实时空气质量一目了然 同济教授让出租车化身“PM2.5移动监测站”

上海街头跑的数十辆出租车，竟然能实时获取所经路段的PM2.5数据。原来，在这些出租车顶的灯箱内，安装有PM2.5监测仪。这是由我校谭洪卫教授团队自主研究构建的“无人机载、车载、固定点”三位一体城市空气环境空间监测网络的试点成果之一。

为何要在出租车上搭载“空气质量监测仪”？“PM2.5监测数据一般来自于政府设立的环境质量监测站，这些监测站有着固定的位置，且数量较少。”我校绿色建筑及新能源研究中心常务副主任谭洪卫教授说，全天候在城市中流动的出租车，能将探测仪带进大街小巷、带到市民身边能覆盖城市的街区和社区，能实时检测到所经路段、区域的PM2.5数据。

近年来，长期致力于绿色建筑及新能源研究与实践的谭洪卫教授开始关注城市微气候、雾霾天气对室内空气质量的影响以及对策研究。基于对这一重要议题的自主创新思考和深入探究，2015年，他提出“要构建‘无人机载、车载、固定点’三位一体的城市空气环境空间监测网络”，得到了山东大学专门从事激光传感器研究的副教授司书春团队的响应与支持。

这款自主研发的车载的空气质量探测仪，装载于出租车顶的灯箱内，一是为了避免日晒雨淋，确保了仪器的可靠性；二是如此监测的高度与行人呼吸范围相近，与设于建筑屋顶或空旷场所的国控站点监测点相比，更接近人活动区域，数据更具实用价值。目前已在济南、上海等城市的部分出租车上投入运行。

（图：红圈为固定式监测站，蓝色则为移动式）

道路的空气质量能代表区域的环境质量吗？机动车的尾气是污染源之一，把监测测仪装在“污染源”上，可行吗？针对这一疑问，谭洪卫教授解释说，随着机动车尾气排放标准的提升，尾气直接产生的PM2.5的量并不多，更多的则是PM2.5的“催化剂”和“原材料”，即氮氧化物气体和挥发性有机气体。PM2.5是这些排放废气在扩散过程中的二次生成物，所以载有探测装置的出租车并不会对采样当时产生较大影响，却能深入街区社区较好地发现和反映污染情况，监测环境更接近市民生活环境。

“利用出租车这一移动监测站，可以每天积累大量的城市地面空气环境数据，为城市进行精细化管理提供技术支撑。”谭洪卫教授举例说，比如在建筑工地附近、工厂区、餐饮街区等，容易及时监测到反映污染程度的PM2.5值，以此为依据，环保部门就可及时加强对这个工地的空气环境质量的监管或采取相应对策。“而这些细节，是固定监测点难以实现的。”

通过这个监测系统，还可更好地帮助人们去发现城市空气污染分布规律。这是谭洪卫教授团队根据在上海所监测到的数据绘制的一张张PM2.5图表，可以发现，上海的PM2.5浓度并没有呈现出像人口密度、企业密度那样显著的“从市中心向郊外递减”的趋势，可以大致概括为“城郊一体，东优于西”。从图中还有一些有趣的发现，平日里甚是拥堵的那几条主干路，其PM2.5浓度并不比周边区域高。

谭教授还补充说，除车载监测仪外，实现空中PM2.5分布监测的无人机载空气质量监测仪也已研发成功，主要用于特定时期对局部、重点关注的地域的空气质量进行实时探测。“我们希望能在全国范围内进一步推广‘出租车监测站’，从而推动城市空气质量的精细化研究和管理。”谭洪卫教授说。

除利用出租车对室外空气质量进行监测外，谭洪卫教授课题组还致力于室内空气质量的研究。团队研究发现，临街、建筑形态、楼层、朝向、遮挡、通风方式等，均会影响室内污染物的沉积和扩散。而室内开关窗习惯、生活习惯、建筑门窗性能等均与室内空气品质相关。

（图片来源：马洪波.谭洪卫,室外PM2.5分布特性对建筑通风的影响研究[D].上海:同济大学,2016:53.）

家用pm2.5云测仪

“我们欢迎一些志愿者加入空气质量研究实验，我们将为他们免费安装室内空气监测仪。监测数据将通过APP实时发送到他们的手机上，他们的家也将成为科学研究的一部分。”谭洪卫教授最后说。

图片来源：城市数据团

作者：黄艾娇

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