การศึกษาชนิด ปริมาณ และสัดส่วนแหล่งกำเนิดของสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ในอากาศ ภายในอาคารสำนักงานในเขตเมือง
คำสำคัญ:
คุณภาพอากาศภายในอาคาร, สารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs), ฟอร์มาลดีไฮด์, Positive Matrix Factorization (PMF)บทคัดย่อ
การวิจัยนี้เป็นการวิจัยเชิงปริมาณ (Quantitative Research) แบบสำรวจภาคสนาม (Field Measurement Study) และการวิเคราะห์เชิงประยุกต์ (Applied Analytical Study) เพื่อศึกษาชนิด ปริมาณ และสัดส่วนแหล่งกำเนิดของสารอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds: VOCs) ในอากาศภายในอาคารสำนักงานเขตกรุงเทพมหานคร โดยเก็บตัวอย่างอากาศจากอาคารสำนักงาน 3 แห่งที่มีลักษณะแตกต่างกัน ได้แก่ อาคารใหม่ (สำนักงาน A) อาคารเก่า (สำนักงาน B) และอาคารเก่าที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ (สำนักงาน C) ทั้งภายในและภายนอกอาคาร ต่อเนื่อง 6 วัน ครอบคลุมวันทำงานและวันหยุด ระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ถึงสิงหาคม พ.ศ. 2566 การเก็บตัวอย่างและวิเคราะห์ใช้มาตรฐานของ U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) ได้แก่ Method TO-15 (Canister–Preconcentrator–GC/MS) สำหรับ VOCs ทั่วไป และ Method TO-11A (DNPH–HPLC) สำหรับสารกลุ่มคาร์บอนิล ข้อมูลที่ได้ถูกนำมาวิเคราะห์ทางสถิติด้วยแบบจำลอง Positive Matrix Factorization (PMF) เพื่อแยกและประเมินสัดส่วนแหล่งกำเนิดของ VOCs
ผลการศึกษาพบว่า ความเข้มข้นรวมของ VOCs ภายในอาคารมีค่าระหว่าง 72.81–148.35 ppb ซึ่งสูงกว่าภายนอกอาคาร (33.07–76.17 ppb) อย่างมีนัยสำคัญ โดยสำนักงาน A มีค่าเฉลี่ยสูงสุด (148.35 ppb) รองลงมาเป็นสำนักงาน C (118.52 ppb) และสำนักงาน B มีค่าเฉลี่ยต่ำสุด (72.81 ppb) สารที่ตรวจพบหลักภายในอาคารคือ Formaldehyde มีสัดส่วนสูงสุด (32–35%) รองลงมาคือ Ethanol (12–20%) ขณะที่ภายนอกอาคารพบ Ethanol มีสัดส่วนสูงสุด (24–26%) รองลงมาคือ Formaldehyde (15–20%) การวิเคราะห์แบบจำลอง PMF พบแหล่งกำเนิดหลักภายในอาคาร 3 ประเภท ได้แก่ (1) ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด (60–61% ในสำนักงาน A และ C) (2) วัสดุก่อสร้างและเฟอร์นิเจอร์ไม้ (46% ในสำนักงาน B) และ (3) สีทาอาคารและสารยึดติด (14–26%) โดยมีความแตกต่างกันระหว่างอาคารตามลักษณะการใช้งานและอายุของอาคาร ขณะที่ภายนอกอาคารพบแหล่งกำเนิดหลักจากไอเสียยานพาหนะ (42–52%) ความเข้มข้นพื้นฐาน (16-31%) การปลดปล่อยทางชีวภาพ (13-28%) และการประกอบอาหาร (19% ในสำนักงาน C)
เอกสารอ้างอิง
World Health Organization (WHO). Indoor air quality guidelines. Geneva: World Health Organization; 2023.
Weschler CJ, Carslaw N. Indoor chemistry. Environ Sci Technol. 2018;52(5):2419–2438. doi:10.1021/acs.est. 7b06387.
Salthammer T. Volatile organic compounds in the indoor environment. Indoor Air. 2019;29(5):770–781. doi:10.1111/ina.12589.
Salthammer T, Mentese S, Marutzky R. Formaldehyde in the indoor environment. Chem Rev. 2010; 110(4):2536–2572. doi:10.1021/cr800399g.
Deng C, Liu Y, Qiu J, Liu Y, Fan G, Yang Y, et al. Characteristics, sources and health risks of ambient volatile organic compounds (VOCs) in urban and suburban areas of Beijing, China. Atmos Environ. 2019;211:240–250. doi:10.1016/j.atmosenv.2019.05.011.
Gkatzelis GI, Coggon MM, McDonald BC, Peischl J, Gilman JB, Aikin KC, et al. The global impacts of cooking emissions on ambient air quality. Environ Sci Technol. 2021;55(1):108–116. doi:10.1021/acs.est.0c05418.
Guenther AB, Jiang X, Heald CL, Sakulyanontvittaya T, Duhl T, Emmons LK, Wang X. The Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature version 2.1 (MEGAN2.1): an extended and updated framework for modeling biogenic emissions. Geosci Model Dev. 2012;5:1471–1492. doi:10.5194/ gmd-5-1471-2012.
Mushtaq N, Greaves G, Siddiqui S, Alwan IA, Rahman MM, Tokoro C, et al. Critical review on emerging health effects associated with the indoor environment. Science of the Total Environment. 2023; 858:160059. doi:10.1016/j.scitotenv.2022.160059.
International Agency for Research on Cancer (IARC). Formaldehyde, 2-Butoxyethanol and 1-tert-Butoxypropan-2-ol. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Lyon: IARC; 2012.
กรมอนามัย. ประกาศกรมอนามัย เรื่อง ค่าเฝ้าระวังคุณภาพอากาศภายในอาคารสาธารณะ พ.ศ. 2565. กรุงเทพฯ: กรมอนามัย; 2565.
Habeebullah TM. A review on monitoring and performance of indoor air quality in buildings. Energy Reports. 2022;8:397–419. doi:10.1016/j.egyr.2021.11.261.
Wang S, Ang HM, Tade MO. Characterization of VOCs in offices in China. Build Environ. 2017;117:180–187. doi:10.1016/j.buildenv.2017.03.014.
มูลริน ต๊ะ. การสำรวจและวิเคราะห์คุณภาพอากาศภายในอาคารสำนักงาน [วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต]. กรุงเทพฯ: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2552.
มณีรัตน์ องค์วรรณดี. ปัจจัยที่มีผลต่อความเข้มข้นของสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอาคารสำนักงานเขตเมือง [รายงานวิจัย]. กรุงเทพฯ: กรมควบคุมมลพิษ; 2553
Hopke PK. Review of receptor modeling methods for source apportionment. J Air Waste Manag Assoc. 2016;66(3):237–259. doi:10.1080/10962247.2016.1140693.
United States Environmental Protection Agency (US EPA). Compendium Method TO-15: Determination of Volatile Organic Compounds (VOCs) in Air Collected in Specially-Prepared Canisters and Analyzed by GC/MS. Cincinnati (OH): U.S. Environmental Protection Agency; 1999.
United States Environmental Protection Agency (US EPA). Compendium Method TO-11A: Determination of Formaldehyde in Ambient Air Using Adsorbent Cartridge Followed by HPLC. Cincinnati (OH): U.S. Environmental Protection Agency; 1999.
Helsel DR. Statistics for censored environmental data using Minitab and R. Hoboken (NJ): Wiley; 2012.
United States Environmental Protection Agency (US EPA). Positive Matrix Factorization (PMF) 5.0 Fundamentals and User Guide. Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency; 2014. Report No.: EPA/600/R-14/108.
Sofowote UM, Su Y, Dabek-Zlotorzynska E, Chen H, Brook J, Evans G, et al. Sources and temporal variations of selected VOCs in Canada: Application of PMF. Atmos Environ. 2014;98:190–199. doi:10.1016/j.atmosenv.2014.08.065.
Zhang J, He Q, Wang S, Yao S, Zhang X, Wang C. Characteristics and health risks of VOCs in office buildings in different seasons. Build Environ. 2019;147:1–9. doi:10.1016/j.buildenv.2018.09.041.
World Health Organization (WHO). WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants. Geneva: World Health Organization; 2010.
Weschler CJ. Changes in indoor pollutants since the 1950s. Atmos Environ. 2009;43(1):153–169. doi:10.1016/j.atmosenv.2008.09.044.
Nazaroff WW. Indoor air chemistry in the post-COVID era. Indoor Air. 2021;31(3):466–469. doi:10.1111/ina.12769.
Morawska L, Tang JW, Bahnfleth W, Bluyssen PM, Boerstra A, Buonanno G, et al. How can airborne transmission of COVID-19 indoors be minimized. Environ Int. 2020;142:105832. doi:10.1016/j.envint. 2020.105832.
Salthammer T. Emissions of volatile organic compounds from wood and wood-based products. Environ Int. 2016;89–90:96–107. doi:10.1016/j.envint.2016.02.017.
