Nitrogen pollution : พิษสง...มลพิษไนโตรเจน
    Since : January 23, 2007                                                                                                                              Latest update : Feb 18, 2010
 
0
Home
0
จักรวาลวิทยา
0
ดาราศาสตร์
0
ระบบสุริยะพิเศษ
0
ระบบสุริยะ
0
โลกสีน้ำเงิน
0
แร่วิทยา
0
รายงานพิเศษ
0
ซันฟาวเวอร์
0
Non-profit organization
 
 
 
  Nitrogen pollution : พิษสง...มลพิษไนโตรเจน
 
 
 
โดยหลักเกณฑ์มลพิษทางอากาศ (Air Pollution) เป็นภาวะของอากาศมีสารเจือ
ปนอยู่ในปริมาณที่มากพอ โดยมีระยะเวลานาน แล้วส่งผลกระทบต่อสุขภาพของ
สิ่งมีชีวิตและพืช โดยสารเจือปนในอากาศ อาจเกิดขึ้นโดยธรรมชาติ หรือผลจาก
มนุษย์ หรือทั้งสองสาเหตุเกื้อหนุนกัน

สารพิษมักเป็น ฝุ่นละออง, ตะกั่ว, ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน, ก๊าซคาร์บอน
มอนอกไซด์, ก๊าซโอโซน ,และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ มีแหล่งที่มาของสาร
มลพิษอากาศดังนี้

1.มลพิษในอากาศประเภทปฐมภูมิ (Primary Air Pollutants)
ปัจจัยเกิดจากแหล่งกำเนิดโดยตรง จากการเผาผลาญเชื้อเพลิง การเผาในโรงงาน
อุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งเกิดควัน เขม่า (Aerosol particles) ขี้เถ้า ฝุ่นละออง จาก
กา่รกระทำของมนุษย์เป็นส่วนใหญ่ เช่น Sulfur oxides (SOx), Nitrogen oxides
(NOx),Carbon dioxide (CO2), Carbon monoxide, Chlorofluorocarbons
(CFCs), Ammonia (NH3) เป็นต้น

2. มลพิษในอากาศทุติยภูมิ (Secondary Air Pollutants)
ปัจจัยเกิดขึ้นในบรรยากาศของโลก เป็นปฎิกิริยาทางเคมีของ มลพิษในอากาศ
ประเภทปฐมภูมิกับสารประกอบต่างๆ ที่อยู่ในบรรยากาศ เช่น Ground level
ozone (O3) ซึ่งเกิด จากปฏิกิริยาเคมีระหว่าง NOx และ VOCs และ Peroxyacetyl
nitrate (PAN) เป็นต้น
 
 
โรงงานในประเทศจีน
 
 
จับตามอง ผลกระทบจากไนโตรเจน

ไนโตรเจน (Nitrogen) เป็นอโลหะมีสถานะเป็นแก๊สที่มีอยู่ทั่วไป โดยปกติไม่มีสี
กลิ่น หรือรส เป็นส่วนประกอบของบรรยากาศ ของโลกถึง 78 % และเป็นส่วน
ประกอบของเนื้อเยื่อ ของสิ่งมีชีวิต ยังเป็นส่วนประกอบในสารประกอบที่สำคัญ
หลายชนิด เช่น กรดอะมิโน แอมโมเนีย กรดไนตริก และสารจำพวกไซยาไนด์
เป็นต้น

แน่นอนว่า ไนโตรเจนที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศโลกมีอย่างเหมาะสม ไม่มีอันตราย
ด้านผลกระทบ เมื่อเกิดก๊าซไนโตรเจนเพิ่มเป็น 2 เท่าจากที่เคยมีอยู่บนโลกยิ่ง
เพิ่มองค์ประกอบใน ชั้นบรรยายกาศโลกมาเป็นทวีคูณ ซึ่งจากการฟุ้งกระจายการ
เผาไร่นา การเผาเชื้อเพลิงธรรมชาติของโรงงานและรถยนต์ ควันเหล่านั้นสามารถ
ก่อให้เกิดขึ้นในปริมาตรที่กว้างขวาง ส่งผลต่อสภาพแวดล้อมกระทบต่อสุขภาพ
มนุษย์ได้ และเป็นเงื่อนไขให้เกิด การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศโลก

ควันจำนวนมากจากการเผาไหม้ บนโลกเหล่านั้น ลอยทอดยาวขึ้นบนท้องฟ้าและ
เพาะตัวจนหนาทึบปกคลุมไปทั่ว เป็น มลพิษไนโตรเจน (Nitrogen pollution)
สามารถมองเห็นเหมือนหมอกสีน้ำตาล หรือเป็นปุยฝ้ายคล้ายริ้วขนนก หากมี
สีน้ำตาลแดงเข้มชัด แสดงว่ามี Toxic gas (ก็าซมีพิษ)

ต่างจากก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon monoxide) ซึ่งไม่มีสี ไม่มีกลิ่น แต่
มีพิษอันตราย ได้จากการเผาไหม้ ก็าซธรรมชาติ ถ่านหินหรือไม้ และระบายออก
จากไอเสียรถยนต์

ส่วน ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur oxides) เกิดจากความหลากหลายใน
ขบวนการอุตสาหกรรม รวมถึงเกิดจากภูเขาไฟ (Volcanoes) มีอันตรายต่อระบบ
หายใจ และเป็นส่วนผสมของ ฝนกรด (Acid rain)

แหล่งสร้างผลกระทบ จากมลพิษที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ เช่น จากเผาผลาญน้ำมัน
การเผาเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรม การเผาทางเคมี รวมถึงจากการเพาะปลูก
ถั่วและอื่นๆ มีอัตราราว 400 พันล้านปอนด์ต่อปี ส่วนมลพิษไนโตรเจนที่เกิดใน
ธรรมชาติ เช่น จากแบคที่เรีย ภูเขาไฟระเบิด หรือไฟป่า เป็นต้น มีอัตราราว 200
พันล้านปอนด์ต่อปี
 
 
จุดพื้นที่แดงเข้ม แสดงแหล่งที่ปลดปล่อย ไนโตรเจน
 
 
คาร์บอนมอนอกไซด์ VS.ไนโตรเจนออกไซด์

โดยทั่วไปเราจะคุ้นเคยกับ ก็าซคาร์บอนมอนอกไซด์ และทราบถึงอันตรายต่อ
ระบบทางเดินหายใจ ซึ่งโดยความเป็นจริง ควันที่เกิดจากการเผาผลาญน้ำมัน
ก็าซต่างๆทุกประเภท มีสารมลพิษออกมาทั้งสิ้น แต่อาจมีผลกระทบต่างกัน

การเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์ เกิดสารมลพิษ ออกสู่ท่อไอเสีย ซึ่งเกิดจากสาร
ประกอบไฮโดรคาร์บอน เช่น ออกซิแดนท์ สารอะโรมาติก-ไฮโดรคาร์บอน เขม่า
ก๊าซไนตริกออกไซด์ ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ รวมทั้ง คาร์บอนมอนอกไซด์

หากการเผาไหม้สมบูรณ์จะเกิด ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ สารประกอบไฮโดร-
คาร์บอนออกมาน้อย แต่จะมีก๊าซไนโตรเจนออกไซด์มากที่สุด เพราะเป็นสภาวะ
เกิดการเติมออกซิเจนได้ดีที่สุด

ในทางตรงกันข้าม ถ้าอัตราส่วนของอากาศและน้ำมันลดต่ำลง ผลที่เกิดจากการ
เผาไหม้จะมีสารประกอบ ไฮโดรคาร์บอน และก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์เพิ่มขึ้น
และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์น้อยลง เพราะการเผาไหม้เกิดขึ้นอย่างไม่สมบูรณ์

โดยเครื่องยนต์ดีเซล ปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ออกมา น้อยกว่าเครื่องยนต์
เบนซิน แต่ในขณะเดียวกันกลับปล่อย ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์และอนุภาคต่าง ๆ
ออกมาสูงกว่า
 
 
Dead zones (เขตมรณะ) ซึ่งไม่มีออกซิเจน หรือมีน้อย
 
 
เขตมรณะ สัญญานเตือนภัยมนุษย์

ผลกระทบจากไนโตรเจน เปรียบเสมือนถูกฉีดเข้าไปในสภาพแวดล้อม ที่มนุษย์
อาศัยอยู่ และเร่งอัตราการเกิดในพื้นที่ เพราะยังมีการเผาไหม้อย่างมากมายและ
ความพยายามจากการใช้ Biofuel (เชื้อเพลิงชีวภาพ) จากหลายชาติเพิ่มขึ้น ยิ่งทำ
ให้มลพิษไนโตรเจนเพิ่มขึ้น ในอัตราที่น่ากังวลใจ

สร้างผลกระทบไปยัง ชายฝั่งทะเล โดยเฉพาะในแถบ อเมริกาใต้ เอเชีย อเมริกา
เหนือและยุโรป เรียกว่า พื้นที่ Dead zones (เขตมรณะ) ซึ่งเป็นพื้นที่ใต้น้ำ มี
ออกซิเจนต่ำหรือไม่มีเลย ปัจจุบันนี้ยังปรากฎเพิ่ม ขึ้นหลายร้อยแห่งทั่วโลก

เวลาเดียวกัน ปุ๋ยซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญต่อการ เพิ่มผลผลิตอาหารโลก เป็นเสบียง
ต่อมนุษย์ ถูกป้อนเข้าไปสู่ ระบบอาหารของสัตว์ต่างๆ ด้วยเมล็ดธัญญาพืชและผล
ผลิตนั้น ถูกเร่งรัดปลูกด้วยปุ๋ย ที่มีส่วนประกอบของไนโตรเจน

แหล่งเพาะปลูก จึงใช้ปุ๋ยอย่างไม่ลดล่ะ มีหลายกรณีที่ผสมผสานกัน เกิดเป็นองค์
รวมขยายขอบเขต ส่งไปสู่ระบบนิเวศ สะท้อนกลับมาลงโทษมนุษย์ สร้างปัญหา
ต่อการดำรงชีวิต ในอนาคตต่อไปอีกนาน
 
 
Harmful algal bloom สาหร่ายเป็นพิษ ในแหล่งน้ำจืด
 
 
ข้อสรุปสาเหตุปัญหาและผลกระทบ

จำนวนประชากรโลกในวันนี้มากกว่า 6.3 พันล้านคน เป็นปัจจัยสำคัญต่อการเผชิญ
จากผลกระทบจากก๊าซไนโตรเจน ซึ่งโดยปกติมีจำนวนมากในชั้นบรรยากาศโลก
อยู่แล้ว แต่จำนวนมากดังกล่าวนั้น มิได้มีผลกระทบต่อ ระบบสิ่งมีชีวิตและต้นไม้ (Organisms)

ปุ๋ยไนโตรเจน เป็นสารสังเคราะห์ ที่มีส่วนประกอบทางเคมี มีหลายชนิด เช่น ปุ๋ย
แอมโมเนีย (Ammonia) ปุ๋ยยูเรีย (Urea) ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต (Ammonium
sulfate) เป็นต้น โดยแต่ละชนิด มีส่วนของไนโตรเจน 82% - 45% และ 21%
ตามลำดับ ซึ่งการใช้ปุ๋ยเคมี ที่มีส่วนประกอบของไนโตรเจน ต่อผลผลิตอาหาร
โลกถูกใช้อย่างกว้างขวาง ตลอด 20 ปีที่ผ่านมา

ต่อมาช่วง 10 ปีนี้ โรงงานอุตสาหกรรมใหม่เกิดขึ้นจำนวนมาก โดยนำแอมโมเนีย
มาใช้ผลิตปุ๋ย ยิ่งเพิ่มพูนอย่างไม่มีขีดจำกัด ต่อผลกระทบปัญหาทางด้านสุขภาพ
ของสาธารณะชน แม้ว่าจะปฎิวัติให้เกิดพื้นที่สีเขียว แต่ผลกระทบของปุ๋ยที่ฝังตัว
ในผืนดินของไร่นา ยังปกคลุมอยู่ในดิน โดยไม่เคยรอการฟื้นตัวจากสารอาหาร
ธรรมชาติเลยแม้แต่น้อย จากวัตถุประสงค์การใช้ปุ๋ยแทบไม่ลดลง เป็นการสร้าง
ผลกระทบไนโตรเจนอย่างต่อเนื่อง

ต่อมา Fossil-fuel combustion (ขบวนการเผาผลาญเชื้อเพลิงธรรมชาติโดยการ
รวมธาตุกับ ออกซิเจนในอากาศ) ควันจากโรงงานและรถยนต์ ยิ่งสร้างภาระต่อชั้น
บรรยากาศโลก โดย การซึบซาบของสารตกค้าง ไนโตรเจนไปสู่แม่น้ำ มหาสุมทร
หรือที่ใดก็ตาม ทำให้เกิด ภาวะมลพิษ (Rampant polluter) มากขึ้นไปอีก

ในหลักเกณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ มองเห็นผลกระทบของไนโตรเจน สามารถสร้าง
อันตรายต่อ Algal blooms เป็นการแสดงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วของระบบพืชในน้ำ
(Aquatic system) ทั้งในน้ำจืดทั่วไปและในสภาพแวดล้อมของทะเล

โดยจำนวนน้อยของสาหร่าย เป็นต้นเหตุผลิเพิ่มจำนวนมาก จากการเกื้อหนุนของ
Phytoplankton (Microscopic algae) เกิดมีความหนาแน่นสูงของเซลล์สารสี
(Pigmented cells) และทำให้น้ำบริเวณนั้นเปลี่ยนสี มีความเข้มข้นสูงถึง 1 ล้าน
เซลล์ต่อ 1 มิลลิลิตร โดยอาจมีสีเขียว สีเหลือง-น้ำตาล หรือสีแดง ซึ่งขึ้นอยู่กับ
ประเภทของสาหร่าย

ส่งผลให้สัตว์น้ำที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้น ลอยขึ้นมาตายจากสาเหตุขาดออกซิเจน
ด้วยเกิดมลพิษ (Toxic) ใต้น้ำบริเวณชายฝั่งทะเล

ทั้งนี้มีข้อบ่งชี้จากการวิเคราะห์ แสดงความสูญหายไปของ Biodiversity (ความ
หลากหลาย ทางชีวภาพ) ท่ามกลางภาวะโลกร้อน เป็นการยกระดับความรุนแรง
ความอันตราย ด้วยการตกต่ำของชีวภาพ อันจะเป็นบ่อเกิดของเชื้อโรคสายพันธุ์
ใหม่ขึ้นแทนที่
 
 
Harmful algal bloom สาหร่ายเป็นพิษ ในแหล่งน้ำเค็ม บริเวณชายฝั่ง Florida
 
 
Phytoplankton (Microscopic algae)
 
ขบวนการขยายพันธ์ มลพิษไนโตรเจน
 
 
ขบวนการเกิดขึ้นเป็นห่วงโซ่ แบบนึกไม่ถึงว่า การกระทำที่ต่างกันออกไปแต่ละ
แง่มุม จากเพียงองค์ประกอบของ ไนโตรเจน เริ่มจากการเผาไหม้เกิดควันไปสู่
อากาศ แต่กลับไปมีผลในทะเล จนเกิดผลกระทบ จากปฎิกิริยาเรือนกระจก (Greenhouse effect) ส่งผลต่อ โอโซนโลกถูกทำลาย (Ozone hole) ย้อนรอย
สร้างปัญหากลับสู่สภาพแวดล้อมต่อมนุษย์ ดังขบวนการที่แสดงต่อไปนี้
 
 
 
1.มลพิษในอากาศ (Air pollution)
--------------------------------------------------------------------------------------

ตลอดเวลาที่เกิดการเผาไหม้ Fossil-fuel combustion (ขบวนการเผาผลาญเชื้อ
เพลิงธรรมชาติโดยการรวมธาตุ กับออกซิเจนในอากาศ) จากโรงงานอุตสาหกรรม
โรงไฟฟ้าถ่านหิน รถยนต์ ควันที่ลอยตัวขึ้นสู่อากาศ ก็จะเกิดเป็นมลพิษในอากาศ
มลพิษดังกล่าว มีองค์ประกอบหลากหลาย รวมทั้งมลพิษที่เกิดจากไนโตรเจน
ซึ่งทั้งหมดมีแต่โทษและอันตรายต่อสุขภาพ
 
 
  2.ฝนกรดไนตริก (Nitric rain)
--------------------------------------------------------------------------------------

หลังจากเผาไหม้เกิดควัน ควันลอยผสมกับน้ำฝน ตกลงสู่พื้น เป็นลักษณะของฝน
กรดไนตริก (NO) เป็นการรวมตัวของไนโตรเจนและออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ
 
 
 
3.ผสมกับไนโตรเจน (Join with Nitrogen)
--------------------------------------------------------------------------------------

เมื่อฝนตกสู่พื้นดิน ผสมเข้ากับปุ๋ยตามแหล่งเกษตรกรรม ที่ทิ้งค้างไว้ในผืนดิน
ผสมเข้ากับสิ่งขับถ่ายของสัตว์ในปศุสัตว์ และผสมเข้ากับสิ่งโสโครกจากมนุษย์ และพืชจำพวกถั่ว ซึ่งทั้งหมดมีองค์ประกอบ ของไนโตรเจน
 
 
 
4.สู่ผืนดินในระบบนิเวศ (Enters terrestrial ecosystem)
--------------------------------------------------------------------------------------

การผสมผสานเป็นจำนวนมาก ไนโตรเจนจะซึมเข้าสู่ในระบบนิเวศ (Ecosystem) ของโลก และทำให้ Biodiversity (ความหลากหลาย ทางชีวภาพ) ทรุดโทรมลง
หากขยายตัวมากขึ้น ลงผลต่อสุขภาพมนุษย์ให้เจ็บป่วยได้
 
 
 
5.ไนโตรเจนอะตอมเดี่ยว (Single nitrogen atom)
--------------------------------------------------------------------------------------

ไนโตรเจนอะตอมเดี่ยว ที่ถูกปลดปล่อยจากควันโรงงาน รถยนต์ หรือสิ่งปฎิกูล
จากคอกปศุสตว์ สามารถทำให้ดินมีฤทธิ์ เป็นกรดปนเปื้อนสู่ระบบแม่น้ำ และ
มนุษย์นำน้ำนั้น มาใช้บริโภคเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

การไหลรวมของน้ำ ไปยังแหล่งต่างๆยิ่งเป็นการขยายตัวของสารมลพิษทางน้ำ
สู่แหล่งเพาะปลูก และชุมชนมนุษย์
 
 
 
6.เขตมรณะ (Dead zones)
--------------------------------------------------------------------------------------

เมื่อมีช่องทางน้ำไหลจากแม่น้ำ ออกสู่ทะเลหรือมหาสุมทร ยิ่งช่วยส่งผลพิษร้าย
(Toxic) สู่แนวชายฝั่ง ไปทำลายสาหร่ายพืชน้ำ ลดจำนวนและตายไปในที่สุด
บริเวณนั้นจึงกลายเป็น เขตมรณะ ทำให้สัตว์น้ำตาย มักเกิดใกล้แนวชายฝั่งใน
ระยะ 600-1,200 เมตร
 
 
 
7.ชั้นโอโซนสูญหาย (Loss stratosphere Ozone)
--------------------------------------------------------------------------------------

เมื่อเกิดขาดห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศ หลายๆจุด แบคทีเรีย เกิดการเปลี่ยนรูปสู่
ไนโตรเจนออกไซด์ มีอำนาจให้เกิดก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse gas) เป็นการ
เร่งให้ โอโซนโลกถูกทำลาย (Ozone hole) ในระดับ Stratosphere ระยะ 10-50
กิโลเมตรจากพื้นโลกสูญหายไป
 
 
 
References :

Alberta Government
National Oceanography Center
Environmental Studies Program at University of Colorado
University's Institute of Arctic and Alpine Research
 
 
 


 
 
       © copyright sunflowercosmos 2007-2017