空氣污染預(yù)計(jì)會影響夏威夷學(xué)生的考試成績

冒納羅亞火山于 2022 年 11 月下旬爆發(fā)，這是自 1984 年以來的首次噴發(fā)，排放物產(chǎn)生了霧或火山煙霧。Vog——火山灰、二氧化硫和其他氣體的混合物——可能會導(dǎo)致居住在 vog 羽流附近和/或下風(fēng)向的人呼吸困難、頭痛、喉嚨痛、流淚等等。

根據(jù)夏威夷大學(xué)馬諾阿分校經(jīng)濟(jì)系、UH 經(jīng)濟(jì)研究組織 (UHERO) 和倫敦大學(xué)學(xué)院的專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的一項(xiàng)新研究，估計(jì) vog 會對學(xué)生的考試成績產(chǎn)生不利影響。

這些影響對于最貧困的學(xué)生來說尤其明顯，他們所經(jīng)歷的影響比那些更有優(yōu)勢的學(xué)生更大。此外，這些影響在夏威夷島南部等基線污染水平較高的地區(qū)最為明顯。

該研究的一個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)是，空氣質(zhì)量差會影響弱勢學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，從而加劇經(jīng)濟(jì)不平等。UH 經(jīng)濟(jì)學(xué)家蒂莫西·哈利迪 (Timothy Halliday) 和約翰·林納姆 (John Lynham) 最近的工作也表明，由于呼吸原因，霧氣導(dǎo)致急診就診人數(shù)大幅增加。

數(shù)據(jù)源

作者利用了夏威夷公立學(xué)校學(xué)生在智能平衡評估 (SBA) 中的考試成績普查——這是一項(xiàng)強(qiáng)制性的年度數(shù)學(xué)和英語讀寫能力測試，旨在衡量教育部 3 至 8 年級學(xué)生的大學(xué)和職業(yè)準(zhǔn)備情況，以及11—2015-2018 年，由夏威夷 P-20 提供。

在樣本中，大約一半的學(xué)生被認(rèn)為在經(jīng)濟(jì)上處于不利地位，大約 6% 的學(xué)生接受了英語語言服務(wù)。此外，24% 的學(xué)生被確定為夏威夷原住民、24% 的菲律賓人、18% 的白人、16% 的亞洲人(非菲律賓人)、9% 的太平洋島民和 8% 的其他種族。樣本總共包括 260 所學(xué)校的 150,000 多名獨(dú)特個(gè)體。

他們的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)由夏威夷州衛(wèi)生部 (DOH) 提供。作者研究了顆粒物(特別是 PM2.5，它們是直徑通常為 2.5 微米或更小的細(xì)小可吸入顆粒)和二氧化硫(火山活動(dòng)自然釋放的有毒氣體)來測量污染水平。DOH 的顆粒物水平數(shù)據(jù)是通過其跨越全州多個(gè)地點(diǎn)的污染監(jiān)測站收集的。

通過 DOH 監(jiān)測站的風(fēng)力變化和污染測量，作者使用地球科學(xué)技術(shù)預(yù)測了特定學(xué)校的顆粒物和二氧化硫水平。然后，研究人員使用這些預(yù)測的空氣顆粒物測量值和 SBA 分?jǐn)?shù)來估計(jì)顆粒物污染對測試分?jǐn)?shù)的影響。

結(jié)果

作者發(fā)現(xiàn)，顆粒物的增加會導(dǎo)致學(xué)生考試成績略有下降。此外，據(jù)估計(jì)，對于平均空氣質(zhì)量較差的學(xué)校的學(xué)生來說，影響要大得多。具體而言，平均每立方米 PM2.5 為 9 微克或更高的學(xué)校的學(xué)生(大多數(shù)位于夏威夷島南部/西南部地區(qū))的考試成績下降大約是 PM2.5 更少的學(xué)生的七倍每立方米 PM2.5 超過 9 微克。

這相當(dāng)于 PM2.5 每增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差(樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于每立方米 1.84 微克)，測試分?jǐn)?shù)就會降低 1% 以上。因此，每立方米 PM2.5 增加 1.84 微克，導(dǎo)致測試分?jǐn)?shù)下降超過 1%。

2015 年至 2018 年，Ocean View 監(jiān)測站的平均 PM2.5 率為每立方米 PM2.5 12.64 微克，是該時(shí)期夏威夷所有監(jiān)測站中最高的。2018 年 6 月 4 日，同一時(shí)間段同一站點(diǎn)的最高日平均值為每立方米 PM2.5 55.5 微克。

根據(jù)作者的估計(jì)，如果基線污染水平較高(在本例中為每立方米 9 微克或更高)的學(xué)校的 PM2.5 從每立方米 12.64 微克增加到 55.5 微克，那么考試成績會下降更多超過 25%。

當(dāng)還關(guān)注夏威夷島的南部/西南地區(qū)時(shí)，這種影響很明顯——這里是山頂和裂谷區(qū)的所在地，基拉韋厄火山和莫納羅亞火山的噴口一再活躍——與其他地區(qū)相比，平均污染水平要高得多狀態(tài)。在這一領(lǐng)域，PM2.5 增加對學(xué)生成績的影響估計(jì)大約是總樣本估計(jì)值的五倍。

模型顯示弱勢學(xué)生可能更糟

重要的是，作者表明，空氣質(zhì)量差對貧困學(xué)生的影響更大，貧困學(xué)生的定義是那些有資格參加免費(fèi)和減少午餐等聯(lián)邦計(jì)劃的學(xué)生。PM2.5 的影響大十倍，二氧化硫的影響大六倍。作者證明，社會經(jīng)濟(jì)階層污染的不同影響發(fā)生在學(xué)校內(nèi)。因此，這些影響不能歸因于較貧困的學(xué)校位于污染較嚴(yán)重的地區(qū)。

“這一發(fā)現(xiàn)對環(huán)境正義具有重大意義，”共同主要作者 Rachel Inafuku 撰寫的博客說。“當(dāng)空氣質(zhì)量差時(shí)，財(cái)務(wù)狀況更穩(wěn)定的學(xué)生在積累人力資本方面面臨的障礙更少，這表明污染導(dǎo)致了我們在夏威夷和美國觀察到的不平等差距”

Inafuku 繼續(xù)說道，“夏威夷群島特別有利于研究污染的影響，原因有幾個(gè)。首先，夏威夷擁有原始空氣質(zhì)量基線水平，平均污染物水平遠(yuǎn)低于 EPA 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)研究都集中在地區(qū)平均污染水平極高，與美國大部分地區(qū)相比要差得多此外，整個(gè)夏威夷的污染物水平確實(shí)是不可預(yù)測和隨機(jī)的。因?yàn)檎麄€(gè)州的大部分污染取決于基拉韋厄火山的排放和風(fēng)向，空氣污染主要基于自然力量而非人為來源(例如，交通、工業(yè)設(shè)施等)。”