Particolato fine (PM2,5), le minuscole particelle responsabili dell'inquinamento atmosferico nebuloso, sono dannose per la salute dei bambini anche all'interno della classe. Prove crescenti hanno collegato l'esposizione cronica a scarsi risultati accademici negli studenti K-12. Fino ad ora, nessuna ricerca aveva esaminato l'impatto degli eventi di inquinamento atmosferico "di punta", i picchi di 24 ore di livelli di PM2,5 estremamente elevati. Per gli studenti della contea di Salt Lake, Utah, questi episodi sono una realtà pericolosa:la città più grande della contea, Salt Lake City, è stata tra le prime 10 città americane più inquinate per l'inquinamento da particelle a breve termine nell'ultimo rapporto dell'American Lung Association.

In un nuovo studio, I ricercatori dell'Università dello Utah hanno scoperto che un picco più frequente di esposizione all'inquinamento atmosferico era associato a punteggi ridotti dei test di matematica e arti della lingua inglese (ELA) per gli alunni di terza elementare in tutte le scuole pubbliche primarie della contea di Salt Lake durante l'anno 2016-2017. I livelli minimi di inquinamento di picco in questo studio sono inferiori a quelli che l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) determina come livelli "sicuri" di PM2,5. I risultati sottolineano la necessità che i legislatori adottino politiche che riducano il numero di giorni di picco di inquinamento, e per sostenere standard federali più bassi di inquinamento.

"L'importante è che non si tratta della posizione della scuola, non sono solo le scuole nelle parti più inquinate della città. Tutti sono colpiti dal picco di inquinamento, " ha detto l'autore principale Casey Mullen, studente di dottorato in sociologia presso l'Università dello Utah.

Lo studio evidenzia l'ingiustizia ambientale del problema dell'inquinamento atmosferico della contea di Salt Lake:le scuole con una percentuale più elevata di studenti di colore e provenienti da famiglie in condizioni di povertà sono state esposte a concentrazioni medie più elevate di particolato fine e più giorni di picco di inquinamento rispetto alle scuole che servono le scuole medie e superiori. - studenti di classe e prevalentemente bianchi. Anche se i picchi di esposizione hanno avuto un effetto maggiore sulla minore competenza in matematica nelle scuole socialmente più avvantaggiate.

"Ci sono così tanti studi che ci mostrano che l'inquinamento atmosferico danneggia la capacità di elaborazione cognitiva del nostro cervello, " ha detto la co-autrice Sara Grineski, professore di sociologia all'Università dello Utah. "Negli ultimi decenni lo Utah ha fatto grandi passi avanti per ridurre l'inquinamento, ma dobbiamo continuare a portare avanti politiche per ridurre l'inquinamento. Sappiamo già che migliorerà la salute respiratoria dello Utah, ma può anche aiutare i bambini a fare un po' meglio a scuola".

Il paper pubblicato online il 22 settembre 2020, nel Giornale internazionale di ricerca ambientale e sanità pubblica . Questa ricerca è stata finanziata dall'Interdisciplinary Exchange for Utah Science presso l'Università dello Utah.

La qualità dell'aria influisce sui punteggi dei test

I ricercatori hanno esaminato i punteggi di matematica ed ELA degli studenti di valutazione della crescita e dell'eccellenza (SAGE) di alunni di terza elementare in 156 scuole pubbliche primarie nella contea di Salt Lake nel 2017. Si sono concentrati sulla percentuale di studenti i cui punteggi erano inferiori alle aspettative di livello scolastico.

Al fine di garantire che l'inquinamento atmosferico fosse l'unica variabile che influenzava i punteggi dei test, i ricercatori hanno creato una variabile di svantaggio della scuola che ha tenuto conto dello stato della scuola del Titolo I; studenti ispanici; la percentuale di studenti di minoranza non ispanici che erano neri, Asiatico/isolano del Pacifico o nativo americano/nativo dell'Alaska; e la percentuale di studenti con pasti gratuiti e/o a prezzo ridotto. Hanno anche rappresentato il contesto di quartiere della scuola.

"È importante tenere conto dello svantaggio sociale poiché i fattori sociali sono strettamente collegati ai punteggi dei test standardizzati. Gli studenti provenienti da famiglie a basso reddito hanno ulteriori difficoltà che non tendono a colpire gli studenti più abbienti, come l'insicurezza alimentare. Gli studenti provenienti da minoranze razziali/etniche hanno spesso esperienze educative diseguali negli Stati Uniti. In alcuni casi, sono immigrati loro stessi o figli di immigrati, e potrebbero ancora imparare l'inglese, " ha detto Grineski. "Questi fattori influenzano i punteggi dei test standardizzati".

Quindi, hanno valutato le concentrazioni di inquinamento atmosferico cronico e di picco di ogni scuola. Per i livelli di inquinamento atmosferico cronico, hanno analizzato le concentrazioni giornaliere di PM2,5 per ogni scuola utilizzando le concentrazioni giornaliere nel tratto di censimento che ospita ogni scuola dai dati Downscaler dell'EPA degli Stati Uniti. In media, le scuole avevano livelli cronici di PM2,5 di poco più di 8 microgrammi per metro cubo. Per stabilire gli episodi di picco dell'inquinamento atmosferico, i ricercatori hanno identificato il numero di giorni in cui ogni scuola è stata esposta a livelli di PM2,5 nel 95esimo percentile di concentrazioni di PM2,5 per l'anno, che era 23 microgrammi per metro cubo. Lo standard per l'aria malsana dell'EPA degli Stati Uniti è di 35 microgrammi per metro cubo.

Mentre l'esposizione cronica all'inquinamento è stata associata a punteggi dei test più bassi, l'effetto è scomparso quando i ricercatori hanno controllato per i fattori di svantaggio sociale. In contrasto, la frequenza del picco di esposizione all'inquinamento è stata associata a una percentuale più elevata di studenti che hanno testato le competenze in matematica ed ELA al di sotto del grado, anche dopo aver controllato per svantaggio sociale.

"La ricerca mostra che l'inquinamento atmosferico è associato all'infiammazione delle cellule cerebrali. Questo è ben stabilito, " disse Mullen. "Con questo in mente, i risultati del nostro studio suggeriscono che la ricerca futura dovrebbe esaminare se ripetute esposizioni di picco a concentrazioni di particolato fine potrebbero essere più dannose per il funzionamento del cervello dei bambini rispetto alle esposizioni croniche".

Ridurre l'inquinamento atmosferico

Gli autori suggeriscono che i legislatori potrebbero promuovere iniziative di salute pubblica che proteggano l'esposizione dei bambini all'inquinamento atmosferico. I ricercatori si sono consultati con gli urbanisti sulla creazione di rotte aeree più pulite per consentire ai bambini di spostarsi nelle loro comunità. Per il futuro, lo stato potrebbe migliorare i regolamenti che impedirebbero la costruzione di scuole in aree ad alto inquinamento. Per adesso, investire in migliori sistemi di filtrazione dell'aria nelle aule potrebbe aiutare a mitigare la scarsa qualità dell'aria già esistente. Di fronte alla crescente evidenza che anche basse concentrazioni di PM2,5 danneggiano il corpo umano, i legislatori dovrebbero sostenere standard federali più bassi di inquinamento atmosferico.

"Qui, con problemi di qualità dell'aria costanti durante le stagioni, dobbiamo aumentare la consapevolezza sulle esposizioni all'inquinamento atmosferico, " Ha detto Mullen. "Questa è una conversazione che tutti dovrebbero avere:le persone hanno bisogno di essere informate su ciò che è in gioco".