โพสต์


Nitrogen Dioxide ในอากาศกำลังลดลงอย่างต่อเนื่อง ผลทางอ้อมจาก COVID-19

ขั้นแรก เรามาเริ่มกันตรงคำถามที่ว่า "Nitrogen Dioxide คืออะไร" ก่อน เพื่อความเข้าใจโดยทั่วกัน

แก๊ส Nitrogen Dioxide ก็คือแก๊สที่ประกอบไปด้วย Nitrogen และ Oxygen ตามชื่อ แก๊สนี้มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน, แก๊สธรรมชาติและ น้ำมัน ด้วยการสันดาปที่อุณหภูมิสูงซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรถยนต์ที่มีการสันดาปเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ Nitrogen Dioxide ยังสามารถเกิดจากไฟป่าได้อีกด้วย

Nitrogen Dioxide เป็นแก๊สที่สามารถพบได้ทั่วไปในธรรมชาติจากชั้น Stratosphere และในชั้น Ozone ซึ่ง Nitrogen Dioxide ทำหน้าที่เป็นแก๊สเรื่อนกระจกคอยดูดซับแสงดวงอาทิตย์และช่วยควบคุมสารเคมีในชั้น Troposphere Nitrogen Dioxide ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตทางเคมีอย่าง Chemical explosives และยังถูกนำมาใช้ผลิตเป็น Oxidizer ในเชื้อเพลิงจรวดอีกด้วย เรียกว่า Red Fuming Nitric Acid (RFNA) ซึ่งถูกนำไปใช้ในจรวด Titan, โครงการ Gemini, จรวดขับดันของกระสวยอวกาศ และจรวดไร้คนขับอื่น ๆ ด้วย

แผนที่ความเข้มข้นของแก๊สพิษต่าง ๆ ที่มา - https://spaceth.co/nitrogen-dioxide-plummeting/

แก๊ส Nitrogen Dioxide มีความเป็นพิษต่อมนุษย์สูงมากโดยถูกจัดอันดับในมาตรฐาน NFPA 704 ต่อสุขภาพที่ระดับ 3 จาก 4 ระดับ เมื่อ Nitrogen Dioxide ถูกสูดเข้าไปในปอด มันจะแพร่เข้าเยื่อบุปอดและทำปฎิกิริยากับสารเคมีใน Epithelial Lining Fluid (ELF) ตัว Nitrogen Dioxide เองไม่ได้ทำอันตรายอะไรกับร่างกายมนุษย์แต่ Metabolites ของมันหลังจากการทำปฎิกิริยากับ ELF ซึ่งก็คือสารที่ไวต่อปฎิกิริยาเรียกว่า Reactive Nitrogen Species (RNS) และ Reactive Oxygen Species (ROS) อย่างพวก Superoxide ซึ่งมีฤทธิ์ต้านจุลชีพ

การสูดดม Nitrogen Dioxide อันตรายถึงชีวิตได้ เพราะจะทำให้เกิดภาวะหลอดลมบวม (Bronchoconstriction), การอักเสบ, กดภูมิคุ้มกัน, ปอดบวม, การบวมน้ำ, etc ซึ่งอาจเกิดจากการสูด Nitrogen Dioxide เข้าไป 250-500 ppm หากมากกว่า 1000 ppm อาจเสียชีวิตจากการขาดออกซิเจนได้

ในเหตุการณ์ประวัติศาสตร์อย่าง Apollo – Soyuz ในปี 1975 ขณะที่ยานบังคับการกำลังลงจอดบนน้ำหลังจาก Reentry แต่มี Hydrazine และ Nitrogen Tetroxide (ตระกูลเดียวกับ NO2) รั่วเข้ามาในยานบังคับการจากเชื้อเพลิงของระบบ Reaction Control System (RCS) ที่นักบินลืมปิดและเปิดทิ้งไว้ทำให้มีการยิงแก๊สจากระบบ RCS ออกมาตลอด และเมื่อยานบังคับการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศระบบจะดึงอากาศจากข้างนอกยานเข้ามาในยานเพื่อระบายอากาศ แต่เพราะว่าระบบ RCS มันเปิดทิ้งไว้ มันเลยดึงแก๊สที่ใช้ในระบบ RCS เข้ามาแทนซึ่งเป็นพิษสูงมาก

ทำให้นักบินอวกาศคนนึงหมดสติส่วนอีก 2 คนสามารถส่วมหน้ากาก Oxygen ฉุกเฉินได้ทันและช่วยนักบินที่หมดสติไว้ได้ นักบินอวกาศทั้ง 3 คน ต้องรักษาตัวภายในโรงพยาบาลกว่า 2 อาทิตย์จากภาวะ Hydrazine และ Nitrogen tetroxide เป็นพิษ

ในปัจจุบันระหว่างการแพร่ระบาดของ COVID-19 หลาย ๆ ประเทศเริ่มบังคับใช้มาตรการกักตัวซึ่งส่งผลให้หลาย ๆ โรงงานอุตสาหกรรมต้องหยุดทำงาน ทำให้มีกาารปล่อยแก๊สต่าง ๆ น้อยลงโดยเฉพาะแก๊ส Nitrogen Dioxide โดยใช้ข้อมูลจากอุปกรณ์ TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) บนดาวเทียม Sentinel-5 ของ ESA และอุปกรณ์ OMI (Ozone Monitoring Instrument) บนดาวเทียม Aura ของ NASA

จากข้อมูลของทั้งสองดาวเทียมแสดงให้เห็นการลดลงของแก๊ส Nitrogen Dioxide อย่างต่อเนื่องโดยเฉพาะในประเทศจีนและอเมริกาหลังเริ่มมีการระบาดเมื่อเปรียบเทียบข้อมูลของจากปี 2019 และปี 2020 จะพบว่า NO2 มีค่าดิ่งลงเยอะมากจากการปิดระบบคมนาคมต่าง ๆ ในประเทศจีนเมื่อวันที่ 23 มกราคม 2020 ส่งผลให้แก๊สที่มาจากยานพาหนะ โรงงานไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม เมื่เปรียบเทียบข้อมูลของทั้งดาวเทียม Aura และ Sentinel-5 พบว่ามีค่าใกล้เคียงกัน โดยปกติการลดลงของ NO2 เกิดขึ้นบ่อยพอสมควรเช่น Economic Recession หรือ ภาวะถดถ่อยทางเศรษฐกิจก็มีผลทำให้ค่า NO2 ลดลงแต่ก็จะเกิดการ Rebound หรือการกระเตื้องกับเหมือนเดิม

แต่สถานการณ์การระบาดของ COVID-19 ซึ่งเริ่มตั้งแต่ต้นปี 2020 และยังไม่หยุดจนถึงทุกวันนี้จึงเกิดการ Suppress ระบบเศรษฐกิจทั้งหมดทำให้เกิด Large-scale Economic Recession เพื่อควบคุมการระบาดของ COVID-19 และจากมาตรการการ Lockdown ทำให้ เมื่อเปรียบเทียบแผนที่แก๊ส NO2 ในพื้นที่ Wuhan ของจีนในปี 2019 และปี 2020 จากข้อมูลของดาวเทียม Sentinel-5 สังกัด ESA ในเดือนเดียวกันจะเห็นได้ว่าแทบไม่เหลือแก๊ส NO2

แผนที่แก๊ส Nitrogen Dioxide ระหว่างปี 2019 และปี 2020 ในต้นปี – ที่มา NASA/Earth Observatory

โดยปกติในช่วงวันตรุษจีนเดือนกุมภาพันธ์อย่างในปี 2019 ระดับแก๊ส Nitrogen Dioxide จะลดลงเพราะว่าคนอยู่ฉลองวันตรุษจีนที่บ้านทำให้ลดการปล่อยแก๊สจากยานพาหนะได้แต่ก็จะ Rebound กลับมาในระดับที่สูงมากเหมือนเดิมในเดือนต่อมา แต่ในปี 2020 หลังการ Lockdown ระดับแก๊ส NO2 ไม่ได้ค่อย ๆ ลดลง แต่ดิ่งลงมาที่จุดที่ต่ำที่สุดเท่าที่เคยมีมาเลย แล้วยังไม่ Rebound มากว่า 3 เดือนแล้ว

แผนที่แก๊ส Nitrogen Dioxide เหนือประเทศจีนในเดือนมกราคม – ที่มา NASA/Earth Observatory
แผนที่แก๊ส Nitrogen Dioxide เหนือประเทศจีนในเดือนกุมภาพันธ์ – ที่มา NASA/Earth Observatory

ส่วนในอเมริกาก็เช่นกัน อ้างอิงจากข้อมูลของ OMI ของดาวเทียม Aura ซึ่งถูกส่งไปประมวผลที่ NASA Goddard Space Flight Center แสดงให้เห็นว่าค่า Nitrogen Dioxide ในเดือนมีนาคมปี 2020 ลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับเดือนมีนาคมปีก่อน โดยค่าเฉลี่ยของแก๊ส Nitrogen Dioxide ลดลงกว่า 30% แต่ก็ยังไม่สามารถยืนยันค่าได้แน่ชัดเพราะว่าต้องทำการวัดบนพื้นดินด้วยเพราะดาวเทียม Aura ไม่สามารถวัดแก๊สด้วย OMI ผ่านเมฆได้จึงทำได้แค่วัดระดับแก๊สเหนือเมฆเท่านั้น ส่วนการวัดในระดับที่ต่ำกว่านั้นต้องอาศัยวันที่มีเมฆน้อยจึงจะวัดได้

แผนที่แก๊ส Nitrogen Dioxide เหนือ New York City ในเดือนมกราคม ปี 2015 – 2019 – ที่มา NASA/Earth Data
แผนที่แก๊ส Nitrogen Dioxide เหนือ New York City ในเดือนมกราคม ปี 2020 ที่มา NASA/Earth Data

อ้างอิงจากข้อมูลของ EOSDIS (Earth Observing System Data and Information System) World View ซึ่งเป็นหนึ่งในหน่วยงานสังเกตุการณ์ค่าแก๊ส Aerosol ในชั้นบรรยากาศของ NASA แสดงให้เห็นว่าประเทศไทยเกิดการ Rebound ของ Nitrogen Dioxide ช่วงที่เกิดไฟป่าที่เชียงใหม่ในเดือนมีนาคมทำให้ค่า Nitrogen Dioxide ทางตอนเหนือของประเทศไทย Rebound สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัดแล้วกลุ่มแก๊ส Nitrogen Dioxide ก็ค่อย ๆ ถูกพัดไปทางตะวันออกเฉียงเหนือจากกระแสลมจากนั้นจึงค่อย ๆ สลายไปจากการลอยขึ้นไปอยู่ในชั้น Stratosphere และถูกดูดซับ

หลังไฟป่าที่ดอยสุเทพ ค่าแก๊ส Nitrogen Dioxide จึงค่อย ๆ ลดลงเรื่อย ๆ และเริ่มกลับมาปกติในวันที่ 9 เมษายน 2020 ซึ่งค่าในปัจจุบันถือว่าน้อยมาก นอกจากนี้ไม่ใช่แค่แก๊ส Nitrogen Dioxide เท่านั้นที่ลดลง อ้างอิงจากข้อมูลของ NASA Visible Earth ฐานข้อมูล MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) แสดงให้เห็นการลดลงของค่า Aerosol Optical Depth หรือ ความลึกเชิงแสงของอนุภาคแขวนลอยในอากาศ อย่างพวก PM2.5 และ PM10 ที่ดิ่งลงมาอยู่ที่พื้นกราฟเมื่อเปรียบเทียบกับปีก่อน ๆ

NASA และ ESA คาดการณ์ว่าค่าแก๊สต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศจะยังมีแน้วโน้มที่ดีขึ้นเรื่อย ๆ และไม่ Rebound หากหลาย ๆ ประเทศยังคงบังคับใช้มาตรการ Lockdown ต่อไปเรื่อย ๆ ซึ่งหากเราสามารถควบคุมค่าแก๊สให้ต่ำอยู่อย่างนี้ได้ เราอาจจะมีโอกาสในการปรับแก้มาตรการควบคุมมลพิษในอนาคตเพื่อรักษาค่าแก๊สอันตรายพวกนี้ไม่หากมีมากเกินไปได้ในอนาคต ทั้งนี้จากข้อมูลล่าสุดของ NASA ยังได้กล่าวอีกด้วยว่าในเดือนนี้เดือนเมษายนก็ยังไม่เกิดการ Rebound ของค่าแก๊สมาเป็นเวลา 4 เดือนแล้ว

NASA ยังวางแผนที่จะพัฒนาระบบตรวจคุณภาพอากาศในอนาคตไว้อีกด้วยอย่างภารกิจ TEMPO (Tropospheric Emissions: Monitoring Pollution) ซึ่งออกแบบให้ตรวจค่ามลพิษต่าง ๆ รวมถึง Ozone และ NO2 ด้วย ส่วนเกาหลีใต้ก็มีแผนที่จะปล่อยดาวเทียม GEMS (Geostationary Environment Monitoring Spectrometer) ไปไว้ที่วงโคจรค้างฟ้า ESA ก็มีแผนที่จะปล่อย Sentinel-4 ด้วยภายในปี 2020 ซึ่งจะแทนที่ดาวเทียม Sentinel-5 สุดท้ายนี้ก้คือภารกิจ Multi-Angle Imager for Aerosols ของ JPL ที่จะถูกปล่อยในปีนี้ ซึ่งจะทำให้เราสามารถ Monitor ค่ามลพิษต่าง ๆ ได้ทุกซอกทุกมุม

ถึงกระนั้นผลกระทบทางอ้อมจาก COVID-19 จะยังตามมาหลอกหลอนเราแน่นอน ทั้งภาวะ Economic Recession ที่ทุกประเทศต่างก็กลัวการเกิดของมัน โดยเฉพาะสหรัฐอเมริกา มีแน้วโน้มว่าเราอาจจะได้เห็น The Great Depression 2 หากเศรษฐกิจเรายังคง Recess ต่อไปอย่างนี้ หลังการระบาดจบลง ผู้คนไม่ต่ำกว่า 190,000 คนได้จบชีวิตลงด้วยไวรัสที่คนบางกลุ่มยกย่องว่าเป็นฮีโร่แต่ไม่เลย มันไม่ใช่ฮีโร่หลังจากการระบาดจะเกิดขยะปนเปื้อนมหาศาลจากการรักษาผู้ป่วยกว่า 2,000,000+ คน และขยะมูลฝอยอีกนับไม่ถ้วนจากการบริโภคระหว่างการ Lockdown และจุดจบของพวกมันก็เป็นที่ไหนไม่ได้นอกจากทะเล ทรัพยากรนับไม่ถ้วนเสียไปกับการหยุดการระบาดไหนจะต้องกลับมาฟื้นฟูระบบเศรษฐกิจที่ล่มไม่เป็นท่าจาก Economic recession

ดังนั้นบทความนี้จึงไม่ใช่การ romanticize ให้ COVID-19 เป็นพรเอกกู้โลกจากมนุษย์แต่อย่างใก เพียงแต่นำเสนอข้อเท็จจริงในอีกแง่มุมเท่านั้น และทางเราขอเป็นกำลังใจให้ผู้ประสบปัญหาจาก COVID-19 ทั้งทางตรงและทางอ้อมทุกท่าน

อ้างอิง

โพสต์ที่เกี่ยวข้อง
ความคิดเห็น
Khonkaen Classiccar
มหันตภัยธรรมชาติ มันย้อนแย้ง แฝงเข้ามาให้ระบบมวลสารต่างๆเปลี่ยน ไปทั่วโลกา
22 พ.ค. เวลา 22:58
ธีรเดช จันทรชัยโรจน์
ผมว่าก็แค่ท่อไอเสียที่เปิดเครื่องเเล้วไม่รู้จักรที่จะปิดโลกเรามันน่าอยู่ดีอยุ่แล้วปิดพลังงานชะเปลืองถ่านเเก๊ชเเร่ เจริญเเล้วยังอยากจะย้อนยุคปรากดการโลกร้อนก็คนนี้ละเติมแต่เชื้อมาขายน้ำดีๆกับผมดีกว่าน้ำดื่มยินดีโอสด
22 พ.ค. เวลา 20:34
1
อิทธิพล บุญช่วย
นี่คือข้อดีของโควิดครับ
22 พ.ค. เวลา 16:07
1
Just Read It แค่อ่านมันส์
ไม่รู้มาก่อนเลยครับ
22 พ.ค. เวลา 13:19
1