นวัตกรรมการจัดวางต้นไม้ บำบัดฝุ่น PM 2.5 อย่างยั่งยืน

ในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมา ประเทศไทยเผชิญปัญหามลภาวะทางอากาศที่รุนแรงมากขึ้น ในช่วงปลายปีต่อเนื่องไปจนถึงต้นปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งฝุ่น PM 2.5 ซึ่งเป็นฝุ่นละอองที่มีขนาดเล็กมาก ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า สามารถเดินทางผ่านเข้าสู่ทางเดินหายใจผ่านถุงลม ปอด และกระแสเลือดได้ง่าย เมื่อสัมผัส PM 2.5 ในเบื้องต้น ทำให้เกิดอาการไอ จาม แสบตา หากสัมผัสฝุ่นขนาดเล็กไปนานๆ อาจทำให้เกิดโรคหลอดเลือดและหัวใจเรื้อรัง โรคปอดเรื้อรัง หรือมะเร็งปอด ฯลฯ ส่งผลกระทบต่อสุขภาพได้ในระยะยาว  

โซนใบไม้จับฝุ่น

แม้รัฐบาลประกาศขับเคลื่อนวาระแห่งชาติ “การแก้ไขปัญหามลพิษด้านฝุ่นละออง” แต่ปัญหาก็ไม่ได้บรรเทาลง สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ร่วมกับสถาบันการศึกษาหลายแห่งศึกษาวิจัยเกี่ยวกับฝุ่น PM 2.5 พบว่า ในพื้นที่กรุงเทพฯ และปริมณฑล มีแหล่งกำเนิดฝุ่น PM 2.5 เปลี่ยนไปตามพื้นที่และฤดูกาล สาเหตุหลักเกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวล ไอเสียจากยานพาหนะ ฝุ่นดิน และฝุ่นละอองทุติยภูมิเป็นหลักร่วมกับปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยาตามฤดูกาล

แผนผังการใช้ไม้ยืนต้นบำบัดลดฝุ่น PM 2.5 อย่างยั่งยืน

การบริหารจัดการฝุ่น PM 2.5 ควรเริ่มจากลดกิจกรรมการเผาไหม้ชีวมวลในที่โล่ง และร่วมมือกันปลูกต้นไม้ช่วยดักจับฝุ่นละอองอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว ยังเพิ่มพื้นที่สีเขียว เปลี่ยนอากาศที่มีมลพิษให้เป็นอากาศบริสุทธิ์ ช่วยให้คนเมืองสูดอากาศบริสุทธิ์ได้อย่างเต็มปอดในระยะยาว ปลูกไม้ไม่ผลัดใบ หรือผลัดใบระยะสั้น ที่มีจำนวนใบมาก ช่วยดักฝุ่นอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ต้นอินทนิล ต้นตะแบก ต้นสนฉัตร ต้นสัก ต้นมะฮอกกานี ฯลฯ

ผลงานวิจัยโชว์การทำงานดักจับฝุ่น ของพรรณพืช 5 ชนิด 

การจัดวางต้นไม้อย่างไรให้ลดฝุ่น PM 2.5

ผศ.ดร.กัญจน์ ศิลป์ประสิทธิ์ อาจารย์ประจำสาขาสิ่งแวดล้อม คณะวัฒนธรรมสิ่งแวดล้อมและการท่องเที่ยวเชิงนิเวศ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒและคณะ ได้นำเสนอผลงานวิจัยเรื่อง การจัดวางต้นไม้อย่างไรให้ลดฝุ่น PM 2.5 ในพื้นที่เมือง เพื่อให้คนไทยมีความตระหนัก เข้าใจ และมีส่วนร่วมในการดูแลสุขภาพและสิ่งแวดล้อมที่ดีให้กับสังคมรอบตัว ในงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2566 ณ โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพฯ

แสดงศักยภาพของไม้ที่ปลูกเป็นแนวกันชน-ดักจับฝุ่น PM 2.5

ผลงานวิจัยชิ้นนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอรูปแบบการปลูกต้นไม้เชิงโครงสร้างนิเวศป่าไม้ในเมืองที่เหมาะสมในการลดฝุ่น PM 2.5 เพราะการจัดเรียงต้นไม้อย่างถูกต้องเหมาะสมยังมีความสำคัญอย่างยิ่ง จากงานวิจัยทั้งจากข้อมูลการทดลองและข้อมูลการใช้แบบจำลองพยากรณ์ พบว่าการจัดเรียงต้นไม้ที่เหมาะสมจะช่วยกำบังฝุ่นได้มากกว่าร้อยละ 20-60 ตามลักษณะพื้นที่ กรณีการปลูกไม้ยืนต้นเป็นแนวกันชนนั้น ควรจัดให้มีการวางพืชอย่างน้อย 2 ชั้น ห่างกันครึ่งหนึ่งของความสูงไม้พุ่มแถวแรก แถวที่หนึ่งไม้พุ่มขนาดเล็ก แถวสองไม้พุ่มขนาดกลางสลับไม้ยืนต้น ควรรดน้ำสัปดาห์ละ 1 ครั้ง เพื่อล้างใบและเพิ่มความชื้นในดิน

ข้อมูลโซนพืชลดมลพิษและโซนลิ้นมังกรสู้กลิ่น

ศักยภาพต้นไม้ในการดักจับฝุ่น PM 2.5 คัดเลือกต้นไม้จากกายภาพของพืชเป็นองค์ประกอบดังนี้ คือ 1. ทรงพุ่มถึงเรือนยอด ไม่หนาทึบ ควรระบายอากาศดี 2. ใบเล็ก เป็นใบประกอบ มีขนหนาแน่น หยาบ-อ่อนนุ่ม ใบขุระขระ มีเส้นใบแขนงมาก มีต่อม ตุ่ม 3. หากใบเรียบควรมีไขเหนียว 4. อัตราการคายน้ำสูง แลกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO2) ดี 5. เป็นไม้ไม่ผลัดใบ หรือผลัดใบระยะสั้น 6. การปลูกควรคละไม้ผลัดใบและไม่ผลัดใบ คละไม้ยืนต้นสูง ต้นมีไม้พุ่มขนาดกลาง ขนาดเล็ก

สับปะรดสี ใบใหญ่ ลำต้นขนาดเล็ก สู้กลิ่นเหม็น กันฝุ่นได้ดี

สวนภูมิทัศน์พรรณไม้ลด PM 2.5

จากข้อมูลที่ได้จากการวิจัยก่อนนี้ สามารถอธิบายรูปแบบการวางต้นไม้ที่เหมาะสมด้วยการทำ flow simulation ในครั้งนี้ เป็นการนำพืชเหล่านั้นมาปลูกในพื้นที่สภาพจริง โดยแปลงปลูกในรูปแบบโครงสร้างและนิเวศของป่าไม้ในชุมชนเมือง ผนวกกับการปลูกแปลงจำลองถนนและเกาะกลางถนน และทางเท้า เพื่อประเมินรูปแบบต้นไม้ว่าสามารถลดผลกระทบของ PM 2.5 ได้เพียงไรในสภาพแวดล้อมจริง ในรูปแบบสวน “ภูมิทัศน์พรรณไม้ลด PM 2.5” ตั้งอยู่ในพื้นที่สำนักงานวิจัยแห่งชาติ (วช.) ถนนพหลโยธิน เขตจตุจักร กรุงเทพฯ

สวนภูมิทัศน์พรรณไม้ลด PM 2.5 ประกอบไปด้วยต้นไม้ 3 ระดับ ได้แก่ ไม้ขนาดใหญ่ เป็นต้นไม้เดิมจะปกคลุมชั้นเรือนยอด เช่น ราชพฤกษ์ ประดู่บ้าน และพิกุล โดยไม้ที่นำมาปลูกเพิ่มจะเป็น ไม้ขนาดกลาง และ ไม้ขนาดเล็ก

ต้นคล้าแววมยุรา ช่วยบำบัดฝุ่นและมลพิษทางอากาศได้ดี

โดยทั่วไปนั้นฝุ่นละลองขนาดเล็ก PM 2.5 จะถูกพัดพาไปตามกระแสอากาศ ดังนั้น สวนแห่งนี้จึงมีการออกแบบให้กระแสอากาศที่มาจากถนนไหลไปตามแนวพื้นที่ว่างที่เกิดจากการปลูกต้นไม้ที่มีใบขนาดเล็กทรงโปร่งเป็นแนวดักลม เมื่ออากาศเคลื่อนที่ช้าลงทำให้ฝุ่นละลองขนาดเล็กถูกดักจับด้วยใบพืชที่มีประสิทธิภาพในการลด PM 2.5 เช่น ใบขนาดใหญ่ ใบมีขน ใบมีความขรุขระ หรือใบมีแว็กซ์ นอกจากนั้น ความชื้นจากการคายน้ำของพืชบริเวณนั้นยังช่วยเพิ่มน้ำหนักให้กับฝุ่นละลองขนาดเล็กให้เคลื่อนที่ลดลง เพิ่มเวลาให้พืชช่วยดักจับฝุ่นขนาดเล็กได้ โดยจัดวางเป็นโซนๆ ดังนี้

1. โซนจัดวางต้นไม้กันฝุ่น เป็นการจัดวางต้นไม้ควรมีช่องว่างให้อากาศไหลผ่านช่วยชะลอความเร็วลม จากกระแสอากาศด้านบนเหนือกำแพง โดยกระแสอากาศถูกดักด้วยเรือนยอดต้นไม้ ที่ระยะความสูง 3-5 เมตร ทำให้กระแสอากาศถูกแบ่งให้ไหลมาตามช่องว่างในระดับล่างที่เกิดจากการปลูกไม้พุ่มกลาง อาทิ ต้นโมก หรือไทร สูง 120 เซนติเมตร ห่างจากกำแพง 60 เซนติเมตร โดยแนวไม้พุ่มกลางจะห่างจากแนวต้นไม้ใหญ่ 150 เซนติเมตร โดยประมาณ จากการวิจัยการปลูกต้นไม้แบบนี้จะช่วยลดฝุ่นได้มากกว่าร้อยละ 20

2. โซนลิ้นมังกรสู้กลิ่น เป็นการจัดวางพันธุ์ไม้อวบน้ำ เช่น ต้นลิ้นมังกร ต้นสับปะรดสี จะช่วยลดสารระเหย กลิ่นเหม็น และฝุ่นได้ดี นอกจากนี้ ต้นไม้ในกลุ่มนี้ยังไม่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลากลางคืนอีกด้วย จากงานวิจัยพบว่า ต้นลิ้นมังกรสามารถลดฝุ่นได้มากกว่าร้อยละ 40 ในระบบปิดขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร ที่ความเข้มข้น PM 2.5 เริ่มต้นที่ 450-500 ug/m3

3. โซนพันธุ์พืชลดมลพิษ จากงานวิจัยพันธุ์พืชลดมลพิษ พบว่าพืชจำนวนมากสามารถช่วยบำบัดฝุ่นและมลพิษอากาศอื่นได้ดี เช่น ต้นหมาก ต้นเดหลี ต้นพลูปีกนก ต้นกวักมรกต ต้นคล้ากาเหว่าลาย ต้นคล้าแววมยุรา ต้นคล้านกยูง

4. โซนพันธุ์ไม้มีขนลด PM 2.5 จากงานวิจัยพบว่า ต้นไม้หลายชนิดมีใบที่มีขน (Trichomes) ที่ช่วยในการจับตรึงฝุ่นละอองในอากาศได้ โดยพืชที่มีลักษณะนี้ ได้แก่ ต้นพรมกำมะหยี่ ต้นพรมญี่ปุ่น โดยต้นพรมกำมะหยี่สามารถลดฝุ่นได้มากกว่าร้อยละ 60 ในระบบปิดขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร ที่ความเข้มข้น PM 2.5 เริ่มต้นที่ 450-500 สำหรับพืชที่มีกลไกการลดฝุ่นนั้น เป็นการจับฝุ่นโดยขนใบ ปากใบ ไข และผิวใบที่ขรุขระ และมีการคายน้ำเพิ่มความชื้นในบรรยากาศ รวมทั้งลดความเร็วลม ช่วยเร่งการตกตะกอนของฝุ่นนั่นเอง

ต้นเฟิร์น ช่วยลดฝุ่น

ปัจจุบัน กระทรวงสาธารณสุข และหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้เฝ้าติดตามสถานการณ์เพื่อแจ้งเตือนประชาชน ให้ระมัดระวังสุขภาพ ตรวจสอบค่าฝุ่นก่อนออกจากบ้าน และสวมใส่หน้ากากที่มีประสิทธิภาพในการกรองฝุ่น PM 2.5 ได้ อย่างไรก็ตาม ต้องยอมรับว่า ฝุ่นละอองไม่ใช่ปัญหาที่จะหมดไปง่ายๆ ตราบใดที่ยังมีการเผาผลาญเชื้อเพลิง แต่พวกเราสามารถเรียนรู้ อยู่กับฝุ่น PM 2.5 ได้อย่างปลอดภัย โดยลดการก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และร่วมมือกันปลูกต้นไม้ อากาศดีๆ ก็คงกลับมาในไม่ช้า

ขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)