¿Qué son las partículas ultrafinas?

El término partículas ultrafinas (UFP) se refiere a partículas en el aire de más de 0.1 micras de diámetro (a veces llamado PM0.1). Algunos UFP miden tan pequeños como 0.003 micras.

Los UFP se consideran entre los contaminantes de partículas más peligrosos debido a su pequeño tamaño, lo que les permite respirar a los pulmones y pasar al torrente sanguíneo a través de los pulmones.

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Su pequeño tamaño y comportamiento a nanoescala dificulta el monitoreo de UFPS utilizando la tecnología actual de monitoreo de calidad del aire. Este tamaño también hace que las UFP en el aire se muevan a través del aire de manera distinta de partículas finas como PM2.5 y PM1, moviéndose en patrones aleatorios más similares a los gases que a otras partículas.

A diferencia de PM2.5 y otras partículas, no existen estándares oficiales para medir o regular UFP en el aire, aunque las estimaciones sugieren que más del 90% de las partículas aéreas en el aire en cualquier momento dado son UFP.¹

A pesar de la falta de regulación, la investigación ha sugerido cada vez más que los UFP a menudo existen a concentraciones mucho más altas que otros contaminantes de partículas y pueden estar vinculados a un rango aún más amplio de efectos adversos para la salud que las partículas finas o gruesas como PM1, PM2.5 o PM10.

¿Cuáles son las fuentes de partículas ultrafinas?

Las partículas ultrafinas se emiten más comúnmente a través de la combustión de fuentes naturales o humanas. Se cree que la actividad humana es responsable de la mayor proporción de UFP debido a la prevalencia de UFP en las ciudades, donde la industrialización global y el crecimiento de la población han tenido el impacto más notable en la contaminación del aire.²

Un estudio de 2019 en Medio ambiente internacional descubrió que las concentraciones de UFP tienden a ser más altas durante el día en estrecha correlación con los cambios en el tráfico de vehículos y las carreteras casi ocupadas, lo que sugiere el impacto descomunal de la actividad humana en los UFP.³

Fuentes naturales

Las fuentes naturales de los UFP incluyen:

• Lava volcánica y ceniza
• humo de incendios forestales
• aerosoles en la niebla del océano

Debido a la naturaleza temporal de estas fuentes, UFP de volcanes Y las fuentes oceánicas no se consideran particularmente problemáticas. Las corrientes de viento globales dispersan rápidamente a estos UFP en bajas concentraciones que representan poca amenaza para la salud humana, con la excepción de las principales erupciones volcánicas cuyo humo puede viajar miles de millas.⁴

Los UFP en humo de incendios forestales, sin embargo, han llamado la atención debido a más incendios forestales frecuentes y severos en los últimos años. Un estudio de 2021 en Toxicología de partículas y fibra descubrió que incluso la exposición a corto plazo a los UFP en el humo de incendios forestales puede aumentar significativamente los riesgos de enfermedades respiratorias y cardiovasculares.⁵

Fuentes humanas

Las fuentes humanas más comunes de UFP incluyen:

• escape del vehículo
• escape diesel
• Gas natural y emisiones de biocombustibles⁶
• emisiones de aviones
• emisiones de fábrica e industriales
• emisiones de la planta de energía
• ardor de basura
• cigarrillos, cigarros y vapeo⁷
• cocina interior⁸
• quemaduras controladas
• aspiradora en interiores⁹
• bacterias
• virus
• Uso de máquinas de oficina como impresoras y copiadores

Fuentes humanas de UFP, como los vehículos y la industria, pueden plantear grandes riesgos para la salud porque emiten nuevas partículas durante largos períodos de tiempo, ya que el tráfico de vehículos y la actividad industrial ocurren continuamente en todo el mundo.

Además, muchas fuentes humanas de UFP son más frecuentes en grandes áreas urbanas, lo que plantea peligros significativos para los 4.400 millones de personas que actualmente viven en ciudades (aproximadamente el 55 por ciento de cada 800 millones de personas).^10,11

¿Cómo afectan las partículas ultrafinas nuestra salud?

Los impactos completos para la salud de los UFP aún se están investigando para diferenciar los peligros específicos de los UFP en contraste con otros tipos de contaminación del aire.

Sin embargo, es en gran medida indiscutible que los UFP causan estrés oxidativo a los tejidos en todo el cuerpo que pueden causar daños sistémicos, penetrando profundamente en el tejido pulmonar, el torrente sanguíneo, el cerebro y casi cualquier otro órgano.¹²

Un artículo de revisión de 2020 en Medicina experimental y molecular encontró evidencia sustancial de que la exposición a la UFP aumenta el riesgo de:¹³

• inflamación pulmonar
• hipertensión
• cardiopatía isquémica
• aterosclerosis (acumulación de placa o "endurecimiento" de las arterias)
• ataques cardíacos
• insuficiencia cardiaca
• tos crónica
• daño nervioso
• daño cerebral
• Pérdida de la función cognitiva
• problemas digestivos
• diabetes
• Mayor riesgo de muchos cánceres
• daño de la piel

¿Pueden las partículas ultrafinas afectar la calidad del aire interior?

Como otros contaminantes de partículas, UFP en El aire al aire libre puede ingresar a espacios interiores a través de grietas y fugas en edificios, así como a través de ventanas, puertas y otras aberturas en una casa o sobre de edificio.

Esto puede ser especialmente problemático para casas más antiguas o mal construidas durante períodos de altas concentraciones de UFP, como incendios forestales o erupciones volcánicas.

Un estudio de 2019 realizado en el estado de Colorado en los EE. UU. Encontró que las concentraciones de partículas interiores podrían ser hasta 4.6 veces más altas que las concentraciones al aire libre en ausencia de fuentes de ventilación natural como el viento.¹⁴

Los UFP de fuentes interiores, como cocinas o quemaduras de combustible de biomasa, también pueden acumularse a concentraciones peligrosamente altas, especialmente en casas de eficiencia energética hermética, y conlleva un riesgo de efectos adicionales para la salud.

Un artículo de revisión de 2007 en Aire interior descubrió que la exposición a altos niveles de UFP interiores durante la infancia puede causar daño pulmonar e inflamación que aumenta el riesgo de un niño de desarrollar el asma de por vida.¹⁵

Consejos para reducir las partículas ultrafinas

Aquí hay algunas acciones que las personas y las organizaciones pueden tomar para ayudar a reducir los UFP:

• Elija opciones de viaje que ayuden a reducir el tráfico de vehículos, como caminar, ciclismo, transporte público o viaje compartido.
• Comprar un vehículo eléctrico o con hidrógeno Reemplazar vehículos personales que tengan motores de combustión.
• Instalar sistemas de energía solar en hogares o lugares de trabajo para ayudar a reducir la tensión en la red eléctrica.
• Reemplazar flotas con motor diesel con vehículos de transporte eléctrico o eficientes en combustible.
• Reducir o evitar cualquier tipo de quema de interior, incluido velas perfumadas y madera en chimeneas.
• Usar un campana de gama de cocina Para ayudar a reducir los contaminantes de partículas, así como otros contaminantes de humo y gas después de cocinar.
• Limitar la aspiradora de interior a una vez por semana o según sea necesario, o use un aspiradora con un filtro HEPA.
• Reducir o dejar de fumar cigarrillos, cigarros o productos de vapeo.

¿Deberían regularse las partículas ultrafinas?

Hasta que los UFP estén sujetos a nuevos estándares y regulaciones, se puede hacer poco para hacer cumplir el control de las emisiones de UFP por parte de los principales contribuyentes como fábricas, instalaciones de fabricación y fabricantes de automóviles cuyos vehículos producen escape llenos de UFP.

Algunas organizaciones han realizado estudios independientes de emisiones regionales de UFP para comprender mejor las fuentes, patrones y efectos de la salud de los UFP y contribuir a futuras tecnologías y regulación de monitoreo.

En 2014, el Distrito de Gestión de Calidad del Aire del Área del Área de la Bahía (BAAQMD) completó un estudio de UFP en el Área de la Bahía de San Francisco de EE. UU., Casa de casi 8 millones de personas.¹⁶

El informe indica que incluso un pequeño aumento en los UFP podría aumentar las hospitalizaciones de las condiciones cardíacas y pulmonares en casi un 20% y aumentar el riesgo de muerte de estas condiciones en más del 2%. Este informe sugiere las altas apuestas involucradas en la regulación y la reducción de los UFP.

Un informe de 2016 publicado por la Academia Americana de Alergia, Asma e Inmunología también concluyó que el daño notable que los UFP causan al cuerpo, incluido el daño al ADN y un mayor riesgo de sensibilización de alergia, garantizaba una atención regulatoria especial.¹⁷

Un taller de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. 2016 (EPA) también concluyó que la inversión de los fabricantes de automóviles de EE. UU. En Monitoreo de UFP podría ayudar a aislar mejor los mecanismos de motor de combustión que conducen a las emisiones de UFP, allanando el camino para tecnologías más eficientes que reducen las emisiones de UFP por completo.¹⁸

Se han realizado algunos progresos sobre la capacidad de monitorear los UFP.

Un estudio de 2021 en Ciencia del entorno total sugiere el uso de muestreo de ciclones para medir UFP.¹⁹Utilizando fuerzas centrífugas para separar las UFP de otra materia en el aire, el muestreo de ciclones ha tenido éxito en medir los bioaerosoles que contienen partículas virales como el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2).

Pero con mejoras en la eficacia, el muestreo de ciclones puede medir otros UFP de manera rápida y precisa al descubrir los matices de la exposición.

Un estudio de 2020 que involucró a estudiantes de secundaria en China urbana utilizó esta técnica de muestreo de ciclones para sugerir dos patrones clave en la exposición personal de UFP:²⁰

• La exposición a UFP puede variar ampliamente durante todo el día de 0.13 microgramos por metro cúbico (μg/m3) a 240.8 μg/m3. Las concentraciones más altas de UFP se encontraron principalmente en interiores, especialmente en hospitales, cocinas domésticas o habitaciones a menos de 10 metros (32.8 pies) de una carretera.
• La exposición a UFP es más alta durante los viajes. Los estudiantes participantes enfrentaron concentraciones de UFP mucho más altas que viajaban entre el hogar a la escuela o al salir de las instalaciones escolares para las comidas que durante cualquier otro momento del día.

Más estudios como este pueden ayudar a dirigir la regulación hacia las fuentes de UFP más importantes en interiores y fuera, como áreas de cocción o carreteras ocupadas, y ayudar a proteger a aquellos que frecuentemente viajan entre espacios interiores y exteriores afectados por UFP.

Llevar

Los UFP se encuentran entre los contaminantes en el aire más peligrosos y prevalentes, con una amplia variedad de efectos de salud notables. Sin embargo, no existen estándares regulatorios para controlar las emisiones de UFP.

Muchas organizaciones de ciencias y salud piden cada vez más la inversión en investigaciones que mejoren la comprensión de cómo medir, regular y reducir los UFP para prevenir sus siniestros efectos sobre la salud.²¹

Tanto las personas como las organizaciones pueden tomar medidas para ayudar a reducir y prevenir las emisiones de OVFP por completo cambiando los comportamientos relacionados con el transporte, el uso de energía y los hábitos diarios de estilo de vida.