ในปัจจุบันประเทศไทยมีการใช้สาร Methyl tertiary-butyl ether (MTBE) และ Ethanol เป็นสารออกซิเจนเนตในน้ำมันเบนซินทั้งชนิดออกเทน-91 และชนิดออกเทน-95 เพื่อแก้ปัญหาอันตรายจากสารตะกั่วที่มีในน้ำมันเบนซินสูตรดั้งเดิม อย่างไรก็ดี น้ำมันเบนซินที่ผสม Ethanol ที่เรียกว่า Gasohol นั้น ยังมีจำหน่ายในปริมาณที่น้อยมาก ดังนั้น อาจกล่าวได้ว่า ในปัจจุบันประเทศไทยมีการใช้สาร MTBE เป็นสารออกซิเจนเนตในน้ำมันเบนซิน โดยมีปริมาณการผสมตามประกาศกระทรวงพาณิชย์ ฉบับที่ 1 (พ.ศ. 2541) เรื่อง กำหนดคุณภาพของน้ำมันเบนซิน ดังนี้ น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว ชนิดออกเทน-91 และ ชนิดออกเทน-95 สามารถมีสารออกซิเจนเนตผสมได้ตั้งแต่ร้อยละ 0-11.0 และร้อยละ 5.5-11.0 โดยปริมาตรตามลำดับ

ลักษณะและคุณสมบัติของสาร MTBE MTBE เป็นสารประกอบอินทรีย์ระเหย ได้จากการทำปฏิกิริยาระหว่างสาร isobutene กับ methanol มีลักษณะและสมบัติทางกายภาพและเคมีดังนี้ MTBE เป็นสารระเหย มีคุณสมบัติจุดไฟติด สามารถละลายได้ทั้งในน้ำมันเบนซิน ในแอลกอฮอล์ ในอีเทอร์ และในน้ำ เป็นของเหลวใส ไม่มีสี มีกลิ่นคล้ายสาร terpene [1, 2, 3, 4]

CAS Registry Number: 1634-04-4 ICSC: 1164
สูตรเคมี: CH3OC(CH3)3 น้ำหนักโมเลกุล: 88.15
จุดเดือด: 55.2 C ความดันไอ: 245 mmHg ที่ 25 C
สูตรโครงสร้าง:

การละลายน้ำ: 48,000 mg/l ที่ 25 C (หรือ 6.9% โดยปริมาตร)
ความหนาแน่นสัมพันธ์ (น้ำ = 1): 0.74 ที่ 20 C
ความหนาแน่นไอ (air = 1): 3.0 ที่ 20 C
ค่าคงที่ของ Henry's Law (H): 5.28 10-4 atm.m3/g.mol ที่ 25 C
ค่าสัมประสิทธิ์ระหว่าง Octanol-water (log Kow): 1.2
ค่าสัมประสิทธิ์ระหว่าง Organic-carbon (log Koc): 1.05

อันตรายและความเป็นพิษของสาร MTBE

สาร MTBE สามารถเข้าสู่ร่างกายได้ทั้งจากการกินและการหายใจ ถึงแม้ว่ายังไม่มีรายงานเกี่ยวกับอันตรายถึงชีวิตจากการสูดดมสาร MTBE แต่พบว่าสาร MTBE มีอันตรายต่อสุขภาพทั้งในระยะสั้นและระยะยาว คือ ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อบุผิว มีผลต่อระบบประสาท ทำให้เกิดอาการวิงเวียน ปวดศีรษะ และคลื่นไส้อาเจียนได้ในลักษณะพิษเฉียบพลัน สำหรับพิษเรื้อรังที่เกิดจากสาร MTBE คือ มีผลต่อระบบการหายใจในระยะยาว เพิ่มอัตราการเกิดโรคหอบและเพิ่มความรุนแรงของโรคหอบได้ มีผลต่อความแข็งแรงของทารกในครรภ์ เพิ่มความเสี่ยงในการแท้ง หรือการตายของทารกในครรภ์

จากการทดสอบสาร MTBE ด้านพิษวิทยาใน.ทดลองพบว่า สาร MTBE ที่ความเข้มข้น 10,800 mg/m3 ในอากาศ มีผลทำให้น้ำหนักแรกเกิดของหนูลดลง เพิ่มอัตราการแท้งของหนู ก่อให้เกิดเนื้องอกในไตและในอัณฑะของหนูมากขึ้น การรับสาร MTBE ทั้งจากการหายใจและการกิน เพิ่มโอกาสในการเป็นมะเร็ง ทั้งมะเร็งต่อมน้ำเหลือง และมะเร็งเม็ดเลือดขาวในหนูทดลอง แต่ยังไม่มีรายงานพบว่าสาร MTBE ทำให้เกิดเนื้องอกหรือมะเร็งในคน ดังนั้น สำนักงานวิจัยและการพัฒนา (ORD) องค์การพิทักษ์สิ่งแวดล้อม (EPA) จึงพิจารณาให้สาร MTBE เป็นสารก่อมะเร็งในกลุ่ม C คือ เป็นสารที่สามารถก่อให้เกิดมะเร็งในมนุษย์ได้ จากข้อมูลสนับสนุนการเกิดมะเร็งที่พบใน.ทดลองเท่านั้น [1, 5, 6, 7, 8]

แหล่งปนเปื้อนและการกระจายของสาร MTBE ในสิ่งแวดล้อม

แหล่งที่มาและพื้นที่ปนเปื้อนสาร MTBE คือ พื้นที่ที่มีกิจกรรมเกี่ยวข้องกับน้ำมันเบนซินที่มีสาร MTBE เป็นสารออกซิเจนเนต เช่น สถานีบริการน้ำมันเชื้อเพลิง คลังน้ำมันเชื้อเพลิง อู่ซ่อมรถ พื้นที่จราจร แนวท่อส่งน้ำมัน และบริเวณที่มีการรั่วไหลของน้ำมัน สาร MTBE สามารถปนเปื้อนในอากาศได้ ทั้งจากการระเหยเข้าสู่อากาศโดยตรง ซึ่งเกิดขึ้นได้ระหว่างขั้นตอนผลิตสาร MTBE ขั้นตอนการผสมในน้ำมันเชื้อเพลิง การขนถ่ายน้ำมัน และจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีสาร MTBE ผสมอยู่

สาร MTBE ปนเปื้อนลงสู่แหล่งน้ำได้สองลักษณะ ลักษณะแรก เกิดจากการระเหยของสาร MTBE ในอากาศ และแพร่ละลายลงสู่แหล่งน้ำผิวดินโดยตรง หรือถูกน้ำฝนชะล้างจากอากาศลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน และซึมลงสู่ดิน แพร่กระจายลงสู่แหล่งน้ำใต้ดินได้อีกด้วย ลักษณะที่สอง เป็นการรั่วไหลของสาร MTBE หรือน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีสาร MTBE ผสมอยู่ ลงสู่แหล่งน้ำโดยตรง เช่น การรั่วไหลจากเรือยนต์ เรือบรรทุกน้ำมัน รถบรรทุกน้ำมัน หรือการรั่วไหลจากถังกักเก็บน้ำมันใต้ดินจากท่อขนส่งน้ำมัน และแพร่กระจายลงสู่แหล่งน้ำใต้ดิน

ความเสี่ยงอันตรายจากสาร MTBE ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร

จากข้อมูลของกรมการค้าภายใน กระทรวงพาณิชย์ พบว่าการจำหน่ายน้ำมันเบนซินในพื้นที่กรุงเทพมหานครมีปริมาณถึงหนึ่งในสามของการจำหน่ายทั่วประเทศ และร้อยละ 80 ของการจำหน่ายน้ำมันเชื้อเพลิงทั้งหมด เป็นการจำหน่ายแบบขายปลีกในสถานีบริการจำหน่ายน้ำมัน ซึ่งในเขตกรุงเทพมหานครมีสถานีบริการจำหน่ายน้ำมันเชื้อเพลิงมากถึง 869 แห่ง นอกจากนั้นกรุงเทพมหานครยังเป็นพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่นมาก (จำนวนรถที่ขึ้นทะเบียนมีมากถึงประมาณ 3 ล้านกว่าคัน) ข้อมูลทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่า กรุงเทพมหานครเป็นพื้นที่ที่มีการปล่อยสาร MTBE สู่สิ่งแวดล้อมได้มาก ทั้งในสถานีบริการจำหน่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งอาจเกิดจากการรั่วไหลของน้ำมันออกจากถังเก็บน้ำมันใต้ดิน และจากการระเหยออกมาขณะขนถ่ายและจำหน่ายน้ำมัน ในพื้นที่การจราจร จากการระเหยออกมาจากรถยนต์ที่มีการใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิง ดังนั้น กรุงเทพมหานครจึงเป็นพื้นที่ที่มีโอกาสปนเปื้อนสาร MTBE ทั้งในแหล่งน้ำและในอากาศ

ผลการศึกษาปริมาณสาร MTBE ในอากาศบริเวณสถานีจำหน่ายน้ำมันและสี่แยกจราจร

การศึกษาทำโดยการเก็บตัวอย่างอากาศเพื่อนำมาวิเคราะห์หาปริมาณสาร MTBE ในบริเวณสถานีบริการจำหน่ายน้ำมันเชื้อเพลิง 9 แห่ง ณ จุดเก็บตัวอย่างที่เกาะจ่ายน้ำมัน และที่ขอบรั้วของสถานีบริการน้ำมัน รวมทั้งเก็บตัวอย่างอากาศที่บริเวณสี่แยกจราจร 6 แห่งในเขตพื้นที่กรุงเทพมหานคร ทั้งในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาว พบว่า บริเวณเกาะจ่ายน้ำมันมีปริมาณสาร MTBE เข้มข้นมากกว่าบริเวณขอบรั้วของสถานีน้ำมันในทุกพื้นที่ศึกษา โดยบริเวณเกาะจ่ายน้ำมัน มีความเข้มข้นของสาร MTBE ในอากาศตั้งแต่ 0.011-4.616 mg/m3 และบริเวณขอบรั้วสาร MTBE มีความเข้มข้นตั้งแต่ 0.001-0.23 mg/m3 และพบว่าปริมาณสาร MTBE ที่บริเวณเกาะจ่ายน้ำมันและที่ขอบรั้วของสถานีบริการฯ มีความสัมพันธ์แปรตามปริมาณการจำหน่ายน้ำมันเบนซิน (r2 = 0.505 และ r2 = 0.458 ตามลำดับ)

สำหรับบริเวณพื้นที่สี่แยกจราจร 6 แห่งในพื้นที่กรุงเทพฯ พบว่าความเข้มข้นของสาร MTBE ในอากาศบริเวณสี่แยกมีค่าตั้งแต่ 0.006-0.251 mg/m3 และปริมาณสาร MTBE ที่ตรวจพบไม่มีความสัมพันธ์กับปริมาณการจราจร (จำนวนรถยนต์) (r2=0.16) แต่พบว่าความเข้มข้นของสาร MTBE ในอากาศมีความสัมพันธ์กับลักษณะการเคลื่อนตัวของการจราจร ณ บริเวณสี่แยกอย่างมาก (r2=0.74) นอกจากนั้นปริมาณสาร MTBE ในอากาศบริเวณสี่แยกที่ไม่มีสัญญาณไฟจราจร (การเคลื่อนตัวของการจราจรมีความเร็วเฉลี่ยประมาณ 55.96 กิโลเมตร/ชั่วโมง) มีค่าต่ำกว่าสี่แยกที่มีสัญญาณไฟจราจร (การเคลื่อนตัวของการจราจรมีความเร็วเฉลี่ยประมาณ 3.92 กิโลเมตร/ชั่วโมง) อย่างมีนัยสำคัญ (p=0.02)

นอกจากนั้นจากผลการศึกษาเปรียบเทียบพบว่าปริมาณสาร MTBE ที่บริเวณเกาะจำหน่ายน้ำมันในฤดูร้อนมีค่าสูงกว่าในฤดูหนาวอย่างมีนัยสำคัญ แต่ปริมาณสาร MTBE ที่บริเวณขอบรั้วของสถานีบริการน้ำมันและบริเวณทางแยกจราจรในฤดูร้อนและในฤดูหนาวไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ซึ่งเมื่อพิจารณาค่าความดันไอของสาร MTBE จะพบว่าค่าความดันไอของสาร MTBE สูงขึ้นตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น (เช่น ที่อุณหภูมิ 20OC มีความดันไอ = 319 mBar และ ที่อุณหภูมิ 55OC มีค่า = 1,019 mBar) [9] จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิของอากาศจึงเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อปริมาณสาร MTBE ที่ปนเปื้อนอยู่ในอากาศบริเวณเกาะจ่ายน้ำมัน

ความเสี่ยงต่ออันตรายจากสาร MTBE ในอากาศบริเวณสถานีจำหน่ายน้ำมัน และสี่แยกจราจร

จากการวิเคราะห์ปริมาณการได้รับสาร MTBE ในอากาศ และประเมินหาค่าความเสี่ยงอันตรายสูงสุดจากสาร MTBE ของคนทุกเพศทุกวัย โดยคำนวณจากระยะเวลาสัมผัส 8 ชั่วโมงต่อวัน และ 12 ชั่วโมงต่อวัน ของแต่ละพื้นที่คือ บริเวณสถานีบริการจำหน่ายน้ำมัน และบริเวณสี่แยกจราจร โดยประเมินค่าความเสี่ยงทั้งในระยะเฉียบพลัน และในระยะเรื้อรัง ดังนี้

อันตรายในระยะเฉียบพลัน
ค่าความเสี่ยง (Hazard Quotient, HQ) สูงสุดในระยะเฉียบพลันที่ไม่ใช่มะเร็ง (ค่าHQสูงสุด) จากสาร MTBE ในอากาศ ในระยะเวลาสัมผัส 8 และ 12 ชั่วโมงต่อวัน ทั้งในสถานีบริการจำหน่ายน้ำมันและบริเวณสี่แยกจราจร ของคนทุกเพศทุกวัยมีค่าน้อยกว่า 1 (0.006 ถึง 0.87) ซึ่งแสดงว่าสาร MTBE ที่ปนเปื้อนในอากาศในพื้นที่ดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดอันตรายเฉียบพลัน แต่ค่า HQสูงสุด ที่ได้เป็นค่าที่มาจากการประเมินอันตรายจากสาร MTBE เพียงชนิดเดียว ซึ่งโดยความเป็นจริงแล้ว ในพื้นที่ศึกษายังมีไอระเหยของสารอินทรีย์ชนิดอื่นที่มาจากน้ำมันเชื้อเพลิงและปนเปื้อนอยู่ในอากาศอีกหลายชนิด ซึ่งล้วนแต่มีฤทธิ์ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายได้ทั้งสิ้น ดังนั้นในพื้นที่ที่มีสารอินทรีย์ระเหยปนเปื้อนในอากาศจำนวนมากชนิดซึ่งมีพิษร่วมกัน จะสามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายเพิ่มขึ้นได้เนื่องจาก ฤทธิ์ที่เพิ่มขึ้นจากปริมาณรวมของสารเคมีเหล่านั้น ดังนั้นถึงแม้ค่า HQสูงสุด ที่ประเมินได้มีค่าต่ำกว่า 1 แต่คนที่อยู่ในพื้นที่ดังกล่าวอาจไม่ปลอดภัย 100 เปอร์เซนต์ เนื่องจากยังมีโอกาสได้รับอันตรายจากสารพิษชนิดอื่นร่วมด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่า HQสูงสุด ของสาร MTBE ในอากาศบริเวณเกาะจ่ายน้ำมันของสถานีบริการฯ ที่มีปริมาณการจำหน่ายน้ำมันมาก (178-650 ลิตรต่อชั่วโมง) มีค่า HQสูงสุด มากเข้าใกล้ 1 คือประมาณ 0.8 ดังนั้น โอกาสที่ร่างกายจะมีอาการผิดปกติจากพิษของสารเคมีชนิดอื่นร่วมกับพิษสาร MTBE ก็ยิ่งมีมากขึ้น

อันตรายในระยะยาว
ความเสี่ยงสูงสุดที่เป็นอันตรายเรื้อรังในระยะยาวแต่ไม่ใช่มะเร็ง (ค่า HQสูงสุด) จากสาร MTBE ในอากาศ ในระยะเวลาสัมผัส 8-12 ชั่วโมงต่อวัน สำหรับบริเวณสี่แยกที่มีสัญญาณไฟมีค่า (0.13-0.29) มากกว่าบริเวณสี่แยกที่ไม่มีสัญญาณไฟ (0.05-0.14) แสดงว่าบริเวณสี่แยกที่มีสัญญาณไฟมีโอกาสเสี่ยงต่ออันตรายจากการรับสาร MTBE มากกว่าบริเวณสี่แยกที่ไม่มีสัญญาณไฟ ถึงแม้จากผลการประเมินพบว่า ค่า HQสูงสุด น้อยกว่า 1 (0.13-0.29) แต่ในความเป็นจริงคนที่อยู่ในพื้นที่สี่แยกจราจรจะได้รับสารมลพิษอื่นๆ ที่มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงในรถยนต์ร่วมกับการได้รับสาร MTBE อยู่ตลอดเวลาเช่นกัน ซึ่งหมายถึงการได้อันตรายจากสารเคมีเพิ่มขึ้น จากสารพิษชนิดอื่นๆ ที่อยู่ในอากาศร่วมกับสาร MTBE

สำหรับในสถานีบริการน้ำมันที่มีปริมาณการจำหน่ายน้ำมันมาก (178-650 ลิตรต่อชั่วโมง) พบว่า ค่า HQสูงสุด ต่อสาร MTBE ณ บริเวณเกาะจ่ายน้ำมันมีค่ามากกว่า 1 (1.33-2.20) ซึ่งแสดงว่าบริเวณเกาะจ่ายน้ำมันเป็นพื้นที่เสี่ยงอันตรายจากการได้รับสาร MTBE ในระยะยาวได้ สำหรับในกลุ่มเด็กอายุต่ำกว่า 12 ปี โอกาสที่จะอยู่บริเวณเกาะจ่ายน้ำมันเป็นเวลา 8 ชั่วโมงต่อวัน อย่างสม่ำเสมอมีน้อยมาก ดังนั้นโอกาสที่เด็กอายุต่ำกว่า 12 ปีจะได้รับอันตรายในระยะยาวจากสาร MTBE ในอากาศ ณ บริเวณดังกล่าวคงเกิดขึ้นได้น้อย แต่สำหรับกลุ่มคนที่มีโอกาสอยู่ในพื้นที่บริเวณเกาะจ่ายน้ำมันในสถานีบริการฯเป็นเวลานานถึง 8 ชั่วโมงต่อวันอย่างสม่ำเสมอ เช่น พนักงานของสถานีบริการจำหน่ายน้ำมัน และจากการวิเคราะห์พบว่า ค่าHQสูงสุด ต่อการเกิดอันตรายแบบเรื้อรังจากพิษของสาร MTBE สำหรับคนกลุ่มนี้มีค่ามากกว่า 1 (ประมาณ 1.90)

ดังนั้น ในสถานีบริการน้ำมันที่มีการจำหน่ายน้ำมันมาก (178-650 ลิตรต่อชั่วโมง) บริเวณเกาะจ่ายน้ำมันจึงเป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดอันตรายเรื้อรังจากสาร MTBE ที่ระเหยออกมาจากน้ำมันขณะมีการจ่ายน้ำมัน สถานีบริการน้ำมันในกลุ่มนี้ จึงควรมีระบบป้องกันไอระเหยจากน้ำมันขณะที่มีการจ่ายน้ำมัน เพื่อลดปริมาณสาร MTBE ที่ระเหยออกมา และยังเป็นการลดปริมาณสารอินทรีย์ระเหยชนิดอื่นที่ระเหยออกมาจากน้ำมันเชื้อเพลิงได้อีกด้วย ซึ่งสารเคมีเหล่านั้นล้วนทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้ทั้งสิ้น

เจริญศรี กี้ประเสริฐทรัพย์
นักศึกษา คปก. รุ่นที่ 3
บัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม
มหาวิทยาลัยพระจอมเกล้าธนบุรี
charoensrik@hotmail.com