Salt Lake County, Utahs luftföroreningar varierar över året, och ibland är det värst i USA. Geografin fångar vinterinversioner och sommarsmog i hela Salt Lake Valley, men underbetjänade stadsdelar – och deras skolor – upplever de högsta koncentrationerna. Tidigare forskning har visat föroreningsskillnader med årliga medelvärden av PM 2,5-nivåer, de små andningsbara partiklarna som kan skada lungorna bara timmar efter exponering. Barn är särskilt utsatta och upplever mer än bara hälsoeffekter; exponering för PM 2,5 påverkar skolgång och studieframgång.

En ny studie använde ett partnerskap mellan gemenskap och universitet med nästan 200 PM 2,5-sensorer genom University of Utahs nätverk för luftkvalitet och U (AQ&U). U-forskare utforskade sociala skillnader i luftföroreningar mer i detalj än någonsin tidigare, och deras resultat avslöjar ihållande sociala ojämlikheter i Salt Lake County. Tidningen publicerades på nätet före publicering i tidskriften Miljöforskning .

Forskarna analyserade PM 2,5-nivåer vid 174 offentliga skolor i Salt Lake County, Utah under tre olika scenarier:relativt rent, måttlig inversion och större inversionsdagar. Skolor med övervägande minoritetselever var oproportionerligt utsatta för sämre luftkvalitet under alla scenarier. Charterskolor och skolor som betjänar elever från låginkomsthushåll var oproportionerligt exponerade när PM 2,5 var relativt bra eller måttlig. Resultaten talar för behovet av policyer som skyddar barn i skolåldern från miljöskador.

"Beständigheten i dessa orättvisor - från de ganska rena, men hälsoskadliga nivåer hela vägen upp till de fruktansvärda luftdagarna – i skolor som serverar rasistiska/etniska minoritetsbarn är oacceptabelt, sa Sara Grineski, U professor i sociologi och miljöstudier och senior författare till uppsatsen.

Författarna förväntade sig sociala skillnader på dåliga luftdagar, men blev förvånade över att de fortsatte under dagar med ren luft när PM 2,5-nivåerna fortfarande är högre än vad den amerikanska miljöskyddsmyndigheten rekommenderar.

"Det som gör det här projektet så nytt är partnerskapet mellan gemenskapen och U som gav oss tillgång till detta större nätverk av sensorer och hjälpte till att tillhandahålla den detaljerade studien. Om vi ​​hade förlitat oss på Utah Department of Air Quality, vi hade bara haft två bildskärmar och skulle ha missat den nyanserade variationen, sa Casey Mullen, doktorand vid U och huvudförfattare till studien.

En ögonblicksbild med högre upplösning

De värsta PM2,5-episoderna inträffar under vintern, när kall luft sätter sig i Salt Lake Valley och högtrycksvädersystem fungerar som ett lock som tätar in partiklar från fordonets avgaser, vedeldade bränder och utsläpp från industrianläggningar. Lokalbefolkningen hänvisar till dessa perioder som inversioner, som kan pågå från några dagar till några veckor. De lägsta höjderna upplever höga koncentrationer av PM 2,5 under längst tid, påverkar bostadssamhällena oproportionerligt. Studien jämförde PM 2,5-nivåerna vid 174 offentliga skolor i 10-minuterssteg under 2-dagarsperioder under var och en av tre händelser:en stor vinterinversion (dålig luftkvalitet), en måttlig vinterinversion (måttlig luftkvalitet) och en relativt ren, höstdag (god luftkvalitet). Det omfattande AQ&U-nätverket som består av 190 PM 2.5-sensorer är extremt känsligt – varje sensor samlar in PM 2.5-koncentrationer varje sekund, laddar sedan upp 60-sekunderna till en databas som allmänheten kan komma åt via U:s AQ&U-webbplats:aqandu.org.

Forskarna slog ner 174 offentliga skolor i Salt Lake County med avseende på ras/etnicitet, ekonomisk status, och studentåldern. Man skiljde också på skoltyp; Titel I-status (skolor som betjänar majoritetshushåll med låg inkomst), charter skola typ, och alternativ eller specialpedagogisk skoltyp. Den genomsnittliga studentkåren var 31 % latinamerikanska, 15 % icke-spansktalande minoritet, och 54 % vita och cirka 45 % av skolorna var berättigade till avdelning I. Drygt hälften av skolorna var grundskolor, cirka 16 % var charterskolor, och cirka 5 % var alternativ- eller specialskolor.

Under dagar med relativt ren luft, ras/etniska minoritetsstudenter exponerades oproportionerligt mycket för höga koncentrationer. På skolnivå, en 21 % ökning av andelen spansktalande studenter var associerad med en 12 % ökning av koncentrationen av PM 2,5. Charterskolor exponerades för 20 % högre koncentrationer av PM 2,5 än icke-charterskolor. Under en dag med måttlig luftkvalitet, charter, Titel I skolor, och skolor med större andelar minoritetselever exponerades för högre koncentrationer av PM 2,5. Under dagar med dålig luftkvalitet, Exponeringskoncentrationerna var högre för skolor med större andelar minoritetselever.

"Ingen har ännu tittat på skoltyp i termer av miljörättvisa. Charterskolor är en ny variabel som fascinerade oss, " sade Mullen. "Det börjar bygga på någon annan historia - varför hittade vi dessa orättvisor i charter- och titel I-skolorna?"

Ser fram emot

Den här uppsatsen är ett av många samarbeten som använder det nyinrättade AQ&U-nätverket.

"Detta är den första publikationen från ett så mångsidigt tvärvetenskapligt partnerskap som härrör från AQ&U, även om vi antar att detta är den första av många, sa Kerry Kelly, biträdande professor vid Institutionen för kemiteknik och medförfattare till studien. "Vi är entusiastiska över pågående partnerskap - för att förstå effekten av föroreningsmikroklimat på astmaexacerbationer; för att förutsäga svårighetsgraden av rökplymer från skogsbränder; och för att engagera studerande forskare och samhällspartners för att förstå effekten av ljudväggar på luftkvaliteten."

I framtida studier, forskarna hoppas kunna fylla i ännu fler luckor i sensorerna för att få en bättre bild av de sociala ojämlikheterna i Salt Lake County, Utah och i andra områden, särskilt när det gäller barn i skolåldern.

"Jag ser att forskning som denna fortsätter att bygga en mur av bevis för att vi måste göra bättre ifrån oss på det sätt som vi reglerar föroreningsexponering i USA och över hela världen, " sa Grineski. "Bevis ovanpå bevis pekar på att vi måste göra ett bättre jobb med att skydda människor, speciellt barn, från föroreningar."