รายละเอียดโครงการวิจัย
- ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) :
- การศึกษาปริมาณฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอนและจัดทำแผนที่ พื้นที่เปราะบางต่อการเผาไหม้เศษวัสดุทางการเกษตร จังหวัดนครสวรรค์
- ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) :
- The Study of PM2.5 and Mapping the Surveillance of Hotspot from the Burning of Agricultural Residues of Nakhonsawan Province
- หน่วยงานเจ้าของโครงการ :
- คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
- ลักษณะโครงการวิจัย :
- โครงการวิจัยเดี่ยว
- ลักษณะย่อยโครงการวิจัย :
- ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย
- ประเภทโครงการ :
- โครงการวิจัยใหม่
- วันเริ่มต้นโครงการ :
- 30 พฤศจิกายน 2563
- วันสิ้นสุดโครงการ :
- 29 พฤศจิกายน 2564
- ประเภทของการวิจัย :
- งานวิจัยประยุกต์
- ความสำคัญและที่มาของปัญหา :
- ปัญหาสิ่งแวดล้อมนับเป็นปัญหาสำคัญที่สร้างผลกระทบในวงกว้าง ทั้งในระดับท้องถิ่น ประเทศ และระดับโลก นอกจากนี้ปัญหาสิ่งแวดล้อมด้านต่าง ๆ ยังมีความเกี่ยวข้องกัน เช่น ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกซึ่งสาเหตุสำคัญเกิดจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก ส่งผลต่อระบบสิ่งแวดล้อมในด้านต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นดิน น้ำ อากาศ รวมทั้งการแพร่กระจายของมลพิษ ส่งผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมทั้งต่อการดำรงชีวิต สุขภาพ อาชีพ และระบบเศรษฐกิจ ประเทศไทยซึ่งมีพื้นที่และสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเกษตร สามารถผลิตพืชผลทางการเกษตรชนิดต่าง ๆ เพื่อบริโภคภายในประเทศและส่งออกต่างประเทศเป็นจำนวนมาก ประเด็นการเกษตรจึงมีความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยภาคเกษตรมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมใน 3 มิติที่สำคัญคือ 1) ภาคเกษตรมีส่วนร่วมในการเพิ่มพื้นที่สีเขียว กักเก็บคาร์บอน รักษาระบบนิเวศ 2) ภาคเกษตรส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก สารกำจัดศัตรูพืช และมลพิษต่าง ๆ และ 3) ภาคเกษตรได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมที่ขาดสมดุล เช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเสื่อมโทรมของพื้นที่เพาะปลูก การปนเปื้อนมลพิษ ท้ายที่สุดผลกระทบที่เกิดขึ้นจะส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจ สุขภาพ ความมั่นคงทางอาหาร ฯลฯ งานวิจัยนี้จึงให้ความสำคัญในด้านการจัดการพื้นที่เกษตรเพื่อเน้นกระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยลดการเผาไหมพื้นที่เกษตรเพื่อแก้ปัญหามลพิษทางอากาศและตอบสนองต่อนโยบายการลดก๊าซเรือนกระจกของทั้งในประเทศและระดับโลก ซึ่งประเทศไทยได้ร่วมดำเนินการตามข้อตกลงปารีสในการลดก๊าซเรือนกระจกในภาคส่วนต่าง ๆ รวมทั้งเป็นแนวทางในการแก้ปัญหาหมอกควัน และฝุ่นละอองขนาดเล็ก จังหวัดนครสวรรค์มีพื้นที่เกษตรกรรมจำนวนมาก จากข้อมูลของสำนักงานเกษตรจังหวัดนครสวรรค์ (2562) พบว่าฤดูกาลเพาะปลูกปี 2561/62 มีพื้นที่ปลูกข้าวนาปี จำนวน 2,490,166.83 ไร่ โดยอำเภอลาดยาวมีพื้นที่นามากที่สุด 398,388 ไร่ รองลงมาคือ อำเภอท่าตะโก 366,402 ไร่ และ อำเภอบรรพตพิสัย 296,448 ไร่ พื้นที่ปลูกอ้อย ทั้งจังหวัด จำนวน 860,194.50 ไร่ โดยอำเภอตาคลี มีพื้นที่ปลูกอ้อยมากที่สุด 223,253 ไร่ รองลงมาคือ อำเภอพยุหะคีรี 175,915 ไร่ และ อำเภอตากฟ้า 113,750 ไร่ นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์จำนวน 208,013.50 ไร่ โดยอำเภอตากฟ้า มีพื้นที่ปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ มากที่สุด 86,350 ไร่ รองลงมาคือ อำเภอตาคลี 53,480 ไร่ และอำเภอหนองบัว 27,468 ไร่ ซึ่งภายหลังการเก็บเกี่ยวพืชเศรษฐกิจเหล่านี้ป้อนโรงงานเพื่อแปรรูปเป็นอาหารหรือสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมต่าง ๆ แล้ว เศษวัสดุเหลือใช้ทางเกษตรที่เหลือ เช่น ใบ เปลือก ฟาง และต้น จะถูกไถกลบบางส่วนเพื่อเป็นปุ๋ย และชีวมวลเหลือใช้จำนวนมากจะถูกเผาทำลายทำให้เกิดผลกระทบเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ก่อให้เกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กในปริมาณสูง ซึ่งสอดคล้องกับการตรวจวัดคุณภาพอากาศของกรมควบคุมมลพิษ บริเวณพื้นที่ ต.ปากน้ำโพ อ.เมือง จ.นครสวรรค์ พบว่าในเดือนมีนาคม 2562 ปริมาณฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) มีค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมงมากที่สุดถึง 72 ug/m3 (ค่ามาตรฐานไม่เกิน 50 ug/m3 ) และมีจำนวนวันที่เกินมาตรฐานถึง 10 วัน รองลงมาคือ เดือนมกราคมและเดือนกุมภาพันธ์ มีค่าเท่า 70 ug/m3 (กองจัดการคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ, 2562) นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่บรรยากาศ เช่น การเผาฟางข้าวทำให้เกิดก๊าซไนตรัสออกไซด์ ซึ่งในภาคเกษตรมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก 51.88 TgCO2e เทียบเท่า หรือคิดเป็นร้อยละ 22.60 ของปริมาณการปล่อยทั้งหมดของประเทศ (สำนักวิจัยเศรษฐกิจการเกษตร, 2559) ข้อมูลดังกล่าวสอดคล้องกับข้อมูลการติดตามสถานการณ์ไฟป่าและหมอกควันรายวันของพื้นที่ประเทศไทยระหว่างวันที่ 1 มกราคม – 31 พฤษภาคม 2561 จากข้อมูลดาวเทียม TERRA และ AQUA ระบบ MODIS พบจุดความร้อน (Hotspot) สะสมทั้งประเทศ จำนวน 14,565 จุด ซึ่งมีค่าสูงสุดในเดือนมีนาคม จำนวน 5,098 จุด รองลงมาเป็นเดือนกุมภาพันธ์ จำนวน 3,878 จุด เดือนเมษายน จำนวน 3,143 จุด เดือนมกราคม จำนวน 2,167 จุด และเดือนพฤษภาคม จำนวน 279 จุด ตามลำดับ หากแยกตามการใช้ประโยชน์ที่ดิน ปรากฏจุดความร้อนสะสมสูงสุดในพื้นที่เกษตร จำนวน 4,966 จุด สำหรับพื้นที่ในเขตภาคเหนือ (ตอนล่าง) จังหวัดนครสวรรค์ พบจุดความร้อนมากเป็นลำดับที่ 2 รองจากจังหวัดตาก จำนวน 436 จุด ในจำนวนนี้เป็นจุดความร้อนจากพื้นที่เกษตรมากถึง 269 จุด คิดเป็นร้อยละ 61.69 (สำนักงานเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ, 2561) จากสถานการณ์ดังกล่าวถือเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่มีความสำคัญและส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อคุณภาพอากาศ สุขภาพของประชาชน ระบบเศรษฐกิจ และสังคม โดยงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลัก 1) เพื่อหาปริมาณการเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน จากมวลชีวภาพของนาข้าว ในเขตพื้นที่จังหวัดนครสวรรค์ 2) เพื่อประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศในการติดตามจุดความร้อนและจัดทำแผนที่พื้นที่เปราะบางต่อการเผาไหม้เศษวัสดุทางการเกษตร จังหวัดนครสวรรค์ เพื่อใช้เป็นแนวทางการผลิตทางการเกษตรที่ปลอดภัย ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
- วัตถุประสงค์ของโครงการ :
- 1. เพื่อหาปริมาณการเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน จากมวลชีวภาพของนาข้าว ในเขตพื้นที่จังหวัดนครสวรรค์ 2. เพื่อประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศในการติดตามจุดความร้อนและจัดทำแผนที่พื้นที่เปราะบางต่อการเผาไหม้เศษวัสดุทางการเกษตร จังหวัดนครสวรรค์
- ขอบเขตของโครงการ :
- 1. การหาปริมาณการเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน คำนวณจากมวลชีวภาพของนาข้าว 2. ติดตามจุดความร้อนจากการเผานาข้าวจากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม Terra และ Aqua ของระบบ MODIS
- ผลที่คาดว่าจะได้รับ :
- 1. ได้ข้อมูลปริมาณฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน ของพื้นที่นาข้าวในเขตจังหวัดนครสวรรค์ 2. ได้แผนที่จุดความร้อนในพื้นที่เปราะบางต่อการเผาไหม้เศษวัสดุทางการเกษตร เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการแจ้งเตือนประชาชน เกษตรกร ที่อาศัยอยู่ในบริเวณพื้นที่เสี่ยง หรือรณรงค์ให้เกษตรกรลด ละ เลิก การเผา
- วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล :
- การศึกษาปริมาณฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอนและจัดทำแผนที่พื้นที่เปราะบางต่อ การเผาไหม้เศษวัสดุทางการเกษตร จังหวัดนครสวรรค์ โดยแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ดังนี้ 1. การหาปริมาณการเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน จากมวลชีวภาพของนาข้าว โดยเก็บตัวอย่างมวลชีวภาพที่เหลือใช้จากพื้นที่เกษตรหลังจากเกษตรกรเก็บเกี่ยวผลผลิต ก่อนการดำเนินการเพาะปลูกในรอบถัดไป ในการศึกษาครั้งนี้เลือกใช้ ฟางข้าว โดยการวางแปลงขนาด 1 ตารางเมตร ขนาด 3 แปลงต่อพื้นที่ปลูกข้าว จำนวน 3 พื้นที่ พื้นที่ละ 3 ตัวอย่าง รวมทั้งสิ้น 9 แปลงเก็บตัวอย่าง นำมาคำนวณการปลดปล่อย pm 2.5 จากค่า emission factor โดยสิ่งทดลองประกอบไปด้วย 3 ตำรับทดลอง ดังนี้ 1. แปลงเกษตรกรที่เผาฟางข้าว 2. แปลงเกษตรกรที่ไม่ใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ย่อยสลายฟาง 3. แปลงเกษตรกรที่ใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ย่อยสลายฟาง 2. การศึกษาการย่อยสลายมวลชีวภาพเหลือใช้ทางการเกษตรด้วยผลิตภัณฑ์ย่อยสลายฟางข้าว 2.1 นำตัวอย่างชีวมวลเหลือใช้ในพื้นที่นาข้าว แบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือกลุ่มที่มีการใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ ช่วยย่อยสลายฟางข้าว และกลุ่มที่ไม่ใช้ กลุ่มควบคุม ไม่ใช้ผลิตภัณฑ์ช่วยย่อยสลายฟางข้าว กลุ่มตัวอย่าง 1. มีการใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ ช่วยย่อยสลายฟางข้าว ความเข้มข้น ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ : น้ำ ( 10.0 มิลลิลิตร : 1 ลิตร) 2. มีการใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ ช่วยย่อยสลายฟางข้าว ความเข้มข้น ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ : น้ำ ( 12.5 มิลลิลิตร : 1 ลิตร) 3. มีการใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ ช่วยย่อยสลายฟางข้าว ความเข้มข้น ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ : น้ำ ( 15.0 มิลลิลิตร : 1 ลิตร) 2.2 ชั่งน้ำหนักมวลชีวภาพ ทั้ง 4 กลุ่ม ทุกวัน เป็นเวลา 1 สัปดาห์ 2.3 นำน้ำหนักมวลชีวภาพมาคำนวณหาปริมาณการเกิด pm 2.5 เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างกลุ่มทดลอง 2.4 เก็บตัวอย่างดินก่อนและหลังการใช้ผลิตภัณฑ์ดีดี ดินเดิม เอนไซน์ ได้แก่ การสะสมคาร์บอนในแปลงนาและความหนาแน่นของดิน 3. จัดทำแผนที่พื้นที่เปราะบางต่อ การเผาเศษวัสดุทางการเกษตร (นาข้าว) 3.1 รวบรวมข้อมูลจุดความร้อน (Hotspots) ในพื้นที่นาข้าว จากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม Terra และ Aqua ของระบบ MODIS จากเว็บไซต์ https://earthexplorer.usgs.gov/ และจากเว็บไซต์ http://www.ldd.go.th/hotsport/ ของกลุ่มวิจัยและพัฒนาการบรรเทาภาวะโลกร้อนทางการเกษตร กรมพัฒนาที่ดิน โดยเป็นการนำหลักการ contextual algorithm มาประมวลผล โดยครอบคลุมประเทศไทยวันละ 4 ช่วงเวลา ดังนี้ ดาวเทียม Terra ช่วง 01.00-02.00 น. ช่วง 10.00-11.00 น. ดาวเทียม Aqua ช่วง 13.00-14.00 น. ช่วง 22.00-23.00 น. 3.2 จัดทำแผนที่พื้นที่เปราะบางจากการเผาเศษวัสดุทางการเกษตรในพื้นที่นาข้าว จากค่าความเข้มจากจุดความร้อนสะสมต่อขนาดของพื้นที่ตำบล ในจังหวัดนครสวรรค์ โดยคิดจากจำนวนจุดความร้อนสะสม ต่อพื้นที่ของตำบล หากตำบลใดมีจุดความเข้มเกิดขึ้นมากจะถือว่าพื้นที่ดังกล่าวมีความเปราะบางจาก การเผาเศษวัสดุทางการเกษตรมากกว่าตำบลที่มีความเข้มน้อย (เข้มแข็ง ยุติธรรมดำรง, 2561)
- คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) :
- -
- รายชื่อนักวิจัยในโครงการ :
-
ลำดับที่ รายชื่อ ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่ สัดส่วน 1 นายปฏิวิชช์ สาระพิน นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 20% 2 นางสาวฤทัยรัตน์ โพธิ นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20% 3 นายทินพันธุ์ เนตรแพ นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20% 4 นายอนุวัตน์ แสงอ่อน นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20% 5 นางสาวชำมะเลียง เชาว์ธรรม นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20%
สถาบันวิจัยและพัฒนา
มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ ศูนย์การศึกษาย่านมัทรี398/1 หมู่ 3 ตำบลย่านมัทรี อำเภอพยุหะคีรี
จังหวัดนครสวรรค์ 60130
