口袋里的污染检测仪

罗德·琼斯教授是化学大气物理学教授剑桥大学系。他向克里斯·史密斯和剑桥科学中心的观众解释了他是如何开发出一种可以放在口袋里的污染探测器的……

罗德:嗯，我做很多不同的事情，从观察臭氧层到观察气候变化。但今晚，我带来的是我们制造的一个非常小的传感器，这样我们就可以看到空气污染，并试图了解空气污染本身是如何产生的，然后我们试着制造一些更复杂的小玩意儿，让我们监测走在街上的人可能接触到的东西。

大家可以在收音机里看到这个盒子，大约20cmx8cmx2cm，里面有一个绿色的按钮，这是GO按钮，里面有一个手机。我马上就把它发给大家，它的功能是，它里面有一个导航系统，这样我们就能知道它在哪里。我们测量了三种不同的气体，有人可以把这个放在口袋里。我们知道他们在哪里，知道他们暴露在什么环境中。

克里斯-你怎么知道他们在哪里?

罗德:嗯，因为我们有一个GPS天线在里面，这是你需要在你的汽车卫星导航来帮助你导航。在这里，有一个手机。我们有有效的卫星导航系统，还有一些化学传感器。所以，我们实际上可以监测每一秒左右，一个人暴露在什么环境中，然后我们可以将其与我们所知道的造成城镇污染的因素联系起来。我们也可以把它与一些人在经过污染更严重的地区时变得更容易哮喘或喘息联系起来。因此，我们正在尝试进行将两者联系起来的实验。

克里斯-为什么这个比我们已经有的更好?

罗德:这样更好，因为把传统的仪器放进口袋里真的很麻烦。它们重约60公斤，和这张桌子差不多大。

克里斯:那么，你是怎么把它做得这么小的呢?

罗德:嗯，我们采用了传统上用于报警系统的传感器，我们把它们做得更好，灵敏度提高了一千倍。我们现在可以把它们缩小一千倍，就是你们在这里看到的，观众在这里看到的。因为我们可以让它们变得非常小，我们现在可以让它们变得更便携，我们可以让人们随身携带。

克里斯-你能用它探测到什么?

罗德:嗯，这些小家伙只能探测一氧化碳和氮氧化物之类的气体。我们也有其他可以处理其他气体的方法，但氮氧化物是众所周知的，或者被认为与健康影响有关。这是我们可以选择的一种气体。

Chris -我们来回答一些问题。如果你想问什么问题，就把手举起来。让我们从前面开始。先生，你是谁?

穆贾勒-我是穆贾勒。我住在剑桥。我只是想问，什么是空气污染，你怎么测量它?

罗德:嗯，我们担心的空气污染可能是来自汽车的氮氧化物。可能是来自汽车和公共汽车的颗粒。很多都与交通有关，但这些是你期望我们将其与空气污染联系起来的主要气体，这些是由国家网络监测的气体。

克里斯-下一个是谁?先生，你叫什么名字?

艾略特-艾略特。做一个需要多长时间?

天哪!嗯，从基本原理设计和建造一个，需要几年的时间。但一旦你知道怎么做，可能需要几分钟。

克里斯-你还有希望，艾略特。也许你可以用乐高积木来做。是的,夫人。

Ailish -嗨，我叫Ailish。我住在剑桥。我只是想知道你说过要把设备放在口袋里。与吸入有害化学物质相比，这种测试的准确性有多高?

罗德:这是一个非常好的问题。当然，如果你把它放在里面的口袋里，就不太准确了。所以，我们实际上在做的我今晚没有带来的是做一个更小的版本，你可以把它放在衣领上，离你吸气的地方更近。所以，我们正在努力接近目标，当我们把这些东西做得越来越小，我们可以把它们放在更合理的地方。

克里斯:我能问个小问题吗，罗德?如果你把它放在裤兜里，而你已经有了豆子，会发生什么?

罗德:嗯，我们不测量甲烷。

克里斯-但这不是一种很重要的温室气体吗?

罗德:这是一种重要的温室气体，事实上，我不知道你是不是想把我引到另一个领域，但我们有其他类似的传感器，用来测量温室气体，这样我们就可以计算出剑桥大学排放了多少二氧化碳。还没讲到甲烷，但我们可以讲到这个，不过我想还是留到下一个故事吧。

克里斯-你叫什么名字?

劳拉，劳拉。

克里斯-你好，劳拉。

劳拉:一旦我们制造了污染，我们能摆脱它吗?

天哪!这又是一个很好的问题。它在大气中逐渐衰减。即使下雨，我们也摆脱了很多污染，但有些污染需要好几个月才能消除。所以，有一个自然的去除过程，但是如果你在局部排放它，那么即使你逐渐失去它，也很容易得到很高的浓度。就像往浴缸里注水一样。

克里斯-二氧化碳一旦从汽车的排气管或其他什么东西里出来，一旦我们释放它，它在大气中停留的时间是多少?造成温室效应的时间有多长?

Rod:当然，二氧化碳不是一种污染物，一种空气质量污染物，就像我们几分钟前讨论的那样。但是一旦它从你的排气管出来，它可能会在大气中停留100或200年。

克里斯:所以，我们现在排放的任何东西，我们都可能需要处理100年或200年。我们要忍受他们的后果那么久。

罗德:是的，我认为那完全正确。

卡洛-晚上好。我的名字是Carlo，我想知道当我们走在街上的时候，孩子是否比成年人更容易受到污染，因为成年人可能更高，还是没有区别?

罗德:我们正在观察，效果似乎不太好。当然，如果你把车停在公共汽车的排气管旁，你就有麻烦了。但实际上，真正重要的是你走在街道的哪一边。因此，我们正在做的一件事是开发一个手机应用程序，它可以告诉你如果你想走一条低污染的路线，你应该走在街道的哪一边。这是个好问题。

克里斯:这可能意味着每个人都走那条路，然后他们走得很慢，因为他们都被困在世界上最慢的人后面，而这个人不可避免地会走在同一条人行道上。然后你会接触到更多的空气，因为你呼吸的时间更长。

罗德:嗯，这可能是真的，所以也许我们应该……

Chris:你必须把这个因素考虑到应用中。还有一个问题。

埃罗尔-你好，埃罗尔。你到底需要多少个数据点才能得到一张好的城镇地图?那么，有多少人在多长时间内携带它才能给你一个真正好的污染地图，比如说，一个城市的中心?

罗德:我们多年来一直在努力得到这个数字，但我们还没有达到。每次我们用更多的传感器进行测量，我们就能看到更多的细节。所以，我们现在正试图解决这个问题。