美国野火烟雾正在影响学童的学习能力

Children learning at school.
There is increasing evidence that exposure to air pollution can impact cognition.Image: Unsplash/CDC
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  • 一项来自美国的新分析显示,接触野火烟雾正在损害儿童在校学习的能力。

  • 研究人员发现,即使接触的烟雾水平较低,英语和数学的考试成绩也会显著下降。

  • 该研究建立在新出现的证据之上,即接触空气污染会影响认知能力。

  • 投资安装空调和便携式空气过滤器可能会有所帮助。

一项新研究发现,当野火烟雾污染校园操场和教室的空气时,不仅会损害儿童的健康,还可能损害他们的学习能力,并可能影响其未来的赚钱能力。

该分析发表于《Nature Sustainability》,它利用了近11,700个公立学区六个年级连续八年的标准化考试成绩,以及根据卫星测量得出的每日烟雾暴露估算数据。

研究人员发现,考试成绩在学年期间,即使烟雾暴露水平较低,英语语言艺术和数学成绩也会显著下降;并且随着学生烟雾暴露加重,对考试成绩的影响也随之增大。

当学生在上课时间暴露于浓烟中时,对考试成绩的影响相较于周末几乎翻了一番。该研究还发现,三至五年级学生受到的影响大于六至八年级学生,这一结果与此前研究的结论相呼应,即空气污染对低龄学生的影响尤为有害。

“先前的研究表明,她们肺部的天然屏障仍在发育,并且相对于身体体型而言,她们的呼吸频率更高,”该研究的第一作者、斯坦福大学多尔可持续发展学院地球系统科学博士生杰夫·文(Jeff Wen)表示。

“这意味着年幼的儿童可能更容易因烟雾而直接或间接地影响认知能力,例如哮喘发作增多,哮喘发作,进而扰乱学习并导致更多的缺课。”

野火烟雾与学校位置

该研究建立在新出现的证据之上,即接触空气污染会损害认知能力。

“尽管考试成绩并非衡量学生认知能力的完美指标,但它是评估学习成果的常用指标,与长期结果和机会相关,”作者写道。

“这类测量使我们能够比较同一学区在不同烟雾条件下的考试结果,并且几乎可以对美国所有学区进行此类比较,”文表示。

先前的研究已估算出考试成绩与未来收入之间的关系。基于这些估算,作者测算出,仅2016年一年,美国学生接触野火烟雾就可能使全国范围内的累计未来收入减少近19亿美元。

“对任何一名学生而言,影响都相当微小,但一旦将接触烟雾的数十万名学生的影响加总起来,总量就相当可观,”高级研究作者、多尔学院地球系统科学副教授马歇尔·伯克(Marshall Burke)表示。

“降低极端野火的风险……需要在多年间投入数十亿美元。”

该新分析显示,尽管每个学区的每名学生都受到负面影响,但就累计损失收入的总体负担而言,约80%由那些服务于相对更多有色人种学生以及符合免费或减价午餐条件的学生的学区承担。

造成这一现象的原因在于,这些学区的学生总数更多,且每名学生受到的影响也略高。研究人员在文章中写道,这一发现应被理解为反映了“种族主义和/或歧视性政策或态度对结果可能产生的影响”,例如学生不得不就读于过滤设施投入较少的学校。这一差距表明,在缺乏干预的情况下,“气候变化导致的未来野火烟雾暴露进一步增加,很可能会对这些社区造成更为不成比例的损害。”

保护孩子安全

量化此前被忽视的社会成本,这不仅仅是一项学术练习。野火烟雾是一种迅速增长的有毒颗粒物污染来源,预计在气候变暖的情况下将进一步恶化。揭示此前隐藏的、在人口层面产生的长期成本,有助于推动并证明采取更积极的行动是合理的,例如通过燃料管理或其他技术减少排放、烟雾暴露或野火风险。

“降低极端野火的风险是一项重要但艰巨的任务。这需要在多年间投入数十亿美元,”伯克表示。但在教室、学区或社区层面,当烟羽飘入时,投资安装空调和便携式空气过滤器有助于保护人们的安全,并让学生在更清洁的空气中学习。

“当我们思考野火烟雾暴露与气候变化的影响时,不能仅将注意力局限于最明显的可能受影响地点。我们确实需要放眼整个社会,思考所有可能受到影响的领域,”伯克表示。

“这有助于我们回答以下问题:应在多大程度上投资于减缓极端野火,或投资于保护在校学生免受空气质量差影响的措施,以及相较于我们可以将资金用于的其他事项,这些投资是否值得。”

伯克还是斯坦福大学弗里曼·斯波利国际研究所、斯坦福大学伍兹环境研究所以及斯坦福大学经济政策研究所的高级研究员。他还担任斯坦福大学食品安全与环境中心副主任、国家经济研究局的教职研究员,并且是斯坦福大学Bio-X和吴蔡人文神经科学研究所的成员。

罗伯特·伍德·约翰逊基金会和斯坦福大学数据科学项目为该研究提供了支持。

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