีเมนต์ จังหวัดสระบุรี โรงไฟฟ้าแม่เมาะ จังหวัดลำปาง และนิคมอุตสาหกรรมมาบตาพุด จังหวัดระยอง ดังที่แสดงในรูปที่ 2

ภาพรวมปริมาณ NO₂ ของประเทศไทยจะมีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล จะมีการปล่อยออกมามากที่สุดในช่วง มีนาคม – เมษายน และตั้งแต่เดือน พฤษภาคม – ตุลาคม จะมีแนวโน้มลดลง อาจเนื่องมาจากได้น้ำฝนเข้ามาเจือจางความเข้มข้นของ NO₂ ในอากาศ ก่อนจะเพิ่มขึ้นจนถึงสูงที่สุดอีกครั้งตั้งแต่เดือนตุลาคมเป็นต้นไป ดังที่แสดงในรูปที่ 3

กรุงเทพและปริมณฑล

จากรูปที่ 4 ปริมาณ NO₂ ในเขตเมืองกรุงเทพและปริมณฑลนั้น แน่นอนว่าสาเหตุหลักมาจากมลพิษจากการคมนาคมขนส่ง จากภาพจะเห็นได้ว่าปริมาณ NO₂ มีแนวโน้มลดลงเรื่อย ๆ จากเดือนมกราคมอันเนื่องมากจาก การเดินทางกลับภูมิลำเนา และลดการเดินทางออกจากบ้านของประชาชน ภายหลังจากการประกาศใช้มาตรการให้ประชาชนเว้นระยะห่างทางสังคม

โรงงานปูนซีเมนต์ จังหวัดสระบุรี

การสกัดหินแร่เผื่อนำมาใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์ เป็นสาเหตุกิจกรรมหลักที่ก่อให้เกิดก๊าซ NO₂ ในบริเวณนี้จากภาพถ่ายดาวเทียมเราจะสังเกตได้ว่า ปริมาณ NO₂ มีการลดลงในเดือน มีนาคม ดังรูปที่ 5 อันเนื่องมาจากการลดกำลังการผลิตปูนซีเมนต์ของโรงงานปูน

นิคมอุตสาหกรรมมาบตาพุด จังหวัดระยอง

อุตสาหกรรมเคมี เป็นอีกกิจกรรมหลักที่เป็นสาเหตุก่อให้เกิดก๊าซ NO₂ ในพื้นที่ของนิคมอุตสาหรรมมาบตราพุด จากภาพถ่ายดาวเทียมเราจะสังเกตได้ว่า ปริมาณ NO2 มีการลดลงอย่างต่อเนื่อง ดังรูปที่ 6 อันเนื่องมาจากการลดกำลังการผลิตลงของโรงงานภายในนิคม

โรงไฟฟ้าแม่เมาะ จังหวัดลำปาง

ส่วนปริมาณ NO₂ ที่เกิดจากโรงไฟฟ้าแม่เมาะนั้น มีการลดลงในเดือนกุมภาพันธ์ และกลับมามีแนวโน้มค่อนข้างคงที่ในเดือนมีนาคม ดังรูปที่ 7 ซึ่งอาจหมายถึงไม่มีการลดกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้าในระหว่างที่เกิดวิกฤตการโรคโควิด-19

นี่เป็นเพียงประโยชน์หนึ่งในการใช้ข้อมูล Big Data จากภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อติดตามผลกระทบทางอ้อมของวิกฤตการโรค COVID-19 ต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน ในช่วงที่เกิดการ Lockdown ประเทศ

อย่างไรก็ดี COVID-19 ทำให้เรามีโอกาสที่จะเห็นผลกระทบในเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมจากการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเรา แต่ก็คงเป็นการเปลี่ยนแปลงเพียงแค่ชั่วคราว จะเป็นไปได้หรือไม่ ที่เราควรจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างยั่งยืน ซึ่งเราสามารถทำได้โดย การปรับปรุงระบบขนส่งสาธารณะเพื่อลดจำนวนรถยนต์บนท้องถนน ระบบขนส่งมวลชน และที่สำคัญที่สุดคือ การแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลด้วยพลังงานหมุนเวียนและแหล่งคาร์บอนต่ำอื่น ๆ โดยการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะทำให้เรามีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น ได้อย่างแน่นอน

ข้อมูลบางส่วนจาก บทความของ Chottiwatt Jittprasong