การพัฒนาและเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์ตรวจวัดฝุ่น PM2.5

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ศุภวิชญ์ บำรุงสุข, ชัชนันท์ บุญพา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

กาเหว่า พรมชาติ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย พิษณุโลก

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันอากาศที่เราหายใจเข้าไปไม่ใช่อากาศที่บริสุทธิ์ เพราะมีฝุ่นละอองขนาดเล็กอย่าง PM2.5 ย่อมาจาก “Partculate matter” หมายถึง ฝุ่นละอองขนาดจิ๋ว เกิดจากการเผาไหม้ของรถยนต์ การเผาวัสดุสิ่งปฏิกูล การเผาไร่นา ควันไฟ บุหรี่มือสองด้วย รวมทั้งละอองเกสรดอกไม้ โดยทั่วไปฝุ่นละอองที่เกิดจากการก่อสร้าง ฝุ่นถนน จะมีขนาดใหญ่กว่า เราเรียกว่า PM 10 รวมถึงเชื้อโรค และสารปนเปื้อนต่างๆ ที่มองไม่เห็นอีกมากมาย โดยปกติแล้วจมูกจะมีขนจมูกช่วยกรองฝุ่นขนาดใหญ่ ในโพรงจมูกจะมี turbinate เพื่อให้เยื่อบุที่จมูกจะได้จับกับฝุ่นละอองเชื้อโรค ด้วยเยื่อเมื่อก และเมื่อลมผ่านก็ไปในหลอดลมจนถึงหลอดลมฝอย บนผนังหลอดลมจะมีเยื่อเมือก และมีขนอ่อน ที่เรียกว่า cilia พัดโบก และมีเมือกคัดหลั่งให้พัดเอาฝุ่นฝอยละอองหรือเชื้อโรค ออกมา ในวันหนึ่งสารคัดหลั่งบนเยื่อผิวทั้งหมดของทางเดินหายใจจะออกมาประมาณ 2 ลิตร เพื่อทำความชุ่มชื้นให้ระบบทางเดินหายใจ ร่างกายจะกลืนลงไปและถ้ามากก็จะเป็นเสมหะฝุ่นละอองขนาดเล็ก ขนาดจิ๋ว หรือเชื้อโรคถ้าหลุดลงไปถึงถุงลม ร่างกายจะมี alveola macrophage คอยกำจัดให้หมดไป นอกจากมีเป็นจำนวนมาก ก็จะเกิดปฏิกิริยาการอักเสบ ดั้นนั้น PM 2.5 มีโอกาสเข้าสู่ทางเดินหายใจลงไปได้ลึกกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PM2.5 ซึ่งจมูกไม่สามารถกรองฝุ่นนี้ ไม่ให้เข้าสู่ร่างกายได้ ดังนั้นมาตรฐานจึงตั้งค่ากำหนดไว้ สำหรับ PM 2.5 ว่าไม่ควรเกิน 25 ไมโครกรัม ต่อลูกบาศก์เมตรใน 24 ชั่วโมง ถ้ามากกว่านี้ก็จะปรับระดับความรุนแรง เป็นสีต่างๆ จนถึงสีแดง ฝุ่นละอองที่จะลงถึงหลอดลมได้โดยส่วนใหญ่จะมีขนาด 1 ไมครอนหรือเล็กกว่า เช่น ไวรัส ส่วนที่กล่าวกันว่าจะดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดได้นั้น จะต้องเป็น very low micromolecule คือมีขนาดเล็กกว่า 0.1 ไมครอน เช่น แก๊สที่เราหายใจเข้าไปแต่ปัจจุบันในประเทศไทยได้เกิดปัญหามลภาวะทางอากาศที่รุนแรงมากขึ้น ทำให้ต้องหาวิธีหลีกเลี่ยงและป้องกัน เพราะอาจเป็นอันตรายและผลเสียต่อสุขภาพร่างกายอย่างมากในภายหลัง

ดังนั้นคณะผู้จัดทำจึงสนใจที่จะศึกษาและพัฒนาเครื่องวัดฝุ่น PM 2.5 เพื่อที่สามารถวัดฝุ่น PM 2.5 ได้ตามที่มาตรฐานกำหนด โดยเครื่องมือเหล่านี้จะเป็นประโยชน์เกี่ยวกับการนำอุปกรณ์ไปใช้ในทางอาทิเช่น ด้านอุตสาหกรรม เป็นต้น