มลพิษทางอากาศในรูปก๊าซ

มลพิษทางอากาศในรูปก๊าซเป็นก๊าซที่ทำปฏิกิริยาซึ่งปนเปื้อนอยู่ในอากาศร่วมกับฝุ่นละออง ที่สำคัญที่สุดต่อสุขภาพได้แก่ โอโซนระดับพื้นดิน ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากการเผาไหม้และปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศ และสัมพันธ์กับผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือด

Definition

มลพิษทางอากาศในรูปก๊าซคือก๊าซอันตรายที่มีอยู่ในอากาศภายนอกอาคารหรือภายในอาคาร โดยหลักๆ ได้แก่ โอโซนระดับพื้นดิน (มลพิษทุติยภูมิที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีแสง), ไนโตรเจนไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (ส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (จากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์)

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงมลพิษทางก๊าซหลัก แหล่งกำเนิด และพฤติกรรมในบรรยากาศ วิธีที่ก๊าซเหล่านี้ทำลายทางเดินหายใจและระบบไหลเวียนโลหิต และหลักฐานทางระบาดวิทยาที่เชื่อมโยงกับอัตราการเสียชีวิตและโรคระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคหอบหืด หัวข้อนี้กล่าวถึงก๊าซในฐานะกลุ่มมลพิษ ซึ่งเสริมหัวข้อเรื่องฝุ่นละออง และระบุว่าการสัมผัสกับก๊าซและฝุ่นละอองมักเกิดขึ้นพร้อมกัน

Key concepts

• โอโซนระดับพื้นดิน (โทรโพสเฟียร์)
• ไนโตรเจนไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์
• ซัลเฟอร์ไดออกไซด์
• คาร์บอนมอนอกไซด์
• มลพิษปฐมภูมิเทียบกับมลพิษทุติยภูมิ (ที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีแสง)
• การบาดเจ็บจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบของทางเดินหายใจ
• การสัมผัสร่วมกับฝุ่นละออง

Mechanisms

ก๊าซที่ทำปฏิกิริยาส่วนใหญ่ส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ: โอโซนและไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นก๊าซออกซิแดนท์ที่ทำลายเยื่อบุทางเดินหายใจและกระตุ้นให้เกิดการอักเสบและภาวะทางเดินหายใจไวเกิน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นสารระคายเคืองที่ละลายน้ำได้ในทางเดินหายใจส่วนบน และคาร์บอนมอนอกไซด์จะจับกับฮีโมโกลบินและขัดขวางการส่งออกซิเจน โอโซนระดับพื้นดินไม่ได้ถูกปล่อยออกมาโดยตรง แต่ก่อตัวขึ้นผ่านปฏิกิริยาเคมีแสงของสารตั้งต้นมลพิษภายใต้แสงแดด ดังนั้นความเข้มข้นของมันจึงแตกต่างกันไปตามสภาพอากาศและฤดูกาล

Clinical relevance

มลพิษทางก๊าซมีความสัมพันธ์ในระดับประชากรกับผลลัพธ์ทางระบบทางเดินหายใจ รวมถึงการกำเริบของโรคหอบหืด และกับอัตราการเสียชีวิตรายวันและการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล ซึ่งเป็นข้อมูลสำหรับการเฝ้าระวังคุณภาพอากาศและการกำหนดมาตรฐาน ข้อมูลนี้สรุปหลักฐานการสัมผัสและผลลัพธ์ในระดับประชากร และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

การศึกษาแบบโคฮอร์ทเชื่อมโยงการสัมผัสโอโซนในระยะยาวกับการเพิ่มขึ้นของอัตราการเสียชีวิตจากระบบทางเดินหายใจ และไนโตรเจนไดออกไซด์ในระยะยาวกับอัตราการเสียชีวิตโดยรวม ในขณะที่การทบทวนอย่างเป็นระบบของข้อมูลอนุกรมเวลาเชื่อมโยงไนโตรเจนไดออกไซด์ในระยะสั้นกับอัตราการเสียชีวิตรายวันและการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล มลพิษทางก๊าซภายนอกอาคารยังเกี่ยวข้องกับการเกิดและการกำเริบของโรคหอบหืด

Evidence & guidelines

ผลการศึกษาโคฮอร์ทความสัมพันธ์ระหว่างโอโซนกับการเสียชีวิตของ Jerrett และคณะ การทบทวนอย่างเป็นระบบของไนโตรเจนไดออกไซด์ของ Mills และคณะ และการวิเคราะห์โคฮอร์ทแบบหลายมลพิษ เช่น CanCHEC เป็นข้อมูลพื้นฐานของหลักฐาน แม้ว่าการแยกผลกระทบของก๊าซออกจากฝุ่นละอองที่เกิดขึ้นพร้อมกันยังคงเป็นความท้าทายทางระเบียบวิธี แนวทางคุณภาพอากาศโลกขององค์การอนามัยโลก (2021) กำหนดระดับที่แนะนำสำหรับโอโซน ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์

Debates

ผลกระทบต่อสุขภาพของมลพิษทางก๊าซสามารถแยกออกจากฝุ่นละอองได้หรือไม่?

เนื่องจากมลพิษทางก๊าซและฝุ่นละอองมีแหล่งกำเนิดจากการเผาไหม้ร่วมกันและแปรผันตามกันในเวลาและพื้นที่ การระบุผลกระทบที่เป็นอิสระของก๊าซ เช่น ไนโตรเจนไดออกไซด์ จึงเป็นเรื่องยาก และความสัมพันธ์บางอย่างอาจสะท้อนถึงการสัมผัสฝุ่นละอองที่สัมพันธ์กันบางส่วน แบบจำลองหลายมลพิษพยายามแก้ไขปัญหานี้

Seminal works

• jerrett-2009
• mills-2015
• guarnieri-2014

Frequently asked questions

มลพิษทางอากาศในรูปก๊าซชนิดใดที่สำคัญที่สุดต่อสุขภาพ?

โอโซนระดับพื้นดิน ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นมลพิษทางก๊าซที่น่ากังวลต่อสุขภาพมากที่สุด และเป็นชนิดที่แนวทางคุณภาพอากาศขององค์การอนามัยโลกกำหนดระดับที่แนะนำไว้

ทำไมโอโซนจึงถูกเรียกว่ามลพิษทุติยภูมิ?

โอโซนระดับพื้นดินไม่ได้ถูกปล่อยออกมาโดยตรง แต่ก่อตัวขึ้นผ่านปฏิกิริยาเคมีแสงของสารตั้งต้นมลพิษ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ภายใต้แสงแดด