DISPERSION OF PARTICULATE MATTER (PM10) FROM HIGH ANTHROPOGENIC EMISSION IN UPPER NORTHERN THAILAND

Abstract

PM10 is one of the most important pollutants from both anthropogenic and biomass burning emission. It can adversely effect on human health such as asthma and coughing. The sources contribution of PM10 in northern Thailand is still loosely defined in terms of modeling study. This work aims to apply the coupled regional atmospheric model as called WRF and air quality model as called HYSPLIT to investigate source contribution from high antropogenic emission in the upper northern region of Thailand in March 2012. The Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) and Fire Inventory from NCAR (FINN) were used as anthropogenic and biomass burning emission input data. Firstly, the model capability was judged by evaluation with the dataset from Pollution Control Department (PCD) that was indicated by statistical tests i.e. Index of Agreement (IOA), Fractional Bias (FB), Normalised Mean Square Error (NMSE) and Correlation Coefficient (R). The model results was an acceptable performance to simulate the related meteorological condition (i.e. R = 0.6 – 0.8, IOA = 0.7 – 0.8, NMSE = 0.01 – 0.5, FB = 0.2 – 1.8). To analysis source contribution of PM10 in northern Thailand, we design to have 5 cases of model simulations with: 1) anthropogenic (control), 2) only anthropogenic from energy sector, 3) only anthropogenic emission from industry, 4) anthropogenic from transportation, and 5) only anthropogenic from residence. The weather analysis from model results reveals that has less amount of rain and temperature inversion were a favorable condition for buildup air pollution problem. The high PM10 concentration (~140 µg/m3). Average concentration from the source high emission of transportation from the energy from the industry and housing equal to 91 35 33 and 17% respectively

PM10 เป็นหนึ่งในสารมลพิษที่สำคัญที่สุดจากการปลดปล่อยจากกิจกรรมของมนุษย์สามารถส่งกระทบผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ เช่น โรคหอบหืดและไอ แหล่งกำเนิดของ PM10 ในภาคเหนือของประเทศไทยยังคงกำหนดไว้อย่างเข้มงวดในแง่ของการศึกษา งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำแบบจำลองสภาพอากาศในระดับภูมิภาคมาใช้ร่วมกับแบบจำลอง WRF และแบบจำลองคุณภาพอากาศ HYSPLIT เพื่อตรวจสอบผลกระทบของแหล่งกำเนิดมลพิษจากกิจกรรมของมนุษย์ในพื้นที่ที่มีการปลดปล่อยสูงในภาคเหนือตอนบนของประเทศไทย ในเดือนมีนาคม 2555 โดยใช้ฐานข้อมูลการปลดปล่อยมลพิษสำหรับงานวิจัยบรรยากาศระดับโลก (EDGAR) ถูกนำมาใช้เป็นข้อมูลนำเข้าการปลดปล่อยจากกิจกรรมของมนุษย์ ผลการของแบบจำลองจะถูกประเมินโดยเปรียบเทียบกับข้อมูลตรวจวัดจากกรมควบคุมมลพิษ (PCD) โดยการทดสอบทางสถิติ ได้แก่ (IOA), Fractional Bias (FB), Normalized Mean Square Error (NMSE) และ (R) ผลการจำลองอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ในการจำลองสภาพอุตุนิยมวิทยาที่เกี่ยวข้อง (เช่น R = 0.6 - 0.8, IOA = 0.7 - 0.8, NMSE = 0.01 - 0.5, FB = 0.2 - 1.8) เพื่อวิเคราะห์แหล่งกำเนิด PM10 ในภาคเหนือของประเทศไทยโดยจัดกลุ่มทั้งหมด 5 กลุ่ม ได้แก่ 1) การปลดปล่อยจากกิจกรรมของมนุษย์ (เพื่อควบคุม) 2) การปลดปล่อยกิจกรรมของมนุษย์จากภาคพลังงานเท่านั้น 3) การปลดปล่อยกิจกรรมของมนุษย์จากอุตสาหกรรมเท่านั้น 4) การปลดปล่อยกิจกรรมของมนุษย์จากการขนส่งเท่านั้น และ 5) การปลดปล่อยกิจกรรมของมนุษย์จากที่อยู่อาศัยเท่านั้น จากการวิเคราะห์สภาพอากาศจากแบบจำลองพบว่าปริมาณฝนที่ลดลงและการผกผันของอุณหภูมิเป็นเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการเกิดปัญหามลพิษทางอากาศทำให้ระดับความเข้มข้นของ PM10 สูง (~140 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) โดยพบความเข้มข้นเฉลี่ยจากแหล่งกำเนิดที่มีการปลดปล่อยสูงจากการคมนาคมขนส่ง จากพลังงาน จากอุตสาหกรรม และที่อยู่อาศัย เท่ากับ 91 35 33 และ17% ตามลำดับ