ภาวะมลพิษที่เกิดจากการผลิตและใช้ผลิตภัณฑ์จากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

การนำเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ขึ้นมาใช้ ทำให้เกิดการขยายตัวทางด้านอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การกลั่นน้ำมันการแยกแก๊สธรรมชาติ การผลิตและการนำปิโตรเคมีภัณฑ์ไปใช้ การขนส่ง การทิ้งกากของเสียและขยะของสารที่ใช้แล้วอุตสาหกรรมเหล่านี้ล้วนมีผลโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้คุณภาพของอากาศ น้ำ และดินเปลี่ยนแปลงไป เกิดอันตรายทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อสิ่งมีชีวิต ภาวะแวดล้อมที่ก่อให้เกิดอันตรายเรียกว่า ภาวะมลพิษ และเรียกสารที่ก่อให้เกิดภาวะมลพิษว่า สารมลพิษ ภาวะมลพิษด้านต่างๆ ที่สำคัญได้แก่ ภาวะมลพิษทางอากาศ ทางน้ำและทางดิน

ภาวะมลพิษที่เกิดจากการผลิตและการใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมี

กระบวนการกลั่นน้ำมัน การแยกก๊าซธรรมชาติ อุตสาหกรรมปิโตรเคมี ทำให้เกิดการขยายตัวในรูปของโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เป็นจำนวนมาก ในกระบวนการผลิต การขนส่ง การทิ้งกากของเเสียจากการผลิต การนำปิโตรเคมีภัณฑ์ไปใช้และการทิ้งขยะเมื่อใช้แล้ว เหล่านี้ย่อมมีผลต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้อากาศ น้ำ และดิน เปลี่ยนแปลงไป เกิดอันตรายทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อสิ่งมีชีวิต ภาวะแวดล้อมที่ก่อให้เกิดอันตรายนี้เรียกว่า ภาวะมลพิษ สารที่ก่อให้เกิดมลพิษเรียกว่า สารมลพิษ

ภาวะมลพิษที่เกิดจากการผลิตและการใช้ถ่านหิน

การใช้ถ่านหินนำมาซึ่งผลกระทบมหาศาลด้านสิ่งแวดล้อม สุขภาพมนุษย์ และ สังคม ซึ่งเห็นได้ชัดเจนจากผลกระทบที่มีต่อชุมชนผู้ยากจนเป็นส่วนมากที่อาศัยอยู่ใน และรอบๆ เหมือง และโรงไฟฟ้าถ่านหินถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ก่อมลพิษสูงที่สุด และเป็นตัวปล่อยคาร์บอนไดออกไซต์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกมากที่สุดในโลกโดยปล่อยธาตุคาร์บอนต่อหน่วยพลังงานมากกว่าน้ำมันและก๊าซธรรมชาติปริมาณสูงกว่ามาก คาร์บอนไดออกไซต์เป็นส่วนประกอบหลักของก๊าซเรือนกระจก ดังนั้นจึงเป็นหนึ่งในสาเหตุอันดับต้นของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ จากเหมืองขึ้นสู่ท้องฟ้า จากการขุดเจาะไปจนถึงการเผาไหม้ ถ่านหินก่อให้เกิดมลพิษในทุกขั้นตอนการผลิต ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและสังคมที่มักเกิดตามมาทำให้การใช้ถ่านหินจำเป็นต้อง จ่ายด้วยราคาแสนแพงสำหรับประเทศกำลังพัฒนา ไม่ว่าจะเป็นการปล่อยน้ำเสียที่มีภาวะเป็นกรดจากโรงไฟฟ้าลงสู่แม่น้ำและ ลำธาร การปล่อยสารปรอทและสารพิษอื่นๆ ในกระบวนการเผาไหม้ รวมถึงก๊าซที่ทำลายสภาพภูมิอากาศ และอนุภาคขนาดเล็กชนิดอื่นๆ ที่ทำลายสุขภาพมนุษย์ปัจจุบันการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ 1 ใน 3 ของโลกมาจากการเผาไหม้ถ่านหินเราสามารถหยุดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ โดยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยเฉพาะถ่านหิน

มลพิษทางอากาศ (Air Pollution) ที่เกิดจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

มลภาวะทางอากาศ

มลพิษทางอากาศมีสาเหตุส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรมหรือในเครื่องยนต์ของยานพาหนะ การเผาถ่านหินหรือเชื้อเพลิงที่มีกำมะถันและสารประกอบของกำมะถันเป็นองค์ประกอบ จะมีแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึ้น เมื่อปะปนมากับน้ำฝนทำให้เกิดเป็นฝนกรด ซึ่งมีผลกระทบต่อการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ ทำให้สีใบไม้ซีดจางและสังเคราะห์แสงไม่ได้ กัดกร่อนโลหะและอาคารบ้านเรือน ถ้าร่างกายได้รับแก๊สนี้จะทำให้เกิดอาการปวดเมื่อยเรื้อรัง โลหิตจาง และเป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจและปอด การเผาไหม้เชื้อเพลิงปิโตรเลียมอย่างไม่สมบูรณ์จะได้เขม่าและออกไซด์ของคาร์บอนซึ่งได้แก่ CO2และ CO

นอกจากนี้ยังเกิดแก๊สอื่นๆ อีกหลายชนิดเช่นSO2NO2และH2S รวมทั้งเถ้าถ่านที่มีโลหะปริมาณน้อยมากเป็นองค์ประกอบ CO2จะทำหน้าที่คล้ายกับผ้าห่มที่ห่อหุ้มโลกและกักเก็บความร้อนเอาไว้ ทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นที่เรียกว่าเกิดภาวะเรือนกระจก ซึ่งส่งผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมอย่างมากCO2 ในบรรยากาศสามารถอยู่ได้นานเป็นสิบถึงร้อยปีโดยไม่สูญสลาย ถ้าการเผาไหม้เกิดขึ้นมากCO2ก็จะไปสะสมอยู่ในบรรยากาศมากขึ้น

ในบริเวณที่มียวดยานสัญจรไปมาอย่างคับคั่งหรือการจราจรติดขัดจะมีปริมาณของแก๊ส CO สูง แก๊สชนิดนี้เป็นแก๊สพิษที่ไม่มีสีและกลิ่น จะฟุ้งกระจายปะปนอยู่ในอากาศ เมื่อหายใจเอาแก๊ส CO เข้าไป จะรวมกับฮีโมโกลบินในเลือดเกิดเป็นคาร์บอกซีฮีโมโกลบิน ทำให้เม็ดเลือดแดงไม่สามารถรับออกซิเจนได้ตามปกติ จะเกิดอาการเวียนศีรษะ หายใจอึดอัด คลื่นไส้อาเจียน ถ้าร่างกายได้รับเข้าไปมากทันทีอาจทำให้เสียชีวิตได้

การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ต่างๆ มีไฮโดรคาร์บอนที่เผาไหม้ไม่หมดออกมาด้วย โดยเฉพาะไฮโดรคาร์บอนที่มีโมเลกุลมีพันธะคู่ จะรวมตัวกับออกซิเจนหรือแก๊สโอโซน เกิดเป็นสารประกอบแอลดีไฮด์ซึ่งมีกลิ่นเหม็น ทำให้เกิดอาการระคายเคืองเมื่อสูดดม นอกจากนี้ไฮโดรคาร์บอนยังอาจเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนและไนโตรเจนไดออกไซด์ เกิดสารประกอบเปอร์ออกซีแอซีติลไนเตรต (PAN) ซึ่งเป็นพิษทำให้เกิดการระคายเคืองต่อดวงตาและระบบทางเดินหายใจ นอกจากนี้ยังมีผลต่อพืชโดยทำลายเนื้อเยื่อที่ใบอีกด้วย

มลพิษทางดิน (Soil Pollution) ที่เกิดจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

มลพิษทางดินหมายถึงดินที่เสื่อมค่าไป จากเดิม และหรือมีสารมลพิษเกินขีดจำกัดจนเป็นอันตราย
ต่อสุขภาพ และพลานามัย ตลอดจน การเจริญเติบโตของพืช และสัตว์ ทั้งโดยทางตรงและทางอ้อม (เกษม จันทร์แก้ว , 2530 : 162)

ปัญหามลพิษของดิน เกิดขึ้นจากการทำลายหรืการเกิดการถดถอยของคุณภาพหรือคุณลักษณะของสภาวะใดสภาวะหนึ่ง ที่เกิดจากมลสาร (Pollutant) ที่ก่อให้เกิดมลภาวะ ดินเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็ก สามารถฟุ้งกระจายไปในอากาศ มลสารของดินที่ก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศนั้น ความรุนแรงขึ้นอยู่กับอนุภาคดินนั้นมีองค์ประกอบอย่างไร สภาพทางอุตุนิยมวิทยา สภาพพื้นที่ เป็นต้น ในกรณีที่คล้ายคลึงกัน หากอนุภาคดินถูกพัดพาไปยังแหล่งน้ำ ดินที่เป็นมลสารจะก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางน้ำ โดยตรงทั้งทางคุณภาพและปริมาณ อีกทั้งยังก่อให้เกิดปัญหาโดยอ้อมเมื่ออนุภาคดินนั้นมีธาตุอาหารที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชน้ำ ก่อให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนในแหล่งน้ำ สัตว์น้ำในแหล่งน้ำนั้นได้รับผลกระทบเกิดกลิ่นเหม็นของก๊าซไข่เน่า (hydrogen sulfide,H2S)

ในขณะเดียวกันดินเป็นแหล่งรองรับของเสีย รองรับมลสารต่างๆ จากอากาศ จากน้ำ จากกิจกรรมในชีวิตประจำวันของมนุษย์ จากกิจกรรมต่างๆ ดินทำหน้าที่ในการดูดซับมลสารต่างๆ ซึ่งเปรียบได้กับการลดมลพิษ แต่หากดินทำหน้าที่ในการรับมลสารต่างๆ มากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มลสารที่ย่อยสลายไม่ได้ ปัญหามลพิษทางดินจะเกิดขึ้น มีผลทำให้ความสามารถของดินที่เป็นแหล่งธาตุอาหารของพืชลดลงผลผลิตที่ได้ลดลง หรือคุณภาพของผลผลิตลดลงไม่เหมาะสมในการบริโภค เพราะมีสารพิษที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพเกินกว่าระดับที่ปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์ได้

สารมลพิษในดินอาจมีอยู่ในธรรมชาติ และโดยที่มนุษย์นำไปใส่ให้กับดิน หากมีมากจนถึงระดับที่เป็นพิษ จะทำให้สิ่งมีชีวิตหยุดการเจริญเติบโต มีการสะสมในโซ่อาหาร โดยจะพบในผัก ผลไม้ และเนื้อสัตว์ ที่มนุษย์บริโภค มนุษย์ก็จะได้รับสารพิษเหล่านั้น จนเกิดความผิดปกติขึ้น สุขภาพเสื่อมโทรมจนถึงเสียชีวิตได้ สารมลพิษในดิน ยังทำให้จุลินทรีย์ในดิน ทำงานไม่ได้ ทำลายการดูดซึม ธาตุอาหารของรากพืช อันตรายจากมลพิษทางดิน เนื่องจากดินมีสารมลพิษหลายชนิดปะปนอยู่ ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์ในดินเพิ่มขึ้น แต่มีออกซิเจนน้อยลง จึงมีผลกระทบต่อการดำรงชีวิตของแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจน สารมลพิษจากดินสามารถกระจัดกระจายสู่แหล่งน้ำ และอากาศจึงก่อให้เกิดมลภาวะทางน้ำ และอากาศได้ อันตรายของมลภาวะทางดินต่อสิ่งมีชีวิต มีดังนี้

1. อันตรายต่อมนุษย์
มนุษย์จะได้รับพิษของสารประกอบไนเทรต ไนไทรต์ในยาปราบศัตรูพืช จากน้ำดื่ม น้ำใช้ในแหล่งเกษตรกรรม และจากผลผลิตทางการเกษตร เช่น ผัก ผลไม้ จนถึงระดับที่เป็นพิษต่อร่างกายได้

2. อันตรายต่อสัตว์
สัตว์ที่หากินในดินจะได้รับพิษจากการสัมผัสสารพิษในดินโดยตรงและจากการบริโภคอาหารที่มีสารพิษปะปนอยู่ สารพิษที่ได้รับส่วนใหญ่จะเป็นยาฆ่าแมลงที่นอกจากจะทำลายศัตรูพืชแล้วยังทำลายศัตรูธรรมชาติ ซึ่งเป็นปรสิตไปด้วยทำให้เกิดการระบาดของแมลงบางชนิดที่เป็นอันตรายต่อพืชในภายหลัง หรืออาจเกิดการทำลายแมลงที่ช่วยผสมเกสรดังนั้นผลผลิตอาจลดลงได้

3. อันตรายต่อพืชและสิ่งมีชีวิตในดิน
พืชจะดูดซึมสารพิษเข้าไป ทำให้เจริญเติบโตผิดปกติ ผลผลิตต่ำ หรือเกิดอันตราย และการสูญพันธุ์ขึ้น แบคทีเรียที่สร้างไนเทรตในดิน หากได้รับยาฆ่าแมลง เช่น ดีลดริน อัลดริน และคลอเดน ที่มีความเข้มข้น 100 พีพีเอ็ม จะทำให้กระบวนการสร้างไนเตรตของแบคทีเรียได้รับความกระทบกระเทือน

มลพิษทางน้ำ (Water Pollution) ที่เกิดจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

มลภาวะทางน้ำ

สาเหตุสำคัญประการหนึ่งที่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำคือ การใช้ปิโตรเคมีภัณฑ์ เช่น ปุ๋ยเคมี สารปราบศัตรูพืชและผงซักฟอก แม้ว่าปุ๋ยเคมีและผงซักฟอกจะไม่เป็นพิษโดยตรงต่อมนุษย์แต่ก็เป็นอาหารที่ดีของพืชน้ำบางชนิด จากการศึกษาวิจัยน้ำจากแหล่งชุมชนพบว่ามีปริมาณฟอสเฟตสูงมาก ทั้งนี้เป็นเพราะน้ำทิ้งจากอาคารบ้านเรือนมีฟอสเฟตในผงซักฟอกปนอยู่ด้วย

สารดังกล่าวจะกระตุ้นการเจริญงอกงามของพืชน้ำได้ดีและรวดเร็ว เมื่อพืชน้ำตาย จุลินทรีย์ในน้ำจะต้องใช้ออกซิเจนจำนวนมากในการย่อยสลายซากพืชเหล่านั้นเป็นเหตุให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำลดลง จึงทำให้เกิดน้ำเน่าเสีย สารเคมีและวัตถุดิบมีพิษที่ใช้ในการเกษตรเพื่อเพิ่มผลผลิตในการเพาะปลูก สารกำจัดแมลงและกำจัดวัชพืช เช่น สารประกอบไนไตรต์และไนเตรต สารประกอบคลอริเนเตดไฮโดรคาร์บอน ออร์แกโนฟอสเฟต คาร์บาเมต เมื่อตกค้างอยู่ในอากาศหรือดินก็จะถูกน้ำชะล้างลงสู่แหล่งน้ำ ทำให้แหล่งน้ำในบริเวณเกษตรกรรม หรือสายน้ำที่ไหลผ่านมีสารพิษสะสมหรือปะปนอยู่ การจับสัตว์น้ำจากแหล่งน้ำในบริเวณนั้นมาบริโภคก็จะมีโอกาสได้รับพิษจากสารดังกล่าวด้วย

น้ำมันเป็นสารอีกชนิดหนึ่งที่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำเมื่อน้ำมันรั่วไหลลงสู่ทะเลหรือแม่น้ำลำคลองจะเกิดคราบน้ำมันลอยอยู่ที่ผิวน้ำ คราบน้ำมันจะเป็นแผ่นฟิล์มปกคลุมผิวน้ำทำให้ออกซิเจนในอากาศไม่สามารถละลายลงไปในน้ำได้ ทำให้น้ำขาดออกซิเจน สัตว์น้ำที่อยู่ในแหล่งน้ำบริเวณนั้นๆ อาจตายได้ ตามปกติน้ำในธรรมชาติจะมีออกซิเจนละลายอยู่ประมาณ 5-7 ส่วนในล้านส่วน ปริมาณออกซิเจนในน้ำหรือDO(Dissolved Oxygen)จึงมีความสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์น้ำการบ่งชี้คุณภาพน้ำอาจทำได้ เช่น

ก. หาปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องใช้ไปในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำ เรียกว่า ค่าBOD(Biochemical Oxygen Demand) ซึ่งจะบอกถึงปริมาณจุลินทรีย์ที่ต้องใช้ออกซิเจนในน้ำ

ข. หาปริมาณความต้องการออกซิเจนของสารเคมีที่อยู่ในน้ำ เรียกว่า ค่าCDO(Chemical OxygenDemand) ซึ่งจะบอกถึงปริมาณของสารเคมีที่สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในน้ำ

การบำบัดสารมลพิษโดยใช้เทคโนโลยี PHYTOREMEDIATION