Materia particular

El material particulado (o más raramente el material particulado [3] ), en química ambiental , indica el conjunto de sustancias sólidas o líquidas suspendidas en el aire [ 4] (con las que forman una mezcla denominada " aerosol atmosférico " [5] ) que tienen dimensiones que van desde unos pocos nanómetros hasta 100 µm . [6]

El material particulado es uno de los contaminantes más frecuentes en las zonas urbanas . Ejemplos de sustancias presentes en el material particulado son fibras naturales y artificiales , polen , esporas , partículas carbonosas , metales , sílice y contaminantes líquidos.

El origen de estas sustancias puede ser natural o asociado a la actividad humana . [7] El material particulado se puede encontrar tanto en lugares abiertos como cerrados, pero generalmente su concentración es mayor en lugares cerrados (por ejemplo, en viviendas y lugares de trabajo) y en áreas urbanas e industriales, o donde tienen lugar en general más o menos” actividades humanas "contaminantes".

El material particulado es peligroso para la salud humana y para otros seres vivos . En concreto, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) han clasificado las partículas como cancerígenas , es decir, capaces de provocar tumores o favorecer su aparición y propagación. [8] Varios estudios indicarían un papel de la contaminación del aire en la propagación y persistencia de virus en suspensión en la atmósfera demostrado en 2002 durante la infección por SARS en China. [9] [10] También se ha definido como la forma más peligrosa de contaminación del aire, [11] debido a su capacidad para penetrar en los pulmones y la sangre, causando así ataques cardíacos, enfermedades respiratorias y muerte prematura. [12] En particular, parece ser la sexta causa principal de muerte prematura en el mundo. [13]

Las partículas también pueden tener un impacto negativo en el clima y las precipitaciones.

En las hipótesis sobre las causas de la extinción masiva del Cretácico-Paleoceno , se suele señalar un aumento considerable del material particulado atmosférico (como consecuencia de erupciones volcánicas o del impacto de un asteroide) entre las causas que determinaron dicha extinción.

Otras definiciones y terminologías

Comúnmente, el término "materia particulada" se usa en cambio con un significado más restrictivo, refiriéndose a las partículas formadas por partículas sólidas sólidas de origen antropogénico. [14]

El mismo término también se usa con un significado más amplio, para referirse no solo al llamado particulado atmosférico , que está presente en la atmósfera terrestre, sino también al particulado presente dentro de cualquier gas. [15]

Las partículas atmosféricas a menudo reciben muchos nombres comunes según su naturaleza: polvo, hollín y neblina para las sólidas y niebla para las líquidas.

Clasificación

El material particulado generalmente se clasifica en función del tamaño de las partículas. De hecho, cada muestra de partículas contiene partículas de diferentes tamaños. Hablamos de "partículas gruesas" en el caso de partículas que tienen partículas con un diámetro aerodinámico superior a 2,5 µm, mientras que hablamos de "partículas finas" en el caso de partículas que tienen partículas con un diámetro aerodinámico inferior a 2,5 µm. [6]

El material particulado caracterizado por partículas más gruesas (entre 50 µm y alrededor de 100 µm) se identifica con el término "Total Suspended Particles" (o TSP, del inglés Total Suspended Particles ). [6]

Cada conjunto de partículas que caen dentro de un rango de tamaño de partícula determinado también se indica con la abreviatura "PM" (del inglés " particulate matter" ) seguida de un número que indica el rango de valores asumido por el diámetro aerodinámico de cada partícula.

En particular, se distingue en:

También se define a veces la fracción del particulado entre 2.5 µm y 10 µm, indicada por la abreviatura PM 10-2.5 [17] y que corresponde a la fracción del particulado PM 10 sin considerar la fracción del particulado PM 2.5 .

Para dimensiones aún más pequeñas hablamos de partículas ultrafinas (UFP o UP o PUF); [18] esta fracción es capaz de penetrar profundamente en los pulmones hasta los alvéolos ; Existen discrepancias entre las fuentes con respecto a su definición, aunque la definición de UFP como PM 0.1 en lugar de PM 1 es más común y aceptada :

Hinds [22] [23] divide el material particulado en tres categorías genéricas, también según el mecanismo de formación:

La distinción no es tan clara por razones experimentales. Dado que no es posible muestrear exactamente todas las partículas con un diámetro inferior a 10 µm y descartar las demás, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha definido parámetros geométricos relacionados con los instrumentos de medición y parámetros relacionados con los flujos de muestreo; luego, sobre la base de estos parámetros, todas las partículas recolectadas se denominan PM 10 , incluso si una parte de las partículas muestreadas tendrá dimensiones más grandes. De manera similar para PM 2.5 .

En función de la capacidad de atravesar el sistema respiratorio humano, también se distingue entre:

La Agencia de Protección Ambiental (EPA) ofrece otra clasificación de material particulado , que distingue el material particulado como "condensable" (CON), "filtrable" (FIL) y "primario" (PRI), donde el particulado primario está dado por suma de partículas condensables y filtrables. [24] Además, la EPA suele indicar PM 2,5 con las iniciales "PM25", sin punto decimal, por lo que tenemos: [24] [25]

Composición química

En cuanto a la composición química del material particulado, es posible identificar tres clases principales:

Estos componentes, que juntos forman el material particulado, tienen diferentes tamaños y por lo tanto contribuyen de manera diferente a PM 2.5 o PM 10 .

En particular, las partículas más pequeñas generalmente se componen de vapores metálicos y orgánicos y fracción carbonosa, [6] mientras que las partículas más gruesas generalmente se componen de cristales naturalmente presentes en la corteza terrestre y polvo de la contaminación vehicular e industrias. [6]

Orígenes de las partículas

Las principales fuentes de material particulado son:

Según la Agencia Europea de Medio Ambiente , la combustión para calefacción de edificios parece ser la principal fuente de PM 10 y PM 2,5 , aumentando en el período 2003-2015 y equivalente a tres veces la cantidad de transporte. [26]

Además, una parte importante de las PM 10 presentes en la atmósfera proceden de la transformación en partículas líquidas o sólidas de algunos gases (compuestos de nitrógeno y azufre ) emitidos por las actividades humanas.

Las fuentes de material particulado atmosférico también se pueden clasificar en "fuentes primarias" y "fuentes secundarias":

Los elementos que contribuyen a la formación de estos agregados suspendidos en el aire son numerosos e incluyen factores tanto naturales como antropogénicos (es decir, provocados por el hombre), con diferentes peligros según el caso.
Los factores naturales incluyen, por ejemplo:

Entre los factores antropogénicos en el origen de la mayoría de los contaminantes atmosféricos se encuentran:

La relación entre los factores naturales y antropogénicos es muy diferente de un lugar a otro. Se ha estimado que en general los manantiales naturales aportan el 94% del total [27] , dejando el resto al factor humano. Sin embargo, estas proporciones cambian considerablemente en las zonas urbanas donde la contribución preponderante viene determinada, sin duda, por el tráfico rodado y la calefacción doméstica.

Otro aspecto se refiere a la composición de estos polvos. En general, el material particulado producido por los procesos de combustión , tanto de origen natural como antropogénico, se caracteriza por la presencia preponderante de carbón y productos de combustión, por lo que se define como “ particulado carbonoso ”. Se considera, en principio y con las debidas excepciones, más nociva en el caso de que se produzca por la combustión de determinadas materias orgánicas como los plásticos , ya que puede incorporar fácilmente sustancias tóxicas así originadas ( compuestos orgánicos volátiles , dioxinas , etc. ). . .).

En cuanto a las partículas "naturales", mucho depende de su naturaleza, ya que van desde partículas agresivas para infraestructuras como aerosoles marinos ( fenómenos de corrosión y daños en cemento y estructuras metálicas), hasta partículas nocivas como tierra, polen, humo de incendios forestales. para terminar con partículas extremadamente dañinas como las microfibras de asbesto.

Otra fuente son las cenizas volcánicas dispersadas al medio ambiente por erupciones que suelen ser causa de problemas respiratorios en zonas particularmente expuestas y, aunque raramente, pueden alcanzar tales cantidades que, proyectadas a gran altura, permanecen en la atmósfera durante meses o años. son capaces de modificar radicalmente el clima durante períodos más o menos largos (ver Santorini , Tambora , Krakatoa ).

Fuentes antropogénicas

El tema es muy debatido. En general, en las instalaciones de combustión no dotadas de tecnologías específicas, parece establecido que el diámetro de los polvos es menor cuanto mayor es la temperatura de funcionamiento.

En cualquier planta de combustión (desde calderas hasta incineradores y motores de automóviles y camiones), un aumento de la temperatura (aunque por debajo de un límite máximo) mejora la eficiencia de la combustión y, por lo tanto, debería disminuir la cantidad total de materiales parcialmente no quemados (por lo tanto, de material particulado).

El SCENIHR ( Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks ), un comité científico de la UE que se ocupa de los riesgos para la salud nuevos/futuros, considera que los motores diésel y los automóviles con catalizadores fríos o dañados son los principales responsables de la producción de nanopartículas. [29] El SCHER ( Scientific Committee on Health and Environmental Risks , Comité de riesgos sanitarios y medioambientales de la UE) afirma que las mayores emisiones de polvo fino (este es el término utilizado, que significa PM 2,5 ) se dan por los vertidos de vehículos, procedentes de la combustión de carbón o leña , [30] procesos industriales y otras combustión de biomasa . [19]

Difusión

La contaminación por partículas procedente de la quema de combustibles fósiles por parte de los vehículos industriales y de transporte tiende a ser mayor en las áreas metropolitanas densamente pobladas de los países en desarrollo, como Delhi y Beijing.

Australia

La contaminación por PM 10 en áreas mineras de carbón en Australia, como Latrobe Valley en Victoria y la región de Hunter en Nueva Gales del Sur, aumentó significativamente durante el período 2004-2014. Aunque el aumento no se sumó significativamente a las estadísticas sobre el incumplimiento de los objetivos nacionales, la tasa de aumento aumentó anualmente durante el período 2010-2014. [31]

China

El nivel de partículas en la ciudad de Beijing alcanzó un máximo histórico de 993 µg/m 3 el 12 de enero de 2013. [32]

Para monitorear la calidad del aire del sur de China , el consulado de EE. UU. en Cantón instaló un monitor de PM 2.5 en la isla de Shamian , que muestra las lecturas en su sitio web oficial y redes sociales. [33]

Europa

Según los datos de la APAT ( Agencia para la protección del medio ambiente ) (ahora ARPA regional) referentes a 2003, la producción de PM 10 en Italia derivaría: 49% del transporte; 27% de la industria; el 11% del sector residencial y terciario; 9% del sector agropecuario y forestal; 4% de la producción de energía. Según un estudio de la CSST encargado por el Automóvil Club de Italia, el 29 % de las emisiones totales de PM 10 en Italia procederían de los vehículos diésel y, en particular, el 8 % de los automóviles en general y el 1-2 % de los Euro3 y coches Euro4 . [34]

Debe tenerse en cuenta que a partir de 2009, todos los combustibles de automoción vendidos en Europa son libres de azufre (es decir, con cantidades de azufre dentro de 10 ppm ): dado que el azufre es un elemento importante en la formación de partículas, esto debería contribuir a la reducción de emisiones. .de los mismos, así como de los óxidos de azufre, cuya reducción tiene por finalidad principal. Además, se están esparciendo aceites lubricantes de motor con bajo contenido de cenizas (específico de ACEA C3) (especificaciones de ACEA C3) (requeridos para vehículos equipados con un filtro de partículas activo ) que ayudan a contener aún más la formación de partículas.

Del documento de la AEMA "Calidad del aire en Europa - informe 2019" [35] se desprende claramente que la mayor cantidad de ciudades europeas donde se han registrado altos niveles de partículas se encuentran en Italia y Europa del Este.

Estados Unidos

Efectos

Sobre la salud

El material particulado tiene diferentes efectos sobre la salud humana y animal dependiendo del origen (natural, antropogénico, etc.) y el tamaño del polvo. En algunos casos (piense en un aerosol marino), el efecto puede ser beneficioso, pero en la mayoría de los casos, las partículas tienen efectos negativos, incluso fatales, en la salud humana. [36] En particular, las partículas de menos de 10 μm son potencialmente más peligrosas, ya que pueden penetrar los pulmones e incluso ser canalizadas al torrente sanguíneo. [37]

La Organización Mundial de la Salud , basándose en datos recopilados en 2008, estimó que las partículas finas son responsables de unos 2 millones de muertes en todo el mundo al año [38] . Las partículas finas causan entre 22 000 y 52 000 muertes al año en los EE. UU. (datos de 2000) [39] y en Europa contribuyen a unas 370 000 muertes prematuras ( datos de 2005 ) [40] o unas 400 000 (según datos más recientes [41] ).

Un estudio de 2013, realizado sobre 300.000 personas y publicado en Lancet Oncology , muestra que por cada aumento de 5 µg/m³ de PM 2,5 en el aire, el riesgo relativo de cáncer de pulmón aumenta un 18 %, mientras que con cada aumento aumenta un 22 %. de 10 µg/m³ de PM 10. [42]

En octubre de 2013, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) incluyó la contaminación ambiental y el polvo fino en el grupo 1, es decir, entre los carcinógenos humanos. [43]

Según las directrices de la OMS de 2005 sobre la calidad del aire , la reducción de PM 10 de 70 a 20 µg/m³ podría reducir la mortalidad en ciudades contaminadas en un 15 % anual. [44]

Entre los trastornos atribuidos a las partículas finas y ultrafinas (PM 10 y especialmente PM 2,5 ) se encuentran las enfermedades agudas y crónicas que afectan al sistema respiratorio ( asma , bronquitis , enfisema , alergia , tumores ) y al sistema cardio-circulatorio (agravamiento de los síntomas en sujetos predispuestos). ). [45] [46]

También se destacó una correlación entre la concentración de partículas y una mayor probabilidad de contraer COVID-19 , así como otras infecciones por virus. [47] Las partículas del material particulado, de hecho, actuarían como vector de los virus, los cuales, al adherirse a las partículas, también son transportados a largas distancias, de manera similar a lo que ocurre con los químicos transportados por el material particulado. [47]

En particular, algunos estudios que aparecieron en revistas preimpresas y luego publicados en prestigiosas revistas científicas internacionales han estimado, a través de modelos complejos de Depp Learning, nuevos valores umbral de partículas capaces de ayudar al efecto adverso del virus. [48] ​​[49]

Sobre el medio ambiente

El material particulado atmosférico produce varios efectos negativos en el medio ambiente circundante:

El polvo tiene efectos en la propagación y absorción de la radiación solar, en la visibilidad atmosférica y en los procesos de condensación del vapor de agua (favoreciendo el smog y la niebla ).

En los últimos años, el aumento de la contaminación ha provocado la formación de un fenómeno conocido como oscurecimiento global , que consiste en una reducción progresiva de la intensidad de la radiación directa sobre la superficie terrestre (debido a la mayor difusión de la luz debido a una mayor cantidad de aerosol atmosférico ), lo que resulta en un ligero enfriamiento de la superficie terrestre. Este fenómeno, que varía según las áreas involucradas, se observa desde la década de 1950 y hasta ahora ha compensado parcialmente (y por lo tanto mitigado) los efectos del calentamiento global , en términos difíciles de cuantificar. La disminución de la emisión de material particulado a la atmósfera en zonas como Europa está reduciendo este fenómeno.

Tasa de deposición

Las partículas se caracterizan por una tasa de depósito en el suelo que varía con el tamaño. La curva de velocidad se caracteriza por dos factores: la deposición por gravedad, que afecta a las partículas más masivas, y la deposición por difusión , que afecta a las partículas más pequeñas.

En particular, esta última modalidad no debe considerarse como una difusión molecular, porque de lo contrario los movimientos ascendentes compensarían exactamente los descendentes. La principal diferencia es que la gravedad todavía tiene un fuerte efecto de arrastre hacia abajo, que es mayor en las partículas dispersas que en las relativamente estacionarias. Además, la capa límite planetaria constituye una barrera más allá de la cual es difícil que las partículas puedan penetrar y, por lo tanto, la difusión neta está desequilibrada hacia abajo.

A un diámetro entre 0,3-0,4 μm existe el mínimo de la tasa de deposición, debido a que en esta región los efectos de la difusión y la caída por gravedad aún no son importantes.

Medidas de seguridad

Una forma de prevención de la contaminación por partículas es la regulación a través de regulaciones nacionales por parte de los gobiernos, que normalmente establecen límites máximos de concentración que deben ser respetados por personas físicas o jurídicas (por ejemplo, empresas manufactureras, fabricantes de medios de transporte, empresas de servicios públicos, etc.) que participan en la producción de material particulado.
Además de las normas legislativas, existen diversas normas y directrices que tienen como objetivo proporcionar indicaciones prácticas para la prevención y protección contra la contaminación por partículas. Los gobiernos suelen considerar que dichas normas y directrices establecen los límites legales permisibles. En particular, la Organización Internacional de Normalización (ISO) publica y desarrolla, entre otras cosas, diversas normas relativas a los métodos para la medición y caracterización del material particulado y sobre las tecnologías utilizadas para la reducción de partículas y para la protección de las vías respiratorias. . [50]

La adaptación a dichas normativas o estándares, y en general la prevención y protección del riesgo de partículas, se realiza utilizando diferentes tecnologías y metodologías en función del origen de las partículas.

En la industria, el abatimiento de material particulado en los efluentes se realiza a través de equipos especiales de separación, que incluyen: ciclones, lavadores, filtros de mangas, precipitadores electrostáticos, etc. Cada tipo de equipo es capaz de descomponer el material particulado dentro de un cierto rango de tamaño de partícula (PM), por lo que generalmente se usa una combinación de múltiples equipos en serie para eliminar tanto las partículas finas como las más gruesas.

En el ámbito del transporte, se debate la eficacia de los filtros de partículas para motores diésel.

Además de los métodos de prevención, se utilizan métodos de control de partículas, como la medición de la concentración de partículas en el aire a través de dispositivos fijos o portátiles.

Cuando la prevención no es suficiente para minimizar el riesgo de partículas, es decir, la medición detecta una alta concentración de partículas, un método para protegerse contra el riesgo es la adopción de medidas de protección adecuadas, como por ejemplo máscaras con filtro de partículas FFP3 y filtro tipo HEPA en ambientes cerrados también utilizado en quirófanos y salas de enfermedades infecciosas de hospitales, el material particulado ingresa a hogares mal aislados (corrientes de aire); los detectores de polvo fino de tipo doméstico con tecnología láser (de tamaño y coste limitados) con detección instantánea ayudan a la prevención en interiores (por ejemplo, saber cuándo sustituir los filtros HEPA o si es adecuado usarlos en casa, oficina...) y en exteriores ( por ejemplo, comprender si es útil usar una máscara de partículas FFP3 o FFP2).

Legislación

Debido a los efectos altamente tóxicos para la salud del material particulado, la mayoría de los gobiernos han creado regulaciones tanto para las emisiones permisibles de ciertos tipos de fuentes de contaminación (vehículos de motor, emisiones industriales, etc.), como para la concentración ambiental de material particulado.

En 2006, la Organización Mundial de la Salud (OMS), al reconocer la correlación entre la exposición al polvo fino y la aparición de enfermedades cardiovasculares y el aumento del daño causado por el aumento de la finura del polvo, indicó PM 2,5 como una medida adicional de polvo fino en el aire . y rebajó los niveles de concentración máximos "recomendados" a 20 y 10 microgramos/m³ para PM 10 y PM 2,5 respectivamente . [51]

Los límites de concentración de PM 10 y PM 2,5 en el aire se establecen de la siguiente manera:

estados PM 10 - promedio anual PM 10 - promedio diario (24 horas) PM 10 - Número permitido de excedencias por año PM 2.5 - promedio anual PM 2.5 - promedio diario (24 horas) PM 2.5 - Número permitido de excedencias por año
Australia 25 μg / m 3 50 µg/ m3 - 8 μg / m 3 25 μg / m 3 -
Porcelana 70 µg /m3 150 µg /m3 - 35 μg / m 3 75 μg / m 3 -
unión Europea 40 μg / m 3 50 µg/ m3 35 25 μg / m 3 - -
Hong Kong 50 µg/ m3 100 µg /m3 9 35 μg / m 3 75 μg / m 3 9
Japón - 100 µg /m3 - 15 μg / m 3 35 μg / m 3 -
Corea del Sur 50 µg/ m3 100 µg /m3 - 15 μg / m 3 35 μg / m 3 -
Taiwán 65 µg/ m3 125 µg/ m3 - 15 μg / m 3 35 μg / m 3 -
Estados Unidos de America - 150 µg /m3 1 12 μg / m 3 35 μg / m 3 -

La sensibilidad de las herramientas de control de emisiones actuales aprecia órdenes de magnitud del micrómetro. Para detectar partículas aún más finas es necesario utilizar instrumentos de laboratorio muy sofisticados y costosos, y en esta categoría de polvos no existen límites legales (que operativamente no podrían aplicarse a la luz de la tecnología actual ).

En Europa
Índice Europeo de la Calidad del Aire Bueno justo (justo) Moderado (moderado) pobre (malo) Muy pobre Extremadamente pobre
Partículas de menos de 2,5 µm (PM 2,5 ) 0-10 μg / m 3 10-20 μg / m 3 20-25 μg / m 3 25-50 μg / m 3 50-75 µg/ m3 75-800 µg/ m3
Partículas de menos de 10 µm (PM 10 ) 0-20 μg / m 3 20-40 µg /m3 40-50 µg/ m3 50-100 µg/ m3 100-150 μg / m 3 150-1200 μg / m 3

Algunas normativas hacen referencia a las PM 10 (incluidas las directivas europeas 2008/50/CE sobre la calidad del aire ambiente y un aire más limpio en Europa y las relativas a las emisiones de los vehículos), sin embargo, este parámetro está resultando ser relativamente tosco, ya que es PM 2,5 y PM 1 (incluso si todavía están relacionados con PM 10 ) que tienen los mayores efectos negativos sobre la salud humana y animal. Para las emisiones de plantas industriales (fábricas, plantas, incineradores) la referencia es aún más gruesa (PTS Total Suspended Dust), y se refiere únicamente al peso total de los polvos y no a su tamaño.

En abril de 2008, la Unión Europea adoptó definitivamente una nueva directiva (2008/50/EC) que dicta límites de calidad del aire con referencia también a PM 2.5. [52] Esta directiva fue transpuesta a la legislación italiana con el Decreto Legislativo n. 155/2010 [53] , que deroga numerosos decretos anteriores, incluido el Decreto Ministerial núm. 60 de 2 de abril de 2002 por la que se transpone la Directiva 1999/30/CE del Consejo de 22 de abril de 1999 relativa a los valores límite de calidad del aire ambiente para dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, óxidos de nitrógeno, partículas y plomo y la Directiva 2000/69/CE sobre el límite de calidad del aire ambiente valores para benceno y monóxido de carbono.

La reducción de partículas ha sido un objetivo de la política europea y mundial durante décadas. Entre 1990 y 2010, las emisiones anuales totales de PM 10 y PM 2,5 en Europa se redujeron en un 25 %, pasando de casi 3 millones de toneladas al año a unas 2. Sin embargo, existe una gran variabilidad entre países, ya que las PM 2,5 se redujeron en un 90 %. % en la República Checa pero aumentó un 120% en Finlandia . [54] En 2013, la Comisión declaró su intención de reducir las emisiones (impacto) de PM 2,5 en un 50 % para 2030. [55]

Los límites anuales y diarios se infringen en varias zonas de Europa. En particular, las mayores desviaciones de los valores límite indicados por la OMS y la Unión Europea se dan en los siguientes países: [6]

Según datos recogidos en 2012, los límites diarios se superan en gran parte de Europa. [56]

La Comisión Europea insta a los países a cumplir los valores límite de calidad del aire de la UE para partículas y recurre a estos estados ante el Tribunal de Justicia . [57] [58]

La detección de contaminantes se rige por el documento: APAT Agencia para la Protección del Medio Ambiente y para los Servicios Técnicos (ahora ARPA regional), Directrices para la preparación de redes de monitoreo de la calidad del aire en Italia. [59]

En Italia, la contaminación ambiental (incluidas las partículas) es investigada por el NOE (Núcleo Operativo Ecológico), un organismo de los Carabinieri especializado en detectar y reprimir violaciones ambientales.

En los Estados Unidos

En los Estados Unidos, el control de partículas está regulado por la Ley de Aire Limpio , que instruye a la EPA ( Agencia de Protección Ambiental ) para determinar los límites máximos de concentración de partículas (y otros contaminantes, tales como: ozono , NOx , monóxido de carbono , SO 2 y plomo ) que no debe ser excedida. [60]

Medida

Medición de la concentración de partículas

Las tecnologías generalmente utilizadas para la medición de la concentración de partículas incluyen: [61]

La cantidad total de polvo en suspensión suele medirse cuantitativamente (peso/volumen). En ausencia de determinados contaminantes atmosféricos, el polvo contenido en el aire alcanza diferentes concentraciones (mg/m³) en diferentes ambientes, generalmente es mínimo en las zonas de alta montaña, y aumenta al pasar del campo a la ciudad, a las zonas industriales.

Las técnicas gravimétricas (por lo tanto, basadas en el peso de los polvos) no pueden medir las cantidades de partículas aún más finas con suficiente precisión y sensibilidad. Sin embargo, se han desarrollado técnicas ópticas basadas en el uso de láseres y capaces de "contar" el número de partículas presentes por unidad de superficie de caída. [62]

La EPA también ha puesto a disposición una guía sobre cómo construir, con fines educativos, un detector simple para medir la concentración de partículas. [63]

Medida de distribución de tamaño

Las tecnologías generalmente utilizadas para medir la distribución del tamaño de las partículas incluyen: [61]

El conjunto de polvos suspendidos totales (PTS) se puede descomponer según la distribución del tamaño de las partículas. Las partículas en suspensión pueden muestrearse mediante filtros de determinados tamaños, analizarse cuantitativamente e identificarse en función de su diámetro aerodinámico máximo equivalente (d ae ). Teniendo en cuenta que el particulado en realidad está formado por partículas de diferente densidad y forma, el d ae permite estandarizar y caracterizar de manera única el comportamiento aerodinámico de las partículas al relacionar su diámetro con el diámetro de una partícula esférica de densidad unitaria (1 g /cm³) y el mismo comportamiento aerodinámico (en particular, velocidad de sedimentación y capacidad de difusión dentro de filtros de ciertas dimensiones) en las mismas condiciones de temperatura , presión y humedad relativa .

El PTS, así como cada uno de sus subconjuntos, se caracteriza por una distribución estadística de los diámetros medios, es decir, está compuesto por diferentes conjuntos de partículas con un diámetro aerodinámico que varía desde un mínimo detectable hasta el diámetro máximo considerado: por ejemplo, PM 10 es una fracción del PTS, PM 2.5 contribuye al total de PM 10 y así sucesivamente hasta los diámetros más pequeños (nanopolvos).

La distribución de los diámetros aerodinámicos promedio es variable, pero algunos autores creen poder evaluar la relación entre PM 2.5 y PM 10 entre 50% y 60% [64] . Esto significa que, por ejemplo, de 10 µg de PM 10 contenidas en un metro cúbico de aire, en promedio, 6 µg son de PM 2,5 .

Notas

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  2. ^ Transporte y asimilación de aerosoles , en gmao.gsfc.nasa.gov , Oficina de modelado y asimilación global, Centro de vuelo espacial Goddard , NASA .
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  8. ^ EHP: exposición a partículas al aire libre y cáncer de pulmón: una revisión sistemática y un metanálisis , en ehp.niehs.nih.gov . Consultado el 29 de diciembre de 2016 (archivado desde el original el 29 de mayo de 2016) .
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  10. ^ Cui Y, Zhang ZF, Froines J, Zhao J, Wang H, Yu SZ, Detels R, Contaminación del aire y letalidad del SARS en la República Popular China: un estudio ecológico , en Environ Health , vol. 2, núm. 1, noviembre de 2003, pág. 15, DOI : 10.1186/1476-069X-2-15 , PMC  293432 , PMID  14629774 . Consultado el 17 de junio de 2020 .
  11. ^ Andrew Wasley , Alexandra Heal, Fiona Harvey y Mie Lainio, Revelado: el gobierno del Reino Unido no aborda el aumento de contaminantes atmosféricos graves , en The Guardian , 13 de junio de 2019 ISSN  0261-3077 Consultado el 14 de junio de 2019 .
    "PM2.5 es probablemente responsable de entre la mitad y las tres cuartas partes del daño total que derivamos como humanos de la contaminación del aire".
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