Могут ли коммерческие недорогие сенсорные платформы способствовать мониторингу качества воздуха и оценке воздействия загрязнения?

Появление недорогих, удобных в использовании и очень компактных платформ для мониторинга загрязнения воздуха позволяет проводить наблюдения с высоким пространственным разрешением практически в реальном времени и открывает новые возможности для одновременного совершенствования существующих систем мониторинга и вовлечения граждан в активный экологический мониторинг. Это предоставляет принципиально новые возможности для оценки воздействия загрязнения воздуха на человека. Однако данные, генерируемые такими платформами, часто имеют сомнительное качество. Мы провели исчерпывающую оценку 24 идентичных экземпляров коммерческой недорогой сенсорной платформы в сравнении с эталонными анализаторами CEN (Европейского комитета по стандартизации), изучив их измерительные возможности во времени и в различных условиях окружающей среды. Результаты показывают, что эффективность платформ меняется в пространстве и времени, поскольку зависит от состава атмосферы и метеорологических условий. Кроме того, эффективность различается от одного экземпляра к другому, поэтому перед использованием необходимо проверять качество данных каждого узла. В целом отсутствуют рекомендации по методике испытаний таких сенсорных узлов и обеспечению их надлежащей работоспособности до вывода платформ на рынок. Мы разработали и протестировали различные метрики, чтобы оценить, могут ли сенсоры применяться в задачах, требующих высокой точности (то есть для соответствия целям обеспечения качества данных, установленным законодательством в области качества воздуха, и для эпидемиологических исследований) или более низкой точности (то есть для представления уровня загрязнения в укрупненном масштабе, например в целях повышения осведомлённости). Качество данных представляет собой существенную проблему, особенно в проектах гражданской науки, где граждане собирают и интерпретируют данные. В целом, несмотря на низкую точность недорогих платформ для регуляторных задач или оценки рисков для здоровья, они могут предоставлять относительную и агрегированную информацию о наблюдаемом качестве воздуха.