冠狀病毒大流行期間，由于減少了空氣污染物的排放，我們周圍的空氣質量得以改善。這是因為全球范圍內的封鎖和關閉導致能源消耗，運輸使用和石油需求的減少。例如，根據五月份發表在多學科雜志《空氣質量，大氣與健康》上的一項研究，在中國，二氧化氮的排放量在一月至二月之間下降了70％。在印度，則減少了20-30％。

　　發表在以色列科學雜志“生態與環境”的最新研究報告顯示，污染物排放量下降了3％至13％（分別針對硫和苯氧化物），主要是由于汽車，火車的和船流量的減少。在特拉維夫，海法和耶路撒冷等密集的城市中心，在交通監測站測得的二氧化氮濃度也降低了49-61％。

　　從環境和公共衛生的角度來看，這些數字都很重要，即使COVID-19大流行繼續造成慘重的損失。

　　隨著限制開始放寬，甚至是零星地散開，各國都在尋求經濟復蘇，我們很可能會看到污染水平回升，帶來了可怕的后果。根據世界衛生組織的數據，每年有420萬人死于環境（外部）空氣污染。專家估計，僅在以色列，空氣污染就是造成每年2,000人過早死亡的原因。

　　因此，監測空氣污染非常有必要。

　　如何收集環境數據？

　　國家空氣監測網絡  包括遍布以色列的140多個空氣監測站，由不同的環境協會，地方當局，以色列電力公司，工廠和環境保護部聯合運營。法規規定必須至少在12米的高度進行測量，這就是為什么通常在很高的屋頂或桅桿上可以找到監測站的原因。

　　但根據Technion土木與環境工程學院的Barak Fishbain副教授的說法，監視站位于較高的高度，而不是“從地面”靠近地面，因而這使收集的數據不太準確。

　　“從污染物排放（例如從汽車排放）到達到這些高度之前，化學過程已經完全改變了該物質的成分。因此，我們的測量值與呼吸之間的關系不足以使我們得出關于空氣污染與發病率之間關系的明確結論。”

　　Fishbain認為，常規測量的另一個問題是大多數監視站主要位于居民區。因此，大多數污染物都無法從源頭進行測量，即在工業園區或工廠和發電廠所在的區域。如果將傳感器放置在遠離污染源的位置，則可獲得較低的測量值。

　　“此外，當有害污染物泄漏到環境中，而您想查明泄漏來源的工廠時，則沒有辦法。這些傳感器不在工廠附近，因此不可能追蹤泄漏的源頭。”

　　此外，Fishbain指出，基于模型構建空氣污染圖是很常見的。

　　這些模型在涉及大比例尺地圖（例如整個以色列國或整個海法灣）時是準確的，但是在涉及單個社區或街道等小區域時，常規模型不再適用。在這種情況下，專家使用插值方法[一種允許從現有數據集而不是模型中生成新信息的技術，“ Fishbain解釋說。“問題在于插值是一種數學方法，沒有考慮到污染物的化學和物理行為。”

　　較小的傳感器和更新的算法

　　為了更好地了解實際的空氣污染水平，Fishbain和他的實驗室開發了一種新型的廉價，低成本無線傳感器，可以輕松大規模地進行分配。

　　Fishbain教授開發了低成本的無線傳感器來監測空氣污染。照片：達娜？德拉勒（Dana Drahler）

　　“這些傳感器很小，只有煙盒大小，因此它們很便攜，可以放在口袋里。任何人都可以在任何地方使用這些傳感器之一，并進行自己的測量。傳感器在人站立的確切位置檢測污染水平，不僅為用戶提供了更真實的空氣污染測量值，而且還提供了更好的暴露評估，”他強調說。

　　在開發便攜式傳感器之前，Fishbain還使用相同的技術創建了固定基礎設施，作為研究的一部分。該項目包括在海法的Neve Sha'anan鄰里部署一個小型傳感器網絡，以測量該地區不同街道的空氣污染程度。這項研究本身是一個名為CITI-SENSE的大型歐洲項目的一部分，該項目的主要目的是讓公眾意識到他們所在城市的空氣質量。

　　但是，菲什班和他的團隊并沒有為他們的“臉部水平”傳感器的分配做好準備。科學家們還開發了一種指定的算法，該算法將模型方法與插值方法結合在一起，可以應用于傳感器獲得的數據。

　　Fishbain認為，新算法使創建更準確的空氣污染圖成為可能。

　　“一旦您建立了模型，并利用其與污染物的物理和化學相關的能力，并將其與能夠解決小范圍細微差別的插值方法聯系起來，它們的結合就會產生一種算法，該算法可以構建能夠將精確的圖考慮到高度復雜的化學和物理性質，” Fishbain解釋說。

　　用這種方法創建的空氣污染圖對于監管目的可能變得至關重要，因為它們可以檢測污染物源，這將使對工廠和負責人負責，并使確保更好的空氣質量變得更加容易。

　　最后，通過正確應用新地圖中的數據，將有可能獲得有關特定空氣污染物濃度與發病率之間關系的更準確信息。這些發現可以大大促進空氣污染和公共衛生的研究領域。