ดัชนีคุณภาพอากาศ (Air Quality Index : AQI) เป็นการรายงานข้อมูลคุณภาพอากาศในรูปแบบที่ง่ายต่อความเข้าใจของประชาชนทั่วไป เพื่อเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ให้สาธารณชนได้รับทราบถึงสถานการณ์มลพิษทางอากาศในแต่ละพื้นที่ว่าอยู่ในระดับใด มีผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยหรือไม่ ดัชนีคุณภาพอากาศ 1 ค่า ใช้เป็นตัวแทนค่าความเข้มข้นของสารมลพิษทางอากาศ 6 ชนิด
ฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5)
ฝุ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) เกิดจากการเผาไหม้ทั้งจากยานพาหนะ การเผาวัสดุการเกษตร ไฟป่า และกระบวนการอุตสาหกรรม สามารถเข้าไปถึงถุงลมในปอดได้ เป็นผลทําให้เกิดโรคในระบบทางเดินหายใจ และโรคปอดต่างๆ หากได้รับในปริมาณมากหรือเป็นเวลานานจะสะสมในเนื้อเยื่อปอด ทําให้การทํางานของปอดเสื่อมประสิทธิภาพลง ทําให้หลอดลมอักเสบ มีอาการหอบหืด
ฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 10 ไมครอน (PM10)
ฝุ่นที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10 ไมครอน (PM10) เกิดจากกระบวนการอุตสาหกรรม การบด การโม่ หรือการทําให้เป็นผงจากการก่อสร้าง ส่งผลกระทบต่อสุขภาพเนื่องจากเมื่อหายใจเข้าไปสามารถเข้าไปสะสมในระบบทางเดินหายใจ
ก๊าซโอโซน (O3)
ก๊าซโอโซน (O3) เป็นก๊าซที่ไม่มีสีหรือมีสีฟ้าอ่อน มีกลิ่นฉุน ละลายน้ำได้เล็กน้อย เกิดขึ้นได้ทั้งในระดับบรรยากาศชั้นที่สูงจากผิวโลก และระดับชั้นบรรยากาศผิวโลกที่ใกล้พื้นดิน ก๊าซโอโซนที่เป็นสารมลพิษทางอากาศคือก๊าซโอโซนในชั้นบรรยากาศผิวโลก เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย โดยมีแสงแดดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา มีผลกระทบต่อสุขภาพ โดยก่อให้เกิดการระคายเคืองตาและระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจและเยื่อบุต่างๆ ความสามารถในการทำงานของปอดลดลง เหนื่อยเร็ว โดยเฉพาะในเด็ก คนชรา และคนที่เป็นโรคปอดเรื้อรัง
ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)
ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี กลิ่น และรส เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ ก๊าซนี้สามารถสะสมอยู่ในร่างกายได้โดยจะไปรวมตัวกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงได้ดีกว่าออกซิเจนประมาณ 200-250 เท่า เมื่อหายใจเข้าไปทำให้ก๊าซชนิดนี้จะไปแย่งจับกับฮีโมโกลบินในเลือด เกิดเป็นคาร์บอกซีฮีโมโกลบิน (CoHb) ทำให้การลำเลียงออกซิเจนไปสู่เซลล์ต่างๆ ของร่างกายลดน้อยลง ส่งผลให้ร่างกายเกิดอาการอ่อนเพลีย และหัวใจทำงานหนักขึ้น
ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)
ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) เป็นก๊าซที่ไม่มีสีและกลิ่น ละลายน้ำได้เล็กน้อย มีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ หรือเกิดจากการกระทำของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงต่างๆ อุตสาหกรรมบางชนิด เป็นต้น ก๊าซนี้มีผลต่อระบบการมองเห็นและผู้ที่มีอาการหอบหืดหรือ โรคเกี่ยวกับทางเดินหายใจ
ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)
ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี หรืออาจมีสีเหลืองอ่อนๆ มีรสและกลิ่นที่ระดับความเข้มข้นสูง เกิดจากธรรมชาติและการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถัน (ซัลเฟอร์) เป็นส่วนประกอบ สามารถละลายน้ำได้ดี สามารถรวมตัวกับสารมลพิษอื่นแล้วก่อตัวเป็นอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กได้ ก๊าซนี้มีผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพ ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อบุตา ผิวหนัง และระบบทางเดินหายใจ หากได้รับเป็นเวลานาน ๆ จะทำให้เป็นโรคหลอดลมอักเสบเรื้อรังได้
ลักษณะของเกณฑ์คุณภาพอากาศจะถูกแบ่งออกตามค่าดัชนีที่คำนวณออกมาและใช้สีเป็นแทนช่วงของค่าดัชนีต่าง ๆ โดยเกณฑ์นั้นจะเป็นตัวบ่งบอกว่าประชาชนควรปฏิบัติตัวอย่างไร เกณฑ์ที่ใช้สำหรับคุณภาพอากาศมีหลากหลายเกณฑ์ ขึ้นอยู่กับประเทศและองค์กรที่เกี่ยวข้อง จึงทำให้มีสีที่แตกต่างกัน
เกณฑ์ของดัชนีคุณภาพอากาศของไทย จัดทำขึ้นโดยกรมควบคุมมลพิษโดยมีการแบ่งสีดังนี้
AQI |
ความหมาย |
สีที่ใช้ |
คำอธิบาย |
0 - 25 |
คุณภาพอากาศดีมาก |
ฟ้า |
คุณภาพอากาศดีมาก เหมาะสำหรับกิจกรรมกลางแจ้งและการท่องเที่ยว |
26 - 50 |
คุณภาพอากาศดี |
เขียว |
คุณภาพอากาศดี สามารถทำกิจกรรมกลางแจ้งและการท่องเที่ยวได้ตามปกติ |
51 - 100 |
ปานกลาง |
เหลือง |
ประชาชนทั่วไป : สามารถทำกิจกรรมกลางแจ้งได้ตามปกติ ผู้ที่ต้องดูแลสุขภาพเป็นพิเศษ : หากมีอาการเบื้องต้น เช่น ไอ หายใจลำบาก ระคายเคืองตา ควรลดระยะเวลาการทำกิจกรรมกลางแจ้ง |
101 - 200 |
เริ่มมีผลกระทบต่อสุขภาพ |
ส้ม |
ประชาชนทั่วไป : ควรเฝ้าระวังสุขภาพ ถ้ามีอาการเบื้องต้น เช่น ไอ หายใจลำบาก ระคายเคืองตา ควรลดระยะเวลาการทำกิจกรรมกลางแจ้ง หรือใช้อุปกรณ์ป้องกันตนเองหากมีความจำเป็น ผู้ที่ต้องดูแลสุขภาพเป็นพิเศษ : ควรลดระยะเวลาการทำกิจกรรมกลางแจ้ง หรือใช้อุปกรณ์ป้องกันตนเองหากมีความจำเป็นถ้ามีอาการทางสุขภาพ เช่น ไอ หายใจลำบาก ตาอักเสบ แน่นหน้าอก ปวดศีรษะ หัวใจเต้นไม่เป็นปกติ คลื่นไส้ อ่อนเพลียควรปรึกษาแพทย์ |
201 ขึ้นไป |
มีผลกระทบต่อสุขภาพ |
แดง |
ทุกคนควรหลีกเลี่ยงกิจกรรมกลางแจ้งหลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีมลพิษทางอากาศสูง หรือใช้อุปกรณ์ป้องกันตนเองหากมีความจำเป็น หากมีอาการทางสุขภาพควรปรึกษาแพทย์ |
เมื่อคำนวณค่า AQI ด้วยค่ามลภาวะทางอากาศจะสามารถแบ่งสีของค่ามลภาวะทางอากาศออกมาได้ดังตารางต่อไปนี้
AQI |
PM2.5 (มคก./ลบ.ม.) |
PM10 (มคก./ลบ.ม.) |
O3 (ppb) |
CO (ppm) |
NO2 (ppb) |
SO2 (ppb) |
เฉลี่ย 24 ชั่วโมงต่อเนื่อง |
เฉลี่ย 8 ชั่วโมงต่อเนื่อง |
เฉลี่ย 1 ชั่วโมง |
||||
0 - 25 |
0 - 25 |
0 - 50 |
0 - 35 |
0 - 4.4 |
0 - 60 |
0 - 100 |
26 - 50 |
26 - 37 |
51 - 80 |
36 - 50 |
4.5 - 6.4 |
61 - 106 |
101 - 200 |
51 - 100 |
38 - 50 |
81 - 120 |
51 - 70 |
6.5 - 9.0 |
107 - 170 |
201 - 300 |
101 - 200 |
51 - 90 |
121 - 180 |
71 - 120 |
9.1 - 30.0 |
171 - 340 |
301 - 400 |
มากกว่า 200 |
91 ขึ้นไป |
181 ขึ้นไป |
121 ขึ้นไป |
30.1 ขึ้นไป |
341 ขึ้นไป |
401 ขึ้นไป |
ช่วงเวลาเฉลี่ยและหน่วยสารมลพิษทางอากาศที่ใช้ในการคำนวน
เกณฑ์ของดัชนีคุณภาพอากาศของประเทศสหรัฐอเมริกา จัดทำขึ้นโดยสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา (Environmental Protection Agency : EPA) โดยมีการแบ่งสีดังนี้
AQI |
ความหมาย |
สีที่ใช้ |
คำอธิบาย |
0 - 50 |
คุณภาพอากาศดี |
เขียว |
คุณภาพอากาศดี มลภาวะทางอากาศไม่มีความเสี่ยงหรือทำความเสี่ยงน้อยมากต่อมนุษย์ |
51 - 100 |
ปานกลาง |
เหลือง |
คุณภาพอากาศพอใช้ อาจมีความเสี่ยงค่อกลุ่มที่มีประสาทสัมผัสไวต่อมลภาวะทางอากาศ |
101 - 150 |
มีผลกระทบต่อสุขภาพสำหรับกลุ่มผู้ที่มีประสาทสัมผัสไวต่อมลภาวะ |
ส้ม |
มลภาวะทางอากาศอาจส่งกระทบต่อสุขภาพของกลุ่มที่มีประสาทสัมผัสไวต่อมลภาวะทางอากาศ ประชาชนทั่วไปได้รับผลกระทบเล็กน้อย |
151 - 200 |
มีผลกระทบต่อสุขภาพ |
แดง |
มลภาวะทางอากาศอาจส่งกระทบต่อสุขภาพประชาชนทั่วไปบางกลุ่ม และอาจส่งผลร้ายแรงต่อสุขภาพกลุ่มผู้ที่มีประสาทสัมผัสไว |
201 - 300 |
มีผลกระทบต่อสุขภาพมาก |
ม่วง |
ภัยทางสุขภาพ มลภาะทางอากาศส่งผลกระทบต่อสุขภาพของทุกคนเพิ่มขึ้น |
301 - 500 |
อันตรายมาก |
น้ำตาลอมแดง |
ภัยฉุกเฉิน มลภาะทางอากาศส่งผลกระทบต่อสุขภาพของทุกคนอย่างร้ายแรง |
ทาง EPA ได้ให้คำนิยามเมื่อค่า AQI สูงเกิน 500 ว่าสูงเกินกว่า AQI (Beyond the AQI) และให้ปฏิบัติในรูปแบบเดียวกันกับสีน้ำตาลอมแดง เมื่อคำนวณค่า AQI ด้วยค่ามลภาวะทางอากาศจะสามารถแบ่งสีของค่ามลภาวะทางอากาศออกมาได้ดังตารางต่อไปนี้
AQI |
PM2.5 (μg/m3) |
PM10 (μg/m3) |
CO (ppb) |
O3 (ppm) |
O3 (ppm) |
NO2 (ppb) |
SO2 (ppb) |
เฉลี่ย 24 ชั่วโมงต่อเนื่อง |
เฉลี่ย 8 ชั่วโมงต่อเนื่อง |
เฉลี่ย 1 ชั่วโมง |
|||||
0 - 50 |
0 - 12 |
0 - 54 |
0 - 4.4 |
0 - 0.054 |
- |
0 - 53 |
0 - 35 |
51 - 100 |
12.1 - 35.4 |
55 - 154 |
4.5 - 9.4 |
0.055 - 0.070 |
- |
54 - 100 |
36 - 75 |
101 - 150 |
35.5 - 55.4 |
155 - 254 |
9.5 - 12.4 |
0.071 - 0.085 |
0.125 - 0.164 |
101 - 360 |
76 - 185 |
151 - 200 |
55.5 - 150.4 |
255 - 354 |
12.5 - 15.4 |
0.086 - 0.105 |
0.165 - 0.204 |
361 - 469 |
186 - 304 |
201 - 300 |
150.5 - 250.4 |
355 - 424 |
15.5 - 30.4 |
0.106 - 0.2 |
0.205 - 0.404 |
650 - 1249 |
305 - 604 |
301 - 400 |
250.5 - 350.4 |
425 - 504 |
30.5 - 40.4 |
- |
0.405 - 0.504 |
1250 - 1649 |
605 - 804 |
401 - 500 |
350.5 - 500.4 |
505 - 604 |
40.5 - 50.4 |
- |
0.505 - 0.604 |
1650 - 2049 |
805 - 1004 |
การคำนวณดัชนีคุณภาพอากาศหรือ AQI สามารถทำได้โดยใช้สูตรดังต่อไปนี้
โดยที่ Ip = ค่าดัชนีคุณภาพอากาศของสารมลพิษทางอากาศ p
Cp = ความเข้มข้นของสารมลพิษทางอากาศจากการตรวจวัด
CLo, CHi = ค่าต่ำสุด, สูงสุด ของช่วงความเข้มข้นสารมลพิษทางอากาศที่มีค่า Cp
ILo, IHi = ค่าต่ำสุด, สูงสุด ของช่วงดัชนีคุณภาพอากาศที่ตรงกับช่วงความเข้มข้น Cp
ให้คำนวณค่า Ip ด้วยทุกสารมลพิษที่ได้วัดมา ให้ใช้สารมลพิษทางอากาศที่มีค่าดัชนีสูงสุดเป็นดัชนีคุณภาพอากาศ (AQI) ณ ช่วงเวลานั้น (AQI = max(I1, I2, I3,...))