货船把人们想要和需要的东西运到我们的港口。但它们也带来了空气污染。当它们燃烧廉价、泥泞的燃料时，它们的排放包括危险的高水平的硫和氮氧化物，以及颗粒物，形成一种有毒混合物，损害呼吸和循环健康。
2014年，加州监管机构通过了《加州硫规则》(California硫磺Rule)，该规则要求船舶在距离海岸200海里以内燃烧更清洁的燃料。执行仍然是一个挑战。目前，加州航空资源委员会的一些官员随机检查了船只的在码头加油是一项耗时耗力的工作，这意味着每天只能检查两艘船。与此同时，该委员会预计从2021年至2032年，每年将有6600多艘货船停靠码头。而且，由于廉价的非法燃料每次航行可以节省数十万美元，因此有强大的动机违反州法律和类似的联邦法律。
但是，根据加州大学洛杉矶分校环境科学专业学生的一份新报告，技术可能会起到拯救作用。报告特别指出，工业规模的无人机上安装了强大的传感器，可以在船只的尾气中飞行，以检测燃烧的燃料是否在法定范围内。
这份报告是加州大学洛杉矶分校环境与可持续发展研究所高级实习项目的一部分。在该项目中，一小群学生在教师顾问的指导下，代表客户进行为期一年的项目，以解决实际问题。
"这是一种项目，它展示了实习所做的很好，”该项目负责人诺阿加里森(Noah Garrison)说。“它让我们的学生有机会在当地和全球层面上带头解决严重的环境问题，同时向加州大学洛杉矶分校广泛研究项目的科学家和政策专家学习技能
该团队与专注于环境的科技公司ADEPT Group, Inc.合作，研究无人机强化对加州硫排放规定的执行会如何影响公众健康。他们对两种情况的结果进行了建模:一种情况是船只以10%的速度作弊这一比率与记录在案的欧洲水域侵犯事件发生率相似-和一个“;clean”假定有效执行和完全遵从的场景。据ADEPT公司估计，有20%到25%的船只违反了现行标准。
Nicki Aviel/UCLA学生团队成员在洛杉矶港。学生研究人员预测，在威尔明顿(Wilmington)、卡森(Carson)、西长滩(West Long Beach)和圣佩德罗(San Pedro)等港口社区，加强空中监测可以避免每年因空气污染导致55人死亡。除了拯救生命，还将节省大约6亿美元的医疗费用。根据这些初步调查结果，每年加强执法可预防大约2 600例哮喘和1 200例哮喘发病率，或需要急诊或住院治疗的急性发作。
“当船只在靠近海岸的地方燃烧高硫燃料时，它们会增加海岸附近和靠近商业港口的社区空气中的颗粒物往往处于不利地位，”加州大学洛杉矶分校(UCLA)的应届毕业生、该研究的主要作者瑞安·哈尔曼(Ryan Hallman)说。
另一项重要发现是，为海洋航行船舶所在的空气质量区域工作的空气质量建模人员错误地假设了船舶运营商的完全符合加州的规定。这种错误的假设低估了港口附近贫困社区必须承受的实际空气污染，阻碍了采取有效的对策。
他们还发现，欺骗的经济动机使现行的惩罚相形见绌，违规者在被抓住的可能性很小的情况下可能不得不支付罚款。在法庭上，港口每天的罚款仅为7500美元至1万美元。
5月7日，世界哮喘日当天，一架无人机装载的传感器系统在洛杉矶港口向围观群众和包括加州空气资源委员会(California Air Resources Board)主席玛丽·尼科尔斯(Mary Nichols)在内的领导人展示。这架由飞狮公司驾驶的六螺旋桨无人机，飞进了“金熊”号的废气中加利福尼亚州立大学海事学院的一艘训练船。
“在海上执行反污染法律充其量是困难的，但它对保护沿海社区居民的健康是绝对必要的，”尼科尔斯说，他也是加州大学洛杉矶分校法学院的常驻教授。“无论何时，只要我们发现有可能检测违规行为并追究船东责任的技术，我们都想进行测试。”
要想接近这只金熊，必须得到多位政府高级官员的批准，从港口安全官员到船只负责人。整个过程耗时数月，但从起飞到着陆，整个吸雨过程耗时不到10分钟。更重要的是，它提供了准确的结果，表明这艘船燃烧的“干净”燃料在规定的限度内。
除了公共卫生研究，学生们还向各种利益相关者介绍了这项技术，包括长滩港和一系列空气质量机构。在旧金山举行的一次会议上，湾区空气质量管理区(Bay Area Air Quality Management District)承诺出资27.5万美元，共同资助一个示范项目，该项目将测试如何使这些技术适应加州的法律、地理、安全和安全需求。
Adept Group Inc.首席执行长斯帕塔鲁(Alex Spataru)说，在挪威、新加坡、丹麦和荷兰等港口密集的国家，无人机执法已经取得了成效。在丹麦，自从五年前对远洋船只实施空中监测以来，含硫空气污染已经下降了50%。
未来加州大学洛杉矶分校的学生研究团队将更深入地研究传感器技术、颗粒物污染和公共健康影响。如果一切顺利，类似的方法可以扩展到保护美国整个西海岸的沿海社区。
“我们可以用经过验证的技术有效地消除违法行为，在整个加州创造积极的公共卫生成果特别是在最脆弱的社区，”Spataru说。
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