Niveaux de PM 2,5 moyens sur 10 minutes pour chaque scénario de 48 heures dans les écoles du comté de Salt Lake pendant une bassin d'air persistant modéré en hiver (PCAP, inversion) et événement majeur du PCAP. Plus le point bleu est gros, plus la concentration de particules PM 2,5 est élevée. Dans les trois scénarios, les concentrations les plus faibles de PM 2,5 se trouvaient du côté sud et est de la zone d'étude le long du banc où l'élévation monte depuis le fond de la vallée. Crédit :Mullen et. Al. Environnement Rés (2020)
Comté de Salt Lake, La pollution de l'air de l'Utah varie au cours de l'année, et parfois c'est le pire aux États-Unis. La géographie piège les inversions hivernales et le smog estival dans toute la vallée du lac Salé, mais les quartiers mal desservis - et leurs écoles - connaissent les concentrations les plus élevées. Des recherches antérieures ont montré des disparités de pollution en utilisant des moyennes annuelles de niveaux de PM 2,5, les minuscules particules respirantes qui peuvent endommager les poumons quelques heures seulement après l'exposition. Les enfants sont particulièrement à risque et subissent plus que des effets sur la santé; l'exposition aux PM 2,5 affecte la fréquentation scolaire et la réussite scolaire.
Une nouvelle étude a utilisé un partenariat communauté-université de près de 200 capteurs PM 2,5 via le réseau Air Quality and U (AQ&U) de l'Université de l'Utah. Les chercheurs de l'U ont exploré les disparités sociales en matière de pollution de l'air plus en détail que jamais auparavant, et leurs conclusions révèlent des inégalités sociales persistantes dans le comté de Salt Lake. L'article mis en ligne avant sa publication dans la revue Recherche environnementale .
Les chercheurs ont analysé les niveaux de PM 2,5 dans 174 écoles publiques du comté de Salt Lake, Utah sous trois scénarios différents :relativement propre, jours d'inversion modérée et d'inversion majeure. Les écoles comptant principalement des élèves issus de minorités étaient exposées de manière disproportionnée à une qualité de l'air moins bonne dans tous les scénarios. Les écoles à charte et les écoles desservant les élèves des ménages à faible revenu étaient exposées de manière disproportionnée lorsque les PM 2,5 étaient relativement bonnes ou modérées. Les résultats témoignent de la nécessité de politiques qui protègent les enfants d'âge scolaire contre les dommages environnementaux.
« La persistance de ces injustices - du assez propre, mais des niveaux nocifs pour la santé jusqu'aux horribles journées aériennes - dans les écoles desservant les enfants des minorités raciales/ethniques est inacceptable, " a déclaré Sara Grineski, U professeur de sociologie et d'études environnementales et auteur principal de l'article.
Les auteurs s'attendaient à des disparités sociales les jours de mauvais air, mais ont été surpris qu'ils persistent les jours où l'air est pur, alors que les niveaux de PM 2,5 sont toujours plus élevés que ceux recommandés par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis.
"Ce qui rend ce projet si nouveau, c'est le partenariat communauté-U qui nous a donné accès à ce plus grand réseau de capteurs et a aidé à fournir l'étude détaillée. Si nous avions compté sur le département de la qualité de l'air de l'Utah, nous n'aurions eu que deux moniteurs et nous aurions manqué la variabilité nuancée, " a déclaré Casey Mullen, doctorant à l'U et auteur principal de l'étude.
Emplacements des 174 écoles publiques incluses dans l'étude et des capteurs PM 2.5. Crédit :Mullen et. Al. Environnement Rés (2020)
Un instantané à plus haute résolution
Les pires épisodes de PM2,5 se produisent pendant l'hiver, lorsque l'air froid s'installe dans la vallée du lac Salé et que les systèmes météorologiques à haute pression agissent comme un couvercle qui scelle les particules des gaz d'échappement des véhicules, les feux de bois et les émissions des installations industrielles. Les habitants appellent ces périodes des inversions, qui peut durer de quelques jours à quelques semaines. Les altitudes les plus basses connaissent des concentrations élevées de PM 2,5 pendant la plus longue période, impactant de manière disproportionnée les communautés résidentielles. L'étude a comparé les niveaux de PM 2,5 dans 174 écoles publiques par incréments de 10 minutes sur des périodes de 2 jours au cours de chacun des trois événements :une inversion hivernale majeure (mauvaise qualité de l'air), une inversion hivernale modérée (qualité de l'air modérée) et un environnement relativement propre, jour d'automne (bonne qualité de l'air). Le vaste réseau AQ&U composé de 190 capteurs PM 2.5 est extrêmement sensible - chaque capteur collecte les concentrations PM 2.5 chaque seconde, puis télécharge les 60 secondes dans une base de données à laquelle le public peut accéder via le site Web AQ&U de l'U :aqandu.org.
Les chercheurs ont décomposé 174 écoles publiques du comté de Salt Lake en ce qui concerne la race/l'ethnicité, statut économique, et l'âge des étudiants. Ils ont également fait la distinction entre le type d'école; Statut Titre I (écoles desservant des ménages majoritairement modestes), type d'école à charte, et le type d'école d'éducation alternative ou spéciale. Le corps étudiant moyen était de 31% hispanique, 15% de minorité non hispanique, et 54% de blancs et environ 45% des écoles étaient éligibles au titre I. Un peu plus de la moitié des écoles étaient des écoles primaires, environ 16% étaient des écoles à charte, et environ 5 % étaient des écoles alternatives ou spécialisées.
Pendant les jours d'air relativement pur, les étudiants des minorités raciales/ethniques étaient exposés de manière disproportionnée à des concentrations élevées. Au niveau scolaire, une augmentation de 21 % de la proportion d'étudiants hispaniques a été associée à une augmentation de 12 % de la concentration de PM 2,5. Les écoles à charte ont été exposées à des concentrations 20 % plus élevées de PM 2,5 que les écoles sans charte. Lors d'une journée de qualité de l'air modérée, charte, Ecoles Titre I, et les écoles comptant de plus grandes proportions d'élèves appartenant à des minorités ont été exposées à des concentrations plus élevées de PM 2,5. Pendant les jours de mauvaise qualité de l'air, les concentrations d'exposition étaient plus élevées dans les écoles comptant de plus grandes proportions d'élèves issus de minorités.
"Personne n'a encore examiné le type d'école en termes de justice environnementale. Les écoles à charte sont une nouvelle variable qui nous a intrigués, ", a déclaré Mullen. "Cela commence à s'appuyer sur une autre histoire - pourquoi avons-nous trouvé ces inégalités dans les écoles à charte et de titre I?"
L'évolution des concentrations de PM 2,5 dans l'ensemble du comté de Salt Lake lors d'un événement de pollution (non inclus dans l'étude). Le violet foncé indique de faibles concentrations de particules PM 2,5, le bleu indique des concentrations de PM 2,5 plus élevées. Le côté ouest du comté a des concentrations constamment plus élevées dans tous les scénarios. Crédit :Qualité de l'air et U :https://aqandu.org
Avoir hâte de
Cet article est l'une des nombreuses collaborations utilisant le nouveau réseau AQ&U.
"Il s'agit de la première publication d'un partenariat interdisciplinaire aussi diversifié résultant de AQ&U, bien que nous prévoyions que ce soit le premier d'une longue série, " a déclaré Kerry Kelly, professeur adjoint au Département de génie chimique et co-auteur de l'étude. « Nous sommes ravis des partenariats en cours pour comprendre l'effet des microclimats de pollution sur les exacerbations de l'asthme ; pour prédire la gravité des panaches de fumée des incendies de forêt ; et pour impliquer les étudiants chercheurs et les partenaires communautaires dans la compréhension de l'effet des murs antibruit sur la qualité de l'air. »
Dans les études futures, les chercheurs espèrent combler encore plus de lacunes dans les capteurs pour obtenir une meilleure image des inégalités sociales dans le comté de Salt Lake, Utah et dans d'autres régions, surtout en ce qui concerne les enfants d'âge scolaire.
"Je vois des recherches comme celle-ci continuer à construire un mur de preuves que nous devons faire mieux dans la manière dont nous réglementons l'exposition à la pollution aux États-Unis et dans le monde, " a déclaré Grineski. " Les preuves en plus des preuves indiquent que nous devons faire un meilleur travail pour protéger les personnes, surtout les enfants, de la pollution."
