铁路调车场蓝调

毕业论文追踪波特兰铁路站场的污染。

火车隆隆作响，刹车发出刺耳的声音，联轴器像远处的枪声一样碰撞。威博体育的几代学生都知道，布鲁克林铁路场是蓝调音乐的灵感来源，是货运列车的跳跃点，或者只是一个午夜漫步的另类目的地。

然而，对于14岁的化学/环境研究专业学生Alan Tuan来说，院子的意义远不止于此——它是他论文的重点。由于附近居民的担忧，艾伦正在追踪铁路站场的污染，特别关注微粒——微小的烟尘和灰烬，如果浓度足够高，会对人体健康造成毁灭性的影响。

科学

虽然柴油发动机排放的一氧化碳和碳氢化合物含量相对较低，但它们会喷出大量的细颗粒物和超细颗粒物。例如，虽然重型柴油车只占所有机动车辆的7%，但它们排放的颗粒物却接近65%。

细颗粒只有人类头发宽度的一小部分，其表面积可以吸收有毒有机物，并能像气体一样通过肺部，将吸收的毒素直接输送到血液中。研究人员估计，它们对人类健康的影响可能远远大于其他与燃烧有关的污染物，如氮氧化物（NOX）、碳氢化合物和一氧化碳（CO）。柴油微粒与许多健康影响有关，包括过早死亡、呼吸系统和心血管疾病加重、慢性支气管炎和哮喘。

铁路活动对总体负担的贡献相对较小，但铁路站场附近的污染可能很严重。

其他的环境影响包括由所谓的黑碳引起的气候变化，黑碳是化石燃料不完全燃烧产生的煤烟。美国60%的黑碳排放来自柴油发动机。

我们呼吸的空气

当它在19世纪60年代首次建立时，铁路站场相对孤立。但多年来，伊斯特莫兰德、韦斯特莫兰德和塞尔伍德的社区在它周围拔地而起，居民们抱怨院子里的噪音和柴油烟雾，加剧了紧张局势。

1956年，居民们赢得了一项针对南太平洋公司的禁令，迫使该公司对排放和运营时间进行限制。直到2003年，伊斯特莫兰德社区协会（ENA）和塞尔伍德-莫兰德改善联盟（SMILE）指控该铁路公司（现已合并为联合太平洋铁路公司）违反禁令，此案才被搁置了43年。

2012年，联合太平洋公司同意将该厂的老旧机车换成排放更少污染的新机车，并为某些起重机和包装机安装柴油微粒过滤器。但邻居们却有一种挥之不去的焦虑——这些改变会产生真正的影响吗？这个院子每天向他们呼吸的空气中排放多少污染？他们怎么能跟踪呢？

后来，ENA的主席，1972年的罗伯特·麦卡洛灵机一动。

作为一名独立的能源顾问，罗伯特经常在他位于伊斯特莫兰德的办公室雇佣里迪。他找到朱莉安·弗莱（Juliane Fry，化学2008 -）教授，提出了一个建议：为什么不收集联合太平洋公司对车场里的机车进行升级前后的空气质量数据呢？

弗莱很快意识到这个想法的潜力。她说：“从科学上讲，能够研究一些应该有明显变化的东西是很好的。”

不久之后，她开始和艾伦一起研究这个问题。在弗莱在一次环境研究初级研讨会上讨论了黑碳的重要性之后，艾伦开始对研究黑碳的论文感兴趣。这是一个理想的论文题目，因为它结合了化学与经济和政治的含义。

2013年秋天，艾伦和弗莱实验室的博士后研究员本·艾尔斯（Ben Ayres）在东南28大道的里德仓库里设置了一组仪器，那里距离院子中心大约半英里。一个测量风向。其他监测二氧化碳和氮氧化物。但这场展览的主角是一种测量黑碳（柴油发动机产生的烟尘气溶胶）的酒精计。（血压计是在两个社区协会的帮助下购买的。）

艾伦说，一般的基线图表将确定黑碳的背景浓度，黑碳有许多来源。“理想情况下，只要火车经过我们的仪器，我们就能看到黑碳的峰值，”他说，“同时二氧化碳和氮氧化物的相应峰值也会出现。”

艾伦说，在他测量的所有东西中，黑碳是研究最少的，也是环境化学的一个新领域。由于联合太平洋公司被要求在2013年底之前改用更高效的机车，艾伦急于检查自寒假以来的数据，看看排放模式是否发生了变化。

“如果有减少，”他说，“这是一个迹象，表明他们可能改用更高效的机车。”如果没有变化，也许他们还没有改变，或者我们看不到。如果有增加，也许他们使用了更多的火车，因为他们改用了更高效的引擎。我们总是对这些模式感到好奇，如果我们看到它们发生了变化，我们就想找出原因。”

图灵希望在伊斯特莫兰德高尔夫球场安装额外的采样设备，这样他就能离赛道更近。

在接下来的几个月里，他计划建立一个网站，与公众分享他的发现。Noelwah Netusil教授（经济学1990 -）将帮助他进行经济分析，Chris Koski教授（政治学2011 -）将从威博体育角度协助他。

围绕布鲁克林铁路场（Brooklyn Rail Yard）的紧张局势不太可能在短期内缓解。“从长远来看，把铁路调车场放在这里是一个荒谬的地方，”罗伯特说。但是，为了计算出各种选择的成本和收益——升级设备，减少铁路交通，甚至搬迁院子——艾伦的空气质量监测项目是至关重要的一步。

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