science >> Wetenschap >  >> Natuur

Aanhoudende onbillijke blootstelling aan luchtvervuiling in scholen in Salt Lake County

Gemiddelde niveaus van 10 minuten PM 2,5 voor elk scenario van 48 uur op de scholen in Salt Lake County tijdens een schone, matige winteraanhoudende luchtpoel (PCAP, inversie) en grote PCAP-gebeurtenis. Hoe groter de blauwe stip, hoe hoger de concentratie PM 2,5-deeltjes. In alle drie de scenario's de laagste PM 2,5-concentraties bevonden zich aan de zuid- en oostkant van het studiegebied langs de bank waar de hoogte opstijgt vanaf de vallei. Krediet:Mullen et. al. Omgevingsonderzoek (2020)

Salt Lake County, Utah's luchtvervuiling varieert over het jaar, en soms is het de ergste in de Verenigde Staten. De geografie vangt winterinversies en zomersmog in de Salt Lake Valley, maar achtergestelde buurten - en hun scholen - ervaren de hoogste concentraties. Eerder onderzoek heeft vervuilingsverschillen aangetoond met behulp van jaargemiddelden van PM 2,5-niveaus, de kleine ademende deeltjes die de longen slechts enkele uren na blootstelling kunnen beschadigen. Vooral kinderen lopen risico en ervaren meer dan alleen gezondheidseffecten; blootstelling aan PM 2.5 beïnvloedt schoolbezoek en academisch succes.

Een nieuwe studie maakte gebruik van een samenwerkingsverband tussen de gemeenschap en de universiteit van bijna 200 PM 2.5-sensoren via het netwerk voor luchtkwaliteit en U (AQ&U) van de University of Utah. U-onderzoekers onderzochten de sociale ongelijkheden in luchtvervuiling in meer detail dan ooit tevoren, en hun bevindingen onthullen aanhoudende sociale ongelijkheden in Salt Lake County. Het artikel is online geplaatst voorafgaand aan publicatie in het tijdschrift Milieuonderzoek .

De onderzoekers analyseerden PM 2.5-niveaus op 174 openbare scholen in Salt Lake County, Utah in drie verschillende scenario's:relatief schoon, matige inversie en grote inversiedagen. Scholen met overwegend allochtone leerlingen werden in alle scenario's onevenredig blootgesteld aan een slechtere luchtkwaliteit. Handvestscholen en scholen voor studenten uit huishoudens met een laag inkomen werden onevenredig blootgesteld wanneer PM 2,5 relatief goed of matig was. De bevindingen wijzen op de noodzaak van beleid dat schoolgaande kinderen beschermt tegen milieuschade.

"De hardnekkigheid van deze onrechtvaardigheden - van het mooie schone, maar gezondheidsschadelijke niveaus tot aan de verschrikkelijke luchtdagen - op scholen die kinderen van raciale/etnische minderheden dienen, is onaanvaardbaar, " zei Sara Grineski, U hoogleraar sociologie en milieustudies en senior auteur van het artikel.

De auteurs verwachtten sociale verschillen op slechte luchtdagen, maar waren verrast dat ze aanhielden op dagen met schone lucht, wanneer de PM 2,5-niveaus nog steeds hoger zijn dan aanbevolen door het Amerikaanse Environmental Protection Agency.

"Wat dit project zo nieuw maakt, is het partnerschap tussen de gemeenschap en de U dat ons toegang heeft gegeven tot dit grotere netwerk van sensoren en heeft bijgedragen aan de gedetailleerde studie. Als we hadden vertrouwd op het Utah Department of Air Quality, we hadden maar twee monitoren gehad en zouden de genuanceerde variabiliteit hebben gemist, " zei Casey Mullen, een promovendus aan de U en hoofdauteur van de studie.

Locaties van de 174 openbare scholen die in het onderzoek zijn opgenomen en de PM 2.5-sensoren. Krediet:Mullen et. al. Omgevingsonderzoek (2020)

Een momentopname met een hogere resolutie

De ergste PM2.5-episodes vinden plaats tijdens de winter, wanneer koude lucht neerslaat in de Salt Lake Valley en hogedrukweersystemen fungeren als een deksel dat deeltjes afdicht van de uitlaatgassen van voertuigen, houtvuren en emissie van industriële installaties. Locals verwijzen naar deze periodes als inversies, die van een paar dagen tot een paar weken kan duren. De laagste hoogten ervaren het langst hoge concentraties PM 2,5, onevenredige gevolgen voor de woongemeenschappen. De studie vergeleek de PM 2.5-niveaus op 174 openbare scholen in stappen van 10 minuten over perioden van twee dagen tijdens elk van de drie gebeurtenissen:een grote winteromkering (slechte luchtkwaliteit), een matige winterinversie (matige luchtkwaliteit) en een relatief schone, herfstdag (goede luchtkwaliteit). Het uitgebreide AQ&U-netwerk dat bestaat uit 190 PM 2.5-sensoren is extreem gevoelig:elke sensor verzamelt elke seconde PM 2.5-concentraties, uploadt vervolgens de 60 seconden naar een database waartoe het publiek toegang heeft via de U's AQ&U-website:aqandu.org.

De onderzoekers hebben 174 openbare scholen in Salt Lake County afgebroken met betrekking tot ras/etniciteit, economische status, en studentenleeftijd. Ze maakten ook onderscheid tussen schooltype; Titel I-status (scholen die huishoudens met een laag inkomen bedienen), type charterschool, en alternatief of speciaal onderwijstype. De gemiddelde studentenpopulatie was 31% Spaans, 15% niet-Spaanse minderheid, en 54% blank en ongeveer 45% van de scholen kwam in aanmerking voor titel I. Iets meer dan de helft van de scholen waren basisscholen, ongeveer 16% waren handvestscholen, en ongeveer 5% waren scholen voor alternatief of speciaal onderwijs.

Tijdens relatief schone luchtdagen, raciale/etnische minderheidsstudenten werden onevenredig blootgesteld aan hoge concentraties. Op schoolniveau is een toename van 21% in het aandeel Spaanse studenten was geassocieerd met een toename van 12% in de concentratie van PM 2,5. Charterscholen werden blootgesteld aan 20% hogere concentraties PM 2,5 dan niet-charterscholen. Tijdens een dag met een matige luchtkwaliteit, Handvest, Titel I scholen, en scholen met een groter aandeel allochtone leerlingen werden blootgesteld aan hogere concentraties PM 2,5. Tijdens dagen van slechte luchtkwaliteit, blootstellingsconcentraties waren hoger voor scholen met een groter aandeel allochtone leerlingen.

"Niemand heeft nog naar schooltype gekeken in termen van milieurechtvaardigheid. Handvestscholen zijn een nieuwe variabele die ons intrigeerde, "zei Mullen. "Het begint op een ander verhaal voort te bouwen - waarom hebben we deze ongelijkheden in handvest- en titel I-scholen gevonden?"

De evolutie van PM 2,5-concentraties in Salt Lake County tijdens een vervuilingsgebeurtenis (niet opgenomen in de studie). Donkerpaars geeft lage PM 2,5-deeltjesconcentraties aan, blauw geeft hogere PM 2,5-concentraties aan. De westkant van de provincie heeft onder alle scenario's aanhoudend hogere concentraties. Krediet:Luchtkwaliteit en U:https://aqandu.org

Ergens naar uitkijken

Deze paper is een van de vele samenwerkingen die gebruik maken van het nieuw opgerichte AQ&U-netwerk.

"Dit is de eerste publicatie van zo'n divers multidisciplinair partnerschap dat voortkomt uit AQ&U, hoewel we verwachten dat dit de eerste van vele is, " zei Kerry Kelly, assistent-professor bij de afdeling Chemical Engineering en co-auteur van de studie. "We zijn enthousiast over lopende partnerschappen - om het effect van vervuilingsmicroklimaten op astma-exacerbaties te begrijpen, om de ernst van rookpluimen van natuurbranden te voorspellen en om studentonderzoekers en gemeenschapspartners te betrekken bij het begrijpen van het effect van geluidsmuren op de luchtkwaliteit."

In toekomstige studies, de onderzoekers hopen nog meer gaten in de sensoren op te vullen om een ​​beter beeld te krijgen van de sociale ongelijkheden in Salt Lake County, Utah en in andere gebieden, vooral met betrekking tot schoolgaande kinderen.

"Ik zie dat onderzoek als dit een muur van bewijs blijft bouwen dat we het beter moeten doen in de manier waarop we de blootstelling aan vervuiling in de VS en wereldwijd reguleren, "Zei Grineski. "Bewijs bovenop bewijs wijst erop dat we mensen beter moeten beschermen, vooral kinderen, van vervuiling."