Concentrations, Morphology and Element Composition of Roadside Particulate Matter Less than 2.5 Micron (PM2.5) in Phitsanulok Municipality

Main Article Content

Benjaporn Konjanat
Gitsada Panumonwatee
Kanita Thanacharoenchanaphas

Abstract

This research aims to examine the 24 hour mass concentrations and morphology of PM2.5 in the 9 roadside areas with dense population and traffic in Phitsanulok Municipality. Gravimetric methods were employed to gather samples, and average values over a 24-hour period were computed for three consecutive months in March and May of 2024, during the dry season. PM2.5 filters were also used for the further analyzed of the type of elements by Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM). The results show that the PM 2.5 concentrations exceed the standard level (24-hour average should not exceed 37.5 µg/m3) in 5 areas, namely Wang Chan Road, Chaiya Nuphap Road, Bueng Phra Chan Intersection Road, Phutthabucha Road, and Srisuriyothai Road. Through the statistical analysis of the 9 sampling points, it was found that Chaiyaphum Road had the highest PM2.5 level with a statistically significant (P<.05) 24-hour average of 78.765±12.15 µg/m3 and the highest Air Quality Index (AQI) value of 201 (red). There are four study sites where PM 2.5 levels that do not exceed the recommended levels for health: Phayasuea Road in the area of Aranyik Temple, Phra Ong Dam Road near Ratchapruek Market, Phra Ong Dam Road near Ban Khaek intersection and Borommaratchachonnani Road in the area of Kittikorn Market. In addition, the morphological analysis results from FESEM showed the top 8 particle compositions in the 9 study areas as carbon (C), oxygen (O), silicon (Si), potassium (K), sulfur (S), aluminum (Al), iron (Fe), and calcium (Ca). The particles in this study consisted of four dominant morphological types: irregular particle form, spherical particle form, long rod-shaped particles and flocculent particle. Considering the various types of elements together with the environmental factors at the study areas, it can be assumed that the important main sources of PM2.5 caused by the processof fossil-fuel combustion (transportation), biomass burning and suspension of soil dust. The research's findings can be effectively managed at the PM2.5 sources to solve or alleviate PM2.5 problems in Phitsanulok Municipality.

Article Details

How to Cite
Konjanat, B., Panumonwatee, G. ., & Thanacharoenchanaphas, K. (2024). Concentrations, Morphology and Element Composition of Roadside Particulate Matter Less than 2.5 Micron (PM2.5) in Phitsanulok Municipality. Naresuan Agriculture Journal, 21(2), e0210206. retrieved from https://li01.tci-thaijo.org/index.php/aginujournal/article/view/264294
Section
Research Articles

References

กรมควบคุมมลพิษ. (2567). รายงานสถานการณ์มลพิษของประเทศไทย ปี 2566. เอพี คอนเน็กซ์.

กรมควบคุมมลพิษ. (2567). Air4thai. http://air4thai.pcd.go.th/webV3/#/History

กรมควบคุมมลพิษ. (2566). ร่างเอกสารประกอบการพิจารณาการปรับปรุงมาตรฐานฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน

5 ไมครอน ในบรรยากาศทั่วไป. https://www.pcd.go.th/wp-content/uploads/2021/01/pcdnew-2021-01-28_08-42-24_325315.pdf

กรมอนามัย. (2567). ประชากรทะเบียนราษฎร์ ปีงบประมาณ 2666 พิษณุโลก.

https://dashboard.anamai.moph.go.th/population/popall/changwat?year=2023&cw=65

กรมอนามัยและกรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข. (2558). แนวทางการเฝ้าระวังพื้นที่เสี่ยงจากมลพิษทางอากาศ กรณีฝุ่นละอองขนาดเล็ก (พิมพ์ครั้งที่ 2). กรมอนามัยและกรมควบคุมโรค.

จามจุรี ดีปินตา. (2565). การศึกษาสถานการณ์และอิทธิพลของการจราจรต่อระดับมลสารในบรรยากาศและระดับเสียงในเขตเทศบาลเมือง จังหวัดพิษณุโลก (วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยนเรศวร). NU Intellectual Repository. https://nuir.lib.nu.ac.th/dspace/handle/123456789/5714

เทศบาลนครพิษณุโลก. (2567). ข้อมูลประชากรจังหวัดพิษณุโลก. https://phsmun.go.th/frontpage

ธันวดี ศรีธาวิรัตน์ และ อรชร ฉิมจารย์. (2565). การจำแนกแหล่งกำเนิดฝุ่นขนาดเล็กว่า 2.5 ไมครอนในพื้นที่เขตเมืองจังหวัดพิษณุโลก. https://explore.nrct.go.th/file_upload/submitter/file_upload

//a06e4ca757a7a8e1953b4feb0134a9b8b9e89774dfddba59.pdf

ประกาศกรมควบคุมมลพิษ เรื่อง ดัชนีคุณภาพอากาศของประเทศไทย พ.ศ. 2566. (3 กรกฎาคม 2566).

ราชกิจจานุเบกษา. เล่ม 140 ตอนพิเศษ 157 ง หน้า 3-6.

ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ เรื่อง ดัชนีคุณภาพอากาศของประเทศไทย พ.ศ. 2566.

(3 กรกฎาคม 2566). ราชกิจจานุเบกษา. เล่ม 140 ตอนพิเศษ 157 ง หน้า 3-6.

สำนักงานจังหวัดพิษณุโลก. (2565). แผนปฏิบัติราชการประจำปีงบประมาณ 2567. กลุ่มงานยุทธศาสตร์และ

ข้อมูลเพื่อการพัฒนาจังหวัด.

สำนักงานสภาพัฒนาการเศรษฐกิจสังคมแห่งชาติ. (2564). โครงการส่งเสริมความยั่งยืนของการพัฒนาเมือง

ในอนาคต. https://www.nesdc.go.th/ewt_news.php?nid=6905&filename=esdps

American academy of pediatrics. (2004). Ambient Air Pollution: Health Hazards to Children.

American academy of pediatrics. doi:10.1542/peds.2004-2166

Cao, J., Lee, S. C., Ho, K. F., Zhang, X. Y., Zou, S. C., & Fung, K. (2003). Characteristics of

Carbonaceous Aerosol in Pearl River Delta Region, China during 2001 Winter Period. Atmos. Environ, 37, 1451–1460. doi:10.1016/s1352-2310(02)01002-6

Goldstein, J. I. (1992). Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis (2nd ed.).

Plenum Press. (อ้างอิงใน ดลฤดี โตเย็น, 2563, การวิเคราะห์ธาตุและองค์ประกอบด้วยเทคนิค Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). https://www3.rdi.ku.ac.th/cl/knowledge/EDS.pdf)

Jacobson, M. Z. (2002). Atmospheric Pollution. Cambridge University Press.

James, F. H., Nathan, M., Kreisberg, B., Stump, C. B., Purushottam, K., Susanne, V., &

Gabriel, I. (2020). A new approach for measuring the carbon and oxygen content of atmospherically relevant compounds and mixtures. Atmospheric Measurement Techniques, 40(9), 4911–4925.

Ji, D., Zhang, J., He, J., Wang, X., Pang, B., Liu, Z., Wang, L., & Wang, Y. (2016). Characteristics of

atmospheric organic and elemental carbon aerosols in urban Beijing, China. Atmospheric Environment, 125, 293–306.

Jimenez, J. L., & Canagaratna, M. R. (2009). Evolution of organic aerosols in the atmosphere. Science, 326(5959), 1525–1529. https://doi.org/10.1126/science.1180353

Li, W., Shao, L., Zhang, D., Ro, C.-U., Hu, M., & Bi, X. (2016). A review of single aerosol particle

studies in the atmosphere of East Asia: Morphology, mixing state, source, and heterogeneous reactions. Journal of Cleaner Production, 112, 1330–1349. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.04.050

Lough, G. C., Schauer, J. J., Park, J. S., Shafer, M. M., DeMinter, J. T., & Weinstein, J. P. (2005).

Emissions of metals associated with motor vehicle roadways. Environmental Science

& Technology, 39(3), 826–836. https://doi.org/10.1021/es048068l

Mogo, S., Cachorro, V. E., & de Frutos, A. M. (2005). Morphological, chemical and optical

absorbing characterization of aerosols in the urban atmosphere of Valladolid. Atmospheric Chemistry and Physics, 5(10), 2739–2748. https://doi.org/10.5194/acp-5-2739-2005

Onat, B., Sahin, U. A., & Akyuz, T. (2013). Elemental characterization of PM2.5 and PM1 in dense traffic area in Istanbul, Turkey. Atmospheric Pollution Research, 4, 101-105.

Pipal, S. A., & Satsangi, G. P. (2014). Study of carbonaceous species, morphology and sources

of fine (PM2.5) and coarse (PM10) particles along with their climatic nature in India. Atmospheric Research, 154(2015), 103-115.

Prabhu, V., Gupta, S. K., Madhwal, S., & Shridar, V. (2019). Exposure to atmospheric particulates and associated respirable deposition dose to street vendors at the residential and commercial sites in Dehradun City; Thesis, Doon University. Saf Health Work, 10, 237-244.

Prabhu, V., Shridhar, V. & Choudhary, A. (2019). Investigation of the source, morphology, and trace elements associated with atmospheric PM10 and human health risks due to inhalation of carcinogenic elements at Dehradun, an Indo-Himalayan city. SN Applied Science, 1, 429.

Rodríguez, I., Galí, S., & Marcos, C. (2009). Atmospheric inorganic aerosol of a non-industrial

city in the center of an industrial region of the North of Spain, and its possible influence on the climate on a regional scale. Environmental Geology, 56(8), 1551-1561. doi:10.1007/s00254-008-1253-9

Satsangi, P. G., & Yadav, S. (2014). Characterization of PM2.5 by X-ray diffraction and scanning

electron microscopy-energy dispersive spectrometer: its relation with different pollution sources. Springer, 11, 217-232.

Satsangi, A., Pachauri, T., Singla, V., Lakhani, A., & Kumari, K. M. (2012). Organic and elemental

carbon aerosols at a suburban site. Journal Atmospheric Research, 113(2012), 13–21.

Thangavel, P., Park, D., & Lee, Y. C. (2022). Recent insights into particulate matter (PM2.5)-mediated toxicity in humans. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19, 7511.

WHO. (2021). WHO global air quality guidelines particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone,

nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. WHO.

Zeb, B., Alam, K., Sorooshian, A., Blaschke, T., Ahmad, I., & Shahid, I. (2018). On the morphology and composition of particulate matter in an urban environment. Aerosol and Air Quality research, 18, 1431-1447.

Zeb, B., Alam, K., Ditta, A., Ullah, S., Ali, H. M., Labrahim, M., & Salem, M. Z. M. (2022). Variation in coarse particular matter (PM10) and its characterization at multiple locations in the semiarid region. Frontiers in Environmental Science, 10, 843582.

Zhu, Y., & Hinds, C. W. (2002). Concentration and size distribution of ultrafine particles near a

major highway. Journal of the Air & Waste Management Association, 52, 1032-1042.