同濟(jì)大學(xué)：讓出租車成為“PM2.5移動(dòng)監(jiān)測(cè)站”
2019-01-16 10:15:37 來(lái)源:
同濟(jì)大學(xué)新聞中心 
上海街頭跑的數(shù)十輛出租車，竟然能實(shí)時(shí)獲取所經(jīng)路段的PM2.5數(shù)據(jù)。原來(lái)，在這些出租車頂?shù)臒粝鋬?nèi)，安裝有PM2.5監(jiān)測(cè)儀。這是由同濟(jì)大學(xué)譚洪衛(wèi)教授團(tuán)隊(duì)自主研究構(gòu)建的“無(wú)人機(jī)載、車載、固定點(diǎn)”三位一體城市空氣環(huán)境空間監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的試點(diǎn)成果之一。
為何要在出租車上搭載“空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀”？“PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一般來(lái)自于政府設(shè)立的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)站，這些監(jiān)測(cè)站有著固定的位置，且數(shù)量較少。”同濟(jì)大學(xué)綠色建筑及新能源研究中心常務(wù)副主任譚洪衛(wèi)教授說(shuō)，全天候在城市中流動(dòng)的出租車，能將探測(cè)儀帶進(jìn)大街小巷、帶到市民身邊能覆蓋城市的街區(qū)和社區(qū)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)到所經(jīng)路段、區(qū)域的PM2.5數(shù)據(jù)。
近年來(lái)，長(zhǎng)期致力于綠色建筑及新能源研究與實(shí)踐的譚洪衛(wèi)教授開始關(guān)注城市微氣候、霧霾天氣對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響以及對(duì)策研究。基于對(duì)這一重要議題的自主創(chuàng)新思考和深入探究，2015年，他提出“要構(gòu)建‘無(wú)人機(jī)載+車載、固定點(diǎn)’三位一體的城市空氣環(huán)境空間監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”，得到了山東大學(xué)專門從事激光傳感器研究的副教授司書春團(tuán)隊(duì)的響應(yīng)與支持。
這款自主研發(fā)的車載的空氣質(zhì)量探測(cè)儀，裝載于出租車頂?shù)臒粝鋬?nèi)，一是為了避免日曬雨淋，確保了儀器的可靠性；二是如此監(jiān)測(cè)的高度與行人呼吸范圍相近，與設(shè)于建筑屋頂或空曠場(chǎng)所的國(guó)控站點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相比，更接近人活動(dòng)區(qū)域，數(shù)據(jù)更具實(shí)用價(jià)值。目前已在濟(jì)南、上海等城市的部分出租車上投入運(yùn)行。
道路的空氣質(zhì)量能代表區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量嗎？機(jī)動(dòng)車的尾氣是污染源之一，把監(jiān)測(cè)測(cè)儀裝在“污染源”上，可行嗎？針對(duì)這一疑問(wèn)，譚洪衛(wèi)教授解釋說(shuō)，隨著機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提升，尾氣直接產(chǎn)生的PM2.5的量并不多，更多的則是PM2.5的“催化劑”和“原材料”，即氮氧化物氣體和揮發(fā)性有機(jī)氣體。PM2.5是這些排放廢氣在擴(kuò)散過(guò)程中的二次生成物，所以載有探測(cè)裝置的出租車并不會(huì)對(duì)采樣當(dāng)時(shí)產(chǎn)生較大影響，卻能深入街區(qū)社區(qū)較好地發(fā)現(xiàn)和反映污染情況，監(jiān)測(cè)環(huán)境更接近市民生活環(huán)境。
“利用出租車這一移動(dòng)監(jiān)測(cè)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(jìn)行精細(xì)化管理提供技術(shù)支撐。”譚洪衛(wèi)教授舉例說(shuō)，比如在建筑工地附近、工廠區(qū)、餐飲街區(qū)等，容易及時(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)加強(qiáng)對(duì)這個(gè)工地的空氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管或采取相應(yīng)對(duì)策。“而這些細(xì)節(jié)，是固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)的。”
通過(guò)這個(gè)監(jiān)測(cè)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。這是譚洪衛(wèi)教授團(tuán)隊(duì)根據(jù)在上海所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)繪制的一張張PM2.5圖表，可以發(fā)現(xiàn)，上海的PM2.5濃度并沒(méi)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(shì)，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。
譚教授還補(bǔ)充說(shuō)，除車載監(jiān)測(cè)儀外，實(shí)現(xiàn)空中PM2.5分布監(jiān)測(cè)的無(wú)人機(jī)載空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀也已研發(fā)成功，主要用于特定時(shí)期對(duì)局部、重點(diǎn)關(guān)注的地域的空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。
“我們希望能在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)一步推廣‘出租車監(jiān)測(cè)站’，從而推動(dòng)城市空氣質(zhì)量的精細(xì)化研究和管理。”譚洪衛(wèi)教授說(shuō)。
除利用出租車對(duì)室外空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)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。團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，臨街、建筑形態(tài)、樓層、朝向、遮擋、通風(fēng)方式等，均會(huì)影響室內(nèi)污染物的沉積和擴(kuò)散。而室內(nèi)開關(guān)窗習(xí)慣、生活習(xí)慣、建筑門窗性能等均與室內(nèi)空氣品質(zhì)相關(guān)。
“我們歡迎一些志愿者加入空氣質(zhì)量研究實(shí)驗(yàn)，我們將為他們免費(fèi)安裝室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)儀。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將通過(guò)APP實(shí)時(shí)發(fā)送到他們的手機(jī)上，他們的家也將成為科學(xué)研究的一部分。”譚洪衛(wèi)教授最后說(shuō)。
為何要在出租車上搭載“空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀”？“PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一般來(lái)自于政府設(shè)立的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)站，這些監(jiān)測(cè)站有著固定的位置，且數(shù)量較少。”同濟(jì)大學(xué)綠色建筑及新能源研究中心常務(wù)副主任譚洪衛(wèi)教授說(shuō)，全天候在城市中流動(dòng)的出租車，能將探測(cè)儀帶進(jìn)大街小巷、帶到市民身邊能覆蓋城市的街區(qū)和社區(qū)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)到所經(jīng)路段、區(qū)域的PM2.5數(shù)據(jù)。
近年來(lái)，長(zhǎng)期致力于綠色建筑及新能源研究與實(shí)踐的譚洪衛(wèi)教授開始關(guān)注城市微氣候、霧霾天氣對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響以及對(duì)策研究。基于對(duì)這一重要議題的自主創(chuàng)新思考和深入探究，2015年，他提出“要構(gòu)建‘無(wú)人機(jī)載+車載、固定點(diǎn)’三位一體的城市空氣環(huán)境空間監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”，得到了山東大學(xué)專門從事激光傳感器研究的副教授司書春團(tuán)隊(duì)的響應(yīng)與支持。
這款自主研發(fā)的車載的空氣質(zhì)量探測(cè)儀，裝載于出租車頂?shù)臒粝鋬?nèi)，一是為了避免日曬雨淋，確保了儀器的可靠性；二是如此監(jiān)測(cè)的高度與行人呼吸范圍相近，與設(shè)于建筑屋頂或空曠場(chǎng)所的國(guó)控站點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)相比，更接近人活動(dòng)區(qū)域，數(shù)據(jù)更具實(shí)用價(jià)值。目前已在濟(jì)南、上海等城市的部分出租車上投入運(yùn)行。
道路的空氣質(zhì)量能代表區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量嗎？機(jī)動(dòng)車的尾氣是污染源之一，把監(jiān)測(cè)測(cè)儀裝在“污染源”上，可行嗎？針對(duì)這一疑問(wèn)，譚洪衛(wèi)教授解釋說(shuō)，隨著機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提升，尾氣直接產(chǎn)生的PM2.5的量并不多，更多的則是PM2.5的“催化劑”和“原材料”，即氮氧化物氣體和揮發(fā)性有機(jī)氣體。PM2.5是這些排放廢氣在擴(kuò)散過(guò)程中的二次生成物，所以載有探測(cè)裝置的出租車并不會(huì)對(duì)采樣當(dāng)時(shí)產(chǎn)生較大影響，卻能深入街區(qū)社區(qū)較好地發(fā)現(xiàn)和反映污染情況，監(jiān)測(cè)環(huán)境更接近市民生活環(huán)境。
“利用出租車這一移動(dòng)監(jiān)測(cè)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(jìn)行精細(xì)化管理提供技術(shù)支撐。”譚洪衛(wèi)教授舉例說(shuō)，比如在建筑工地附近、工廠區(qū)、餐飲街區(qū)等，容易及時(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)加強(qiáng)對(duì)這個(gè)工地的空氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管或采取相應(yīng)對(duì)策。“而這些細(xì)節(jié)，是固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)的。”
通過(guò)這個(gè)監(jiān)測(cè)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。這是譚洪衛(wèi)教授團(tuán)隊(duì)根據(jù)在上海所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)繪制的一張張PM2.5圖表，可以發(fā)現(xiàn)，上海的PM2.5濃度并沒(méi)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(shì)，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。
譚教授還補(bǔ)充說(shuō)，除車載監(jiān)測(cè)儀外，實(shí)現(xiàn)空中PM2.5分布監(jiān)測(cè)的無(wú)人機(jī)載空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀也已研發(fā)成功，主要用于特定時(shí)期對(duì)局部、重點(diǎn)關(guān)注的地域的空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。
“我們希望能在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)一步推廣‘出租車監(jiān)測(cè)站’，從而推動(dòng)城市空氣質(zhì)量的精細(xì)化研究和管理。”譚洪衛(wèi)教授說(shuō)。
除利用出租車對(duì)室外空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)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。團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，臨街、建筑形態(tài)、樓層、朝向、遮擋、通風(fēng)方式等，均會(huì)影響室內(nèi)污染物的沉積和擴(kuò)散。而室內(nèi)開關(guān)窗習(xí)慣、生活習(xí)慣、建筑門窗性能等均與室內(nèi)空氣品質(zhì)相關(guān)。
“我們歡迎一些志愿者加入空氣質(zhì)量研究實(shí)驗(yàn)，我們將為他們免費(fèi)安裝室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)儀。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將通過(guò)APP實(shí)時(shí)發(fā)送到他們的手機(jī)上，他們的家也將成為科學(xué)研究的一部分。”譚洪衛(wèi)教授最后說(shuō)。
聲明①：文章部分內(nèi)容來(lái)源互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除，郵箱 cehui8@qq.com
聲明②：中測(cè)網(wǎng)登載此文出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述，文章內(nèi)容僅供參考。