- Mobilný telefón sám o sebe nemeria znečistenie, ale pristupuje k oficiálnym sieťam, satelitom a modelom, aby v reálnom čase zobrazoval indexy kvality ovzdušia.
- Pevné a mobilné stanice monitorujú plyny a častice (NOx, O3, SO2, PM10, PM2.5) a generujú kľúčové časové rady pre environmentálny manažment.
- Fotoaparát smartfónu sa dá použiť vo výskume na odhad PM10 a ozónu prostredníctvom digitálnej analýzy obrazu odberových filtrov.
- Aplikácie ako The Weather Channel alebo AirVisual ponúkajú podrobné údaje o kvalite ovzdušia a zdravotné odporúčania pre tisíce miest po celom svete.
Dýchajte čistý vzduch Je to niečo, čo berieme ako samozrejmosť, kým nám niekto zvonku nepovie: „Páni, toto miesto je naozaj znečistené.“ Ak žijete vo veľkomeste, určite poznáte ten pocit upchatého ovzdušia a znečistenia, najmä v suchých dňoch alebo počas období hustej premávky, keď kvalita ovzdušia prudko klesá a naše zdravie trpí bez toho, aby sme si to vôbec všimli.
Dobrou správou je, že dnes ho nosíme vo vreckách Nástroj, ktorý nám umožňuje takmer okamžite zistiť kvalitu vzduchu, ktorý dýchame: mobilný telefón. Vďaka oficiálnym meracím sieťam, výskumným projektom využívajúcim fotoaparáty smartfónov a množstvu ďalších iniciatív teraz môžeme vidieť vplyv kvality ovzdušia. bezplatné aplikácieZ pohodlia domácej pohovky – alebo pri prechádzke – si môžete overiť, či je vhodné otvoriť okno, ísť si zabehať alebo radšej počkať na zlepšenie atmosféry.
Od „hlúpych“ zariadení až po smartfón, ktorý dokáže (takmer) všetko
Keď Apple v roku 2007 predstavil prvý iPhone Vyslalo to veľmi jasný odkaz: éra zariadení, ktoré slúžili len jednému účelu, sa skončila. Odvtedy sa mobilný telefón stal digitálnym švajčiarskym nožíkom, s ktorým čítame, hráme hry, pozeráme seriály, počúvame hudbu, pracujeme a samozrejme prezeráme si podrobné údaje o životnom prostredí a počasí.
Túto všestrannosť vďačíme aplikáciám. ktoré si sťahujeme z oficiálnych obchodov pre iOS a Android. Mnohé z nich sa priamo pripájajú k rovnakým meteorologickým službám a monitorovacím sieťam, aké používajú verejné správy, televízne stanice a oficiálne agentúry na vytváranie denných správ o počasí a znečistení.
Je však dôležité si uvedomiť jedno významné obmedzenie.Mobilné telefóny nie sú vybavené špecifickými senzormi kvality ovzdušia, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú na oficiálnych monitorovacích staniciach. Samy o sebe nedokážu „cítiť“ ozón ani „vidieť“ jemné častice, aspoň nie priamo a s regulovanými zárukami.
To, čo robia – a veľmi dobre – je využívať svoju prepojenosť Mobilné siete a Wi-Fi sa používajú na konzultáciu so servermi v reálnom čase, kde sú uložené údaje zo sietí staníc, satelitov a modelov kvality ovzdušia. Mobilný telefón sa tak stáva oknom, ktoré nám ukazuje, či máme deň s čistým vzduchom alebo či ide o znečistenie, ktoré by sme mali brať vážne. Pre optimalizáciu tohto pripojenia a zníženie straty údajov je vhodné venovať pozornosť tomu, mobilné a Wi-Fi pripojenie k dispozícii.
Čo je to merač častíc a ako sa monitoruje kvalita ovzdušia?
V Španielsku inštalácia a správa monitorov kvality ovzdušia Táto zodpovednosť pripadá na autonómne oblasti a mnohé obce. Len v Španielsku už fungujú stovky monitorovacích staníc – podľa najnovších údajov viac ako 600 – podľa špecifických predpisov, ktoré definujú, čo predstavuje zdravý vzduch a kedy by sa mali aktivovať výstrahy pred znečistením.
Tieto stanice nielen „cítia“ prostredieTieto systémy kombinujú analyzátory plynov, zberače častíc, meteorologické senzory a matematické modely. Zohľadňujú faktory, ako je priemyselná činnosť, doprava, údaje z lacných senzorov, informácie zo satelitov (napr. Copernicus), miestna klíma, topografia a vzorce rozptylu znečisťujúcich látok.
Medzi najdôkladnejšie sledované znečisťujúce látky patrí niekoľko starých známych.: oxidy dusíka (NOx), ktoré súvisia najmä s vysokoteplotným spaľovaním v cestnej premávke; troposférický ozón (O3), ktorý vzniká reakciou NOx a prchavých organických zlúčenín (VOC); oxid siričitý (SO2), ktorý sa spája so spaľovaním palív obsahujúcich síru a v niektorých priemyselných odvetviach; a známe pevné častice (PM10 a PM2.5), ktoré sú veľmi jemné a schopné preniknúť hlboko do dýchacieho systému.
Kľúčovou súčasťou tohto dohľadu je sieť distribuovaných staníc na celom území. Napríklad v autonómnej oblasti Baskicko existuje sieť monitorovania kvality ovzdušia s 55 stanicami vybavenými analyzátormi SO2, NO, NO2, troposférického ozónu, CO, benzénu a pevných častíc (PM10 a PM2.5), ako aj meteorologickými senzormi, ktoré pomáhajú interpretovať, ako sa znečisťujúce látky rozptyľujú alebo akumulujú.
Okrem pevných staníc existujú aj mobilné jednotky Dodávky, prívesy a ďalšie zariadenia určené na vykonávanie meracích kampaní na konkrétnych miestach. Príkladom toho je Irún, kde bola nainštalovaná mobilná jednotka patriaca do kontrolnej siete baskickej vlády na zhromažďovanie údajov pred vytvorením nízkoemisnej zóny v meste.
Praktický príklad: mobilné stanice a zóny s nízkymi emisiami
V prípade Irúnu mestská rada presadzuje Nízkoemisná zóna na zníženie znečistenia súvisiaceho s dopravou. Aby ju mohli efektívne navrhnúť, musia najprv podrobne poznať kvalitu ovzdušia v rôznych bodoch a obdobiach roka, a práve tu prichádza na rad mobilná monitorovacia jednotka.
Táto mobilná stanica meria nepretržite Údaje sa potom odosielajú Službe kontroly kvality ovzdušia baskickej vlády. Na konci každej kampane sa vypracuje správa, ktorá sa odošle mestskej rade, v ktorej sa načrtnú trendy, prevládajúce znečisťujúce látky a akékoľvek ojedinelé incidenty, ktoré si môžu vyžadovať dodatočné opatrenia.
Plán zahŕňa dve meracie kampane Štúdie sa uskutočnili na dvoch rôznych miestach, pričom každá štúdia trvala približne dva mesiace, s cieľom pokryť ročné obdobia s rôznymi poveternostnými podmienkami. To vedie k porovnateľným sériám údajov za zimu, jar a ostatné ročné obdobia, čo umožňuje výskumníkom pozorovať, ako sa mení správanie znečisťujúcich látok.
V jednej z lokalít, na rohu Paseo Colón a Avenida GipuzkoaCieľom je merať parametre úzko spojené s dopravou (napr. NO2 a častice z vozidiel) počas období ako november – január a marec – máj, keď sú atmosférické podmienky veľmi odlišné.
Druhé miesto, ktoré ešte nebolo definované, je považované za otvorenejšie prostredie.ďaleko od hustej premávky a slúžiace ako „pozadie“. Tam sa pozornosť zameriava na merania, ktoré nesúvisia s premávkou, teda na zistenie, aké úrovne znečistenia existujú na začiatku v dôsledku rozptýlenejších alebo vzdialenejších príčin, ako je napríklad prenos množstva znečisteného vzduchu alebo saharského prachu.
Tento zmiešaný sieťový model (pevné a mobilné stanice) Nie je to užitočné len na plánovanie nízkoemisných zón, ale uľahčuje to aj občanom prístup k aktuálnym údajom. Práve tieto siete spolu s ďalšími systémami poháňajú mnohé aplikácie, ktoré používame v našich telefónoch, aby sme zistili, či je vzduch „dosť dobrý na behanie“ alebo skôr „na to, aby sme zostali doma“.
Ako sa všetky tieto informácie dostanú do mobilného telefónu: senzory, časové rady a platformy
Údaje o kvalite ovzdušia nezostávajú len tak zamknuté v zásuvkeMonitorovacie siete nepretržite odosielajú svoje merania do riadiacich platforiem, ktoré umožňujú generovanie časových radov a grafov všetkých meraných parametrov. Je možné zvoliť veľmi krátke intervaly, už od piatich minút, alebo dlhé obdobia mesiacov či rokov.
Vďaka týmto sériám je možné sledovať individuálny vývoj každej zložky (napríklad PM2.5 alebo ozón) a sledujte, ako sa menia v závislosti od dennej doby, dňa v týždni alebo ročných období. Vrcholy počas dopravnej špičky, letné obdobia s množstvom slnka a slabým vetrom alebo vpády púštneho prachu sú jasne viditeľné na prvý pohľad.
Keď je na tom istom grafe znázornených viacero kriviek Napríklad, korelácie a vzorce možno celkom jasne zistiť medzi pevnými časticami a oxidom dusičitým, spolu s rýchlosťou vetra. Tu môžete vidieť, ako poryv vetra prečisťuje vzduch alebo ako teplotná inverzia zvyšuje hladinu povrchu.
Niektoré monitory kvality ovzdušia v domácnostiach, ako napríklad niektoré modely air-QIntegrujú niekoľko senzorov a umožňujú presne to: generovanie dlhých časových radov, vizualizáciu trendov a detekciu malých zmien vo vnútornom prostredí, čo je veľmi užitočné pre citlivých ľudí alebo pre tých, ktorí chcú ovládať vzduch vo svojom dome alebo kancelárii.
Veľká časť týchto údajov sa nakoniec stane dostupnou na otvorených platformách, portáloch transparentnosti alebo medzinárodných meteorologických službách. Ide o databázy, ktoré využíva mnoho aplikácií na sledovanie kvality ovzdušia a počasia, ktoré si inštalujeme do telefónov, a ktoré kombinujú oficiálne informácie, satelity, modely a v niektorých prípadoch aj siete lacných senzorov.
Špičkový výskum: využitie fotoaparátu mobilného telefónu ako vedeckého nástroja
Okrem zobrazovania údajov na obrazovke môže mobilný telefón pomôcť aj s meraním priamo určité znečisťujúce látky vďaka ich fotoaparát smartfónuDobrým príkladom je výskum skupiny AQUIMA (Chemická analýza životného prostredia) Univerzity Extremadura, ktorú koordinuje profesor analytickej chémie Eduardo Pinilla Gil.
Jeho práca sa zameriava na detekciu častíc PM10 (tie s priemerom 10 mikrónov alebo menej) a troposférického ozónu vo vzduchu pomocou nízkonákladových metód podporovaných mobilnými telefónmi. Táto oblasť výskumu je súčasťou doktorandských prác vedkýň Seleny Carretero-Peñovej a Maríi Cerrato-Álvarezovej.
Navrhovaná technika sa snaží podporiť oficiálne monitorovanie Toto sa vykonáva prostredníctvom digitálnej analýzy snímok denných vzoriek zachytených fotoaparátom smartfónu. Myšlienka je taká, že odborník bude mať takmer okamžite odhad koncentrácie častíc alebo ozónu v konkrétnej oblasti, ktorý sa potom potvrdí podrobnejšou laboratórnou analýzou.
Postup je dômyselný, ale koncept je jednoduchýČastice alebo ozón sa zhromažďujú na filtroch alebo podložkách (napríklad zo sklenených vlákien), umiestňujú sa do škatule určenej na udržanie reprodukovateľných svetelných podmienok a mobilným telefónom sa zhotoví fotografia. Následne sa farebný priestor obrazu digitálne analyzuje a koreluje s koncentráciou znečisťujúcej látky.
V prípade troposférického ozónu spočíva kľúč v degradácii farbyVýskumníci impregnujú pasívny substrát indigotrisulfonátom, modrým činidlom, ktoré bledne pri reakcii s ozónom. Čím viac ozónu filter absorbuje, tým viac sa modrá farba degraduje; meraním tejto straty intenzity fotoaparátom smartfónu je možné odhadnúť koncentráciu ozónu vo vzduchu.
V prípade častíc PM10 je výzva väčšiaJe to preto, že zloženie častíc je veľmi rozmanité: zahŕňajú ťažké kovy, prchavé organické zlúčeniny a materiály prírodného alebo antropogénneho pôvodu. To sťažuje interpretáciu zmien farieb, ale sľubné výsledky sa dosiahli prostredníctvom analýzy obrazu a vhodných kalibrácií.
Tieto štúdie boli publikované vo vedeckých časopisoch ako napríklad v časopise Sensors, kde je podrobne opísaný odhad hladín PM10 z digitálnej analýzy obrazov filtrov zachytených smartfónom, a v časopise Microchemical Journal, kde je opísané meranie troposférického ozónu analýzou obrazu podložiek s indigotrisulfonátom.
Hlavnou výhodou týchto techník je ich nízka cena a rýchlosťJe to preto, že umožňujú pracovať so vzorkami odobratými v mestských a vidieckych lokalitách integrovaných do sietí, ako je Extremadura Network for the Protection and Research of Air Quality (REPICA). AQUIMA poskytuje vedeckú a technickú podporu tejto sieti už roky prostredníctvom dohody medzi Extremadurskou univerzitou a regionálnou vládou Extremadury.
Vďaka tejto spolupráci boli identifikované miestne zdroje. emisií častíc, ale aj vzdialených zdrojov, ako je prach zo Sahary. Monitorovanie trvajúce viac ako rok, kombinujúce pasívny odber vzoriek a digitálnu analýzu obrazu pomocou smartfónov, ukázalo, že táto metóda je užitočným nástrojom na podporu tradičných analýz kvality ovzdušia.
Aplikácie na kontrolu kvality ovzdušia z mobilného telefónu
Kým vyšetrovanie pokračuje, toto už máme k dispozícii Ide o veľmi výkonné aplikácie, ktoré sa pripájajú k oficiálnym sieťam a iným systémom, aby nám zobrazovali indexy kvality ovzdušia, predpovede a upozornenia v reálnom čase priamo z našich mobilných telefónov.
Jednou z najkomplexnejších možností je oficiálna aplikácia The Weather Channel.Táto aplikácia, ktorá je dostupná pre iOS a Android a je podporovaná prestížnym medzinárodným meteorologickým portálom, ponúka nielen predpovede počasia pre prakticky akékoľvek miesto na planéte, ale poskytuje aj veľmi podrobné informácie o extrémnych poveternostných udalostiach.
V aplikácii nájdeme údaje o zrážkach Zahŕňa predpovede, hodinové aktualizácie teplôt, varovania pred silným dažďom, snehom alebo extrémnymi horúčavami, ako aj centrum varovania pred hurikánmi. Obsahuje dokonca aj miestne informácie týkajúce sa pandémie Covid-19 a zaujímavú sekciu s názvom „Sezónne centrum“.
Toto „sezónne centrum“ graficky zhŕňa typ dňa Zistíme: či budeme potrebovať dáždniky, či bude zima alebo lepkavo, či bude veľa komárov a akú úroveň UV indexu môžeme očakávať. Je to celkom užívateľsky prívetivý spôsob, ako preložiť technické údaje do niečoho, čomu rozumie každý.
Pokiaľ ide o kvalitu ovzdušia, The Weather Channel jej venuje samostatnú sekciu. so sedemdňovými predpoveďami a indikátormi, ktoré varujú pred prítomnosťou peľu alebo plesní vo vzduchu. Túto sekciu nazývajú „Respiračný komfort dnes“, čo je akýsi teplomer, ktorý ukazuje, ako pohodlne budú naše pľúca počas celého dňa.
Aplikácia vám tiež umožňuje podrobne sa informovať o hlavnej zóne znečistenia. a poskytuje všeobecné zhrnutie pomocou percentuálneho zastúpenia a farebných indikátorov: zelená pre dobré situácie, žltá pre bežné podmienky a červená pre nebezpečnejšie scenáre, všetky na základe znečisťujúcich látok, ako sú NOx, O3, VOC, SO2, PM10 a PM2.5.
The Weather Channel ponúka freemium modelRočné predplatné stojí približne 32,99 €, mesačné plány začínajú na 0,99 €. Pre tých, ktorí chcú aktuálne údaje, žiadne reklamy a kompletný balík funkcií pre počasie a kvalitu ovzdušia, by to mohla byť investícia, ktorá sa oplatí.
Ak uprednostňujete niečo jednoduchšie a zamerané len na znečistenieAndroid aj iOS ponúkajú množstvo aplikácií určených výhradne na zobrazovanie indexov kvality ovzdušia. Medzi najlepšie hodnotené patria BreezoMeter, AirVisual a Plume Labs, pričom všetky sa jasne zameriavajú na zdravie dýchacích ciest a rýchlu konzultáciu.
AirVisual: príklad bezplatnej a veľmi kompletnej aplikácie
AirVisual, dostupný pre iOS aj AndroidVydobyla si významné miesto na trhu a dokonca získala ocenenia na Google Play ako jedna z najlepších aplikácií vo svojej kategórii. Jej cieľ je veľmi jednoduchý: na prvý pohľad vám povedať, či je vzduch okolo vás čistý alebo obzvlášť znečistený.
Aby to AirVisual dosiahol, kombinuje údaje z tisícok senzorov Údaje o kvalite životného prostredia, ktoré využívajú mestá a krajiny s verejným prístupom, ako aj historické údaje, prognostické modely a ďalšie oficiálne zdroje. Pokrýva viac ako 10 000 miest vo viac ako 100 krajinách s naozaj rozsiahlou databázou.
S aplikáciou môžete sledovať v reálnom čase koncentrácií PM2.5, PM10, ozónu, oxidu dusičitého, oxidu siričitého a oxidu uhoľnatého. Toto všetko je sprevádzané jednotným indexom kvality ovzdušia, ktorý udáva, či je situácia pre rôzne skupiny obyvateľstva dobrá, mierna alebo nezdravá.
Jednou z jeho silných stránok je pozornosť venovaná zraniteľným skupinám.ako sú ľudia s astmou alebo inými respiračnými ochoreniami. Aplikácia ponúka konkrétne informácie a prispôsobené odporúčania: kedy je najlepšie vyhnúť sa namáhavej vonkajšej aktivite, kedy je vhodné zatvoriť okná alebo použiť vzduchové filtre atď.
Ak ste zvedaví, umožňuje vám to aj „cestovať“ po mape a zistiť, aká je úroveň znečistenia v iných mestách po celom svete v reálnom čase. Je to veľmi vizuálny spôsob, ako si uvedomiť, do akej miery majú niektoré oblasti chronické problémy, zatiaľ čo iné majú veľmi čistý vzduch.
Okrem sekcie o znečistení obsahuje AirVisual aj základné údaje o počasí ako je teplota, vlhkosť, aktuálne podmienky (slnko, oblačnosť, dážď) a predpoveď počasia. Takto môžete skombinovať rozhodnutie, či si vziať dáždnik, s tým, či je dobrý deň na behanie alebo lepšie zvoliť si posilňovňu.
Aplikácia je bezplatná a podľa jej tvorcov neobsahuje žiadnu rušivú reklamu.Obsahuje informatívnu časť, ktorá zrozumiteľným jazykom vysvetľuje, čo sú PM2.5 alebo iné znečisťujúce látky, ako ovplyvňujú zdravie a aké opatrenia môžeme denne podniknúť na zníženie našej expozície.
Ďalším zaujímavým detailom je jeho integrácia s nositeľnými zariadeniami.AirVisual ponúka kompatibilitu s Apple Watch, čo vám umožňuje kontrolovať kvalitu ovzdušia priamo na zápästí. Rýchly pohľad na hodinky pred odchodom z domu stačí na to, aby ste sa rozhodli, či potrebujete rúško alebo či je kvalita ovzdušia dobrá.
Dáta, zdravie a každodenné rozhodnutia: prečo je sledovanie ovzdušia dôležité
Celá táto infraštruktúra meracích sietí, vedeckých projektov a mobilných aplikácií Má veľmi jasný cieľ: umožniť nám robiť lepšie každodenné rozhodnutia na základe skutočných údajov o vzduchu, ktorý dýchame. Nejde len o technologickú zvedavosť, ale aj o verejné zdravie.
Znečisťujúce látky ako PM2.5, NO2 alebo ozón nie sú voľným okom viditeľnéSú však spojené s respiračnými a kardiovaskulárnymi problémami, ako aj so zvýšeným počtom hospitalizácií počas období vysokého znečistenia. Vedomie, kedy hladiny prudko stúpajú, umožňuje najzraniteľnejším ľuďom (deťom, starším ľuďom a osobám s už existujúcimi ochoreniami) lepšie sa chrániť.
Zároveň agregované údaje slúžia správnym orgánom navrhovať politiky mobility, nízkoemisné zóny, protokoly pre prípady znečistenia a dlhodobé plány na zníženie zdrojov emisií. Mobilné technológie pomáhajú preložiť túto základnú prácu do užitočných informácií pre bežného občana.
Dnes ich môžeme všetky zlúčiť do jedného telefónu Grafy časových radov z monitorov, oficiálne upozornenia z dohľadových sietí, rýchle odhady vykonané pomocou kamier smartfónov vo výskumných projektoch a aplikácie ako The Weather Channel alebo AirVisual, ktoré všetku túto zložitosť zhromažďujú v jednoduchých rozhraniach.
Bez toho, aby používateľ musel byť odborníkom na atmosférickú chémiuMobilný telefón vám povie, či je dnes vzduch „zelený“ alebo „červený“, aké znečisťujúce látky sú prítomné, ako sa situácia môže vyvíjať v nasledujúcich dňoch a aké konkrétne opatrenia môžete podniknúť, aby ste minimalizovali vplyv na svoje zdravie a zdravie svojej rodiny.
V kontexte, keď znečistenie ovzdušia zostáva jednou z hlavných environmentálnych výziev V našich mestách sa využitie potenciálu smartfónov na pochopenie a monitorovanie kvality ovzdušia v našom prostredí stalo takmer rovnako základným ako kontrola predpovede dažďa pred odchodom von bez dáždnika.
