Technische onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin hebben de meest gedetailleerde en uitgebreide lokale kaart van luchtvervuiling ontwikkeld die ooit voor een stedelijk gebied is gemaakt. met behulp van speciaal uitgeruste Google Street View-auto's om de luchtkwaliteit per blok te meten. Deze nieuwe hyperlokale mobiele benadering voor het meten van luchtkwaliteit, waaruit blijkt dat luchtvervuiling zelfs binnen een enkel stadsblok dramatisch kan variëren, zou de grote lacunes in de monitoring van de luchtkwaliteit wereldwijd kunnen aanpakken.

Het onderzoeksteam werd geleid door Cockrell School of Engineering assistent-professor Joshua Apte in samenwerking met het Environmental Defense Fund (EDF), Google en Aclima, een in Californië gevestigde leverancier van omgevingssensoren. Door het sensorsysteem van Aclima te integreren in Google Street View-auto's, het team bracht luchtvervuiling in kaart in 78 vierkante mijl van Oakland, Californië, over een heel jaar, het verzamelen van een van de grootste datasets van luchtvervuiling ooit gemeten van straten in één stad. Deze nieuwe techniek brengt stedelijke luchtvervuiling in kaart op 100, 000 keer grotere ruimtelijke resolutie dan mogelijk is met traditionele luchtkwaliteitsmonitoren van de overheid. Hun aanpak en bevindingen werden deze week gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie . De studie omvatte co-auteurs van de Universiteit van Washington, Universiteit van Brits-Columbia, Universiteit Utrecht, Lawrence Berkeley Nationaal Laboratorium, Aclima en EDF.

Het team is van mening dat hun hyperlokale mobiele meetsysteem in veel steden over de hele wereld kan worden geïmplementeerd, het verstrekken van gedetailleerde informatie over de luchtkwaliteit aan burgers, gezinnen, lokale overheden en wetenschappers. De nieuwe techniek zou grote lacunes in de wereldwijde monitoring van de luchtkwaliteit kunnen aanpakken en heeft het potentieel om de manier waarop luchtvervuiling in stedelijke gebieden wordt gecontroleerd, te transformeren en licht te werpen op de gezondheidseffecten voor stadsbewoners.

Luchtvervuiling is een belangrijke wereldwijde risicofactor voor ziekte en overlijden, en de luchtvervuiling die mensen inademen kan zijn, soms, veel erger dan wat officiële luchtkwaliteitsmonitors melden. De meeste grote stedelijke gebieden hebben slechts één luchtkwaliteitsmonitor voor elke 100 tot 200 vierkante mijl. In vergelijking, de mobiele aanpak van het UT Austin-team brengt elke 30 voet luchtvervuiling in kaart, of op ongeveer vier tot vijf locaties langs een enkel stadsblok.

"Luchtvervuiling varieert heel fijn in de ruimte, en we kunnen die variatie niet vastleggen met andere bestaande meettechnieken, Apte zei. "Met behulp van onze aanpak en analysetechnieken, we kunnen luchtvervuiling nu met ongelooflijke details visualiseren. Dit soort informatie zou ons begrip van de bronnen en gevolgen van luchtvervuiling kunnen veranderen."

Op veel locaties is de Google-auto's van het team maten luchtvervuilingsniveaus die meerdere keren hoger waren dan op de officiële monitoren van Oakland. In hun analyse de onderzoekers identificeerden ook veel terugkerende hotspots waar de vervuiling op een enkel blok consequent veel hoger was dan elders in een buurt. Deze hotspots van vervuiling waren onder meer de haven, drukke kruispunten, restaurants, magazijnen, industriële installaties en autodealers.

"Wat ons verraste, is dat er consequent locaties zijn die aan de ene kant van het blok wel zes keer meer vervuild kunnen zijn dan aan de andere kant, " zei Kyle Messier, een postdoctoraal onderzoeker aan de UT Austin en co-auteur van de studie. "Onder andere, dit toont aan dat mensen op sommige locaties onevenredig worden blootgesteld aan ongezonde lucht."

Dit project is de laatste fase van een partnerschap tussen EDF en Google, die sinds 2012 samenwerken om een ​​groeiende lijst van gezondheids- en milieurisico's in kaart te brengen en te meten, inclusief verborgen lekken van lokale aardgassystemen.

"Luchtvervuiling is grotendeels een onzichtbare bedreiging, een die vooral onevenredige risico's met zich meebrengt in gebieden met een lager inkomen, zoals West Oakland. Met deze nieuwe methode kunnen we de gegevens visualiseren, zodat gemeenschappen en beleidsmakers de bronnen van schadelijke vervuiling kunnen identificeren en actie kunnen ondernemen om de veiligheid en gezondheid te verbeteren, " zei Steven Hamburg, EDF's hoofdwetenschapper.

De aanpak van het onderzoek was ontworpen om kosteneffectief te zijn en gemakkelijk te repliceren. Bijvoorbeeld, onderzoekspartner Aclima ontwierp vervuilingsdetectiesystemen die het eenvoudig maakten om dag na dag hoogwaardige luchtvervuilingsgegevens te verzamelen over bewegende voertuigen. Rijden meer dan 14, 000 mijl, de Google-auto's verzamelden 3 miljoen metingen van stikstofmonoxide, stikstofdioxide en zwarte koolstof verontreinigende stoffen in Oakland, het genereren van de grootste dataset voor stedelijke luchtkwaliteit in zijn soort.

Als hoofdonderzoekers van het onderzoek, De bijdragen van UT Austin omvatten:

• Ontwerpen van de dataverzamelingsaanpak en regisseren waar de auto's dagelijks rijden.
• Het ontwikkelen van algoritmen voor gegevensanalyse om blok-voor-blok kaarten te maken van luchtvervuiling op straatniveau op basis van metingen die zijn gedaan door passerende Street View-auto's.
• Het identificeren van hotspots van luchtvervuiling in de buurt.
• Bepalen hoe deze aanpak efficiënt kan worden opgeschaald naar andere stedelijke gebieden.

In de toekomst, Apte hoopt deze mobiele benadering voor het monitoren van de luchtkwaliteit ook in andere grote steden te gebruiken om een ​​hyperlokale kaart van luchtvervuiling in de Verenigde Staten te helpen formuleren die mensen zou kunnen helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen.

"Je zou deze informatie kunnen gebruiken bij het kiezen van een school voor je kinderen. Is er een school met een speeltuin die misschien een betere luchtkwaliteit heeft omdat je kind astma heeft?" zei Apte. "Deze hyperlokale informatie over een constante luchtkwaliteit kan heel nuttig zijn voor mensen, vooral degenen die kwetsbaar zijn vanwege hun leeftijd of gezondheidstoestand."