Hohe Luftverschmutzung an öffentlichen US-Schulen mit Kindern aus Randgruppen, so eine neue Studie

Rassen- und ethnische Unterschiede bei der Exposition gegenüber Luftverschmutzung, insbesondere in Bezug auf die Nähe zu Straßen und Industriegebieten, sind gut bekannt. Eine neue Studie berichtet über die ersten landesweiten Muster der atmosphärischen Feinstaubbelastung und Stickstoffdioxidbelastung an öffentlichen US-Schulen.

Sowohl auf nationaler als auch auf lokaler Ebene befinden sich Schulen mit mehr farbigen Schülern und Schülern, die kostenloses oder ermäßigtes Mittagessen erhalten, ein Indikator für Armut, in Gebieten mit höheren Konzentrationen der Schadstoffe, so die Studie. Die Studie, die von Mitgliedern des NASA-Teams für angewandte Wissenschaften für Gesundheit und Luftqualität geleitet wurde, wurde in veröffentlicht GeoGesundheit.

Die Studie analysierte die Verteilung von zwei Schadstoffen, Feinstaub mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern und kleiner (PM2,5) und Stickstoffdioxid, und verglich die Schadstoffe mit der rassischen oder ethnischen Identität und dem Einkommensstatus der Schüler. PM2.5 kann kurzfristige Reizungen verursachen und chronische Erkrankungen wie Asthma und Herzerkrankungen verschlimmern. Stickstoffdioxid kann auch Reizungen hervorrufen und Atemwegserkrankungen hervorrufen oder verschlimmern. Eine langfristige Exposition gegenüber beiden Schadstoffen kann zu einem erhöhten Krankenhausaufenthalts- oder Todesrisiko führen.

„Schulkinder sind eine wirklich gefährdete Bevölkerungsgruppe“, sagte Michael Cheeseman, Atmosphärenwissenschaftler an der Colorado State University und Hauptautor der neuen Studie. „Sie reagieren sehr empfindlich auf Luftverschmutzung und verbringen viel Zeit in der Schule.“

In den USA verbringen Kinder an 180 Tagen im Jahr durchschnittlich fast 7 Stunden pro Tag in der Schule. Kinder im schulpflichtigen Alter befinden sich ebenfalls noch in der Entwicklung, und Studien haben ergeben, dass die Exposition gegenüber Luftverschmutzung die Gesundheit von Kindern beeinträchtigen kann, einschließlich ihrer Gehirnentwicklung, Lungengesundheit und Lernfähigkeit, sagte Cheeseman.

Die Studie verwendete vorhandene Datensätze von Studentenpopulationen in den kontinentalen USA und von Satelliten abgeleitete Konzentrationen der Schadstoffe von 2017 bis 2019, wobei Schadstoffschätzungen von etablierten EPA-Überwachungsnetzwerken verifiziert wurden. Eines der Schadstoffmodelle berücksichtigt explizit das aus dem Verkehr stammende Stickstoffdioxid, was besonders für einkommensschwache Schulen relevant ist, da sie sich in der Regel in der Nähe von stark befahrenen Straßen befinden. Die Schadstoffe spiegeln die Luftverschmutzung der Umgebung wider, nicht die Luftverschmutzung in Schulgebäuden.

„Die größte Erkenntnis ist, dass Schulen mit einem höheren Anteil an Schülern aus rassischen oder ethnischen Minderheiten oder mit einem höheren Armutsniveau tendenziell mit höheren Konzentrationen von PM2,5 und Stickstoffdioxid in Verbindung gebracht werden“, sagte Cheeseman. „Diese Unterschiede bestehen von der nationalen und staatlichen Ebene bis hin zur lokalen Ebene, mit Diskrepanzen und Segregation innerhalb einer Stadt.“

Regionale Unterschiede in der Exposition

Schulen mit höheren Anteilen von Schülern aus Minderheiten hatten etwa 30 % höhere Spitzenkonzentrationen sowohl von Stickstoffdioxid als auch von PM2,5. Die höchsten Konzentrationen von Stickstoffdioxid und PM2,5 gibt es in Schulen, wo mehr als 80 % der Schüler Anspruch auf kostenloses oder ermäßigtes Mittagessen haben. Die Ergebnisse stimmen mit früheren Studien überein, die Umweltverschmutzung und Schulen in kleinerem Maßstab, wie z. B. Schulbezirken, untersuchten.

Die Forscher untersuchten, wie die Diskrepanzen bei der Luftverschmutzung zwischen Bundesstaaten sowie zwischen städtischen und ländlichen Gebieten variierten. Um die Umweltverschmutzung mit Bevölkerungsunterschieden in Verbindung zu bringen, betrachteten sie, wie Rasse/Ethnizität und Armut je nach Staat und Urbanität variierten. Städtische Schulen erlebten höhere Konzentrationen von Stickstoffdioxid, wahrscheinlich aufgrund der Nähe zu stark befahrenen Straßen. Ländliche Schulen wiesen oft eine geringe Stickstoffdioxidbelastung auf, wahrscheinlich aufgrund mangelnder Entwicklung, aber die PM2,5-Exposition änderte sich zwischen ländlichen und städtischen Umgebungen nicht wesentlich.

Regionale Unterschiede in Rasse und Umweltverschmutzung bestehen. Beispielsweise sind die Schulen in den Bundesstaaten des Südens tendenziell ländlicher und haben mehr schwarze und afroamerikanische Schüler, sodass die Schüler dieser Schulen weniger Stickstoffdioxid ausgesetzt sind.

Da PM2,5 eine längere Lebensdauer in der Atmosphäre hat, ist es weiter verbreitet und wird daher über Raum und Zeit „geglättet“, sagte Cheeseman, was erklären könnte, warum für Stickstoffdioxid stärkere Diskrepanzen bestehen als für die Feinstaubbelastung.

Die in die Studie einbezogenen Faktoren – Rasse oder ethnische Zugehörigkeit, Armut und Bevölkerungsdichte – hängen oft zusammen und beeinflussen sich gegenseitig. Beispielsweise befinden sich Schulen mit einem höheren Anteil an rassischen oder ethnischen Minderheiten tendenziell in städtischen Gebieten und weisen höhere Armutsraten auf.

Obwohl die EPA nicht obligatorische Leitlinien zur Auswahl eines geeigneten Standorts für eine neue Schule bietet, gibt es derzeit keine verbindlichen Bundesrichtlinien, die Schüler vor dem Besuch von Schulen in stark verschmutzten Gebieten schützen, sagten die Autoren.

„Ich denke, dem sollte mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden“, sagte Cheeseman. „Eine neue Schule zu errichten ist wahrscheinlich auch ein Balanceakt. Wenn Sie Schulen in weniger verschmutzten Gebieten platzieren, die vielleicht weiter entfernt sind, müssen die Schüler möglicherweise länger durch stark befahrene Gebiete pendeln, und sie könnten einer stärkeren Verschmutzung durch den Verkehr ausgesetzt sein Weg.“