Partícula ultrafina
Partículas de menos de 100 nm de diámetro

Las partículas ultrafinas ( PUF ) son partículas de tamaño nanométrico (menos de 0,1 μm o 100 nm de diámetro). [1] No existen regulaciones para esta clase de tamaño de partículas de contaminación del aire ambiental , que son mucho más pequeñas que las clases de partículas PM10 y PM2,5 reguladas y se cree que tienen implicaciones para la salud más agresivas que esas clases de partículas más grandes. [2] Aunque siguen estando en gran medida sin regular, la Organización Mundial de la Salud ha publicado declaraciones de buenas prácticas con respecto a la medición de las PUF. [3]

Existen dos divisiones principales que categorizan los tipos de partículas ultrafinas. Las partículas ultrafinas pueden estar basadas en carbono o ser metálicas, y luego pueden subdividirse según sus propiedades magnéticas. La microscopía electrónica y las condiciones físicas especiales de laboratorio permiten a los científicos observar la morfología de las partículas ultrafinas. [1] Las partículas ultrafinas transportadas por el aire pueden medirse utilizando un contador de partículas de condensación , en el que las partículas se mezclan con vapor de alcohol y luego se enfrían, permitiendo que el vapor se condense a su alrededor, después de lo cual se cuentan utilizando un escáner de luz. [4] Las partículas ultrafinas se fabrican y se producen de forma natural. Las partículas ultrafinas son el componente principal de las partículas transportadas por el aire. Debido a su gran cantidad y capacidad de penetrar profundamente en el pulmón, las partículas ultrafinas son una preocupación importante para la exposición respiratoria y la salud. [5]

Fuentes y aplicaciones

Las UFP se fabrican y se producen de forma natural. La lava volcánica caliente , el rocío del océano y el humo son fuentes naturales comunes de UFP. Las UFP se pueden fabricar intencionalmente como partículas finas para servir a una amplia gama de aplicaciones tanto en medicina como en tecnología. Otras UFP son subproductos, como emisiones, de procesos específicos, reacciones de combustión o equipos como tóner de impresora y escape de automóviles . [6] [7] Las fuentes antropogénicas de UFP incluyen la combustión de gas, carbón o hidrocarburos,  la quema de biomasa  (es decir, quema agrícola, incendios forestales y eliminación de residuos), el tráfico vehicular y las emisiones industriales, el desgaste de los neumáticos de los frenos de los automóviles, el tráfico aéreo, el puerto marítimo, el transporte marítimo, la construcción, la demolición, la restauración y el procesamiento del hormigón, las estufas de leña domésticas, la quema al aire libre, la cocina y el humo del cigarrillo. [8] En 2014, un estudio de calidad del aire encontró que las partículas ultrafinas dañinas de los despegues y aterrizajes en el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles eran de una magnitud mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente. [9] Hay una multitud de fuentes interiores que incluyen, entre otras, impresoras láser , máquinas de fax , fotocopiadoras , pelado de frutas cítricas , cocina , humo de tabaco , penetración de aire exterior contaminado, grietas de chimeneas y aspiradoras . [4]

Las UFP tienen una variedad de aplicaciones en los campos de la medicina y la tecnología. Se utilizan en imágenes diagnósticas y en nuevos sistemas de administración de fármacos que incluyen la focalización en el sistema circulatorio y/o el paso de la barrera hematoencefálica, por nombrar solo algunos. [10] Ciertas UFP, como las nanoestructuras a base de plata , tienen propiedades antimicrobianas que se explotan en la cicatrización de heridas y en los recubrimientos internos de instrumentos, entre otros usos, con el fin de prevenir infecciones. [11] En el área de la tecnología, las UFP a base de carbono tienen una gran cantidad de aplicaciones en las computadoras. Esto incluye el uso de grafeno y nanotubos de carbono en componentes electrónicos y otros componentes de computadoras y circuitos. Algunas UFP tienen características similares al gas o al líquido y son útiles en polvos o lubricantes . [12]

Exposición, riesgo y efectos sobre la salud

La principal exposición a las UFP es a través de la inhalación. Debido a su tamaño, las UFP se consideran partículas respirables. Al contrario del comportamiento de las PM 10 y PM 2,5 inhaladas , las partículas ultrafinas se depositan en los pulmones, [13] donde tienen la capacidad de penetrar en el tejido y sufrir intersticialización, o ser absorbidas directamente en el torrente sanguíneo, y por lo tanto no se eliminan fácilmente del cuerpo y pueden tener un efecto inmediato. [2] La exposición a las UFP, incluso si los componentes no son muy tóxicos, puede causar estrés oxidativo , [14] liberación de mediadores inflamatorios y podría inducir enfermedades cardíacas, enfermedades pulmonares y otros efectos sistémicos. [15] [16] [17] [18] El mecanismo exacto a través del cual la exposición a las UFP conduce a efectos sobre la salud aún está por dilucidar, pero los efectos sobre la presión arterial pueden desempeñar un papel. Recientemente se ha informado de que las UFP están asociadas con un aumento de la presión arterial en escolares y que las partículas más pequeñas inducen el mayor efecto. [19] Según las investigaciones, los bebés cuyas madres estuvieron expuestas a niveles más altos de PUF durante el embarazo tienen muchas más probabilidades de desarrollar asma. [20]

Existe una variedad de posibles exposiciones humanas que incluyen la exposición ocupacional, debido al proceso de fabricación directo o un subproducto de un entorno industrial o de oficina , [2] [21] así como la incidental, debido al aire exterior contaminado y otras emisiones de subproductos. [22] Para cuantificar la exposición y el riesgo, actualmente se están realizando estudios in vivo e in vitro de varias especies de UFP utilizando una variedad de modelos animales que incluyen ratones, ratas y peces. [23] Estos estudios tienen como objetivo establecer perfiles toxicológicos necesarios para la evaluación de riesgos, la gestión de riesgos y la posible regulación y legislación. [24] [25] [26]

Algunos tamaños de UFP pueden filtrarse del aire utilizando filtros ULPA .

Regulación y legislación

A medida que la industria de la nanotecnología ha crecido, las nanopartículas han atraído más atención pública y regulatoria a las UFP. [27] La ​​investigación de evaluación de riesgos de las UFP todavía está en las primeras etapas. Hay debates continuos [28] sobre si regular las UFP y cómo investigar y gestionar los riesgos para la salud que pueden plantear. [29] [30] [31] [32] Al 19 de marzo de 2008, la EPA aún no regula las emisiones de partículas ultrafinas. [33] La EPA requiere notificación de la fabricación intencional de nanopartículas. [34] En 2008, la EPA redactó una Estrategia de investigación de nanomateriales . [35] [36] [37] También existe un debate sobre cómo la Unión Europea (UE) debería regular las UFP. [38]

Disputas políticas

Existe una disputa política entre China y Corea del Sur sobre el polvo ultrafino. Corea del Sur afirma que alrededor del 80% del polvo ultrafino proviene de China, y que ambos países deberían cooperar para reducir el nivel de polvo fino. Sin embargo, China sostiene que el gobierno chino ya ha implementado su política con respecto al medio ambiente ecológico. Según el gobierno de China, su calidad del aire ha mejorado más del 40% desde 2013. Sin embargo, la contaminación del aire en Corea del Sur empeoró. Por lo tanto, la disputa entre China y Corea del Sur se ha vuelto política. [39] En marzo de 2019, el Instituto de Investigación de Salud Pública y Medio Ambiente de Seúl dijo que entre el 50% y el 70% del polvo fino proviene de China, por lo tanto, China es responsable de la contaminación del aire en Corea del Sur. Esta disputa también provoca disputas entre los ciudadanos. [40] En julio de 2014, el líder supremo de China , Xi Jinping, y el gobierno de Corea del Sur acordaron implementar el Proyecto de Cooperación Corea-China, con respecto al intercambio de datos de observación sobre la contaminación del aire, la investigación conjunta sobre un modelo de pronóstico de la contaminación del aire y la identificación de fuentes de contaminación del aire, y los intercambios de recursos humanos, etc. [41] Seguido de este acuerdo, en 2018, China y Corea del Sur firmaron el Plan de Cooperación Ambiental China-Corea para resolver problemas ambientales. La Academia de Investigación de Estudios Ambientales de China (CRAES) en Beijing está desarrollando un edificio para el Centro de Cooperación Ambiental China-Corea que incluye un edificio de oficinas y un edificio de laboratorio. Sobre la base de esta cooperación, Corea del Sur ya envió 10 expertos en medio ambiente a China para investigación, y China también enviará más expertos para investigación a largo plazo. Mediante estas relaciones bilaterales, China y la República de Corea buscan una resolución sobre la contaminación del aire en la región del noreste de Asia y buscan la seguridad internacional.

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

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  • Mapa mundial actual de la distribución de PM1
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