“15日中午11時,淮海路pm2.5指數(shù)129、松虹路pm2.5指數(shù)138……”在同濟大學綠色建筑及新能源研究中心常務副主任、機械與能源工程學院教授譚洪衛(wèi)的電腦里,上海市大小路段根據(jù)污染指數(shù)的不同,顯示出紅橙黃等不同的顏色,實時空氣質(zhì)量一目了然。
如果你以為這些數(shù)據(jù)來自于固定的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站,那就錯了。這些幾乎可達到每秒一更的數(shù)據(jù)皆來源于在上海大街小巷里穿梭的出租車。當出租車從你身邊駛過的時候,它已經(jīng)監(jiān)測到你周邊pm2.5的數(shù)據(jù)了。那么,出租車是如何變成“pm2.5移動監(jiān)測站”的呢?
嵌在出租車頂燈里的城市空氣“監(jiān)測鼻子”
一般來說,pm2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于政府設立的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站。這些監(jiān)測站有著固定的位置,且數(shù)量較少。以上海為例,6340平方公里的土地上只有10個國控站、16個市控區(qū)級監(jiān)測站。
“在這樣的情況下,如何加密監(jiān)測點覆蓋街區(qū)和社區(qū)、快速監(jiān)測提高實時性激發(fā)了我們課題組的創(chuàng)新思考。三年前,我們提出構(gòu)建包括無人機載、車載、固定點三位一體的城市空氣環(huán)境空間監(jiān)測網(wǎng)絡,并得到山東大學司書春副教授團隊的響應和支持?!弊T洪衛(wèi)教授告訴小編,“我們選擇把設備裝在出租車頂燈里,這樣監(jiān)測高度與行人呼吸范圍相近,到處跑的出租車也能將探測儀帶進大街小巷、帶到市民身邊?!?/p>
嵌在出租車頂燈里的城市空氣“監(jiān)測鼻子”
據(jù)了解,出租車上的車載城市空氣監(jiān)測設備基于激光檢測原理,安裝在出租車頂燈上,克服了高溫、高速、振動、風擾、雨雪等惡劣環(huán)境影響,可以同時監(jiān)測pm2.5和pm10兩項指標,實時傳輸位置和監(jiān)測數(shù)據(jù),成功實現(xiàn)了從固定點監(jiān)測到全路網(wǎng)監(jiān)測的轉(zhuǎn)變,為大氣污染監(jiān)測開創(chuàng)了新思路。
“出租車移動監(jiān)測”覆蓋城區(qū)98%的道路
據(jù)介紹,上海首批30臺出租車于2017年12月正式投放上海城市運行,基于出租車24小時連軸跑的特性,每臺出租車一天能產(chǎn)生2.7萬條左右的數(shù)據(jù),基本覆蓋了城市核心區(qū)域98%的道路。
實驗最初,譚洪衛(wèi)教授將自己的車改裝成了空氣環(huán)境監(jiān)測車
“利用出租車這一移動監(jiān)測站,可以每天積累大量的城市地面空氣環(huán)境數(shù)據(jù),為城市進行精細化管理提供技術(shù)支撐。”譚洪衛(wèi)教授舉例說,比如在建筑工地附近、工廠區(qū)、餐飲街區(qū)等,容易及時監(jiān)測到反映污染程度的pm2.5值,以此為依據(jù),環(huán)保部門就可及時加強對這個工地的空氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管或采取相應對策?!岸@些細節(jié),是固定監(jiān)測點難以實現(xiàn)的。”
譚洪衛(wèi)教授向小編介紹,近一個月來通過全市范圍內(nèi)的環(huán)境檢測儀,檢測到的pm2.5數(shù)據(jù)圖形。
針對“出租車移動監(jiān)測”,小編發(fā)現(xiàn)不少網(wǎng)友也提出了其存在的合理性。那么,道路的空氣質(zhì)量能代表區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量嗎?機動車尾氣作為污染源之一,把探測器裝在“污染源”上,真的沒問題嗎?對此,譚教授表示,隨著機動車尾氣排放標準的提升,尾氣直接產(chǎn)生的pm2.5的量并不多,更多的是pm2.5的“催化劑”和“原材料”(氮氧化物氣體和揮發(fā)性有機氣體),pm2.5是這些排放廢氣在擴散過程中的二次生成物,所以載有探測裝置的出租車并不會對采樣當時產(chǎn)生較大影響,能夠較好反映小區(qū)域污染情況,從一年多的監(jiān)測中,也證明了這個觀點。
為了解城市環(huán)境“開一扇窗”
“通過這個監(jiān)測系統(tǒng),還可更好地幫助人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)城市空氣污染分布規(guī)律?!弊T洪衛(wèi)教授團隊根據(jù)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)繪制了《上海四季每小時pm2.5濃度圖》,可以發(fā)現(xiàn),上海的pm2.5濃度并沒有呈現(xiàn)出像人口密度、企業(yè)密度那樣顯著的“從市中心向郊外遞減”的趨勢,可以大致概括為“城郊一體,東優(yōu)于西”。從圖中還有一些有趣的發(fā)現(xiàn),平日里甚是擁堵的那幾條主干路,其pm2.5濃度并不比周邊區(qū)域高。
家用pm2.5云測儀
除利用出租車對室外空氣質(zhì)量進行監(jiān)測外,譚洪衛(wèi)教授課題組還致力于室內(nèi)空氣質(zhì)量的研究?!拔覀兊哪繕耸菑氖彝舛c監(jiān)測,到移動監(jiān)測(城市公共交通、共享單車)、空中(無人機)巡回監(jiān)測,構(gòu)筑地面、空中立體的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡,助力居住環(huán)境改善?!?/p>
為了能更好地了解自己所生活的城市打開了一扇新的窗戶,譚教授團隊將進一步探討與城市數(shù)據(jù)創(chuàng)新企業(yè)合作,拓展數(shù)據(jù)應用與服務空間。譚洪衛(wèi)表示,“我們歡迎一些志愿者加入空氣質(zhì)量研究實驗,我們將為他們免費安裝室內(nèi)空氣監(jiān)測儀。監(jiān)測數(shù)據(jù)將通過app實時發(fā)送到他們的手機上,他們的家也將成為科學研究的一部分?!?/p>