Мелкие твердые частицы (PM2.5), крошечные частицы, ответственные за туманное загрязнение воздуха, вредны для здоровья детей даже в классе. Все больше доказательств связывают хроническое воздействие с плохой успеваемостью учащихся K-12. До сих пор ни одно исследование не изучало влияние «пиковых» событий загрязнения воздуха, 24-часовых всплесков чрезвычайно высоких уровней PM2,5. Для студентов в округе Солт-Лейк-Сити, штат Юта, эти эпизоды являются опасной реальностью - крупнейший город округа, Солт-Лейк-Сити, вошел в десятку самых загрязненных американских городов по кратковременному загрязнению частицами в последнем отчете Американской ассоциации легких.
В новом исследовании исследователи из Университета Юты обнаружили, что более частый пик воздействия загрязненного воздуха был связан со снижением результатов тестов по математике и английскому языку (ELA) для третьеклассников во всех начальных государственных школах в округе Солт-Лейк во время пандемии. 2016-2017 год. Минимальные пиковые уровни загрязнения в этом исследовании ниже того, что Агентство по охране окружающей среды США (EPA) определяет как «безопасные» уровни PM2,5. Результаты подчеркивают необходимость того, чтобы законодатели принимали меры, направленные на сокращение количества дней пикового загрязнения, и выступали за более низкие федеральные стандарты загрязнения.
"Огромный вывод заключается в том, что дело не в расположении школ, а не только в школах в наиболее загрязненных частях города. Пиковое загрязнение влияет на всех", - сказал ведущий автор Кейси Маллен, докторант в социология в Университете Юты.
Исследование подчеркивает экологическую несправедливость проблемы загрязнения воздуха в округе Солт-Лейк-Сити - школы с более высокой долей цветных учащихся и из бедных домохозяйств подвергались воздействию более высоких средних концентраций мелких частиц и большему количеству дней пикового загрязнения, чем школы. обслуживает учащихся из среднего и высшего класса и преимущественно белых студентов. Хотя пиковые воздействия оказывали более сильное влияние на более низкий уровень знаний по математике в более социально благополучных школах.
«Существует так много исследований, показывающих, что загрязнение воздуха повреждает способность нашего мозга к когнитивной обработке», - говорит соавтор Сара Гринески, профессор социологии в Университете штата Юта. «Юта добилась больших успехов в снижении загрязнения за последние десятилетия, но нам нужно продолжать продвигать политику по снижению загрязнения. Мы уже знаем, что это улучшит респираторное здоровье Юты, но также может помочь детям немного лучше учиться в школе."
Доклад опубликован в Интернете 22 сентября 2020 г. в Международном журнале экологических исследований и общественного здравоохранения. Это исследование финансировалось Междисциплинарным обменом наук штата Юта в Университете штата Юта.
Качество воздуха влияет на результаты тестов
Исследователи изучили результаты Оценки роста и успеваемости учащихся (SAGE) по математике и ELA учащихся третьих классов в 156 начальных государственных школах округа Солт-Лейк-Сити в 2017 году. Они сосредоточились на проценте учащихся, чьи баллы были ниже ожидания на уровне класса.
Чтобы гарантировать, что загрязнение воздуха было единственной переменной, влияющей на результаты тестов, исследователи создали переменную неблагополучия школы, которая учитывала статус школы по Разделу I; латиноамериканские студенты; процент учащихся из неиспаноязычных меньшинств, которые были чернокожими, выходцами из Азии / островов Тихого океана или коренными американцами / коренными жителями Аляски; и процент студентов, получающих бесплатное и/или льготное питание. Они также учитывали школьный контекст района.
"Важно учитывать социальное неблагополучие, поскольку социальные факторы тесно связаны с результатами стандартизированных тестов. У учащихся из малообеспеченных семей возникают дополнительные проблемы, которые обычно не затрагивают более обеспеченных учащихся, например отсутствие продовольственной безопасности. Студенты из расовых/этнических меньшинств часто имеют неравный образовательный опыт в США. В некоторых случаях они сами являются иммигрантами или детьми иммигрантов, и они могут все еще изучать английский язык», - сказал Гринески. «Эти факторы влияют на результаты стандартизированных тестов."
Затем они оценили хроническую и пиковую концентрацию загрязнения воздуха в каждой школе. Что касается уровней хронического загрязнения воздуха, они проанализировали ежедневные концентрации PM2,5 для каждой школы, используя ежедневные концентрации в переписном районе, в котором находится каждая школа, из данных Downscaler Агентства по охране окружающей среды США. В среднем в школах хронические уровни PM2,5 составляли чуть более 8 микрограммов на кубический метр. Чтобы установить пиковые эпизоды загрязнения воздуха, исследователи определили количество дней, в течение которых каждая школа подвергалась воздействию уровней PM2,5 в 95-м процентиле концентраций PM2,5 за год, что составляло 23 микрограмма на кубический метр. Стандарт вредного воздуха Агентства по охране окружающей среды США составляет 35 микрограммов на кубический метр.
Хотя хроническое загрязнение окружающей среды было связано с более низкими результатами тестов, этот эффект исчез, когда исследователи учли факторы социального неблагополучия. Напротив, частота пикового воздействия загрязнения была связана с более высоким процентом учащихся, у которых были обнаружены неудовлетворительные знания по математике и английскому языку, даже после учета социального неблагополучия.
«Исследования показывают, что загрязнение воздуха связано с воспалением клеток головного мозга. Это хорошо известно», - сказал Маллен. «Имея это в виду, результаты нашего исследования предполагают, что в будущих исследованиях следует изучить, могут ли повторные пиковые воздействия высоких концентраций мелкодисперсных частиц быть более разрушительными для функционирования мозга детей, чем хронические воздействия».
Уменьшить загрязнение воздуха
Авторы предполагают, что законодатели могли бы продвигать инициативы в области общественного здравоохранения, которые защищают детей от воздействия загрязнения воздуха. Исследователи проконсультировались с городскими планировщиками о создании более чистых воздушных маршрутов для детей, чтобы они могли передвигаться по своим районам. В будущем государство может улучшить правила, которые предотвратят строительство школ в районах с высоким уровнем загрязнения. На данный момент инвестиции в более совершенные системы фильтрации воздуха в классах могут помочь смягчить уже существующее плохое качество воздуха. Перед лицом растущих доказательств того, что даже низкий уровень PM2.5 концентраций наносят вред человеческому организму, законодатели должны выступать за более низкие федеральные стандарты загрязнения воздуха.
«Здесь, с постоянными проблемами качества воздуха в течение всего сезона, нам необходимо повышать осведомленность о воздействии загрязнения воздуха», - сказал Маллен. «Это разговор, который должен вести каждый - люди должны быть проинформированы о том, что поставлено на карту».