Giáo sư Sarah West, Giám đốc Trung tâm York của Viện Môi trường Stockholm, giải thích cách các nhà khoa học, giáo viên và học sinh làm việc cùng nhau để giúp giám sát và đánh giá chất lượng không khí trong các lớp học ở Vương quốc Anh.
Gần 1000 trường học đã tham gia dự án khoa học công dân SAMHE (Giám sát chất lượng không khí trong trường học vì sức khỏe và giáo dục). Họ đang giúp cung cấp dữ liệu quan trọng cho các nhà khoa học nghiên cứu chất lượng không khí trong lớp học, đồng thời hưởng lợi từ máy theo dõi chất lượng không khí miễn phí được liên kết với Ứng dụng web tương tác, cho phép giáo viên và học sinh xem và điều tra dữ liệu về chất lượng không khí trong lớp học của chính họ. Nhóm nghiên cứu hiện hy vọng sẽ tăng gấp đôi số lượng trường học tham gia để tạo ra đủ dữ liệu phân tích nhằm hiểu rõ hơn về chất lượng không khí của các trường học trên khắp Vương quốc Anh. SAMHE nhằm mục đích cung cấp bằng chứng cho các chính sách và thực tiễn quốc gia tốt hơn và dự kiến sẽ là nghiên cứu lớn nhất về chất lượng không khí ở các trường học ở bất kỳ đâu trên thế giới.
Mối quan tâm ngày càng tăng về chất lượng không khí trong nhà
Trước năm 2020, nhiều người trong chúng ta hiếm khi lo lắng về không khí mình đang hít thở và khi đó, chúng ta đang ở bên ngoài, gần một con đường đông đúc hoặc nhà máy. Đại dịch COVID-19 khiến mọi người tập trung tâm trí vào không khí trong nhà và các mầm bệnh vô hình có khả năng ẩn nấp trong đó, đặc biệt là ở những không gian chung như văn phòng, viện dưỡng lão và trường học. Thông gió đã trở thành từ thông dụng, trong đó các trường học được khuyên nên ‘mở cửa sổ luôn và hoàn toàn’ trong mùa đông năm 2020-21 và sau đó được cấp thiết bị theo dõi carbon dioxide để đo lường hiệu quả thông gió.
Các biện pháp phòng ngừa Covid và nghiên cứu được tiến hành để đánh giá hiệu quả của chúng đã và vẫn rất quan trọng trong việc giải quyết căn bệnh đó, nhưng nó cũng nêu bật ảnh hưởng của môi trường trong nhà đến sức khỏe nói chung. Không khí trong nhà có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần của chúng ta không chỉ bằng cách lây lan các hạt vi rút mà còn do mức độ có hại của các hạt vật chất, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và các chất ô nhiễm khác hoặc đơn giản là do nồng độ CO2 cao.
Một người trung bình ở Anh dành hơn 80% thời gian ở trong nhà và đối với trẻ em, phần lớn thời gian đó là ở trường. Trẻ em và thanh thiếu niên đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi chất lượng không khí kém vì cơ thể của các em (bao gồm cả phổi và não) vẫn đang phát triển và các em thở nhanh hơn người lớn nên sẽ hít vào nhiều không khí hơn. SAMHE ước tính rằng mỗi đứa trẻ hít thở khoảng 7,2 triệu lít không khí ở trường. Chất lượng không khí kém cũng ảnh hưởng đến mức độ chú ý và khả năng tập trung của trẻ. Vì tất cả những lý do này, điều quan trọng là chúng ta phải biết không khí trường học là gì, liệu nó có đủ ‘chất lượng tốt’ hay không và nếu không thì chúng ta có thể làm gì với nó. Đó là những câu hỏi mà dự án nghiên cứu SAMHE đặt ra để giải đáp.
Cơ sở dữ liệu quốc gia về chất lượng không khí trong nhà tại trường học
Viện Môi trường Stockholm là một trong sáu tổ chức nghiên cứu, dẫn đầu bởi Đại học Hoàng gia London và Đại học Cambridge, đã cùng nhau thực hiện dự án, với sự tài trợ của Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và Kỹ thuật và sự hỗ trợ của Bộ Giáo dục. Mục tiêu của SAMHE là thiết lập một mạng lưới giám sát chất lượng không khí tại các trường học trên khắp Vương quốc Anh, nhằm tạo ra một bộ dữ liệu tuyệt vời giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về chất lượng không khí trong nhà của trường học. Các câu hỏi nghiên cứu cụ thể SAMHE sẽ giải quyết bao gồm:
- Mức CO2 nào, như một dấu hiệu cho thấy tình trạng thông gió, là điển hình ở trường học?
- Chất lượng không khí trong nhà ở trường học thay đổi như thế nào với hệ thống thông gió?
- Chất lượng không khí trong nhà có khác nhau nhiều trong một trường học nhất định không?
- Chất lượng không khí trong nhà có thay đổi tùy theo vị trí của trường học không?
- Việc tham gia SAMHE có thể cải thiện sự hiểu biết của mọi người về chất lượng không khí không?
- Việc tham gia SAMHE có thể giúp các trường học cải thiện chất lượng không khí trong nhà không?
Học sinh và giáo viên là đối tác nghiên cứu
SAMHE sử dụng các phương pháp khoa học công dân để làm việc với giáo viên và học sinh, cho phép họ đóng góp cho nghiên cứu bằng cách cung cấp dữ liệu theo ngữ cảnh quan trọng thông qua Ứng dụng web được xây dựng tùy chỉnh. Các trường tham gia sẽ nhận được máy theo dõi chất lượng không khí AirGradient One miễn phí để đo lượng carbon dioxide (CO2), tổng hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (TVOC), bụi (PM), nhiệt độ và độ ẩm tương đối. Thông qua Ứng dụng web SAMHE, giáo viên và học sinh có thể xem dữ liệu từ màn hình của thiết bị ở nhiều định dạng biểu đồ và đồ thị tương tác cũng như xem chất lượng không khí thay đổi như thế nào theo giờ, ngày, tuần hoặc tháng. Ứng dụng Web cũng cung cấp một loạt các hoạt động và thí nghiệm liên quan đến chương trình giảng dạy bằng cách sử dụng dữ liệu, tạo cơ hội cho học sinh trở thành nhà khoa học và thực hiện các thí nghiệm thực hành trên thiết bị của mình.
Đồng thiết kế với trường học
Để đảm bảo sự thành công của dự án, điều quan trọng là nó phải được các trường học hoan nghênh và sử dụng. Để đạt được mục đích này, chúng tôi đã mời các giáo viên và học sinh giúp thiết kế nó. 20 ‘Trường học đồng thiết kế’ đã làm việc với nhóm về thiết kế ban đầu và 120 ‘Trường học tiên phong’ đã giúp thử nghiệm và cải tiến phiên bản thử nghiễm của ứng dụng web.
Đánh giá dựa trên phản hồi tích cực mà chúng tôi nhận được từ các trường sử dụng Ứng dụng web, chúng tôi dường như đã thành công trong việc tạo ra một sản phẩm đáp ứng nhu cầu của giáo viên cũng như thú vị và hấp dẫn đối với học sinh.
Giáo viên có thể truy cập dữ liệu trực tiếp và các hoạt động liên quan đến chương trình giảng dạy để hỗ trợ việc giảng dạy của họ. Học sinh có thể nâng cao kiến thức về chất lượng không khí và trau dồi nhiều cách xử lý dữ liệu cũng như các kỹ năng khác thông qua các hoạt động vui nhộn. Giáo viên chứng minh rằng học sinh tham gia nhiều hơn khi tương tác với dữ liệu trực tiếp thực tế về môi trường lớp học của các em, đặc biệt là khi được giao quyền thực hiện hành động sáng suốt, chẳng hạn như mở cửa sổ nếu mức CO2 vượt quá ngưỡng nhất định. Nhân viên không giảng dạy, bao gồm các tòa nhà và quản lý tài chính, có thể truy cập dữ liệu chất lượng không khí để đưa ra các chính sách sưởi ấm và thông gió phù hợp nhằm cải thiện mức độ sức khỏe, sự thoải mái và sự chú ý đồng thời giảm chi phí không cần thiết.
“Ứng dụng và màn hình SAMHE đã cung cấp cho nhóm khoa học Y4/5 của chúng tôi rất nhiều dữ liệu để thẩm vấn và phân tích. Sự nhiệt tình của trẻ em đã lan tỏa và có sự phấn khích rõ rệt khi có thể truy cập dữ liệu theo thời gian thực tại nhà.”
Trường Elangeni, một phần của chương trình Trường Tiên phong SAMHE
Có lẽ khía cạnh thú vị nhất của SAMHE dành cho trường học là nó mang đến cho giới trẻ cơ hội đóng góp vào nghiên cứu khoa học thực sự, cùng làm việc với các nhà khoa học và hàng nghìn học sinh khác để hướng tới một môi trường học đường sạch hơn, lành mạnh hơn.
Những phát hiện ban đầu
Trong khi chúng tôi tiếp tục tuyển dụng các trường học cho dự án, chúng tôi đã bắt đầu phân tích dữ liệu sơ bộ. Dữ liệu ban đầu cho thấy PM2.5 trung bình hàng ngày đã vượt quá ngưỡng trung bình hàng ngày 15 µg/m³ do Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị trong khoảng 5% số ngày. Dữ liệu tương đương về CO2 cho thấy mức trung bình hàng ngày phần lớn nằm dưới ngưỡng BB 101, trung bình hàng ngày là 1500 ppm đối với các lớp học được thông gió tự nhiên, chỉ vượt quá khoảng 2% số ngày.
Khi ngày càng có nhiều thiết bị quan trắc trực tuyến tại các trường học trên khắp Vương quốc Anh và học sinh gửi nhiều dữ liệu theo ngữ cảnh hơn (ví dụ: về vị trí thiết bị quan trắc, kiểu tòa nhà, kích thước phòng và cách sử dụng, cửa sổ và cửa mở, v.v.) thông qua Ứng dụng Web, thì phạm vi và độ sâu phân tích sẽ lớn hơn trở nên có thể.
Theo Air quality news
