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污染监测:“草根”也能DIY

北极星环保网  来源:中国科学报  作者:张章  2015/1/12 15:25:31  我要投稿  

北极星环保网讯:当冬天降临蒙古国首都乌兰巴托时,空气变得污浊不堪。作为全球最寒冷的首都,这里的居民利用煤或木材在户外生火,以加热他们并不保温的房屋。烟灰遮蔽了天空,能见度仅有数百米,人们不得不配戴口罩。“白色衣服能在几个小时里变成灰色。”蒙古国报业协会执行会长Munkhmandakh Myagmar说。

世界卫生组织(WHO)数据显示,这座城市是全球污染最严重的城市之一,空气污染颗粒导致的死亡人数占该市死亡总数的1/10。但有关这种污染的范围的信息十分有限且难以找到。WHO在线污染数据库中只有乌兰巴托1年的数据,显示有害颗粒PM10(直径10微米或更小)和PM2.5(直径2.5微米或更小)的浓度。

自己动手监测空气

为了填补信息缺失,该报业协会的记者决定主动出击。通过与地球新闻网(环境记者国际组织)合作,Myagmar及其同事于去年7月将5台设备分置于乌兰巴托,每台设备约有一个儿童的饭盒大小。

这种名为DustDuino的设备能测量微粒物质的浓度,并快速将数据上传到一个公共网站。尽管存在一些充电和连接性等初始问题,但位于城市中心的一个传感器接收的数据显示,PM10的浓度至少是WHO推荐标准的两倍。

DustDuino和其他污染监测器是环境行动新浪潮的一部分。这些设备有的仅花费50美元,并且使用说明在线可用。来自全世界的记者、倡导团体、黑客等开始使用廉价的监测设备极大地扩张空气污染公开数据的数量。这些设备很容易部署,并能补充复杂但分布稀疏的官方设备收集的数据。这种“市民科学”方法旨在提供人们实际居住地的高分辨率空气污染测量数据。目前,还有研究正在开发可穿戴传感器以监测个人暴露水平。

以公开原则为基础,这些自己动手(DIY)的努力是将空气质量检测推向大众的一部分。但该方法的拥护者仍需要说服传统的空气污染研究人员,后者对由未经训练的人员利用便宜传感器收集的数据质量和可用性表示担忧。

尽管如此,人们都同意需要更多资源监测空气污染。数据显示,每年约有700万人死于空气污染。“这已经成为全世界最大的、单一而言最严重的健康风险。”美国得克萨斯大学环境研究员Joshua Apte说。Apte一直关注便宜且多样的新兴污染测量仪所起的作用,并表示:“事实是,你能买50美元低成本的传感器做监控传感器,这是一件很厉害的事。”

监测污染的鸽子

这一行动可以追溯到2006年,当时加州大学欧文分校艺术家Beatriz da Costa在信鸽身上绑上小型监测器。Costa与工程师合作开发出了这种能测量一氧化碳和氮氧化物的仪表组。同时,他们还利用全球定位系统(GPS)接收器追踪了鸽子的行动。之后,她出版了名为“鸽子博客”项目收集的数据,目的在于打破现状,并赋予公众收集污染数据的任务。

差不多同时,针对其他用途的传感器也开始出现。现在,超过2/3的美国成年人表示自己在使用收集心率和其他健康数据的技术,每分钟检测水和电用量的家用小仪器也正在普及。另外,城市也正在使用传感器监测从行人交通到管道泄漏的方方面面。

但直到数年前,草根污染检测还十分稀少:传统的空气质量传感器十分昂贵或需要经过训练才能使用,而且它们收集的数据通常无法接近或难以处理和分享。但当“制造者”开始将线路板和传感器焊接起来迎接这些挑战时,情况发生了变化。

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