抗爭地區之外:國防部在科學與環境保護中扮演的日益扩大的角色

美國的國防隊在許多國家都扮演著一個重要的角色:國防隊在工業事故後一直支持科學研究和环境監控。 國家防衛隊從追蹤有毒羽流到洪水事件時部署流动實驗室,都成了軍事準備和環境管理之間的重要桥梁。 數十年来跨國合作形成的這項雙重目的能力,使國防隊成為了聯邦机构、大學和當地族群了解和保护自然世界的不可或缺的伙伴。

國防部在科學行動中的价值源自其独特的组织结构。 國防部的部隊驻扎在所有50个州、3個地區和哥倫比亞區,它提供一支分布在全國的快速部署部队,在平民隊不能到達邊远或失事地区的時候,可以深入到这些地区。 這種地理足跡加上專業的装备和技术專業,使國防部可以支持研究和监测任務,而這些任務對民營机构來說是不可能或令人望而生畏的。

國防部的科學基礎

國防部在科學研究中最重要的贡献之一是投資可運轉的實驗室能力、專業的偵測裝置以及經過環境采样和分析的專業人员。 這些最初用于化學、生物、放射和核(化學、核)防禦的資產被重新設計或双重用途,以支持全國的環境監控任務。

移动实验室和外地可部署系统

許多州內國家衛隊組織都設置了可隨機、飛行或運往任何位置的動性實驗平台。 這些自成一体的單位都配有氣相色谱、質量分光计、化學分析器以及生物測試系統,能辨識空气、水和土壤樣本中的污染物。 例如,在2010年深水地平線石油泄漏事件期间,路易斯安那州國內衛隊的動性實驗室支持了沿灣沿岸的環境采样工作,向應應應隊和聯邦科學家提供了实时資料。

國防部的机动實驗室隊伍包括地面車輛和裝箱系統,以快速融入野戰行動。 這些平台因環境緊張而硬化,使得它們在民用實驗室不能立足的极端熱、冷或危險条件下运作。 最近更新增加了遠距遥测能力,使大學或聯邦機構的科學家們能夠從数百英里外的事件指挥中心取得感應資料和影像信息。

國防局[ 积极提倡使用无人機來做環境監控, 認清這些系統在軍事訓練和社區利益上具有雙用途潜力。

专用设备和感應器網路

地表感應器追蹤氣質參數, 包括微粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫。 水监测站是美國地质調查局(USGS)和州環境機構合作部署的, 計算pH、混凝土、溶解氧氣、重金屬或農業流。

許多傳感器透過衛兵的衛生或蜂窝網路傳送資料, 使警衛能遠距保持對情況的意識。 當發現異常的讀數時, 野外小組可以被派去作驗證與分析。 這個混合方式, 结合了持續監控與定點反應, 反射了持續監控的軍事概念, 并且被證明在環境應用上非常有效。

人的因素: 人事專才和培训

國防隊的科學能力不可能沒有在隊伍中服役的男女。 國防隊與现役軍隊不同,主要由非全日制公民士兵和空軍士兵组成,他們把文官在科學、工程、公共卫生和環境管理方面的專業力量帶到軍事角色中。 這種雙專業精神是國防隊在科學支援任務中的最大強項之一。

制服科學家

許多衛軍成員都持有生物、化學、地質、環境科學、流行病学或公共卫生等高級學位。 他們在平民生涯中,為大學、聯邦機構、私人實驗室或環境顧問公司工作。 當他們被啟動去完成科學任務時,他們會直接將自己的專業技能和機構知識帶入實戰,常常會與同一個地區的同僚們一起工作。

美國國防隊也保持了具有特定科技使命的专职單位。 比如,美國國防隊的大规模杀伤性武器支援隊(MOS-CST)是全職的國防隊,他們接受過识别和评估化學、生物和放射性危害的訓練。 這些隊伍已經啟動,在工業事故、化學溢出和天災後支持環境评估。 它們在危害评估和環境采样方面的專業直接轉換成民用導導的研究與監控工作。

与联邦机构交叉培训

國防部的科學工作者定期與搭檔一起訓練美國環保局(EPA)、USGS、國家海洋和大气管理局(NOAA)以及各州的環保部(National Environmental Defence)的科學工作者。 這些聯合訓練包括采样協議、監控鏈程序、數據管理标准以及受污染環境的健康和安全協議。 結果,這支力量可以完全融入由平民主导的科研行動,而很少受到監控。

許多州內的衛生隊員都參與了模拟現實世界污染情景的年度環境監控演習。 這種演练的壓力測試了衛生隊部署流动實驗室、建立聯系、在時間壓力下收集和分析樣本以及將這些事件所得的結果轉告决策者的能力。 所學到的經驗已融入更新的程序和裝備购置中。

各地的環境監控工作

國家衛衛隊的環境監控任務包括空气質量、水质、土壤污染、野生生物健康、以及生態體評估。 這些行動涉及各種環境, 從城市工業走廊到荒野地,

野火和工業事件 的空气质量監控

野火季已經在美國西部延伸了更長,更猛烈的燃燒,成為了衛衛軍環境行動的主要推动者。 當野火用煙雾覆盖了群落時,衛軍的机动實驗室部署在了監控微粒物(PM2.5 ) 、 一氧化碳、挥發性有机化合物和其他有害空气污染物。 該实时資料可以提供公共卫生建議、學校關閉決定、以及對老弱人群或呼吸不良人群的指導。

美國國防部空防隊在野火之外, 也應對工業大火、化學排放和炼油廠事故。 2019年,德克薩斯州國防隊空防隊在德克薩斯州發生重大化學大火后, 在事故周圍建立了采样站, 以追蹤有毒羽流的行蹤, 并确保附近居民的安全。 它們與當地衛生局和环保局共享的資料幫助導導導導疏散與再入內。

警衛隊也正在擴大其內部空气質量評估能力, 特別是學校、法院和緊急收容所等公共建筑。 警衛隊使用便携的儀器, 可以快速評估通风效果, 找出室内污染源, 有助于社区和警衛員的環境更健康。

洪水和飓风后水质评估

洪水,不管是由飓风、暴風雨或河流溢出造成的,都直接威脅了水质。 被污染的洪水可以把污水、農用化學、重金屬和工業污染物帶入房屋、饮用水供应和敏感的生态系统。 國防衛隊在描述這些危害和支持安全恢复方面发挥着中心作用。

衛生水監控團隊收集地表水、私人水井和市水系統的樣本,以測試细菌污染(石化细菌,E. coli])、化學污染物以及诸如 ⁇ 和pH等物理參數。 在卡特里娜飓风發生後,路易斯安那衛生實驗室處理了數以千計的水樣,以指导关于饮用水安全和洪水管理的决策。 类似行動跟隨飓风哈維、佛羅倫斯和邁克爾, 由多個州派出的衛生兵分隊支援受災的群體。

國防部也參與了洪水易發區的長期水质研究。 國防部與國防部合作研究, 利用國防部收集的數據建模河流系統的污染物運輸, 以及辨明多個洪水季水质的發展趋势。

土壤和沉积物评估

受污染的土壤和沉淀物會帶來持久的環境危害, 尤其是在工業活動或軍事訓練的後果。 國防部在土壤采样和分析方面的專長支持環境整治計畫和土地使用规划的基线監控。

衛生部隊協助环保署及各州環境機構在超基金地點、棕田和前軍事設施中采样土壤。 它們的机动能力可以加速采样,缩短地點辨認和清理的時間。 此外,衛生部隊支持河流、湖泊和海岸區的沉淀物监测,幫助追蹤多氯联苯、汞和农药等污染物在水生生态系统中的運行。

國防部與農業延伸服務合作, 監控農場土壤健康參數, 包括营养素、有机物含量、緊固度。

与研究机构和联邦机构的合作

國防部的科學行動不是孤立的。 成功的任務依赖于與國家主要研究机构和聯邦科學机构的深度、持续合作。 這些合作把國防部的行動能力与学术和政府科學的分析深度和长远觀點结合起来。 國防部的科學行動是一種不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、不斷的、

大學合作

許多州內國防隊與各大學建設正式協定, 支持聯合研究計畫、學生訓練機會及科技發展。 這些合作協助大學科學家獲得國防隊的野外能力,

美國的國防局也對北冰洋和北冰洋的環境監控工作有所幫助。 例如阿拉斯加大學费尔班克斯分校的研究人员與阿拉斯加國家衛隊合作,共同在北极和亚北极地區進行環境監控。 衛兵機提供前往偏远野外地區的交通,衛兵人员也協助在具有挑戰性的地區和天氣上采样后勤。 這種合作使得可以研究永久冻土、海岸侵蚀、野生生物移栖模式以及氣候變對阿拉斯加地貌的影響。

其它大學也制定了聯合訓練方案,以證明衛兵在環境采样方法、數據管理、質量保證協議方面的成員。 這些方案創造了一批經驗過的人才,他們可以立即為科學任務做贡献,同时也在衛兵服役後培养技能,轉投平民環境生涯。

机构间数据分享和协调

衛生部在環境任務中收集的資料通常會與聯邦機構分享, 例如EPA、USGS、NOAA、USA、USA USA。

在重大事件期间,警衛部在數據收集和傳輸方面的作用就变得尤为重要。 當通信網絡受到災害的破壞時,警衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛衛

教育拓展和社区参与

國防部的科學承諾超越了實施任務,而延伸到教育和社區拓展。 國防部通过學校計畫、公共活動和青年發展計畫,提倡環境素养,並鼓勵下一代科學家和环境管理者。

STEM 教育和青年方案

衛兵定期到學校來展示環境監控生涯、緊急應應應的科學以及保護天然資源的重要性。 這些演講常常包括采样器、感應科技和數據分析軟體的實際展示。 衛兵在農村和服務不足的社區參與STEM教育尤其有影響力,學生在這些地方可能很少接触科學生涯。

國防部也支持青年發展計畫, 例如青年Challenge學院, 將環境科學模組纳入教程。 學生學習水质測試、氣候監控、環境健康,

社區科學與公民監控計畫

國防部與社區科學組織合作, 拓展環境監控的範圍。 警衛部門訓練志愿者基本采样技術, 後來將公民收集的資料整合到更廣泛的監控網路中。

國防部的參與讓公民收集的資料具有可信度,并确保了社區監控工作符合研究與管理守法的專業標準。

新的使命和未来方向

氣候變遷、新污染物以及需要实时環境情報等, 都推动國防部科技計畫的創新。

气候变化适应和复原力

氣候變遷增加了警衛隊已經處理過的很多環境災難的頻率和嚴重性,其中包括野火、洪水、熱浪和海岸暴風。警衛隊正在做出反應,投資於監控系統,以追蹤與氣候相關的變數,如海平面上升、永久冻土冰冻、干旱嚴重性以及環境變遷。 這項資料支持州和聯邦氣候調應計劃,同时也訓練警衛隊人员在環境變化条件下的操作。

許多州警正在參與一些實驗方案, 以評估軍事設備在氣候影響下的脆弱性, 包括洪水、極熱和野火。

新兴污染物:PFAS和微塑料

衛生部正日益要求它支持對新兴污染物的研究,尤其是全氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)和微塑性物质。 這些污染物构成了复杂的分析挑戰,需要專業的采样和分析技术。衛生部的行動實驗室正在更新,以設計能检测低浓度的PFAS的仪器,衛生部正在接受适当的采样程序培训,以尽量减少交叉污染。

美國聯合國聯合國總理會(USGS)和环保署(EPA)正在探索不同地區的地下水、地表水和土壤中PFAS的分布和命运。 由軍事訓練地、機場和工業區的守衛收集的樣本有助于了解PFAS污染的全國圖象,并資訊补救策略。 也正在做出类似努力,以描述淡水系統的微塑性污染,由守衛隊支持樣品的收集和處理。

人工智能和实时分析的整合

國防部正在探索人工智能和機器學習,以提高環境數據分析的速度和精度。AI系統可以處理遠端感應數據、辨明异常、优先抽查人類分析樣本, 缩短偵測和介入之間的時間。 實驗計畫正在用Guard传感器的光谱數據測試基于AI的空氣粒子分類,在野火事件期间改善空气質量預測有希望的效果。

許多人認為這項計畫是一種與實驗室轉變時期相比的巨變。 實驗室的分類、可動的基礎設備讓它成為了這些下一代監控科技的理想考驗地。

結 论

國防衛隊在科學研究和环境監控中的作用從次要任務发展到主要行動能力,而這正是國家日益需要快速可靠的環境情報的推动。 國防衛隊凭借其机动實驗室、專業人才、跨機構合作以及社區協調項目,在戰備和環境管理交汇處占据了独特的位置。

不管是支持大學研究北极生态系统的研究人员、與环保局科學家一起应对化學溢出事件,还是在灾难性野火中監控空气质量,衛士都帶有纪律、技術和不屈不挠的任務成功。 随着未來的歲月,衛士的科學贡献將對國家的复原力和地球健康更加重要。

國家衛隊不僅是國家的保護者, 也是國家自然遺產的看守者。