x

Luftforurening og dårligt indeklima påvirker børns indlæringsevne

Nyhed 6. juni 2024

Et nyt studie fra Københavns Universitet viser, at børn som bor i luftforurenede områder, får lavere afgangskarakterer fra grundskolen. Hvis det kombineres med kendt viden om, hvordan det dårlige indeklima i mange skoler påvirker børns evne til at lære, står det klart, at der må handling til, mener professorerne Steffen Loft og Jørn Toftum.

I slutningen af april publicerede Københavns Universitet et overraskende resultat af et studie, der kobler elevers karaktergennemsnit fra afsluttende eksamener sammen med luftforureningen på deres hjemmeadresse. Studiet viser, at der med god sandsynlighed er en direkte sammenhæng mellem den luftforurening, børn er udsat for, og deres karakterer. 

”Vi har længe haft en mistanke om, at luftforurening påvirker børns hjerneudvikling, helt fra fostertilstanden og op gennem barndommen. Men solid evidens på store befolkninger, det var i høj grad savnet. Der så vi så muligheden for at koble registre over alle eksamenskarakterer ved 9. klasses afgang til forurening på deres hjemmeadresse, både under moderens graviditet og op gennem deres barndom. Det vi fandt var, at fine partikler, især partiklen PM2.5 var meget stærkt sammenhængende med en dårlig præstation ved eksamen,” forklarer professor i miljømedicin Steffen Loft fra Institut for Folkesundhedsvidenskab ved Københavns Universitet og uddyber: 

”WHO anbefaler en grænse for luftforurening af udeluften med PM2.5 på fem mikrogram per kubikmeter. Sammenligner vi børn, der udsættes for en luftforurening under det niveau med børn, der er over, så taler vi om en forskel på en hel afgangskarakter. Selv når vi ser på de socioøkonomiske faktorer, må vi konstatere, at der er en stærk sammenhæng mellem luftforurening og karakterer.” 

For forskerne på Københavns Universitet var den meget stærke effekt overraskende. De havde forventet, at resultatet ville være en statistisk signifikant effekt, men ikke, at det ville give sig udslag i en hel karakter ved afgangseksamen. 

”Uden at det kan oversættes direkte, så tror jeg, at der kan laves en model for, hvad det betyder nationaløkonomisk. Her taler vi formentlig om, at det vil koste adskillige procent af bruttonationalproduktet, at befolkningen så at sige er lidt mindre begavede, end vi behøvede at være,” siger Steffen Loft. 

Indeluften også en udfordring 

Det er ikke nyt, at en dårlig luftkvalitet påvirker børns evne til at tage imod læring, men hidtil har udeluften ikke været i fokus. Det har indeluften til gengæld.  

”Det startede for 25 år siden med, at vi kiggede på elevernes præstationer på en enkelt skole, hvor der blev sat ventilationsanlæg op kombineret med styring af luftkvaliteten og temperaturen i klasselokalerne. Resultatet viste, at indeklimaet havde en væsentlig effekt på indlæringen, og det rejste spørgsmålet om, hvordan det så ud i skolerne i landet generelt, hvilket igen førte til det første masseeksperiment i 2009, hvor knap 800 skole- og gymnasieklasser undersøgte indeklimaet i klasselokalerne. Det masseeksperiment er så blevet gentaget flere gange siden,” fortæller Jørn Toftum, professor, DTU Sustain og fortsætter: 

”Vi har i Masseeksperimentet fokuseret på at beskrive, hvordan indeklimaforholdene har det bredt set i landets klasseværelser, og så har vi gennemført nogle mere detaljerede undersøgelser, hvor vi har kigget på, hvad indeklimaet betyder for elevernes indlæring og velvære. Og ikke mindst undersøgt, hvordan indeklimaet i klasselokalerne med nogle få greb kan forbedres. De største problemer er primært, at man er mange i klasselokalet og sidder tæt, og at der er dårlig luftudskiftning, så der skal helst være en form for styring af ventilationen. Ved det seneste Masseeksperiment i 2021 så vi desuden, at hvis eleverne inddrages og selv sørger for at komme ud af klasselokalet og få luftet ud, så påvirker det deres velvære og deres mentale præstation.” 

Resultater kan kombineres 

Selvom forskningen fra Københavns Universitet og DTU har forskelligt udgangspunkt, så kan resultaterne godt kombineres, siger Jørn Toftum. 

”De partikelkoncentrationer, som Steffen og hans hold har fundet ude, de bevæger sig jo også ind i bygningerne. Ganske vist ikke i lige så høj koncentration, som ude, fordi bygningsskallen sorterer noget fra. Men hvis man på en lun dag har vinduerne stående åbne, så kommer partiklerne uhindret ind. Dertil kommer at børnene jo ikke er i skole hele tiden, de er også hjemme. Så vi mangler koncentrationerne i hjemmene, for at få den samlede eksponering. Så vi både har i de mange timer, de tilbringer hjemme, timerne de tilbringer i skolen, og så midt imellem, når de er ude. Med den samlede data kan vi få en meget mere præcis indikation af, hvad de egentlig er udsat for,” siger Jørn Toftum. 

Der findes allerede forskellige modeller, som forskere på flere universiteter kigger på. Modeller der kombinerer en given koncentration af udeluften med forskellige former for ventilation for at udregne, hvordan det så ser ud med indeluften i en bygning. DTU-professoren ser gode muligheder for at tage de resultater, som Københavns Universitet har offentliggjort, med ind i modellerne. 

”Det kunne være superspændende at overføre dem til indeluften og så bruge det som udgangspunkt for eksponeringen, som eleverne udsættes for,” siger Jørn Toftum. 

Steffen Loft er enig i, at det kunne være spændende, men er endnu ikke helt afklaret med, hvordan det skal gøres. Primært fordi han og de øvrige forskere har fokuseret på en kombination af den udendørs partikelforurening og hjemmeadressen. 

”Vi har ikke kigget på, hvad der er på skolen eller rundt om skolen, og om skolens ventilationsform, eller hvad det nu måtte være, modificerer, hvis der er en sammenhæng. I vores statistiske analyser er vi foreløbig lidt i tvivl om, hvordan man skal gribe det an. Der er rigtig meget forskel mellem skoler. Skoler kan have samme forudsætninger, og alligevel er karaktererne forskellige. Hidtil har opfattelsen nok været, at det har noget med undervisningseffekter at gøre, men det kunne jo også være noget med forureningen,” siger Steffen Loft. 

I studiet fra Københavns Universitet har forskerne derfor taget alle eleverne på én skole i én årgang og sammenlignet dem med hinanden. Dermed blev hjemmet og f.eks. børnenes sociale baggrund, forældrenes uddannelse og indkomst den betydende faktor fremfor skolen. ”Men Jørn og jeg har talt om, at vi sammen skal se på den interaktion, der måtte være med skolens forudsætninger på ventilationsområdet. Og hvad der ellers måtte være af viden og data om f.eks. skolens og ventilationsanlæggets alder. Men vi er ikke nået langt nok i forhold til det,” siger Steffen Loft. 

Der skal stadig luftes ud 

Selvom det altså ser ud til, at der er en direkte sammenhæng mellem den luftforurening, børn er udsat for, og deres karakterer, vil det stadig være en god idé at lufte ud i klasseværelserne, slår de to professorer fast.  

”Det er jo ikke alle steder, at udeluften er noget skidt. Dertil kommer, at indeluften i klasseværelset lynhurtigt bliver dårlig, fordi der er så mange mennesker på så lidt plads. Derfor er det en fordel at åbne for vinduerne. Og i og med, at Steffen og hans hold har set en effekt af udeluftforurening på karakterniveauet, så betyder det også, at der er en variation i datamaterialet. Hvis der var en skyhøj udekoncentration af partikler over det hele, så havde de jo ikke kunne se det. Så det er ikke sådan, at luftkvaliteten i Danmark nødvendigvis er udfordret hele tiden,” siger Jørn Toftum. 

Steffen Loft er enig: 

”Jeg tror også, trods alt, at effekten af den meget intense ophobning af forureningsstoffer i klassen er værre. Der vil det nok alligevel være bedre at have udeluften til at opblande det, selvom det medfører en lille smule partikler. Uden at have videnskabelige holdepunkter for det,” siger han med et smil og fortsætter: 

”Men ideelt set, så skal man have en mekanisk ventilation med filtrering i, så indeluften er så ren som muligt. Det vil være det optimale.” 

Jørn Toftum tilføjer, at der er luftrensere, som kan sættes i klasselokaler uden ventilation, men at forskerne stadig famler lidt i forhold til at vurdere, hvor effektive luftrenserne er, også når det kommer til deres effekt på infektionssygdomme og smitterisiko. 

”De står ofte i et hjørne, hvor de laver en boble af ren luft omkring sig, men luften når ikke ud til resten af klasselokalet, fordi der er så lidt plads, at man næsten sidder på knæene af hinanden. Det kan man til gengæld løse med et ventilationsanlæg, så derfor vil det være den absolut mest effektive løsning,” siger han. 

Langsomt og dyrt 

Med de to forskningsresultater, som begge peger på dårligere præstation hos eleverne i grundskolen, peger professorerne på, at der må et øget fokus på at få ventilation ind i klasselokalerne. Det går ikke hurtigt nok, mener de. 

”Der sker noget, men der er enormt meget økonomi forbundet med det, så det går langsomt. På den korte bane, skal der investeres meget i at optimere ventilationen i alle skoler, og det vil være dyrt for den enkelte kommune, der har ansvaret for folkeskolerne. Hvis man fra folketingets side trykker på og siger, at nu skal der gøres noget mere og hurtigere, så vil svaret fra kommunerne være, at de ikke har penge til det. Og så må landspolitikerne til lommerne. Så skolerne lander midt mellem to stole, hvor landspolitikerne kan lovgive, men lokalpolitikerne ikke har pengene,” siger Jørn Toftum. 

Han peger på Realdanias kampagne ’Skolernes indeklima’ som et middel til at løse det dilemma, kommunerne er i. Med kampagnen har en række kommuner fået hjælp til at udarbejde strategiske indeklimaplaner, der kan indarbejdes i den enkelte kommunes langsigtede budgetter.  

Mens det er kommunerne, der har udfordringen med skolerne, så er det på nationalt og EU-plan, at der skal arbejdes med luftforureningen. Et område, der også bliver mødt med forhindringer, fortæller Steffen Loft:  

”Hvis luftforureningen skal begrænses, vil det være nødvendigt med nogle restriktioner. Det kan være et stop for dieselbiler eller brændeovne, at landbruget ikke må gøde som det sker nu, og at det kan blive dyrere at varme sin bolig op. Det er et meget betændt politisk område, hvor der er stærke lobbyorganisationer på spil, som forsøger at kæmpe imod regulering på EU-niveau. Så siden 2015 og de næste 10 år kommer der ingen forbedring på udledningen fra køretøjer. Der er endda nogle af de danske europaparlamentsmedlemmer, som har stemt imod luftkvalitetsdirektivet, selvom vi på regeringsniveau har ønsket at være ambitiøse,” siger Steffen Loft. 

Der mangler folkeligt pres 

I en tid, hvor der blandt forældre i skolerne laves regler for sukkerindtag, legeaftaler og andre ting, der påvirker børnenes trivsel, kan det undre, at der ikke er et større folkeligt pres på at få gjort noget ved skolernes indeklima og luftforureningen, som påvirker børns læring. De to professorer peger på, at det er emner, der kan være vanskelige at forstå. 

”Jeg tror ofte, at det strander på, at det bliver lidt abstrakt, når vi taler om CO2-koncentrationer og manglende ventilation og sådan noget. Men forældrebestyrelserne er en utrolig stærk pressionsgruppe, så det kan godt være en mulighed også at have fokus på at gøre dem klogere på skolernes indeklima, hvis man vil opnå en forandring og en prioritering af de kommunale midler. For de kan lægge pres på lokalpolitikerne,” siger Jørn Toftum. 

Steffen Loft oplever, at diskussionen om den generelle luftforurening indtil videre har været fokuseret alene på, hvor mange der dør som en konsekvens af den. 

”Der dør omkring 4.000 om året, og der er en række mennesker, som bliver syge. Der har fokus meget været, at det er for galt, og det må vi gøre noget ved. Nu ved vi, at det også går ud over børns indlæring, nu har vi resultaterne og kan kommunikere det, og det håber jeg vil skabe en fornyet diskussion og en opmærksomhed på, at børn ikke alene risikerer at blive syge af at bo et sted, hvor der er en forureningskilde som en vej eller naboens brændeovn, de risikerer altså også at blive dummere af det.” 

Håb for fremtiden 

Begge professorer har et håb om, at den forskning, som de er med til at fremskaffe, kombineret med den almindelige interesse for klimaet, kan være med til at gøre luften renere for de kommende generationer af børn. 

”Bæredygtighedsdagsordenen vil tvinge kommunerne til at reducere deres CO2-udslip, og det betyder, at de skal energirenovere mange af de kommunale bygninger. Der vil det være oplagt også at tage fat i indeklimaet. For hvis ikke kommunerne gør det, og man plastrer bygningerne til med isolering og tætner dem alle vegne, så bliver det bare endnu værre. Så det er nogle ting, der skal ses i sammenhæng,” siger Jørn Toftum. 

Steffen Loft ser en tendens i Europa til, at luftforureningen er faldende: 

”Det bliver drevet af det samme, som Jørn nævner, klima- og bæredygtighedsdiskussionerne blandt borgerne. Så jeg tror, at vi vil se, at vi indenfor relativt få år lander under WHOs anbefalede grænser for luftforurening. Jeg tror, at brændefyring bliver udfaset, hvor der er alternativ opvarmning, at vi får yderligere begrænsninger på fossile køretøjer, og at landbruget kommer under et stort pres for at få reduceret kvælstofudledningen. Det vil alt sammen bidrage til, at partikelforureningen og kvælstofoxiderne bliver mindre. Så jeg tror, at det skal nok blive bedre. Det kunne bare godt gå hurtigere”. 

Studiet undersøgte luftforurening i form af små partikler, mere specifikt PM2.5-forurening. 

Forskerne undersøgte karaktergennemsnittet fra afsluttende eksamener for 800.000 danske grundskoleelever og koblede elevernes PM2.5-forurening på deres hjemme-adresse med deres resultater. 

Børn, der bor på de mindst forurenede adresser, scorer et helt karakterpunkt højere end børn på de mest forurenede adresser i gennemsnittet af alle fem fag i eksamen.  

For at undgå bias – for eksempel at nogle skoler generelt giver højere karakterer - sammenlignede de kun elever indenfor samme skole og lagde derefter alle resultaterne fra de mange skoler i Danmark sammen.  

Endelig tog forskerne højde for en række variabler i modellen, herunder socioøkonomisk baggrund baseret på moderens uddannelsesniveau og indkomst, moderens alder, moderens oprindelsesland mm. 

Kilde: Københavns Universitet 
Masseeksperimentet er verdens største ‘Student Science Project’. Hvert år udvikles et Masseeksperiment med et nyt forskningsmæssigt tema, hvor tusindvis af elever over hele landet på samme tid deltager. Indeklima har været det forskningsmæssige tema i 2009, 2014 og 2021. 

PM2.5 partikler i udeluften 
Begrebet PM2.5 partikler refererer til størrelse og vægt på den specifikke partikelmasse, der måles. PM er en forkortelse for vægtenheden ’Particulate Matter’, der gøres op i gram. 2.5 henviser til den maksimale diameter på partiklerne, som registreres - altså i dette tilfælde 2,5 µm (udtalt mikrometer). I forhold til partiklernes størrelse bliver et menneskehår til sammenligning målt til mellem 50-70 µm i diameter. Det er umuligt at se PM2.5 med det blotte øje.  

WHO’s anbefalede grænseværdier for udendørsniveauer:  

  • 5 μg/m3 årlig middel
  • 15 μg/m3 døgnmiddel 

 

CO2 i indeluften 
CO2 indholdet i indeluft er den mest almindelige indikator for luftkvalitet og det er nemt at måle. Indendørs har Arbejdstilsynet sat en indikatorværdi for CO2-indhold i luften til 1000 ppm (0,1% pr. m3). Bygningsreglementet sætter en grænseværdi på 1000 ppm ved almindelig drift i skoler og daginstitutioner samt på kontorer. For eksempel skal ventilationsanlægget i et undervisningslokale til 24 børn og 2 lærere kunne holde CO2-niveauet under 1000 ppm ved en sådan belastning. En af måderne man kan forbedre luften i et lokale, er ved hyppig udluftning eller ventilation.