Как Китай борется с загрязнением воздуха с помощью больших данных

Время чтения: 4 минут

Мэтт Уитни и Ху Цинь

Значительный прогресс, хотя и кратковременный, был достигнут в улучшении качества воздуха в Пекине в преддверии Олимпийских игр 2008 года.
Пять лет спустя правительство Китая запустило общенациональный план действий по мониторингу качества воздуха и сбору данных.
Пилотный проект в городе Цанчжоу направлен на использование этих больших данных с помощью платформы, которая обнаруживает горячие точки загрязнения воздуха и отправляет информацию через приложение сотрудникам правоохранительных органов.

Олимпийские игры 2008 года в Пекине ознаменовали начало значительных действий правительства Китая по улучшению качества воздуха. Были высказаны опасения по поводу воздействия загрязнения воздуха на спортивные результаты, и была введена волна ограничений на загрязняющую деятельность, в то время как город находился в центре всеобщего внимания. Перед Играми, Было выведено из эксплуатации 300,000 XNUMX автомобилей с высоким уровнем загрязнения, основные строительные работы были остановлены, а сотни заводов и электростанций были остановлены.

Это привело к необычайным изменениям. Качество воздуха во время Игр улучшилось примерно на 30% по сравнению с предыдущим годом. Даже это краткосрочное улучшение привело к значительной пользе для здоровья: в городах в Пекине и его окрестностях, наложенных на эти ограничения, наблюдалось снижение количества смерть от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний.

Хотя эти меры были недолговечными - качество воздуха вскоре ухудшилось после снятия ограничений после Игр - они показали, что возможно при согласованных действиях.

Пять лет спустя китайское правительство объявило свою «войну загрязнению», запустив национальный план действий. Это привело к появлению множества новых мер, включая более эффективное регулирование деятельности, загрязняющей окружающую среду, перемещение заводов из населенных пунктов и предоставление государством субсидий фермерам, чтобы препятствовать сжиганию сельскохозяйственных культур.

Эти меры оказали долгосрочное воздействие. В период с 35 по 2013 год качество воздуха в сильно загрязненных городах северного Китая улучшилось на 2017%. Это свидетельствует о значительном прогрессе, но Китай по-прежнему имеет серьезные проблемы с качеством воздуха. Среднегодовая концентрация мелких твердых частиц (PM2.5) в Китае составила 57 микрограммов на кубический метр в 2017 году, что почти в шесть раз больше, чем предполагалось. Всемирная организация здравоохранения считается допустимыми пределами. Плохое качество наружного воздуха приводит к более 1 миллиона случаев смерти по всему Китаю каждый год.

Дальнейшие улучшения будут становиться все сложнее, поскольку самые простые действия уже выполнены. Эффективное нацеливание будущих нормативных требований требует надежных данных об источниках загрязнения воздуха, подкрепленных строгим контролем за соблюдением любых новых нормативных требований.

С этой целью китайское правительство значительно улучшило охват мониторов качества воздуха. Количество федеральных станций мониторинга в Китае почти утроилось с 2012 по 2020 год. 661 - 1,800. Это в дополнение к тысячам станций мониторинга, управляемых и финансируемых через местное правительство. Теперь проблема не в доступности данных, а в знании того, как их лучше использовать.

Чтобы полностью раскрыть потенциал этих данных, был запущен пилотный проект в городе Цанчжоу, городе с населением более 7 миллионов человек в загрязненном районе Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй. Пилотный проект, проводимый Фондом защиты окружающей среды (EDF) в партнерстве с Пекинским институтом больших данных по окружающей среде Хуандин и муниципальным правительством, объединяет несколько источников данных о качестве воздуха, чтобы помочь городским регулирующим органам обеспечить соблюдение правил качества воздуха.

Перед запуском проекта в прошлом году городские правоохранительные органы проводили выборочные выборочные проверки городских строительных, промышленных и коммерческих объектов, чтобы гарантировать соблюдение правил качества воздуха, подобно тому, как сотрудники по безопасности пищевых продуктов могут посещать ресторан, чтобы проверить его чистоту. Это было неэффективно: только 6-7% посещений сайтов приводили к обнаружению нарушений.

Сегодня команда создала новую платформу данных, которая собирает данные в реальном времени для отображения качества воздуха в этом городе. Он «заполняет пробелы» между стационарными государственными станциями мониторинга с использованием мобильных инструментов, установленных на 50 такси, которые ежедневно преодолевают расстояние в 5,000 3 км. Каждый прибор выполняет измерения каждые XNUMX секунды, что приводит к огромному объему данных и гиперлокальному обзору качества воздуха в городе в режиме реального времени.

Пространственное покрытие системы мониторинга такси. Изображение: Фонд чистого воздуха

Собирая все эти данные вместе, платформа автоматически обнаруживает очаги загрязнения и передает эту информацию сотрудникам правоохранительных органов через простое приложение.

Результаты поразительны. В течение трех месяцев после запуска новой платформы источники выбросов были обнаружены сотрудниками правоохранительных органов в 70% посещений горячих точек - в 10 раз больше, чем при предыдущем рандомизированном подходе. Ежемесячно инспекторам сообщается о более чем 400 горячих точках, и этот показатель, вероятно, улучшится по мере продолжения тестирования системы.

Это наглядно демонстрирует жизнеспособность и рентабельность гиперлокального мониторинга качества воздуха и его потенциал для поддержки целевого контроля качества воздуха. Система предназначена для воспроизведения и может помочь другим городам в Китае и во всем мире решить проблему отсутствия возможностей для обеспечения соблюдения правил качества воздуха.

Это также показывает ценность инвестиций в технологии мониторинга качества воздуха, которые заметно половина национальных правительств мира терпит неудачу делать вообще. Поскольку более 90% населения мира дышит небезопасным воздухом и в результате ежегодно преждевременно умирает 4.2 миллиона человек, правительства должны срочно осознать проблему загрязнения воздуха и инвестировать в технологии, которые могут помочь им решить эту проблему.

Хотя меры, введенные Пекином в связи с Олимпийскими играми, были временными, они проложили путь для последующих действий китайского правительства и показали, как можно улучшить качество воздуха после сокращения выбросов загрязняющих веществ. Достижения в области анализа данных могут информировать правительства о том, на чем следует сосредоточить действия, и помогают регулирующим органам обеспечивать выполнение политики. Награды за очистку нашего воздуха того стоят: это приводит к почти немедленному улучшению здоровья населения и прямому сокращению деятельности, загрязняющей окружающую среду, которая способствует климатическому кризису.

Перекрестный пост от Всемирный экономический форум