美國環保署(Environmental Protection Agency,EPA)提供了總額450萬美元的經費,旨在鼓勵美國各地社區參與降低空氣污染水準;這項由EPA旗下科學實現(Science to Achieve Results,STAR)專案所贊助的先進空氣監測技術(Advanced Air Monitoring Technology)經費,將透過群眾外包(crowdsourcing)模式開發、測試並佈署新一代可攜式、低成本、易用的空污量測技術。

「這項贊助經費將提供一個讓空氣品質專家與社區民眾相互學習的經驗;」EPA研發辦公室的國家環境研究中心(Director of the National Center for Environmental Research)主任James Johnson接受EE Times訪問時表示:「參與的社區會需要解釋他們需要從感測器取得那些資訊、將如何使用那些工具以及希望那些工具如何運作,而具經驗的研究學者則會解釋對工具的考量以及侷限,以及將如何使用並轉譯資料。」

如同讀者們所知,先進的低功耗無線氣體感測器已經藉由超小尺寸的MEMS元件而革新;而EPA表示,雖然預測資料顯示到2050年全球將有上兆數量的感測器,但目前新一代的技術還很少被實際佈署。先進空氣監測技術補助案的設立,是期望能拋磚引玉,藉由連結技術專業人員以及實際呼吸空氣的民眾,以群眾外包模式取得成果。

EPA的贊助經費不只將教育大眾有關於為何要使用、如何使用先進空氣品質感測器技術,以及這些技術為何,也將量化空氣監測技術的效益與準確性,探索如何取得高品質的監測資料以及可行動的分析結果。

橡樹嶺聯保大學(Oak Ridge Associated Universities)教授Michaela Burns在EPA部落格發表的一篇文章中表示:「管理空氣污染是繁重的任務,但當整個社區共同參與,它可以變得更輕鬆,我們稱之為“公民科學(citizen science)”──也就是參與的人並沒有研究背景,可利用一些科學工具來解決環境方面的問題。」

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美國華盛頓州的雅基馬(Yakima)區,可遠眺亞當山(Mt. Adams),是華盛頓大學的研究區域
(來源:EPA)

EPA的450萬美元經費將分成六個部分,分別由美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon)、堪薩斯州立大學(Kansas State)、麻省理工學院(MIT)、三角研究所(Research Triangle Institute)、美國南海岸空氣品質管理局(South Coast Air Quality Management District),以及華盛頓大學(University of Washington)負責管理。

卡內基美隆大學將專注於利用空氣污染感測器的精確度,強化所收集的資料對一般民眾的實用性;透過開發佈署空氣品質參數的地圖與互動工具,研究人員將與社區團體合作,改善減少碳足跡的方法。

堪薩斯州立大學負責管理的經費則會花在與南芝加哥(South Chicago)地方建立合作關係,旨在強化以社區為導向的、對空氣污染的認知,包括空污成因以及解決方案;堪薩斯州立大學與社區組織將開發永續性策略以監測、分析並減少空氣污染物。

麻省理工學院將專注於其現有的夏威夷島火山煙霧感測器網路(Hawaii Island Volcanic Smog Sensor Network,HI-Vog);透過與夏威夷當地的Kohala中心學校(位於Waimea)以及保健中心合作,麻省理工學院將針對火山煙霧污染對民眾健康與農業帶來的影響進行量測、教育並提出減輕污染的方案。

三角研究院的目標是與科羅拉多州Denver、Globeville與Elyria Swansean等地的國家猶太醫學研究中心(National Jewish Health center)合作,利用低成本感測器監測空氣品質,並與非專業人士導向設計的顯示器通訊。

美國南海岸空氣品質管理局將專注於與加州大學洛杉磯分校(UCLA)合作,降低空氣品質監測感測器的成本,並將開發能報告其精準度以及轉譯資料的工具套件,為地方民眾提供空氣污染防治的最佳方案。

最後,華盛頓大學則將採用低成本的空氣粒子感測器,來評估華盛頓州郊區之雅基馬原住民文化保留區(Yakima Nation)內,暴露於木柴燃燒煙霧下的粒子空氣污染;華盛頓大學將與Heritage大學合作規劃一套課程,教育當地民眾有關於暴露於煙霧粒子下對健康的影響。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: EPA Crowdsources Pollution Sensing,by R. Colin Johnson)