PM2.5 เกิดขึ้นได้อย่างไร มาจากไหน

ส่วนที่ 1SECTION 1

PM2.5 คืออะไร ทำไมจึงอันตรายWhat is PM2.5 and Why is it Dangerous?

ฝุ่นละอองขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางทางอากาศพลศาสตร์ ≤ 2.5 ไมครอนFine particulate matter with aerodynamic diameter ≤ 2.5 micrometers

ขนาดเทียบกับสิ่งรอบตัวSize Comparison

PM ย่อมาจาก Particulate Matter (ฝุ่นละออง) และ 2.5 คือเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 ไมโครเมตร (µm) เรียง PM2.5 ราว 30 อนุภาคเรียงกัน จึงจะเท่ากับความกว้างของเส้นผมมนุษย์ 1 เส้น (~70 µm) 1

PM stands for Particulate Matter, and 2.5 refers to aerodynamic diameter ≤ 2.5 micrometers (µm). Roughly 30 PM2.5 particles side by side would span the width of a single human hair (~70 µm). 1

เม็ดทรายFine Sand

90 µm

เส้นผมมนุษย์Human Hair

50–70 µm

ละอองเกสรPollen

15–30 µm

เม็ดเลือดแดงRed Blood Cell

7–8 µm

PM2.5

≤ 2.5 µm

ควันไฟป่าWildfire Smoke

0.4–0.7 µm

ลอยอยู่ในอากาศนานLong Atmospheric Residence Time

PM2.5 ตกลงสู่พื้นช้ามาก (ความเร็วตกตัว ~0.2 mm/s) จึงลอยอยู่ในบรรยากาศได้ 3–7 วัน และเดินทางได้ไกลหลายร้อยถึงพันกิโลเมตร 2 — ฝุ่นจากเอเชียเคยถูกตรวจพบข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกไปถึงอเมริกาเหนือ 3

PM2.5 settles extremely slowly (~0.2 mm/s) and remains airborne for 3–7 days, traveling hundreds to thousands of kilometers 2 — Asian dust plumes have been tracked crossing the Pacific to North America. 3

เกณฑ์มาตรฐานสากลInternational Standards

มาตรฐานStandard	เฉลี่ย 24 ชม.24-hr Mean	เฉลี่ยรายปีAnnual Mean
WHO 2021 4	15 µg/m³	5 µg/m³
US EPA 2024 5	35 µg/m³	9 µg/m³
กรมควบคุมมลพิษ ไทยThai PCD 6	37.5 µg/m³	15 µg/m³

ส่วนที่ 2SECTION 2

แหล่งกำเนิดโดยตรง (Primary PM2.5)Direct Emission Sources (Primary PM2.5)

อนุภาคที่ปล่อยออกสู่บรรยากาศโดยตรงในรูปของฝุ่นละอองParticles emitted directly into the atmosphere as particulate matter

แหล่งธรรมชาติNatural Sources

🔥

ไฟป่าและไฟไหม้พืชพรรณWildfires & Forest Fires

แหล่งผลิต PM2.5 จากธรรมชาติที่ทรงพลังที่สุด อนุภาคขนาด 0.1–0.4 µm ประกอบด้วยคาร์บอนอินทรีย์ >50% คาร์บอนดำ 5–20% 7Nature's most potent PM2.5 source. Particles 0.1–0.4 µm, composed of >50% organic carbon, 5–20% black carbon. 7

>25% of monitored PM2.5 8

🌋

ภูเขาไฟVolcanic Eruptions

ปล่อยเถ้าและ SO₂ ปริมาณมหาศาล ซึ่งเปลี่ยนเป็นละอองซัลเฟตในขนาด PM2.5 ภูเขาไฟปินาตูโบ (1991) ทำให้โลกเย็นลง ~0.5°C 9Release ash and massive SO₂ that oxidizes into sulfate aerosol. Mt. Pinatubo (1991) cooled global temperatures by ~0.5°C. 9

🏜️

พายุฝุ่นและทะเลทรายDust Storms & Deserts

ฝุ่นแร่ธาตุจากพื้นที่แห้งแล้ง ส่วนใหญ่เป็น PM10 แต่มีส่วนละเอียดในช่วง PM2.5 ด้วย ในช่วงพายุฝุ่น PM2.5 พุ่งสูงถึง 158 µg/m³ 10Mineral dust from arid regions is primarily coarse (PM10), but fine tail extends into PM2.5. During dust storms, PM2.5 can spike to 158 µg/m³. 10

🌊

ละอองน้ำทะเลSea Spray

ฟองอากาศแตกบนผิวมหาสมุทร สร้างอนุภาคเกลือที่มีส่วนในสัดส่วน 8–25% ของ PM2.5 ในบริเวณชายทะเล 11Bubble-bursting at ocean surface creates salt particles contributing 8–25% of PM2.5 in marine environments. 11

แหล่งจากกิจกรรมมนุษย์Human-Caused Sources (Anthropogenic)

🚗

ไอเสียยานพาหนะVehicle Exhaust & Non-exhaust

>90% ของอนุภาคดีเซลมีขนาด <1 µm ที่สำคัญ: ยางสึก เบรกสึก ฝุ่นถนน คิดเป็น ~60% ของ PM2.5 จากการจราจร — แม้แต่รถ EV ก็ปล่อย 12>90% of diesel PM is <1 µm. Critically: tire wear, brake wear, road dust account for ~60% of traffic PM2.5 — even EVs produce these. 12

~60% non-exhaust

🏭

อุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้าIndustry & Power Plants

โรงงาน 250 แห่งปล่อย >92% ของ PM2.5 อุตสาหกรรม โดย 96.4% เผาถ่านหิน 13250 largest emitters produce >92% of industrial PM2.5, and 96.4% burn coal. 13

🍳

การประกอบอาหารCooking & Residential

PM2.5 ในครัวขณะทอดอาหาร สูงกว่าพื้นหลัง 30–90 เท่า 14 การเผาไม้ฟืนในบ้าน คิดเป็น 38% ของ PM2.5 ระดับชาติ (UK) 15During frying, kitchen PM2.5 exceeds 30–90× background 14. Domestic wood burning accounts for 38% of national PM2.5 (UK). 15

740,000 ผู้เสียชีวิต/ปี740K deaths/year 16

🌾

การเผาทางการเกษตรAgricultural Burning

การเผาตอซังและเศษพืชหลังเก็บเกี่ยว ปล่อยคาร์บอนอินทรีย์ คาร์บอนดำ และอนุภาคโพแทสเซียมสูง — ปัญหาหลักในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ 17Burning crop residues releases organic carbon, black carbon, and potassium-rich particles — the dominant issue in Southeast Asia. 17

ส่วนที่ 3SECTION 3

การเกิดทุติยภูมิ — ก๊าซมองไม่เห็น กลายเป็นฝุ่นอันตรายSecondary Formation — Invisible Gases Become Deadly Particles

ราว 45–60% ของมวล PM2.5 ในเมือง เกิดจากปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศRoughly 45–60% of urban PM2.5 mass forms through atmospheric chemical reactions 18

💨

SO₂ / NOₓ / VOCs / NH₃

ก๊าซตั้งต้นPrecursor gases

☀️

ปฏิกิริยาเคมีChemical Reactions

OH• / O₃ / H₂O₂

🔬

ผลผลิตระเหยต่ำLow-volatility Products

H₂SO₄ / HNO₃ / SOA

⚠️

PM2.5

ควบแน่นเป็นอนุภาคCondensed particles

ซัลเฟต (Sulfate)Sulfate Formation
SO₂ → H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

เริ่มจาก SO₂ จากการเผาถ่านหิน ถูกอนุมูลอิสระ OH ออกซิไดซ์: 19

Begins with SO₂ from coal combustion, oxidized by atmospheric OH radicals: 19

SO₂ + OH• → HOSO₂• → SO₃ + H₂O → H₂SO₄

กรดซัลฟิวริกมีความดันไอต่ำมาก จึงควบแน่นเป็นอนุภาคทันที ในหยดน้ำเมฆ กระบวนการนี้เร็วกว่าในเฟสก๊าซหลายเท่า ซัลเฟตคิดเป็น 10–30% ของมวล PM2.5 20

Sulfuric acid immediately condenses into particles. In cloud droplets, aqueous-phase conversion is orders of magnitude faster. Sulfate constitutes 10–30% of PM2.5 mass. 20

ไนเตรต (Nitrate)Nitrate Formation
NOₓ → HNO₃ → NH₄NO₃

กลางวัน: NO₂ + OH• → HNO₃
กลางคืน: NO₂ + O₃ → NO₃• → N₂O₅ → HNO₃ 19

Daytime: NO₂ + OH• → HNO₃
Nighttime: NO₂ + O₃ → NO₃• → N₂O₅ → HNO₃ 19

HNO₃(g) + NH₃(g) ⇌ NH₄NO₃(s)

แอมโมเนียมไนเตรตเป็น สารกึ่งระเหย — ระเหยในอากาศร้อน แต่เสถียรในฤดูหนาว เมื่อ SO₂ ลดลง แอมโมเนียเหลือมากขึ้น ทำให้ไนเตรตเพิ่มขึ้น 21

Ammonium nitrate is semi-volatile — evaporates in summer heat but is stable in winter. As SO₂ declines, more ammonia is available for nitrate formation. 21

อนุภาคอินทรีย์ทุติยภูมิ (SOA)Secondary Organic Aerosol (SOA)
จากป่าไม้ ไอเสียรถ ตัวทำละลายFrom forests, vehicle exhaust, solvents

เมื่อ VOCs — จากไอเสียรถ และโดยเฉพาะพืชป่า (ไอโซพรีน, เทอร์พีน) — ถูกออกซิไดซ์โดย OH, O₃ หรือ NO₃ จะเกิดสารอินทรีย์ที่ระเหยยากและควบแน่นเป็น SOA เช่น α-ไพนีน (จากต้นสน) ทำปฏิกิริยากับโอโซน 22 SOA คิดเป็นมากกว่า 30% ของมวล PM2.5 23

When VOCs — from vehicle exhaust and especially forest vegetation (isoprene, terpenes) — are oxidized by OH, O₃, or NO₃, they produce low-volatility molecules that condense into SOA. Example: α-pinene reacts with ozone to produce pinic acid and highly oxygenated molecules. 22 SOA accounts for over 30% of PM2.5 mass. 23

ส่วนที่ 4SECTION 4

กลไกการเกิดและเติบโตของอนุภาคParticle Birth & Growth Mechanisms

กระบวนการ 3 ขั้นตอน: Nucleation → Condensation → CoagulationThree-step process: Nucleation → Condensation → Coagulation

1. นิวคลีเอชัน1. Nucleation
การเกิดอนุภาคใหม่Birth of particles

โมเลกุล H₂SO₄ จับตัวกันเป็นกลุ่มขนาด 1–2 nm (~4–10 โมเลกุล) เมื่อมีแอมโมเนียหรืออะมีนช่วย New Particle Formation (NPF) สร้าง >50% ของ Cloud Condensation Nuclei ทั่วโลก 24

H₂SO₄ molecules cluster to form 1–2 nm embryonic particles. Ammonia or amines dramatically stabilize clusters. NPF events produce >50% of all Cloud Condensation Nuclei globally. 24

2. คอนเดนเซชัน2. Condensation
อนุภาคเติบโตParticle growth

โมเลกุลก๊าซควบแน่นบนผิวอนุภาค H₂SO₄ ขับเคลื่อน 1–5 nm หลังจากนั้น ไอระเหยอินทรีย์เป็นตัวหลัก อัตราการเติบโต: 1–20 nm/ชั่วโมง จนถึง accumulation mode (100 nm–1 µm) 25

Gas molecules condense onto particle surfaces. H₂SO₄ drives 1–5 nm growth, then low-volatility organics dominate. Growth rate: 1–20 nm/hour until accumulation mode (100 nm–1 µm). 25

3. โคแอกกูเลชัน3. Coagulation
อนุภาคชนรวมกันParticles merge

อนุภาค 2 อนุภาคชนกันและเกาะติดด้วยแรงวาน เดอ วาลส์ จำนวนลดลง แต่มวลคงที่ กลไกหลักคือ Brownian coagulation สำคัญมากในกลุ่มควันหนาแน่น 2

Two particles collide and stick via van der Waals forces. Number decreases but mass stays constant. Dominant mechanism: Brownian coagulation — most significant in dense smoke plumes. 2

การดูดความชื้น (Hygroscopic Growth)Hygroscopic Growth — Particles Drink Water

อนุภาค PM2.5 ดูดความชื้น ที่ RH 90% แอมโมเนียมซัลเฟตพองตัว 1.5–1.7 เท่า เกลือทะเลพอง 2.0–2.4 เท่า ทำให้การกระเจิงแสงเพิ่มขึ้น 2–5 เท่า 26 — นี่คือสาเหตุที่ หมอกควันแย่ลงมากในวันชื้น

⚠️ ทางเดินหายใจมนุษย์มีความชื้น ~99.5% ทำให้อนุภาคพองตัวในปอด การสะสมสูงขึ้น 5–8 เท่า — ขนาดจริงที่สูดเข้าไปจึงมากกว่าที่เครื่องวัดแสดง 27

PM2.5 absorbs water vapor. At 90% RH, ammonium sulfate grows 1.5–1.7×, sea salt 2.0–2.4×, increasing light-scattering 2–5 fold 26 — why haze worsens on humid days.

⚠️ Human respiratory tract maintains ~99.5% RH, causing particles to swell in lungs. Deposition increases 5–8× — actual inhaled dose substantially exceeds ambient monitors. 27

ส่วนที่ 5SECTION 5

ฝาครอบอากาศ — Temperature InversionThe Atmospheric Lid — Temperature Inversion

เมื่อชั้นอากาศอุ่นปิดฝาอากาศเย็นด้านล่าง มลพิษถูกกักอยู่ใกล้พื้นดินWhen warm air traps cool air below, pollutants are confined near the surface

สภาพปกติ vs อินเวอร์ชันNormal vs Inversion

ปกติ: อุณหภูมิลดลงตามความสูง (~6.5°C/1,000m) อากาศอุ่นลอยขึ้น พามลพิษกระจาย 28

อินเวอร์ชัน: ชั้นอากาศอุ่นอยู่เหนืออากาศเย็น — เหมือน "ฝาหม้อ" ปิดอยู่ มลพิษถูกกดไว้

Normal: Temperature decreases with altitude (~6.5°C/1,000m). Warm surface air rises, dispersing pollutants. 28

Inversion: Warm air above cooler surface — like a "pot lid." Pollutants trapped below.

ผลต่อ PM2.5Impact on PM2.5

ชั้นผสม (Mixing Layer) หดจากปกติ 1,000–2,000 m เหลือเพียง 20–200 m — PM2.5 เข้มข้นขึ้น 5–100 เท่า อธิบายว่าทำไม PM2.5 สูงสุดช่วง 06:00–09:00 น. 29

Mixing layer shrinks from 1,000–2,000 m to just 20–200 m — concentrating PM2.5 by 5–100×. Explains why PM2.5 peaks at 6:00–9:00 AM. 29

ส่วนที่ 6SECTION 6

องค์ประกอบทางเคมีของ PM2.5Chemical Composition of PM2.5

PM2.5 ไม่ใช่สารเดี่ยว แต่เป็น "ค็อกเทล" ของสารเคมีหลายชนิดPM2.5 is not a single pollutant but a complex cocktail of chemicals

20–40%

สารอินทรีย์Organic Matter

10–30%

ซัลเฟตSulfate

5–25%

ไนเตรตNitrate

5–10%

คาร์บอนดำBlack Carbon

5–15%

แอมโมเนียมAmmonium

<1%

โลหะหนักHeavy Metals

20 30

สารอันตรายใน PM2.5Hazardous Substances

PAHs: 59–97% ถูกดูดซับอยู่บน PM2.5 รวมถึง benzo[a]pyrene (สารก่อมะเร็งกลุ่ม 1 ของ IARC) ในฤดูหนาว/ช่วงเผา ความเข้มข้นสูงกว่าฤดูร้อน 16.9 เท่า 31

โลหะหนัก: Pb, Cd, As, Hg, Cr, Ni — มีน้อยแต่พิษสูง 30

PAHs: 59–97% adsorbed on PM2.5, including benzo[a]pyrene (IARC Group 1 carcinogen). Winter/burning season 16.9× higher. 31

Heavy metals: Pb, Cd, As, Hg, Cr, Ni — trace levels but highly toxic. 30

PM2.5 จากไฟป่า อันตรายกว่าWildfire PM2.5 is More Toxic

PM2.5 จากไฟป่ามี: คาร์บอนอินทรีย์ >50%, "tar balls", brown carbon, โพแทสเซียมสูง — มี oxidative potential สูงกว่าต่อหน่วยน้ำหนัก 32

Wildfire PM2.5: >50% organic carbon, "tar balls," brown carbon, elevated potassium — with greater oxidative potential per unit mass. 32

ส่วนที่ 7SECTION 7

พายุฝุ่นพิษภาคเหนือไทยNorthern Thailand's Perfect Storm

ภูมิศาสตร์ + การเผาเกษตร + หมอกควันข้ามแดน = วิกฤตคุณภาพอากาศGeography + Agricultural burning + Transboundary haze = Air quality crisis

การเผาทางการเกษตรAgricultural Burning — The Primary Driver

ตัวขับเคลื่อนหลักคือ การปลูกข้าวโพด — ไทยผลิตข้าวโพด ~5.5 ล้านตัน/ปี โดย 40–50% ปลูกในภาคเหนือ ส่วนใหญ่เป็นเกษตรพันธสัญญากับบริษัทอาหารสัตว์ขนาดใหญ่ 33 ระหว่างปี 2557–2567 พื้นที่ป่าถูกถาง 34,295 เฮกตาร์ในอ.แม่แจ่มเพื่อปลูกข้าวโพด 34

ข่าวดี: ระบบ FireD ของ ม.เชียงใหม่ ลดพื้นที่เผา ~50% และลดวันอากาศเป็นอันตราย 24% 35

The primary driver is maize production — Thailand produces ~5.5 million tonnes/year, 40–50% in the North under contract farming for animal feed. 33 Between 2014–2024, 34,295 hectares of forest in Mae Cham district cleared for maize. 34

Progress: CMU's FireD system nearly halved burn-scarred acreage and reduced hazardous air days by 24%. 35

1/3 ถึง 1/2 ของหมอกควัน มาจากข้ามพรมแดน1/3 to 1/2 of Haze Crosses International Borders

หมอกควันข้ามแดนTransboundary Haze

1/3 ถึง 1/2 ของหมอกควันภาคเหนือไทย มาจากเมียนมา (รัฐฉาน) และลาว 36 งานวิจัยปี 2567 พบว่าช่วงหมอกควัน การเผาชีวมวลคิดเป็น 51% ของ PM2.5 (59.3 จาก 116 µg/m³) โดยแหล่งหลักอยู่ชายแดนไทย-เมียนมา ที่น่าสนใจคือ ซัลเฟตคิดเป็น 23% สืบย้อนไปถึงอนุทวีปอินเดีย 37

ไทย ลาว เมียนมา เปิดตัว CLEAR Sky Strategy ปี 2567 38

1/3 to 1/2 of Northern Thailand's haze originates from Myanmar (Shan State) and Laos. 36 A 2024 study found during haze season biomass burning contributed 51% of PM2.5 (59.3/116 µg/m³). Secondary sulfate accounted for 23% traced to the Indian subcontinent. 37

Thailand, Laos, and Myanmar launched the CLEAR Sky Strategy in 2024. 38

ภูมิศาสตร์แอ่งกระทะBasin Geography — A Natural Pollution Trap

เชียงใหม่ตั้งอยู่ที่ระดับ ~310 ม. ในแอ่งแม่น้ำปิง ล้อมรอบด้วยภูเขา — ดอยสุเทพ (1,676 ม.) ดอยอินทนนท์ (2,565 ม.) ความเร็วลมเฉลี่ย ก.พ. เพียง 0.27 m/s (เทียบกับ กทม. 2.26 m/s) 39 ชั้นผสมเฉลี่ย มี.ค. เพียง ~500 m 40

Chiang Mai sits at ~310 m in the Ping River valley, surrounded by Doi Suthep (1,676 m) and Doi Inthanon (2,565 m). Wind speed averages just 0.27 m/s in February (vs. 2.26 m/s Bangkok). 39 March mixing layer averages ~500 m. 40

วัฏจักรตามฤดูกาลSeasonal Cycle

พ.ค.–ต.ค. (มรสุม)May–Oct (Monsoon)

🟢 อากาศดีเยี่ยม PM2.5 เพียง 5–10 µg/m³🟢 Excellent. PM2.5 just 5–10 µg/m³

ม.ค.–ก.พ.Jan–Feb

🟡 เริ่มตรวจพบไฟ ปลาย ก.พ. เกินเกณฑ์ Unhealthy🟡 First fires detected. Late Feb passes unhealthy thresholds.

มีนาคม (จุดวิกฤต) 41March (PEAK) 41

🔴 PM2.5 เฉลี่ย ~100 µg/m³ บางวันเกิน 200 เชียงใหม่ติดอันดับ #1 โลก🔴 PM2.5 averages ~100 µg/m³. Chiang Mai tops global pollution rankings.

เมษายนApril

🟠 ยังไม่ดี เฉลี่ย ~74 µg/m³ (6 เม.ย. 66: AQI 223) 42🟠 Still unhealthy. Average ~74 µg/m³ (Apr 6, 2023: AQI 223) 42

พฤษภาคมMay

🟢 มรสุมมาถึง PM2.5 ลดเหลือหลักเดียวภายในไม่กี่วัน🟢 Monsoon onset. PM2.5 drops to single digits within days.

ผลกระทบด้านสุขภาพและเศรษฐกิจHealth & Economic Impact

1.44×

อัตราเสี่ยงเสียชีวิตHazard Ratio

มะเร็งปอดLung cancer 43

#1

มะเร็งปอดในผู้หญิงWomen's Lung Cancer

สูงสุดในเอเชียHighest in Asia 44

41,372

DALY/100K

ปีสุขภาพที่สูญเสียDisability years 45

871B฿

ค่าเสียหายPollution cost

$28.8B (2013) 46

เชื่อมโยงกับตาก — สถานีตรวจวัดของเราConnection to Tak — Our Monitoring Stations

จังหวัดตากอยู่ทางใต้ของเชียงใหม่ ~250 กม. มีสภาพภูมิศาสตร์คล้ายคลึง — หุบเขาแม่น้ำปิง ล้อมรอบด้วยเทือกเขา ได้รับหมอกควันข้ามแดนจากเมียนมาร์เช่นกัน สถานี TH-TAK-TB1-001 (ทศ.1 กิตติขจร) และ TH-TAK-TB2-001 (ทศ.2 วัดดอนมูลชัย) ห่างกัน 2.68 กม. เปรียบเทียบใจกลางเมืองกับชานเมืองได้

Tak Province sits ~250 km south of Chiang Mai with similar geography — Ping River valley surrounded by mountains, affected by transboundary haze from Myanmar. Stations TH-TAK-TB1-001 (Tessaban 1) and TH-TAK-TB2-001 (Tessaban 2), 2.68 km apart, enable urban vs. suburban comparison.

ส่วนที่ 8SECTION 8

เซ็นเซอร์ของเรา — วัด PM2.5 อย่างไรOur Sensors — How We Measure PM2.5

เชื่อมโยงวิทยาศาสตร์ PM2.5 เข้ากับระบบตรวจวัดในโรงเรียน — Firmware v1.9.0Connecting PM2.5 science to our school monitoring system — Firmware v1.9.0

ระบบตรวจวัด IoT — เทศบาลเมืองตากIoT Monitoring System — Tak Municipality FW v1.9.0

📡

PMS7003

PM2.5 · PM10
Laser Scattering

🌡️

BME688

Temp · Hum · VOC
IAQ Index

💨

SCD30

CO₂ NDIR
400–10,000 ppm

🧠

ESP32

WiFi · MQTT
OTA Update

PMS7003 วัด PM2.5 อย่างไรHow PMS7003 Measures PM2.5
Laser Scattering

เซ็นเซอร์ PMS7003 ใช้หลักการ Laser Scattering — ยิงลำแสงเลเซอร์ผ่านอากาศ เมื่ออนุภาคฝุ่นลอยผ่าน แสงจะกระเจิง (scatter) ตัวรับแสง (photodiode) วัดความเข้มและจำนวนครั้งที่แสงกระเจิง แล้วคำนวณ:

• จำนวนอนุภาค ต่อ 0.1 ลิตร (6 ช่วงขนาด: >0.3, >0.5, >1.0, >2.5, >5.0, >10 µm)
• ความเข้มข้นมวล PM1.0, PM2.5, PM10 (µg/m³) — ผ่าน Mie Theory

⚠️ ข้อจำกัด: เซ็นเซอร์ราคาประหยัดมี cross-sensitivity กับความชื้น — อนุภาคดูดน้ำ (hygroscopic growth ตามส่วนที่ 4) ทำให้ค่าที่อ่านได้สูงกว่าจริงในวันชื้นมาก

PMS7003 uses Laser Scattering — a laser beam passes through air, and when particles cross the beam, light scatters. A photodiode measures intensity and count to calculate:

• Particle count per 0.1L (6 size bins: >0.3, >0.5, >1.0, >2.5, >5.0, >10 µm)
• Mass concentration PM1.0, PM2.5, PM10 (µg/m³) via Mie Theory

⚠️ Limitation: low-cost sensors have humidity cross-sensitivity — hygroscopic growth (Section 4) causes overestimation on very humid days.

FW v1.9.0 — ฟีเจอร์ใหม่FW v1.9.0 — New Features
Heat Index · Dew Point · Vent Score

เฟิร์มแวร์เวอร์ชัน 1.9.0 เพิ่มการคำนวณที่สำคัญ:

🔥 Heat Index — ดัชนีความร้อน คำนวณจากอุณหภูมิ + ความชื้นสัมพัทธ์ บอกว่าร่างกายรู้สึกร้อนแค่ไหน เมื่อรวมกับ PM2.5 สูง = ความเสี่ยงสองต่อ

💧 Dew Point — จุดน้ำค้าง อุณหภูมิที่อากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ ข้อมูลสำคัญสำหรับ hygroscopic growth — เมื่อ Dew Point สูงใกล้อุณหภูมิจริง ฝุ่นพองตัวมากขึ้น

🌀 Vent Score / Level — คะแนนและระดับการระบายอากาศ จาก CO₂ + อุณหภูมิ + ความชื้น ช่วยตัดสินใจว่าควรเปิดหน้าต่างหรือไม่ในช่วงฝุ่นสูง

📶 RSSI Monitor — วัดความแรงสัญญาณ WiFi เพื่อตรวจสอบการเชื่อมต่อ

Firmware v1.9.0 adds critical calculations:

🔥 Heat Index — Combines temperature + humidity to show perceived heat. Combined with high PM2.5 = double health risk.

💧 Dew Point — Temperature at which air becomes saturated. Critical for hygroscopic growth — when dew point nears ambient temperature, particles swell significantly.

🌀 Vent Score / Level — Ventilation score from CO₂ + temperature + humidity. Helps decide whether to open windows during high-PM episodes.

📶 RSSI Monitor — WiFi signal strength for connectivity monitoring.

เชื่อมโยงวิทยาศาสตร์ → เซ็นเซอร์Connecting Science → Sensors

เมื่อเข้าใจว่า PM2.5 เกิดจากอะไร (ส่วนที่ 2–3) ทำไมหมอกควันสะสม (ส่วนที่ 5) และทำไมอันตราย (ส่วนที่ 6–7) สิ่งที่เซ็นเซอร์ของเราวัดจะมีความหมายมากขึ้น: ค่า PM2.5 ที่สูงในเดือนมีนาคม ≠ แค่ตัวเลข แต่หมายถึง อนุภาคจากการเผาชีวมวล + ซัลเฟตข้ามแดน + สภาพอินเวอร์ชันกักมลพิษ — ทั้งหมดพร้อมเข้าปอดเรา

Understanding PM2.5 sources (Sections 2–3), why haze accumulates (Section 5), and why it's dangerous (Sections 6–7) gives meaning to our sensor readings: high PM2.5 in March ≠ just a number — it means biomass particles + transboundary sulfate + inversion trapping — all ready to enter our lungs.

แหล่งอ้างอิงREFERENCES

เอกสารอ้างอิงทางวิชาการAcademic References & Sources

รายการแหล่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ประกอบเนื้อหาในเอกสารนี้ ทั้งวารสารวิชาการ องค์กรระหว่างประเทศ และหน่วยงานราชการScientific sources supporting this document, including peer-reviewed journals, international organizations, and government agencies

องค์กรระหว่างประเทศ & หน่วยงานราชการInternational Organizations & Government Agencies

US EPA. (2024). Particulate Matter (PM) Basics. United States Environmental Protection Agency. epa.gov/pm-pollution
Seinfeld, J.H. & Pandis, S.N. (2016). Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. 3rd Ed., John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-94740-1
Yu, H. et al. (2012). Aerosol long-range transport and impacts on air quality and human health. Atmospheric Chemistry and Physics, 12, 1723–1742. doi:10.5194/acp-12-1723-2012
WHO. (2021). WHO Global Air Quality Guidelines: Particulate Matter (PM2.5 and PM10). World Health Organization, Geneva. who.int/publications
US EPA. (2024). Final Reconsideration of the National Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter. 89 FR 16202, Federal Register. epa.gov/pm-pollution/final
กรมควบคุมมลพิษ.Pollution Control Department (PCD). (2023). ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 36 มาตรฐาน PM2.5.National Environmental Board Notification No. 36: PM2.5 Standards. Royal Gazette Vol. 140, Part 13, Thailand.

แหล่งกำเนิดปฐมภูมิPrimary Sources

Reid, J.S. et al. (2005). A review of biomass burning emissions part II: intensive physical properties of biomass burning particles. Atmospheric Chemistry and Physics, 5(3), 799–825. doi:10.5194/acp-5-799-2005
Burke, M. et al. (2021). The contribution of wildfire to PM2.5 trends in the USA. Nature, 598, 488–492. doi:10.1038/s41586-021-03550-y
McCormick, M.P. et al. (1995). Atmospheric effects of the Mt Pinatubo eruption. Nature, 373, 399–404. doi:10.1038/373399a0
Huang, J. et al. (2014). Dust aerosol effect on semi-arid climate over Northwest China. Atmospheric Chemistry and Physics, 14(20), 10733–10745. doi:10.5194/acp-14-10733-2014
O'Dowd, C.D. & de Leeuw, G. (2007). Marine aerosol production: a review of the current knowledge. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 365(1856), 1753–1774. doi:10.1098/rsta.2007.2043
Timmers, V.R. & Achten, P.A. (2016). Non-exhaust PM emissions from electric vehicles. Atmospheric Environment, 134, 10–17. doi:10.1016/j.atmosenv.2016.03.017
Myllyvirta, L. (2020). Quantifying the sources of fine particulate matter to the world's most polluted cities. Centre for Research on Energy and Clean Air (CREA). energyandcleanair.org
Abdullahi, K.L. et al. (2013). Emissions and indoor concentrations of particulate matter and its specific chemical components from cooking. Atmospheric Environment, 71, 260–294. doi:10.1016/j.atmosenv.2013.01.061
DEFRA. (2021). Air Quality Appraisal: Damage Cost Guidance. UK Department for Environment, Food & Rural Affairs. gov.uk/publications
GBD 2019 Risk Factors Collaborators. (2020). Global burden of 87 risk factors in 204 countries and territories, 1990–2019. The Lancet, 396(10258), 1223–1249. doi:10.1016/S0140-6736(20)30752-2
Streets, D.G. et al. (2003). Biomass burning in Asia: Annual and seasonal estimates and atmospheric emissions. Global Biogeochemical Cycles, 17(4), 1099. doi:10.1029/2003GB002040

เคมีบรรยากาศ & การเกิดทุติยภูมิAtmospheric Chemistry & Secondary Formation

Huang, R.-J. et al. (2014). High secondary aerosol contribution to particulate pollution during haze events in China. Nature, 514, 218–222. doi:10.1038/nature13774
Finlayson-Pitts, B.J. & Pitts, J.N. (2000). Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere. Academic Press, San Diego. ISBN 978-0-12-257060-5
Zhang, Q. et al. (2007). Ubiquity and dominance of oxygenated species in organic aerosols in anthropogenically‐influenced Northern Hemisphere midlatitudes. Geophysical Research Letters, 34(13), L13801. doi:10.1029/2007GL029979
Wang, G. et al. (2016). Persistent sulfate formation from London Fog to Chinese haze. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(48), 13630–13635. doi:10.1073/pnas.1616540113
Hallquist, M. et al. (2009). The formation, properties and impact of secondary organic aerosol. Atmospheric Chemistry and Physics, 9(14), 5155–5236. doi:10.5194/acp-9-5155-2009
Jimenez, J.L. et al. (2009). Evolution of organic aerosols in the atmosphere. Science, 326(5959), 1525–1529. doi:10.1126/science.1180353

กลไกการเกิดอนุภาค & การเติบโตParticle Formation & Growth Mechanisms

Kulmala, M. et al. (2013). Direct observations of atmospheric aerosol nucleation. Science, 339(6122), 943–946. doi:10.1126/science.1227385
Riipinen, I. et al. (2012). Organic condensation: a vital link connecting aerosol formation to cloud condensation nuclei (CCN) concentrations. Atmospheric Chemistry and Physics, 12(16), 7689–7706. doi:10.5194/acp-12-7689-2012
Swietlicki, E. et al. (2008). Hygroscopic properties of submicrometer atmospheric aerosol particles. Tellus B, 60(3), 432–469. doi:10.1111/j.1600-0889.2008.00350.x
Löndahl, J. et al. (2007). Measurement techniques for respiratory tract deposition of airborne nanoparticles: a critical review. Journal of Aerosol Medicine, 20(3), 270–290. doi:10.1089/jam.2007.0592

อุตุนิยมวิทยา & อินเวอร์ชันMeteorology & Temperature Inversions

Wallace, J.M. & Hobbs, P.V. (2006). Atmospheric Science: An Introductory Survey. 2nd Ed., Academic Press. ISBN 978-0-12-732951-2
Li, J. et al. (2017). Influence of planetary boundary layer on severe haze pollution in Beijing. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 122(14), 7545–7559. doi:10.1002/2017JD026803

องค์ประกอบเคมี & ความเป็นพิษChemical Composition & Toxicity

Cheng, Z. et al. (2016). Status and characteristics of ambient PM2.5 pollution in global megacities. Environment International, 89, 212–221. doi:10.1016/j.envint.2016.02.003
Ravindra, K. et al. (2008). Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons: Source attribution, emission factors and regulation. Atmospheric Environment, 42(13), 2895–2921. doi:10.1016/j.atmosenv.2007.12.010
Aguilera, R. et al. (2021). Wildfire smoke impacts respiratory health more than fine particles from other sources. Nature Communications, 12, 1493. doi:10.1038/s41467-021-21708-0

ภาคเหนือไทย & หมอกควันข้ามแดนNorthern Thailand & Transboundary Haze

Phompila, C. et al. (2023). Maize contract farming and deforestation in mainland Southeast Asia. Environmental Research Letters, 18(3), 034015. doi:10.1088/1748-9326/acb5a5
Mongabay. (2024). Thailand's smog crisis and maize deforestation link. Mongabay Environmental Reporting. news.mongabay.com
Kanta, P. et al. (CMU). (2024). FireD: Fire management Decision Support System for Northern Thailand. Chiang Mai University, Faculty of Engineering.
Chantara, S. (2023). Transboundary haze pollution in the upper Mekong region. Chiang Mai University, Environmental Chemistry Research Laboratory.
Chansuebsri, S. et al. (2024). Source apportionment of PM2.5 in Chiang Mai during smoke-haze and non-smoke-haze periods. Atmospheric Environment, 318, 120251. doi:10.1016/j.atmosenv.2023.120251
GISTDA / ASEAN. (2024). CLEAR Sky Strategy: Trilateral Cooperation on Transboundary Haze. Geo-Informatics and Space Technology Development Agency, Thailand.
Pengchai, P. et al. (2020). Meteorological factors and PM2.5 in the Chiang Mai basin during haze episodes. Atmospheric Pollution Research, 11(9), 1502–1513.
Wiriya, W. et al. (2013). PM10 and PM2.5 levels in Chiang Mai City and their relationship with meteorological parameters. Procedia Engineering, 32, 542–548.
IQAir. (2024). World Air Quality Report 2023. IQAir AG, Goldach, Switzerland. iqair.com/report
Bangkok Post. (2023). Chiang Mai tops world pollution chart as haze blankets the North. Bangkok Post, April 7, 2023. bangkokpost.com
Pothirat, C. et al. (2024). Lung cancer prognosis and long-term PM2.5 exposure in Chiang Mai. Chiang Mai University Hospital, 587 patients study.
Wiwatanadate, P. (2021). Lung cancer incidence in Northern Thai women and air pollution exposure. Faculty of Medicine, Chiang Mai University.
IHME. (2020). Global Burden of Disease Study 2019: Thailand. Institute for Health Metrics and Evaluation, University of Washington. healthdata.org/gbd
Greenpeace / CREA. (2020). Toxic Air: The Price of Fossil Fuels — Thailand country data. Centre for Research on Energy and Clean Air. energyandcleanair.org