Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่และเวลา การจัดจำแนกแหล่งกำเนิด และการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพของ PM2.5 ในสวนสาธารณะของกรุงเทพมหานคร
Year (A.D.)
2025
Document Type
Thesis
First Advisor
Tassanee Chetwittayachan
Faculty/College
Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Hazardous Substance and Environmental Management
DOI
10.58837/CHULA.THE.2025.287
Abstract
This study presents a comprehensive analysis of PM2.5 pollution in urban parks across Bangkok, Thailand, investigating its spatio-temporal variations, chemical composition, sources, and associated health risks. PM2.5 samples were collected from six urban parks during wet and dry seasons in 2021 (peak COVID-19 lockdown), 2022 (post-lockdown), and 2024. Chemical characterization revealed that carbonaceous species (OC, EC, WSOC) were the dominant components, contributing 29.4% to 47.8% of PM2.5 mass. Concentrations were significantly higher in the dry season (mean: 19.9 ± 9.0 μg/m³ at Chulalongkorn Park) than the wet season (13.6 ± 6.6 μg/m³), with dry-season levels exceeding the WHO 24-hour guideline (15 μg/m³) on over 70% of sampling days. Secondary organic carbon (SOC) constituted a substantial portion of OC, averaging 84% in the dry season and 42% in the wet season. Source apportionment using Positive Matrix Factorization (PMF) identified six sources: vehicular emissions (contributing up to 26.3%), industrial emissions (up to 29.6%), biomass burning, secondary aerosols, crustal dust, and sea salt. HYSPLIT back-trajectory and Potential Source Contribution Function (PSCF) analyses confirmed significant influence from regional transboundary sources, particularly agricultural burning in neighboring provinces during the dry season. Health risk assessment indicated that the carcinogenic risk (CR) for adults exposed to Arsenic (As) and Cadmium (Cd) in several parks, particularly during haze periods, slightly exceeded the acceptable threshold (1×10⁻⁶), reaching up to 3.6×10⁻⁶ for Chromium in Bang Khae Park. The oxidative potential (OP) of PM2.5, measured via the Dithiothreitol (DTT) assay, showed significant spatial variation and was strongly correlated with Copper (Cu), Barium (Ba), OC, and WSOC, indicating these components' role in generating reactive oxygen species. These findings underscore that urban parks, despite their green space, can function as PM2.5 exposure hotspots, necessitating targeted policy and urban design interventions to mitigate public health risks.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
งานวิจัยฉบับนี้ได้ทำการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับสถานการณ์มลพิษจากฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ในพื้นที่สวนสาธารณะเขตเมืองทั่วกรุงเทพมหานคร ประเทศไทย โดยมีการศึกษาครอบคลุมถึงความแปรผันตามพื้นที่และช่วงเวลา องค์ประกอบทางเคมี การระบุแหล่งกำเนิด ตลอดจนการประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้อง จากการเก็บตัวอย่างฝุ่น PM2.5 จำนวน 6 แห่ง ระหว่างฤดูฝนและฤดูแล้งในช่วงปี พ.ศ. 2564 (ช่วงการระบาดใหญ่ของโควิด-19) 2565 (ช่วงหลังการระบาด) และ 2567 ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีพบว่าสารประกอบคาร์บอน (OC, EC, WSOC) เป็นองค์ประกอบหลักที่มีสัดส่วนอยู่ในช่วง 29.4% ถึง 47.8% ของมวลฝุ่น PM2.5 โดยมีความเข้มข้นในฤดูแล้ง (19.9 ± 9.0 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร) สูงกว่าฤดูฝน (13.6 ± 6.6 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร) อย่างมีนัยสำคัญที่สวนจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 100 ปี และพบว่าค่าความเข้มข้นในฤดูแล้งเกินค่ามาตรฐานระยะเวลา 24 ชั่วโมงขององค์การอนามัยโลก (15 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร) มากกว่า 70% ของระยะเวลาการเก็บตัวอย่าง นอกจากนี้คาร์บอนอินทรีย์ทุติยภูมิ (SOC) ยังมีสัดส่วนเฉลี่ยสูงถึง 84% ของ OC ในฤดูแล้งและ 42% ในฤดูฝน การประเมินแหล่งกำเนิดฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ด้วยวิธีเมทริกซ์แฟกเตอร์ไรเซชัน (Positive Matrix Factorization: PMF) ระบุแหล่งกำเนิดหลักไว้ 6 ประเภท ได้แก่ การปล่อยจากยานพาหนะ (มีสัดส่วนสูงสุดถึง 26.3%) การปล่อยจากกระบวนการอุตสาหกรรม (มีสัดส่วนสูงสุดถึง 29.6%) การเผาไหม้ชีวมวล ละอองลอยทุติยภูมิ ฝุ่นเปลือกโลก และละอองเกลือทะเล ส่วนผลการวิเคราะห์เส้นทางการเคลื่อนตัวของมวลอากาศย้อนหลังด้วยแบบจำลอง HYSPLIT ร่วมกับการประเมินบทบาทของแหล่งกำเนิดผ่านฟังก์ชันการมีส่วนร่วมของแหล่งกำเนิด (Potential Source Contribution Function: PSCF) ยืนยันถึงอิทธิพลในระดับที่มีนัยสำคัญจากแหล่งกำเนิดแบบข้ามพรมแดนในภูมิภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปนเปื้อนจากกิจกรรมการเผาไหม้ในพื้นที่เกษตรกรรมของจังหวัดใกล้เคียงในช่วงฤดูแล้ง การประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพพบว่าความเสี่ยงในการเกิดโรคมะเร็ง (Carcinogenic Risk: CR) จากสารหนู (As) และแคดเมียม (Cd) สำหรับกลุ่มผู้ใหญ่ในสวนสาธารณะหลายแห่งมีค่าเกินเกณฑ์ยอมรับได้ (1×10⁻⁶) เล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงที่มีหมอกควัน ซึ่งค่าความเสี่ยงจากโครเมียมในสวนสาธารณะบางเขตสามารถสูงได้ถึง 3.6×10⁻⁶ ส่วนศักยภาพการเกิดออกซิเดชัน (Oxidative Potential: OP) ของฝุ่น PM2.5 ที่ประเมินโดยวิธีไดไทโอไทรีทอล (DTT) แสดงความแปรผันเชิงพื้นที่อย่างมีนัยสำคัญและมีความสัมพันธ์อย่างมากกับทองแดง (Cu) แบเรียม (Ba) คาร์บอนอินทรีย์ (OC) และคาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ (WSOC) ซึ่งบ่งชี้ถึงบทบาทขององค์ประกอบเหล่านี้ในการก่อให้เกิดสปีชีส์ออกซิเจนปฏิกิริยา ผลการวิจัยนี้เน้นย้ำว่าสวนสาธารณะในเมืองอาจทำหน้าที่เป็นจุดร้อนของการสัมผัสฝุ่น PM2.5 ได้ แม้จะเป็นพื้นที่สีเขียวก็ตาม สถานการณ์ดังกล่าวจำเป็นต้องมีการแทรกแซงนโยบายและการออกแบบเมืองอย่างเฉพาะเจาะจงเพื่อลดความเสี่ยงด้านสาธารณสุขของประชาชน
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Zhang, Yan, "Spatio-temporal variation, source apportionment, and health risk assessment of PM2.5 in the urban park of Bangkok" (2025). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 75324.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/75324