Luftforureningsstigninger forbundet med lavere testresultater for tredjeklassere i Salt Lake County

Fine partikler (PM2,5), de små partikler, der er ansvarlige for diset luftforurening, er skadelige for børns sundhed selv inde i klasseværelset. Flere beviser har forbundet kronisk eksponering med dårlig akademisk præstation hos K-12-studerende. Indtil nu, ingen forskning havde undersøgt virkningen af ​​"peak" luftforureningshændelser, 24-timers spidserne af ekstremt høje PM2.5 niveauer. For studerende i Salt Lake County, Utah, disse episoder er en farlig realitet - amtets største by, Salt Lake City, var blandt de 10 mest forurenede amerikanske byer for kortvarig partikelforurening i den seneste rapport fra American Lung Association.

I en ny undersøgelse, Forskere fra University of Utah fandt ud af, at hyppigere spidsbelastninger med luftforurening var forbundet med reducerede matematik- og engelsksprogede testresultater for tredjeklasser i alle folkeskoler i Salt Lake County i løbet af 2016-2017-året. De mindste maksimale forureningsniveauer i denne undersøgelse er under, hvad U.S. Environmental Protection Agency (EPA) fastslår er "sikre" niveauer af PM2.5. Resultaterne understreger behovet for, at lovgivere vedtager politikker, der reducerer antallet af spidsbelastningsdage, og at gå ind for lavere føderale forureningsstandarder.

"Den enorme takeaway er, at det her ikke handler om skolens placering - det er ikke kun skolerne i de mest forurenede dele af byen. Alle er påvirket af topforurening, " sagde hovedforfatter Casey Mullen, doktorand i sociologi ved University of Utah.

Undersøgelsen fremhæver den miljømæssige uretfærdighed ved Salt Lake Countys luftforureningsproblem - skoler med en højere andel af farvede elever og fra husholdninger, der oplevede fattigdom, blev udsat for højere gennemsnitlige koncentrationer af fine partikler og flere dage med spidsbelastning, end skoler, der betjener mellem- til øvre - klasse og overvejende hvide elever. Skønt topeksponeringer havde en stærkere effekt på lavere matematikfærdigheder i mere socialt begunstigede skoler.

"Der er så mange undersøgelser, der viser os, at luftforurening skader vores hjernes kognitive bearbejdningsevne, " sagde medforfatter Sara Grineski, professor i sociologi ved University of Utah. "Utah har gjort store fremskridt for at mindske forureningen i de sidste årtier, men vi er nødt til at blive ved med at fremskynde politikker for at reducere forureningen. Vi ved allerede, at det vil forbedre Utahs åndedrætssundhed, men det kan også hjælpe børn med at klare sig en lille smule bedre i skolerne."

Avisen udgivet online den 22. september, 2020, i International Journal of Environmental Research and Public Health . Denne forskning blev finansieret af Interdisciplinary Exchange for Utah Science ved University of Utah.

Luftkvaliteten påvirker testresultaterne

Forskerne så på Student Assessment of Growth and Excellence (SAGE)-matematikken og ELA-resultaterne for tredjeklasser i 156 folkeskoler i Salt Lake County i 2017. De fokuserede på procentdelen af ​​elever, hvis score var lavere end forventningerne på klassetrin.

For at sikre, at luftforurening var den eneste variabel, der påvirkede testresultaterne, forskerne skabte en skole ulempe-variabel, der tog højde for titel I skolestatus; spansktalende studerende; procentdelen af ​​ikke-spansktalende minoritetsstuderende, der var sorte, Asiatisk/Stillehavsøboer eller indfødt amerikansk/Alaska indfødt; og procentdelen af ​​studerende på gratis og/eller nedsatte måltider. De tog også højde for skolens naboskabskontekst.

"Det er vigtigt at tage højde for sociale ulemper, da sociale faktorer er tæt forbundet med standardiserede testresultater. Studerende fra lavindkomstfamilier har yderligere kampe, der ikke har tendens til at påvirke mere velhavende studerende, såsom fødevareusikkerhed. Studerende med racemæssig/etnisk minoritetsbaggrund har ofte ulige uddannelseserfaringer i USA. I nogle tilfælde, de er selv immigranter eller børn af immigranter, og de lærer måske stadig engelsk, " sagde Grineski. "Disse faktorer påvirker standardiserede testresultater."

Derefter, de evaluerede hver skoles kroniske og maksimale luftforureningskoncentrationer. For kroniske luftforureningsniveauer, de analyserede de daglige PM2.5-koncentrationer for hver skole ved hjælp af daglige koncentrationer i folketællingskanalen, der huser hver skole fra U.S. EPA's Downscaler-data. Gennemsnitlig, skoler havde kroniske PM2,5-niveauer på godt 8 mikrogram per kubikmeter. For at etablere spidsbelastningsperioder for luftforurening, forskerne identificerede antallet af dage, hver skole blev udsat for PM2.5-niveauer i den 95. percentil af PM2.5-koncentrationer for året, hvilket var 23 mikrogram per kubikmeter. U.S. EPA's usunde luftstandard er 35 mikrogram per kubikmeter.

Mens kronisk forureningseksponering var forbundet med lavere testresultater, effekten forsvandt, da forskerne kontrollerede for de sociale ulemper. I modsætning, hyppigheden af ​​maksimal forureningseksponering var forbundet med en højere procentdel af elever, der testede færdigheder under klasse i matematik og ELA, selv efter at have kontrolleret for social ulempe.

"Forskning viser, at luftforurening er forbundet med hjernecellebetændelse. Det er veletableret, " sagde Mullen. "Med det i tankerne, vores undersøgelsesresultater tyder på, at fremtidig forskning bør undersøge, om gentagne spidsbelastninger for koncentrationer af fine partikler kan være mere skadelige for børns hjernefunktion end kroniske eksponeringer."

Reducer luftforurening

Forfatterne foreslår, at lovgivere kunne fremme folkesundhedsinitiativer, der beskytter børns eksponering for luftforurening. Forskerne har rådført sig med byplanlæggere om at skabe renere luftveje, så børn kan bevæge sig rundt i deres lokalsamfund. For fremtiden, staten kunne forbedre reglerne, der ville forhindre skoler i at blive bygget i områder med høj forurening. For nu, at investere i bedre luftfiltreringssystemer i klasseværelser kan hjælpe med at afbøde den dårlige luftkvalitet, der allerede findes. I lyset af voksende beviser for, at selv lave PM2.5-koncentrationer skader menneskekroppen, lovgivere bør gå ind for lavere føderale luftforureningsstandarder.

"Her, med konstante luftkvalitetsproblemer gennem sæsonerne, vi er nødt til at øge bevidstheden om eksponering for luftforurening, " sagde Mullen. "Dette er en samtale, alle burde have - folk skal informeres om, hvad der er på spil."