空气污染在南加州加利福尼亚的夏季经常会影响空气质量。野火烟雾、沙尘暴以及车辆排放，都会影响孩子们在室内和室外的呼吸与健康。对于年轻人，尤其是生活在受污染影响社区的年轻人，了解空气中有什么，是一个思考如何为改善社区空气质量作出贡献的机会。
南加州华人环保协会（SCCAEPA）在过去六年里，让年轻学习者在与行业专业人士一起实践中接触环境科学（1）。三年前，他们增设了一门专门的空气质量课程，学习空气污染知识，并把传感器交到学生手中，让他们能够测量和分析自己每天呼吸的空气。
环保营的发展
SCCAEPA 夏令营旨在涵盖“环境研究的各种不同主题”，2024 年加入该夏令营组织协会 SCCAEPA 的李翔博士说。研究主题包括健康用水、河流抗生素耐药性的人为影响，以及将废弃物转化为解决方案。
但当他看那一年夏令营的安排时，有一件事引起了他的注意。
“今年这个夏令营里没有专门聚焦空气质量的主题。”李博士觉得，对于南加州的一个环境项目来说，这是一项值得推进的教育机会。
李博士是南海岸空气质量管理区（South Coast AQMD）的项目主管，他看到了一个让学生把空气质量与自身联系起来的机会——具体来说，就是让他们把空气质量监测仪带回家部署。
“我们想给学生一些传感器，让他们在家里部署，至少一个室外传感器和一个室内传感器，”李博士回忆道。低成本空气传感器通过让学生把所学应用到真实世界的空气质量测量中，连接起课堂基础知识和学生所呼吸的空气。他认为这“是环境研究中另一个相当重要的方面。”
AirVisual Pro 室内空气质量监测仪。来源：IQAir。
营地结构如何激发学生参与
空气质量项目“我们社区中的空气质量”作为为期六周的夏令营开展，在 6 月和 7 月进行，每次两小时的课程都在南海岸 AQMD 总部举行。课程从上午一直上到中午，并在 7 月 4 日假期周末暂停。这个休息期成为学生在家收集数据的一个有用测量窗口。
第一节课由讲师授课。李博士讲授了空气质量基础知识，以及传感器组件、操作和家庭安装设置。
“我当时想给他们一些空气质量基础知识，”他解释说。“我们会讲空气传感器的基础知识，告诉他们传感器的组成部分、工作原理、如何在家设置传感器，以及如何收集数据。”
随后，从第二节课开始，学生们就接过了主导权。在剩余的几次课程中，学生们通过研究室内通风、阅读一篇关于野火事件的传感器研究论文，以及最终展示他们自己在家部署传感器所得的发现，进行了自己的汇报。
SCCAEPA 的活动横幅。来源：IQAir。
该项目在南海岸空气质量管理区（South Coast AQMD）总部举行的结业活动中结束，学生们向同伴、家长以及 SCCAEPA 成员做了小组展示（2）。
李博士希望学生们能带走一些可伴随他们进入成年阶段的技能。他希望，学会阅读科学论文、进行展示、开展数据分析以及传达研究成果，在他们的大学时期以及未来的职业生涯中都能大有裨益。
通过共同的空气质量使命开展合作
今年是 IQAir 首次为夏令营赞助传感器，相较于前两年有了提升；前两年团队使用的是从 South Coast AQMD 自有团队内部获取的 IQAir AirVisual Pro 设备。
IQAir 的赞助包括提供技术支持和资源，例如室内空气质量监测仪，以及提供在线仪表板和 API 访问权限，使学生能够下载空气质量监测仪内传感器获得的数据，并进行分析。夏令营的课程内容、结构和教育目标均由 SCCAEPA 及其志愿者团队独立设计并实施。
志愿者之间的协作是夏令营得以持续开展并实现使命的关键。SCCAEPA 团队由分工不同但相互补充的角色组成。例如，自 2021 年起担任委员会成员的刘坤博士负责夏令营运营，包括课程设计、外联、宣传以及招募学生和教练。与许多参与夏令营的人一样，她将自己的专业知识带入这一经历中。她的专业领域从土壤与植物科学到废弃物减量不等；今年她负责指导夏令营的废弃物解决方案方向。
自研究生阶段起就是 SCCAEPA 成员的朱子涵博士，与他人共同指导夏令营，协助开发学生项目以及室内外传感器计划。
朱博士说：“夏令营其实是一个很好的机会，让我们真正去了解这些青少年；倾听他们的声音，了解他们关心什么，并把这些应用到我们的日常工作中。”
监测仪揭示了什么
7 月 4 日周末及其伴随的烟花活动，自然而然地成为学生研究的焦点。
李博士解释说，烟花使这个假日成为学生们观察到的“本地区 PM 2.5 最严重的日子之一”，他们利用家中的传感器记录了这一事件期间的污染水平。
由于学生来自橙县和洛杉矶县各地，课堂形成了一个关于污染如何在该地区传播的对比图景。
“住在圣塔克拉利塔和住在尔湾的学生，可能在 7 月 4 日和 5 日期间看到的 PM 2.5 增幅最低，”李博士说，“但住在更内陆地区的学生则看到更高且更滞后的 PM 2.5 增幅。”
这种空间分布模式与学生们正在学习的气象学知识相吻合。由于南加州占主导地位的离岸风会把空气从海岸向内陆输送，学生们能在自己的数据中看到这一机制的体现。
室内外传感器配对产生了另一组更贴近生活的发现。通过比较来自双方监测仪的读数，学生们可以看到自己的家在多大程度上能抵御室外污染。有些学生发现室内外 PM 2.5 比值接近 1:1，这表明窗户敞开或密封性较差。另一些学生发现比值更接近 50%，说明房屋对室外空气的防护更好。
这些比较带来的一个实用结论是：开窗可以改善室内通风，但了解室外空气质量如何是必要的第一步。
结论
SCCAEPA 环境营的空气质量项目之所以有效，是因为它把学生当作有能力研究自身环境的调查者。
在六周时间里，学生们从空气质量基础知识学起，进而在自己家中部署传感器，分析真实的污染事件，并向同伴展示研究结果。该营地的模式先强调科学基础，再借助空气质量监测工具培养学生主导的探究能力，帮助学生真正理解他们所呼吸的空气。
