Laut Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation ist die Luftverschmutzung eine unsichtbare Gefahr, die jährlich für sieben Millionen vorzeitige Todesfälle verantwortlich ist.
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- Dünne Sensoren auf unserer Haut oder in unserer Kleidung können uns vor Umweltgefahren warnen
Eine neue Generation tragbarer High-Tech-Geräte in Kombination mit unseren Mobiltelefonen macht diese Gefahr jedoch deutlich, sodass die Benutzer sie in Echtzeit sehen können.
Persönliche Umweltmonitore messen die Luftqualität und andere Umweltdaten und leiten diese Informationen an Benutzer weiter, die sonst möglicherweise keine Ahnung haben, was sie gerade atmen. Mit Informationen bewaffnet, könnten Träger nach sauberer Luft suchen, indem sie eine bestimmte Straße verlassen oder das Fenster zu einem rauchigen Raum öffnen.
Aber diese Geräte können auf Makroebene noch nützlicher sein, da sie Wissenschaftlern, die sie zur Abbildung unserer sich ständig ändernden Exposition gegenüber Schadstoffen und UV-Strahlen verwenden, Datenmengen liefern, die noch nie verfügbar waren. Dies kann den politischen Entscheidungsträgern helfen, diese Probleme an den Orten anzugehen, an denen sie die Menschen am meisten verletzen.
Mark Nieuwenhuijsen vom Zentrum für Forschung in Umweltepidemiologie in Barcelona (Spanien) verwendet tragbare Monitore, um die Luftverschmutzung auf bisher nicht mögliche Weise zu messen und abzubilden.
„Die derzeitige Methode zur Messung der Luftverschmutzung in Städten besteht darin, irgendwo in der Stadt einen Luftverschmutzungsmonitor einzurichten und davon auszugehen, dass alle Menschen diesem Grad der Luftverschmutzung ausgesetzt sind“, erklärt er. „Wir wissen jedoch, dass es große Schwankungen gibt, da die Ebenen in der Nähe von Straßen viel höher sind als weiter entfernt. Die Menschen bewegen sich in der Stadt und indem sie [nachverfolgen] und ihnen einen kleinen Luftverschmutzungssensor geben, können wir sehen, wie hoch die Luftverschmutzung ist, wo sie sind. Sie variieren erheblich und sind nicht mit dem Luftreinhalte-Monitor in der Stadt identisch. “
Kennen Sie Ihre Umgebung
Um die Nachfrage von umweltbewussten Verbrauchern und neugierigen Wissenschaftlern zu befriedigen, ist eine Reihe dieser Umweltüberwachungsgeräte erschienen.
TZOA ist ein glänzender, juwelenähnlicher Sensor, der an Ihrer Kleidung oder Handtasche befestigt werden kann, um Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Umgebungslicht und UV-Strahlung (Sonneneinstrahlung) zu messen - Daten, die über eine Smartphone-App übertragen werden Echtzeit-Lesungen. (TZOA) 
AirBeam ist ein handflächengroßes Gerät, das an einem Trageband getragen wird und mithilfe von Lichtstreuung Partikel mit einer Partikelgröße von 2, 5 misst, die klein genug sind, um durch die Lunge in den Blutkreislauf zu gelangen. (AirBeam / Kickstarter) 
Der Lapka PEM (Personal Environment Monitor) ist eine elegante Suite winziger Sensormodule, die an Handys und anderen Geräten angebracht werden, um Hintergrundstrahlung, elektromagnetische Feldstärke und Luftfeuchtigkeit zu messen. (Lapka) 
Das Clarity-Gerät ist ein kostengünstiges Modell, das mit einem Karabinerhaken an Ihrer Tasche oder Ihrem Gürtel befestigt werden kann. (Klarheit) 
Der microAeth ist ein schwarzer Carbon-Aerosolmonitor im Taschenformat. (AethLabs) TZOA ist ein glänzender, juwelenähnlicher Sensor, der an Ihrer Kleidung oder Handtasche befestigt werden kann, um Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Umgebungslicht und UV-Exposition (Sonne) zu messen Streaming zur zugehörigen Smartphone-App des Trägers, die dann Echtzeit-Messwerte liefert. Der Träger kann diese Informationen verwenden, um Maßnahmen zu ergreifen, z. B. um eine Weile der Sonne auszusteigen oder sich in einem Raum mit besserer Raumluftqualität aufzuhalten. Sobald die Geräte in großem Umfang in Umlauf sind, plant TZOA, Daten in eine Cloud zu streamen, in der für alle Benutzer frei verfügbare Umgebungskarten erstellt werden.
Ebenso ist ein Gerät namens AirBeam, das über eine Kickstarter-Kampagne erhältlich ist, aber noch nicht in Serie für den Einzelhandelsverkauf hergestellt wird, für den Betrieb auf einer Open-Source-Plattform namens Air Casting ausgelegt. Das handflächengroße, farbenfrohe Gerät wird an einem Trageband getragen. Mithilfe der Lichtstreuung werden Partikel gemessen, die klein genug sind, um durch die Lunge in den Blutkreislauf zu gelangen. Außerdem werden Daten von einzelnen Benutzern auf der ganzen Welt gesammelt, um sowohl stark verschmutzte Hotspots als auch sauberere alternative Standorte zu ermitteln. AirBeam entwickelt auch ein aufsteckbares LED-Gerät, den LiteBeam, das den Träger und andere Personen in der Umgebung auf Verschmutzung aufmerksam macht, indem es je nach Luftqualität in verschiedenen Farben leuchtet - von einem „klaren“ Grünton bis zu einem roten Alarm .
Der Lapka PEM (Personal Environment Monitor), der 2012 als eines der ersten Geräte auf den Markt kam, ist eine elegante Suite winziger Sensormodule, die sich wie ein kleines 3D-Puzzle zusammenfügen und einzeln an Handys und andere Geräte angebracht werden können Geräte zur Messung von Hintergrundstrahlung, elektromagnetischer Feldstärke und Luftfeuchtigkeit. Das Gerät vergleicht die aktuellen Werte mit normalen Basiswerten für Standorte wie z. B. ein typisches Haus, eine Straße oder eine Flugzeugkabine. Die Lapka PEM soll mithilfe eines Messaufsatzes, mit dem der Nitratgehalt verschiedener Lebensmittel abgelesen und mit Benchmark-Werten verglichen werden kann, sogar die Echtheit von Bioprodukten messen.
Diese hochmodernen Geräte sind mit Preisen von mehreren hundert US-Dollar ausgestattet, die den Einsatz auf relativ wohlhabende Wissenschaftler beschränken und einen Großteil der Entwicklungsländer ausschließen. Das Clarity-Gerät, das mit einem Karabiner an Ihrer Tasche oder Ihrem Gürtel befestigt wird, ist ein kostengünstiges Modell, das diese Dynamik ändern und es ermöglichen soll, die Luftqualität an einigen der weniger wohlhabenden, aber stark verschmutzten Orten der Welt massenweise zu überwachen in Ländern wie China und Indien. Während der Reise nimmt Clarity regelmäßig Proben der Umgebungsluft auf und setzt einen winzigen optischen Scanner ein, um die Schadstoffpartikel zu identifizieren. Das Gerät, das von Studenten der University of California in Berkeley entwickelt wurde, kann ab sofort reserviert werden und wird voraussichtlich im Laufe des Jahres 2015 zu einem Richtpreis von 50 bis 75 US-Dollar erhältlich sein.
CITISENSE - Human Pollution Monitors kartografieren ihre städtischen Umgebungen
In Europa sind große Anstrengungen unternommen worden, um diese Technologie für die wissenschaftliche Forschung einzusetzen. Am 10. März traf sich das CITISENSE-Konsortium, eine Gruppe von 29 Institutionen aus 14 Nationen, von akademischen Think Tanks bis hin zu Technologie-Start-ups, in Barcelona, um die letzten Vorbereitungen für die Einführung von „Bürgerobservatorien“ in neun Städten zu treffen: Barcelona, Belgrad, Edinburgh, Haifa, Ljubljana, Oslo, Ostrava, Wien und Vitoria. Dieses von der Europäischen Kommission finanzierte Projekt, das 2012 gestartet wurde, wird tragbare Sensoren in die Hände der lokalen Bevölkerung in den teilnehmenden Städten geben, um die Bedingungen, denen sie ausgesetzt sind, besser zu verstehen. Die Initiative zielt darauf ab, die Bewohner zu befähigen, indem sie die Werkzeuge zur Bewertung ihrer eigenen Umgebung erhalten. Sie können also Maßnahmen ergreifen, um diese bei Bedarf zu verbessern.
Im Rahmen des Programms bewaffneten Mark Nieuwenhuijsen und seine Kollegen 50 Schulkinder mit Smartphones, die ihren Standort und ihre körperliche Aktivität (mit der CalFit-App) aufzeichneten, und einem tragbaren microAeth-Detektor, um den Rußgehalt der Luft kontinuierlich zu überwachen - eine Schlüsselkomponente der Rußverschmutzung . Der microAeth ist eine Taschenversion größerer Aerosolmonitore aus schwarzem Kohlenstoff. Es sammelt Luftproben auf einem Teflon-beschichteten Glasfaserfilter und führt eine Echtzeit-Analyse des Rußgehalts durch, indem Änderungen der Absorptionsrate des durch die Probe geleiteten Lichts gemessen werden.
Die Ende Januar in Environmental Science & Technology veröffentlichte Studie untersuchte, inwieweit die Belastung der Menschen im Laufe des Tages variiert, und prüfte, inwieweit die Modelle zur Abschätzung der Verschmutzung mit unseren tatsächlichen Erfahrungen übereinstimmen. Einige faszinierende Ergebnisse kamen ans Licht.
"Wir haben festgestellt, dass die Luftverschmutzung von [Kindern], die von zu Hause zur Schule oder zurück gereist sind, doppelt so hoch war wie zu Hause oder in der Schule", sagt Nieuwenhuijsen. "Auch die Belastung der Schule war höher als zu Hause."
Diese Art von Erkenntnissen, die deutlich machen, wie wir und unsere Angehörigen der Umweltverschmutzung ausgesetzt sind, sind motivierend. Laut Nieuwenhuijsen können tragbare Umweltmonitore das Bewusstsein der Menschen für Umweltverschmutzung so stark steigern, dass sie gezwungen sind, Maßnahmen zu ergreifen, um ein Problem zu lösen, das zu häufig unter dem Einfluss von Radargeräten auftritt.
"Die Menschen können diese Informationen nutzen, um sich mit anderen Gleichgesinnten zu organisieren, um Maßnahmen zu ergreifen, oder um zu ihren (lokalen) Politikern zu gehen und sie zu bitten, etwas gegen die Umweltverschmutzung zu unternehmen", sagt er.
