Efektywność przyswajania wiedzy, a jakość powietrza wewnętrznego w szkołach
Projekt NdS/548429/2022/2022 „Efektywność przyswajania wiedzy, a jakość powietrza wewnętrznego w szkołach” dofinansowany ze środków budżetu państwa w ramach programu „Nauka dla Społeczeństwa”
Dofinansowanie ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki: 810 370,00 zł
Całkowita wartość: 888 870,00 zł
Okres realizacji lipiec 2022 r. – lipiec 2024 r.
Kierownik projektu dr hab. inż. Ewa Zender-Świercz, prof. Pśk
OPIS PROJEKTU
Głównym celem Projektu „Efektywność przyswajania wiedzy, a jakość powietrza wewnętrznego w szkołach” jest ocena wpływu zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego w klasach lekcyjnych na zdolności poznawcze dzieci w wieku szkolnym.
Badanie polega na:
- wypełnianiu testów przez uczniów szkół podstawowych i ich rodziców oraz pomiaru natlenienia krwi z wykorzystaniem pulsoksymetru zakładanego na palec. Badanie obejmie również analizę wyników dydaktycznych uczniów z uwzględnieniem orzeczeń o kształceniu specjalnym;
- pomiarach parametrów powietrza wewnętrznego (stężenia pyłów zawieszonych PM 2.5, PM 10, temperatury i wilgotności powietrza, stężenia dwutlenku węgla), szczelności powietrznej pomieszczenia oraz wydajności wentylacji.
Zanieczyszczenie powietrza jest jedną z katastrof ekologicznych powodowanych przez człowieka. Miliony ludzi na całym świecie są przewlekle narażone na zanieczyszczenia powietrza w stężeniach znacznie przekraczających prawne normy bezpieczeństwa. Dominującym składnikiem zanieczyszczeń powietrza są zanieczyszczenia pyłowe, wśród których wyróżniamy cząstki grube o średnicy aerodynamicznej od 2,5 do 10 μm (PM10), cząstki drobne poniżej 2,5 μm (PM2.5) i cząstki ultradrobne poniżej 0,1 μm. W powietrzu wewnętrznym smog (pyły zawieszone PM2.5, PM10) w większości przypadków pochodzi z powietrza zewnętrznego. Innym rodzajem zanieczyszczeń powietrza są zanieczyszczenia gazowe, gdzie najczęstszym jest dwutlenek węgla, którego główne źródło znajduje się wewnątrz budynków. Jeżeli ilość powietrza usuwanego i nawiewanego do budynku jest niewystarczająca wówczas stężenie dwutlenku węgla wzrasta, przekraczając wartości dopuszczalne. Niską jakość powietrza naukowcy zaobserwowali w obiektach edukacyjnych. W wielu obiektach ilość powietrza świeżego była niewystarczająca do rozcieńczenia zanieczyszczeń. Badacze wykazali podwyższoną koncentrację dwutlenku i tlenku węgla w pomieszczeniach, a w przeprowadzonych badaniach ankietowych zauważyli wystąpienie symptomów chorobowych u uczniów. Zgromadzone przez naukowców dowody pokazują szkodliwy wpływ zanieczyszczeń na układ oddechowy i sercowo – naczyniowy, a badania epidemiologiczne i toksykologiczne wskazują na niekorzystny wpływ również na ośrodkowy układ nerwowy. W szczególności zanieczyszczenia związane z ruchem drogowym, w tym tlenek i dwutlenek węgla, tlenki azotu i cząstki stałe o średnicy mniejszej niż 2,5 μm powiązano z szeregiem niekorzystnych skutków neurorozwojowych u dzieci i zaburzeniami neurodegeneracyjnymi u dorosłych. Szczególnie wrażliwe na proces chorobowy wywołany zanieczyszczeniami powietrza są dzieci i młodzież, których mózgi nie osiągnęły pełnej dojrzałości. Zła jakość powietrza wpływa nie tylko na zdrowie, ale również na wydajność pracy zmniejszając ją, a także zwiększając częstotliwość absencji pracowników. W przypadku szkół udowodniono, że zwiększone stężenie dwutlenku węgla obniża wydajność uczenia się. Mając na uwadze, że dzieci długie godziny spędzają w szkołach, ocena jakości powietrza w tym środowisku jest istotnym celem badań i ewaluacji. W literaturze krajowej zauważono problem wpływu mikroklimatu na wydajność uczenia się jednak nie została przeprowadzona analiza efektywności przyswajania wiedzy. Głównie skupiano się na zaburzeniach jakości powietrza wewnętrznego. Z kolei literatura światowa skupia się na zużyciu energii w obiektach edukacyjnych oraz komforcie termicznym uczniów, a nie ich wydajności uczenia się. Brakuje również środków zaradczych poprawiających stan środowiska wewnętrznego obiektów edukacyjnych. Jedyne propozycje, opisane w literaturze dotyczą wprowadzenia do budynków wentylacji mechanicznej, która w większości polskich szkół nie jest możliwa ze względów technicznych i ekonomicznych. Ponadto badania ograniczają się do oceny mikrośrodowiska wnętrz jedynie na podstawie jednego wskaźnika. Nikt do tej pory nie badał wpływu stężenia pyłu zawieszonego wraz z wpływem stężenia dwutlenku węgla na efektywność uczenia się. W literaturze brakuje również doniesień o badaniach nad zastosowaniem oczyszczaczy powietrza jako sposobu na poprawę sytuacji w obiektach wentylowanych w sposób naturalny. Budynki edukacyjne w Polsce to w większości obiekty istniejące od kilkudziesięciu lat wyposażone w wentylację naturalną, która nie jest wystarczająca z punktu widzenia rozcieńczania zanieczyszczeń. Powietrze dopływa do pomieszczeń z zewnątrz bez jego oczyszczenia, przez co zanieczyszczenia znajdujące się w powietrzu zewnętrznym napływają do wnętrza. Z uwagi na fakt, że w pomieszczeniach bytowych człowiek jest głównym źródłem zanieczyszczenia dwutlenkiem węgla, przy niedostatecznej wentylacji, stężenie wzrasta podczas użytkowania obiektów budowlanych. Jednocześnie, niezależnie od strony naukowej – w praktyce brakuje środków zaradczych poprawiających stan środowiska wewnętrznego obiektów edukacyjnych. Poprawna ocena jakości powietrza wewnętrznego powinna rozpocząć się od poznania oraz scharakteryzowania źródła emisji zanieczyszczeń. Stąd badania rozpoczną się od analizy jakości powietrza i charakterystyki szkół, które zostaną objęte projektem. Pomiar szczelności obudowy budynku i wydajności instalacji wentylacji pozwoli określić ilość wymienianego w pomieszczeniach powietrza. Obiekty objęte Projektem to 9 szkół zlokalizowanych w miejscach o różnym stopniu narażenia na napływ powietrza zanieczyszczonego pyłami PM2.5, PM10 (na obszarze dużego smogu, na obszarze miejskim oraz na obszarze o najmniejszej koncentracji pyłów). Dzieci objęte badaniem, to uczniowie klas V – VIII. Wyposażenie budynków: kanały wentylacji grawitacyjnej, ogrzewanie centralne, oświetlenie dzienne i sztuczne. Tak dobrana próba pozwoli na uzyskanie pełnego przekroju infrastruktury oświatowej, co przełoży się na określenie w jakich obiektach oświatowych i w jakim stopniu przenośne oczyszczacze powietrza pozwolą na uzyskanie w pomieszczeniach warunków sprzyjających efektywnej nauce i poprawie wydajności uczenia się.
