“少年派”治霾之旅

予瑤+長清

進入隆冬季節(jié)，霧霾又開始頻繁地大范圍籠罩各地天空，PM2.5成為大家談論最多的熱門話題。人們見面寒暄的時候，在談到永遠的談資天氣時，又增加了一項新的內容——惡劣的空氣。在市井里、網(wǎng)絡上，有關霧霾的段子也層出不窮。

然而，除了調侃、吐槽之外，你有沒有想過，是否可能在小范圍內實現(xiàn)自己的“空氣質量指數(shù)預報”呢？除了政府采取的汽車限行等措施之外，是否可以給家里的抽油煙機裝一個過濾器，從而減少廚房的“尾氣”對空氣的污染呢？除了為自己的小家安裝空氣凈化機，是否可能在室外建造一排凈化空氣的巨型“大風車”，豎起一座人工的隔離帶呢？

這些聽起來有些“離奇”的想法，實際上已經(jīng)變成了一些青少年的行動了。

治污路燈“防護帶”

孫罡是哈爾濱工業(yè)大學的學生，面對“厚德載霧，自強不吸”的空氣質量，他和自己的兩位同學一起，一直琢磨著有沒有辦法做點什么。經(jīng)過反復研究和嘗試，他們設計了“基于云的PM2.5監(jiān)控處理預測系統(tǒng)”。這一系統(tǒng)通過多節(jié)點快速傳輸、云端大數(shù)據(jù)采集、公式預測處理等方法，可以將信息在第一時間反饋到電腦上。

按照這幾位同學的想法，他們的項目如果經(jīng)過改進、推廣，可用于高速公路兩側、居民住宅區(qū)、經(jīng)濟商業(yè)區(qū)等對能見度要求高以及對人身健康影響大的區(qū)域，在一定程度上可對霧霾進行監(jiān)測、凈化及預測。

在孫罡看來，不管是室內的空氣凈化器還是針對PM2.5的口罩，已有的霧霾治理方式都無法實現(xiàn)短時間、大范圍的空氣凈化，所以都是“不作為”。他們設想，一臺機器可凈化周邊100平方米左右的空間大氣環(huán)境，如果能夠將這一設計普及到路燈等公共交通設施中，將大大改善霧霾污染的現(xiàn)狀。

“我們想到的是多節(jié)點處理的方法，因為畢竟每一個儀器可以處理和凈化的空間都是有限的，所以在考慮治理霧霾時就想到了這一問題。這就像是路燈，為什么路燈可以把整個城市照亮？原因就在于路燈的數(shù)量很多，按照這樣的原理，我們想到了多節(jié)點的方式，在每一個路燈桿上固定凈化霧霾的儀器，用以治理周圍的空氣，就可以起到類似路燈的效果。”孫罡說。

2014年年底，孫罡面對各方面的專家解釋了他們的這個設計，這是他們在參加“SOLVE FOR TOMORROW探知未來2014年全國青年科普創(chuàng)新實驗暨作品大賽”總決賽時的參賽作品。這一比賽是由中國科協(xié)科普部和共青團中央學校部共同主辦，中國科學技術館、中國科協(xié)青少年科技中心及黑龍江、上海等各省市科技館協(xié)辦的。

來自全國各地的大中學生積極踴躍參加這一盛事，其中就有不少作品都是針對空氣污染的。在觀看了孫罡他們在總決賽現(xiàn)場的展示以后，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署北京代表處高級官員蔣南青說，“哈工大的這幾位同學用了云計算，有一些數(shù)據(jù)的監(jiān)測還有運用計算機大數(shù)據(jù)原理，而且這個方法還能做一些空氣的處理。也就是說，不但能監(jiān)測，還能減少PM2.5的濃度。專業(yè)性和思路都很好。”

但是蔣南青又說，國家對大氣空氣污染監(jiān)測是有規(guī)定的，做科學試驗是可以的，但如果要做公眾的APP的話，在法律上不一定可行。以后可以不注重做硬件的東西，根據(jù)空氣質量監(jiān)測，能夠收集大范圍數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)趨勢，做一些公眾提醒、宣傳教育。他們這樣的做法立意很好。

從廚房“過濾”到室外“吸附”

由“油過濾網(wǎng)”“活性炭過濾層”“細微顆粒物過濾網(wǎng)”三層組成的抽油煙機過濾凈化器，是上海曹楊二中環(huán)保3C隊在此次大賽中的參賽作品。凈化器的原理和裝置都并不復雜，但曹楊二中的幾位同學在設計作品的同時，還聯(lián)系了國家環(huán)保部和某著名油煙機生產(chǎn)廠家，直接探索將作品推廣應用的可能性。

蔣南青對這件作品贊不絕口，她說：“我覺得想法很好，他們關注的是室內空氣污染，能結合生活中的實際問題，有很好的創(chuàng)意，而且特別具有可行性。”

參賽選手表示，雖然空氣污染被很多人認為是汽車尾氣排放造成的，但他們覺得家庭空氣污染也是非常嚴重的。為此，他們還寫了信給國家環(huán)保局，希望能在國家層面對這方面的標準進行彌補。

“SOLVEFORTOMORROW探知未來2014年全國青年科普創(chuàng)新實驗暨作品大賽”全國總決賽冠軍團隊應大賽獨家贊助商——三星電子邀請飛赴美國進行為期7天科技交流之旅。此次科技之行最大的亮點，莫過于“探知未來”的冠軍成員被邀請作為三星電子特派校園觀察員，前往全球最大規(guī)模的消費電子展——CES展會，共同見證科技暢想，感受未來智能生活。攝影/梅龍

蔣南青贊同這幾位同學的想法，她說，對于室內空氣污染問題，國際上有很多關注，但是國內關注得還比較少。世衛(wèi)組織、聯(lián)合國環(huán)境署都有資料表明，室內污染對人體健康的危害比室外污染其實更直接一些。因而，針對發(fā)展中國家像煤氣灶這類低效、污染大的設備，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署鼓勵、推動用高效清潔爐灶進行更新?lián)Q代。這對人體健康非常重要。

雖然遠在西部，可是青海省西寧的霧霾現(xiàn)在也比較嚴重。為此，青海師大二附中的參賽作品是吸附式除霧霾機。這一設備通過把吸附網(wǎng)安裝在吸附單元中，呈波浪狀疊加起來，使氣流呈“S”狀，通過吸附網(wǎng)達到凈化空氣的目的。這個方法主要是用在室外，其原理和灑水機差不多。

不過，蔣南青認為這件作品還有待改進，“PM2.5是非常小的，可以進入到人肺的毛細血管，不是簡單的粉塵，它即使吸附了，也是可以滲透進去的，這就像現(xiàn)在戴口罩，實際上也不一定有用。”

對于這些初出茅廬的學生的創(chuàng)新，蔣南青認為，他們不僅思路好，而且動手能力、實踐能力也非常強。“我覺得對PM2.5，除了要想辦法進行監(jiān)測之外，還應該對排放源多進行分析研究。比如，上海曹楊二中的作品直接針對的是廚房，就是從源頭上入手的。”實際上，在監(jiān)測方面，已經(jīng)有供個人使用的監(jiān)測工具，像遠大做的“生命手機”，它可以時刻給你匯報室內外空氣中二氧化碳、PM2.5等指標的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

不要拖到“下下一代”

看到此次“SOLVE FOR TOMORROW探知未來2014年全國青年科普創(chuàng)新實驗暨作品大賽”上出現(xiàn)那么多關注環(huán)境問題的學生作品，蔣南青表示很高興。她評價說，在創(chuàng)新性上，對上海曹楊二中的作品印象最深，而且設計思路比較巧妙，也很實用;哈工大的設計結合了學生的專業(yè);而青海西寧的除霧霾機還需要改進，對于如何吸附，還需要再多了解一些文獻資料。

蔣南青說，“霧霾是大家都關注的問題，我們希望青年人更多地了解這個問題背后的本質和原因是什么。中國到這個發(fā)展階段了，要保持好經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境的關系。學生的這種創(chuàng)新能力是有非常大的發(fā)揮前景的。”

據(jù)中國科學技術館副館長鄭浩俊介紹，今年的“SOLVE FOR TOMORROW”比賽以“節(jié)能、環(huán)保、健康”為主題，除了直接針對霧霾監(jiān)測與治理的作品之外，還有各種類型的參賽作品，它們針對大到航空探索、農(nóng)業(yè)新技術、大氣污染等科研領域，小至輸液器、汽車保險杠等生活中隨處可見的問題。參賽者來自全國720所高中、大學的5576支團隊。

由于評判專家各自有其獨特的視角，因而評判標準會因人而異，據(jù)介紹，大體可參照如下三個方面的標準：第一，在選題方面，主要看社會效應是否具有普遍性;第二，解決問題的方法是否科學，其技術含量如何，可操作性是否強;第三，同時還要考察選手在比賽現(xiàn)場的表現(xiàn)能力、協(xié)同能力及展現(xiàn)力等。

三星電子獨家贊助了這項全國性、面向青年開展的科普創(chuàng)新主題公益活動。三星大中華區(qū)執(zhí)行副總裁王彤對青少年們的參賽作品頗有興趣。他表示，從科普創(chuàng)新的思想，到成為面向市場的產(chǎn)品需要一個過程，這其中的進步空間還有很大。對于參賽的作品，我們也會持續(xù)關注其進展。大賽本身以公益為目標，重在普及科學知識，培養(yǎng)青少年熱愛科學的態(tài)度。同時，三星愿意為有科普創(chuàng)新精神的學生提供機會和平臺，給予其更大的發(fā)展空間。

參賽的作品雖然參差不齊，但可貴的是青少年們的責任感、想象力和行動力。“對于空氣污染、霧霾這樣廣受關注的問題，只是一味抱怨，坐等別人來改變是不對的，”上海選手曹楊二中的崔倩倩說，“我們是大家口中的下一代，那么，我們就應該做希望的一代。空氣污染問題是上一代人在發(fā)展中造成的過失，需要我們這一代盡快去彌補，而不是讓它一直往后拖，成為下下一代人的事情。”