تظهر طريقة جديدة لرصد التلوث في مدن مختلفة حول العالم: أجهزة استشعار للمواطنين لقياس جودة الهواء تُثبّت هذه الأجهزة في المنازل والمدارس والحدائق والمباني العامة، وتُوفّر بيانات آنية على مستوى الحي. يُتيح هذا النوع من المبادرات لأي ساكن معرفة ما يتنفسه، تقريبًا في كل حي.
تم تطوير أحد أكثر المشاريع التوضيحية في بلدية سان بيدرو جارزا غارسياوالتي أطلقت شبكة رصد البيئة للمواطنين يعتمد هذا النظام على أجهزة منخفضة التكلفة مزودة بتقنية الليزر. ورغم أنه حالة من أمريكا اللاتينية، إلا أن نهجه مثير للاهتمام بشكل خاص للمدن في إسبانيا وأوروبا التي تسعى إلى استكمال المحطات الرسمية بشبكات استشعار موزعة يقودها المجتمع.
شبكة استشعار المواطنين: نموذج للرصد البيئي الموزع
تتمحور المبادرة حول شبكة عدادات مثبتة في العقارات الخاصة والأماكن العامةإنشاء خريطة مفصلة للغاية لتلوث الهواء. تم توزيع الوحدات الأولى على السكان والمدارس والحدائق العامة والمباني البلدية، بهدف توسيع نطاق التغطية تدريجياً.
في هذه التجربة التجريبية، تم توزيع ما يلي 37 جهاز استشعار من إجمالي 200 وحدة متوقعةتُدار من قبل إدارة البيئة المحلية. ويُقدر الاستثمار الأولي بحوالي ما يقرب من 700.000 ألف بيزو مكسيكيوقد سمح لنا ذلك بتوفير المعدات لـ 16 جارًا، وخمس مدارس، وأربع حدائق، وعشرة مبانٍ عامةوبذلك يتم دمج البيانات من المناطق السكنية والمناطق الخضراء والمساحات المؤسسية.
تتمثل فلسفة البرنامج في أن المواطنين أنفسهم هم من يجب أن يقوموا بذلك "تبني" مستشعرًا ويضعونها في منازلهم أو في مقر منظماتهم، ملتزمين بإبقائها قيد التشغيل. ويمكن نقل هذا النموذج من المسؤولية المشتركة بين الإدارة والمجتمع بسهولة إلى البلديات الأوروبية، حيث تزداد أهمية تعاون المواطنين في القضايا البيئية.
ولضمان فائدة البيانات، وضعت السلطات بعض المعايير. الحد الأدنى لمتطلبات التركيبتُعطى الأولوية للمنازل أو المباني ذات العائلة الواحدة التي تحتوي على نقاط تثبيت يزيد ارتفاعها عن مترين والتي لا تكون متصلة بـ مصادر التلوث المباشرة مثل المحارق أو المنشآت الصناعية الثقيلة، وبالتالي منع تشويه القياسات.
كيف تعمل هذه المستشعرات وما هي الملوثات التي تقيسها؟
المعدات المثبتة هي أجهزة استشعار فائقة المحليةصُممت هذه الأجهزة لتسجيل جودة الهواء بدقة متناهية في بيئة محددة للغاية: شارع، أو حي سكني، أو حديقة صغيرة. وعلى عكس محطات القياس المرجعية الرسمية التي تغطي مساحات أوسع، تركز هذه الأجهزة على وصف ما يحدث في أماكن سكن الناس.
تتضمن التقنية المستخدمة عدادات ليزرية للجسيمات الدقيقةمع إيلاء اهتمام خاص لـ PM2.5أي الجسيمات العالقة التي يبلغ قطرها 2,5 ميكرون أو أقل. وتُعدّ هذه الجسيمات مصدر قلق بالغ على الصحة، إذ يمكنها اختراق الجهاز التنفسي بعمق، بل والوصول إلى مجرى الدم.
يدمج كل مستشعر قناتان لقياس الليزر تقوم هذه الأجهزة بحساب الجسيمات الموجودة في الهواء بشكل مستمر وحساب تركيز الجسيمات الدقيقة PM2.5. يتيح استخدام عدادين مقارنة القراءات. الكشف عن الحالات الشاذة المحتملةتحسين موثوقية البيانات مقارنة بالأنظمة أحادية القناة.
بالإضافة إلى الجسيمات، تجمع هذه الأجهزة معلومات بيئية إضافية مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجويتُستخدم هذه المعايير لضبط القياسات ووضعها في سياقها، حيث أن الظروف الجوية تؤثر بشكل مباشر على انتشار الملوثات الجوية.
الاتصال هو أيضاً أمر أساسي: ترتبط أجهزة الاستشعار بـ شبكة الواي فاي الخاصة بالمكان الذي تم تثبيتها فيه ويتم إرسال البيانات تلقائيًا إلى قاعدة بيانات مركزية. ومن هناك، تتم معالجة المعلومات ونقلها إلى خريطة جودة الهواء العالميةحيث يتم تلوين المناطق وفقًا لمستوى التلوث المسجل، مما يسمح بقراءة سريعة وسهلة الوصول.
بيانات فورية للأحياء والمدارس والحدائق
من أهم إسهامات هذا النوع من المشاريع القدرة على تقديم معلومات فورية على نطاق محلي للغايةبينما تحتوي الشبكات الرسمية عادةً على عدد قليل من المحطات في كل مدينة، يهدف هذا النوع من البرامج إلى نشر عشرات أو مئات من أجهزة الاستشعار الخاصة بالمواطنينالحصول على صورة أكثر تفصيلاً بكثير عن التلوث الحضري.
في الحالة الموصوفة، تُظهر النتائج الأولية أنه من الممكن الجمع بين المناطق السكنية ذات الدخل المرتفع، والأحياء ذات الطبقة العاملة، والمناطق التجارية ضمن نفس الشبكة، بحيث يمكن تصور الاختلافات في التعرض للتلوث بين البيئات المختلفة في نفس المدينة.
وتلعب المؤسسات التعليمية أيضاً دوراً رائداً، لأن انضمت المدارس والمعاهد إلى الشبكة من خلال تركيب أجهزة استشعار في منشآتهم. لا يسمح هذا التكامل بمراقبة الهواء الذي يتنفسه الأطفال خلال ساعات الدراسة فحسب، بل يفتح الباب أيضًا لـ مشاريع تعليمية حيث يقوم الطلاب بتحليل البيانات ويتعلمون عن التلوث والصحة البيئية.
تشكل الحدائق الحضرية والمساحات الخضراء عنصراً أساسياً آخر. وضع أجهزة الاستشعار في مساحات ترفيهية ومناطق للمشي يساعد ذلك في التحقق مما إذا كانت تعمل بالفعل كـ "رئة" حضرية، ويسمح للمواطنين باختيار أوقات الاستخدام التي يكون فيها مستوى التلوث في أدنى مستوياته، وهو أمر يمكن تعميمه على العديد من البلديات الإسبانية والأوروبية التي تعاني من مشاكل مرورية وحالات تلوث عرضية.
أما المباني العامة، فتصبح العقد الاستراتيجية من حيث موقعها واستقرارها على المدى الطويل، يمكن أن تعمل قاعات البلديات أو المراكز المجتمعية أو المكتبات كنقاط مرجعية ثابتة، مكملةً القياسات التي تُجرى في المنازل الخاصة، والتي قد تتغير أحيانًا إذا انتقل السكان أو قاموا بتجديد منازلهم.
مشاركة المواطنين وإمكانية تكرارها في إسبانيا وأوروبا
وبعيداً عن التكنولوجيا، تكمن قيمة هذه الأنواع من البرامج في المشاركة المباشرة للمواطنينإن فكرة "تبني جهاز استشعار" تجعل الجيران أو المعلمين أو قادة الجمعيات جزءًا نشطًا من نظام الرصد البيئي، وهو أمر يتناسب تمامًا مع السياسات الأوروبية للمشاركة وعلم المواطن.
يُعد هذا النهج مثيرًا للاهتمام بشكل خاص بالنسبة للمدن في إسبانيا ودول أوروبية أخرى لديهم بالفعل محطات رسمية، لكنهم يرغبون في تكثيف شبكة القياس. ويمكن لأجهزة الاستشعار التي يضعها المواطنون أن تعمل كـ مكمل للشبكات المعتمدةتقديم معلومات أكثر تفصيلاً دون استبدال المعايير التنظيمية، التي لا تزال من مسؤولية المحطات المعتمدة.
علاوة على ذلك، فإن نشر البيانات في منصات مفتوحة وخرائط تفاعلية يُسهّل هذا النظام على أي شخص، من هاتفه المحمول أو حاسوبه، التحقق من جودة الهواء في شارعه، ومقارنة الأحياء، أو تحليل كيفية تغيرها على مدار اليوم. ويمكن لهذه الشفافية أن تؤثر على القرارات اليومية، مثل اختيار الطريق إلى العمل أو أفضل وقت لممارسة الرياضة في الهواء الطلق.
تُظهر التجارب المستقاة من الشبكات القائمة أنه مع الدعم المؤسسي المعتدل و مجتمع مستعد للتعاونمن الممكن نشر أنظمة مراقبة المواطنين بتكاليف منخفضة نسبياً، مع تعزيز الضغط الاجتماعي في الوقت نفسه لتنفيذ سياسات خفض الانبعاثات.
تحديات وفرص شبكات الاستشعار المدنية
على الرغم من شبكات أجهزة استشعار للمواطنين لقياس جودة الهواء إنها توفر مزايا عظيمة، ولكنها تطرح أيضاً تحديات يجب على أي مدينة أوروبية أو إسبانية مراعاتها قبل تطبيق هذا النموذج. أحد أبرز هذه التحديات هو جودة البيانات ومعايرتهالأن العديد من هذه الأجهزة لا تحقق، بمفردها، مستوى الدقة المطلوب من المحطات الرسمية.
لحل هذه المشكلة، يُنصح بإنشاء بروتوكولات المقارنة مع المحطات المرجعيةقم بتطبيق خوارزميات التصحيح وإجراء الصيانة الدورية. وبهذه الطريقة، تظل البيانات من شبكة المواطنين صالحة، وإن لم تكن بديلاً عن القياسات الرسمية. الكشف عن الأنماط، ونقاط التلوث الساخنة، والتغيرات الساعية.
التحدي الآخر هو استمرارية المشروع على المدى المتوسط والطويليجب أن يترافق الحماس الأولي للمجتمع مع آليات دعم فني واستبدال المعدات عند تعطلها، بالإضافة إلى تمويل مستقر. وتشير التجارب مع الشبكات المحلية إلى أن الجمع بين ميزانيات البلديات والمساعدات الإقليمية والتعاون مع الجهات الخاصة يمكن أن يضمن هذا الاستقرار.
في الوقت نفسه، تتطلب إدارة البيانات منصات قوية وسهلة الاستخداميُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لكلٍّ من الفنيين والمستخدمين غير المتخصصين. فالواجهة الواضحة، المزودة برموز لونية وشروحات مبسطة لمستويات جودة الهواء، ضرورية لضمان عدم اقتصار المعلومات على الخبراء فقط.
وأخيرًا، يعتمد نجاح هذه البرامج إلى حد كبير على مهارات التواصل والتدريبتساعد المحادثات في المدارس وورش العمل في الأحياء والحملات الإعلامية والتواجد في وسائل الإعلام المحلية على تشجيع المزيد من الناس على تركيب أجهزة الاستشعار وتفسير النتائج والمطالبة بسياسات عامة تقلل التلوث من مصدره.
تُظهر تجربة شبكات مراقبة البيئة التي يديرها المواطنون والمبنية على أجهزة استشعار محلية للغاية أنه مع مزيج مناسب بفضل تقنية الليزر، واتصال الواي فاي، ومشاركة المجتمع، والدعم المؤسسي، من الممكن إنشاء خرائط مفصلة للغاية لجودة الهواء في في الوقت الحقيقييتماشى هذا النهج تماماً مع أولويات العديد من المدن في إسبانيا وأوروبا التي تسعى إلى هواء أنظف واتخاذ قرارات مدروسة. المعطيات الموضوعية.
