到 2028 年,空气监测将成为一个价值 83.3 亿美元的产业

  Fortune Business Insights 预测,2021 年空气质量监测系统的市场规模为 50.2 亿美元,预计到 2028 年将增至 83.3 亿美元。推动市场发展的主要因素是消费者意识的提高、严格的空气质量监测和控制法规,以及公众对减轻健康风险的认识不断提高。

到 2028 年,空气监测将成为一个价值 83.3 亿美元的产业

  市场中的主要参与者专注于提供用于测量特定污染物(也称为“标准空气污染物”)的解决方案,例如空气中存在的二氧化硫、一氧化碳、挥发性有机化合物和一氧化二氮。除其他外,这些污染物使我们呼吸的空气成为公共健康问题。

  在世界各地,十分之九的人呼吸着不健康的空气。这一统计数据令人担忧,特别是考虑到空气污染如何损害人们的健康和缩短寿命时。空气质量差对健康的影响远远超出了心脏和肺部疾病,新的研究还发现它与其他一系列健康影响有联系,包括视力问题、不孕症和长期认知影响。

  2019 年发表的一项全球评论发现,体内几乎每个细胞都会受到不良空气的影响,从而增加患自身免疫性疾病的风险。

  现在,维罗纳大学的研究人员发现,长期暴露在高水平的污染空气中,患类风湿性关节炎的风险会增加约 40%,患克罗恩病和溃疡性结肠炎等炎症性肠病的风险会增加 20%,患狼疮等结缔组织疾病的风险会增加15%。

  据世界卫生组织 (WHO) 称,呼吸被污染的空气每年导致700万人过早死亡,并可能增加新冠肺炎感染的风险。

  燃烧天然气、煤炭和石油导致的死亡人数是全球交通事故的三倍。2020 年,绿色和平的一项研究计算了空气污染的经济成本:2.9 万亿美元,相当于当时世界 GDP 的 3.3%。

  然而,缺乏数据阻碍了有意义的、有针对性地减少污染的行动。OpenAQ——一个致力于共享露天空气质量数据的非营利组织发现,世界上只有一半的政府收集或共享此类数据。许多人将此归因于缺乏提供此类数据所需的财务资源和专业知识。

  然而,去年在英国伦敦金融城开展的一个试点项目证明,低成本的物联网等新兴技术可以生成有关空气污染的有用数据和见解,并将我们所了解到的一切整合到一个可负担的计划中,以帮助城市实现其清洁空气目标。

  伦敦5 所小学的 250 多名儿童获得了可穿戴传感器,在五个上学日期间,他们可以携带这些传感器上学和放学。在整个项目过程中,孩子们也成为了“科学家”,通过使用带有先进空气质量传感器的特殊背包来帮助测量空气污染。此外,研究人员还在车辆、灯柱和建筑物中安装了传感器。

  Breathe London的低成本监测生成了可靠的数据,使我们能够获得与整个网络中参考水平监测器相当的洞察力,并有助于更详细地了解伦敦的污染情况。对于所有希望收集或共享露天空气质量数据的国家政府来说,低成本传感器和移动监测是生成有用和可靠数据的有效选择。通过显示何时何地污染严重的超本地数据,城市可以实施有针对性的干预措施,并确保资金到达受空气污染健康影响最严重的社区。

  物联网使解决方案更易获得

  物联网技术的发展引入了一系列相对便宜的空气质量和污染传感器。虽然许多低成本的物联网传感器没有固定监测站提供的精度高,但它们仍然可以很好地指示空气质量和污染。

  这项技术带来的好处包括:

  ◆ 更大的覆盖范围。物联网解决方案允许您在广阔的地理范围内测量空气质量,而无需额外的员工相关成本或测量开销。

  ◆ 降低成本。物联网空气质量和污染传感器是固定监测站的经济高效替代品,可以作为任何整体环境管理解决方案的一部分。

  ◆ 更好地识别污染热点和问题区域。该系统覆盖范围广,可以识别可能需要进一步调查的异常情况或污染爆发。

  ◆ 制定更好政策和决策的可能性。城市规划者、人口健康、教育领导者和交通管理人员可以利用空气质量数据来制定政策,并影响决策。

  ◆ 更好的结果。糟糕的空气质量和污染水平与各种健康状况和预期寿命有关。测量空气质量是解决方案的第一部分。

  ◆ 更大的透明度。许多机构选择与其居民和企业公开分享空气质量信息。这提高了透明度,并获得了人们的支持,以支持积极的环境保护举措,并帮助解决气候问题。

  当遵循这些设备的规划、部署和维护的推荐实践时,可以有效地使用低成本的监测网络来填补城市环境中存在的空气质量监测空白,并描绘出更完整的空气质量视图,并提供了在人口越来越多、污染越来越严重的地区保护人类健康所急需的数据点。

  室内监测

  由于智能家居/绿色建筑的日益普及,室内监测解决方案的需求预计也将大幅增加。空气污染监测领域的技术进步,以及石化和发电行业的持续扩张也将为市场创造机会。

  在这里,物联网也是一个促进因素,主要是因为它可以与已经在工作场所中(无论是在工业、农业还是任何其他经济活动领域)使用的监控解决方案集成。

  我们多达 90% 的时间都是在室内度过。与室外空气不同,室内空气往往会被不断循环利用,导致污染物滞留在这些密闭的空间中。

  室内空气质量 (IAQ) 泛指建筑物内可能影响人类健康、舒适度或工作绩效的环境特征。这些IAQ特征包括室内空气中污染物的浓度,以及温度和湿度。

  有效的 IAQ 测量可降低与室内糟糕空气质量相关的健康风险,为人们的健康成长创造更安全、更和谐的环境。

  与室内空气质量差相关的典型症状包括眼睛、鼻子和喉咙发炎、头痛、恶心、头晕和疲劳。在某些情况下,暴露于室内污染空气会导致急性和慢性呼吸道疾病,包括哮喘、肺癌、肺炎、全身性高血压、慢性阻塞性肺病(COPD)、军团病和湿热病。

  如今,新冠肺炎疫情将IAQ监测带到了重要位置,因为它在最大限度地减少学校、办公室和餐馆的病毒传播方面发挥着至关重要的作用。

  除了实施社交距离措施外,建筑业主和管理商还需要利用一系列工具和策略来优化建筑运营绩效,以让租户有信心安全返回工作场所。根据科学研究,提高室内空气质量在减少病毒传播方面的效果与为50-60%的人口接种疫苗一样有效。

  通过有效监测室内空气质量,雇主可以确保员工享有更健康、空气更清洁、不含潜在有害化学物质和污染物的空间。结果,提高了员工保留率和生产力水平并减少了缺勤率。

  室内空气质量差的常见来源包括维护不善的暖通空调系统、木柴炉和煤炉、无排气管的燃气加热器、环境中的烟草烟雾和车辆尾气排放。在设计或管理建筑物时,重要的是要考虑建筑材料、地毯、家具以及溶剂或清洁产品的选择。此外,通风也非常重要,因为通风不良的空间(以及温度和湿度等环境因素)会放大污染物的浓度。

  精确的室内空气质量监测可以提醒居民和业主注意污染的程度和性质,以便及时采取补救措施。

  室内空气质量监测的一些典型应用包括:

  ◆ 室内空气质量投诉的调查及分析

  ◆ 暖通空调性能监测

  ◆ 空气质量工程分析

  ◆ 霉菌的检测与校正

  ◆ 健康和舒适度评估

  空气中的可吸入气体和颗粒物是导致室内空气质量差的主要来源。让我们来看看:

  ◆ 污染物:二氧化碳

  传感器:二氧化碳

  主要来源:病态建筑综合症 (SBS)、建筑过度使用和通风不良

  潜在健康影响:疲劳;刺激眼睛、鼻子和喉咙;头痛胸部不适;呼吸道症状

  ◆ 污染物:一氧化碳

  传感器:一氧化碳

  主要来源:不通风或有故障的燃气器具、燃木和燃煤的炊具、烟草烟雾和汽车尾气排放

  潜在健康影响:头痛、恶心、心绞痛、视力和精神功能受损,高浓度时致命

  ◆ 污染物:烟草烟雾

  传感器:COPM

  主要来源:香烟、雪茄和烟斗

  潜在健康影响:儿童呼吸道刺激、支气管炎和肺炎;肺气肿、肺癌和心脏病

  ◆ 污染物:有机化学物质

  传感器: VOC

  主要来源:气溶胶喷雾剂、溶剂、胶水、清洁剂、杀虫剂、油漆、驱虫剂、空气清新剂、干洗剂和处理过的水

  潜在健康影响:刺激眼睛、鼻子和喉咙;头疼;失去协调性;肝、肾和脑损伤;各种类型的癌症

  ◆ 污染物:臭氧

  传感器:O3

  主要来源:近地面臭氧进入室内环境;空气处理系统故障;以及办公室复印机和打印机

  潜在健康影响:刺激眼睛、鼻子和喉咙;咳嗽;胸部不适;肺功能减退;呼吸急促

  ◆ 污染物:氮氧化物

  传感器:NO 2

  主要来源:通风不良或故障、燃气器具、汽车尾气排放

  潜在健康影响:刺激眼睛、鼻子和喉咙;儿童呼吸道感染增加

  ◆ 污染物:TSP(总悬浮颗粒) PM 2,5(可吸入部分 ≤ 2,5 μm) PM 1(颗粒 ≤ 1,0 μm)

  传感器:PM

  主要来源:香烟、木柴和煤炉、壁炉、气溶胶和家居灰尘

  潜在健康影响:刺激眼睛、鼻子和喉咙;对呼吸道感染和支气管炎的易感性增加;肺癌

  ◆ 污染物:甲醛

  传感器:CHCO

  主要来源:木制品,例如胶合板和中密度纤维板;家具; 墙纸; 耐用的印花面料

  潜在健康影响:刺激眼睛、鼻子和喉咙;头痛; 过敏反应; 癌症

  室内空气污染物的主要来源和潜在的健康影响包括:

  ◆ 污染物:生物因子(细菌、病毒、真菌、动物皮屑、尘螨)

  主要来源:家居灰尘;宠物;床上用品;空调、加湿器和除湿器保养不良;潮湿的建筑;家具

  潜在健康影响:过敏性反应;哮喘; 刺激眼睛、鼻子和喉咙;湿气、流感等传染病

  ◆ 污染物:石棉

  主要来源:绝缘材料、防火材料和隔音材料损坏或退化

  潜在健康影响:石棉肺、肺癌、间皮瘤和其他癌症

  ◆ 污染物:铅

  主要来源:含铅油漆或明火燃烧;家居灰尘

  潜在健康影响:神经和脑损伤,尤其是儿童;贫血; 肾脏损害; 生长迟缓

  ◆ 污染物:氡

  主要来源:建筑物下的土壤、一些土源性建筑、材料和地下水

  潜在健康影响:肺癌

  由于对室内糟糕空气质量的风险意识的提高,世界各国政府一直在收紧标准,并要求建筑业主监测室内空气质量。到目前为止,公共场所和办公楼的标准已经提高了,而且未来有可能会扩展到新建的住宅楼。

  认识到促进健康室内空气的必要性,国际绿色建筑组织制定了 WELL 和 LEED 等标准。这些标准为建筑、住宅、商业(包括办公室、购物中心、学校、机场、医院等)和工业的建筑商和业主提供了基准,创建一个框架,以确保更健康的结果和更可持续的设计。

  评估室内空气质量的主要方法有两种:

  ◆ 实时(持续)测量。 实时监测器可用于检测污染源,提供全天污染物水平变化的信息。

  ◆ 集成采样和后续实验室分析。综合样本通常在8小时工作日内采集,可提供特定污染物总暴露水平的信息。

  安装物联网传感器极大地促进了以上两者。这就解释了为什么在许多地方,LoRaWAN 标准已成为室内空气质量监测首选基础设施的原因所在。

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