在西非沿海国家加纳，重要的公共卫生研究正在进行中，以释放低成本空气质量监测的潜力。一支充满激情的空气质量科学家团队在该国繁华的首都阿克拉创建了一个本地化的空气质量传感器评估设施。

AFRI-SET（西非的传感器评估和培训设施）旨在评估空气质量传感器，并将其在西非工作（1）。传感器评估设施是由加纳大学大气物理学家Allison F. Hughes博士在加纳阿克拉开设的，Afriqair的执行董事Mike Giordano博士主要由Clear Air Fund资助（2）。

AfriqAir（非洲空气质量）是一个跨大陆网络，主要致力于评估阿克拉等城市地区的低成本传感器和参考级监测器。

由于迫切需要公共卫生信息，该设施得以实现。Hughes博士表示，“在非洲，空气质量数据存在相当大的差距。”

但是，部署低成本的传感器——正确的低成本传感器——对于填补这一空白至关重要。该项目旨在对50多家不同的传感器制造商进行为期三年的评估。IQAir贡献了5台空气质量监测仪来进一步开展这项研究。

什么是传感器评估设施？

传感器评估设施在同一地点使用参考级监测器和低成本监测器测量当地室外空气质量。通过将参考级监测器与低成本监测器相结合，传感器评估设施可以最好地比较传感器之间的性能。

参考级监测器在满足高标准的数据准确性的同时，对于大规模使用来说，成本高得令人望而却步。低成本的空气质量监测器可以在任何地方发现糟糕的空气质量，为决策者和受影响的社区提供急需的数据——理想情况下是实时的。

Giordano博士解释说：“低成本传感器是解决全球南部空气质量的主要工具之一。”

加纳阿克拉的AFRI设定传感器评估设施。资料来源：IQAir。

正在将提供的低成本传感器与世界银行提供的参考级空气质量监测器进行比较。

这种比较有重要的科学依据。

Giordano博士说：“低成本传感器对参考级监测器所不具备的多种因素都很敏感，例如环境温度、相对湿度，甚至PM的化学性质随排放源的不同而变化。低成本气体传感器甚至对不同的污染物气体混合比也很敏感。”。

低成本传感器在准确监测空气质量方面的有效性是一个广泛研究的主题。专家们发现，通过细致的校准和模型开发，这些传感器的固有灵敏度（通常被视为一种限制）可以显著降低。提高低成本传感器精度的上佳方法包括将其与参考等级监测器进行配置。通过将这些传感器与更先进、高标准的监视器放在一起，可以对低成本的传感器进行微调，以在不同的环境条件下获得更好的可靠性和精度。

虽然美国和欧洲都有传感器评估设施，但撒哈拉以南非洲面临着独特的空气质量挑战。当地需要对普遍存在的空气质量问题有一个了解，以更好地了解这些挑战。

正如Hughes博士所指出的，非洲对低成本传感器的需求很大。“在大多数国家，我们没有参考等级监测器，但我们确实有人——学术界、其他公民科学家和非政府组织——有兴趣了解非洲城市的空气质量。”

AFRI-SET正在进行的传感器评估。资料来源：IQAir。

非洲空气污染的来源

据Hughes博士说，阿克拉正与当地特有的空气污染作斗争。空气污染源包括用于烹饪和工业活动的生物质、老旧、维护不善的车辆、未铺砌道路的灰尘和沿海海盐。

在11月至3月的旱季，沙漠风——哈马坦风——可以从北到南席卷全国，使所有表面都覆盖着灰尘和沙子（3）。

撒哈拉以南的萨赫勒开阔草原地区也发生了火灾，并伴随着烟雾（4）。

但由于缺乏空气质量数据，呼吸空气污染的人无法知道何时或如何采取行动保护自己。政策制定者也没有数据可供采取行动。

但是由于缺乏空气质量数据，人们在空气污染中的呼吸无法知道何时或如何采取行动来保护自己。政策制定者也没有采取行动的数据。

鉴于这些特定的环境威胁，Afri-SET和AfriqAir希望更好地了解低成本传感器在这些不同环境中的表现。这一过程已经开始于2023年12月举行的介绍空气质量建模基础知识的网络研讨会（可在YouTube上观看），以及由非洲SET和哥伦比亚大学通过美国国务院资助联合主办的空气质量证书课程（5）。

传感器部署和迄今为止的进展。

该项目于2023年9月开始，评估过程将持续六个月。评估期结束后，将在整个非洲大陆部署贡献的传感器。

在正在评估的低成本监测仪中，有5台AirVisual户外空气质量监测仪。虽然该项目中正在评估的一些监测器可能会退还给制造商，但AirVisual户外空气质量监测器将继续部署在非洲大陆，不断向社区提供免费的空气质量数据。


AirVisual户外监测仪部在现场安装。资料来源：IQAir。

未来的道路：未来的目标和打开数据的承诺

尽管该项目已经在进行中，但研究人员希望延长其3年的持续时间。他们还打算通过在东非以及可能的中部和/或南部非洲建立类似的中心来提高其影响力。

AFRI-SET的收集数据将在组织的网站上提供。该中心包含了一种哲学 为世界提供免费的开放数据 ，确保所有人普遍使用空气质量数据。

为了低成本和有效，AFRI-SET和IQAIR同意传感器数据必须始终是免费的。如果制造商要求买家更新其许可证续订以获取空气质量数据，则可能会成本过高。

Hughes博士说：“我们甚至不再用'低成本传感器'一词。” “相反，我们将它们简单地称为'空气传感器，'认识到'低成本'是相对术语。在非洲，在全球北部被认为是低成本的可能是不一样的。”

AFRI-SET和AFRIQAIR在建立该中心的经验下，致力于教育非洲社区有关空气质量的重要性。这些组织希望培训学生和公民科学家，以有效地部署低成本的空气质量传感器。

结论

Afri-SETI和AfriqAir正在进行的复杂而必要的工作旨在解决非洲空气质量监测中的数据差距，促进开放的数据共享，并努力改变政策，使低成本传感器更容易使用。IQAir的AirVisual户外空气质量监测仪将在帮助实现全球可访问的本地空气质量信息的梦想方面发挥关键作用。