Partícula ultrafina

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Las partículas ultrafinas (PUF) son partículas de tamaño nanoescalar (menos de 0,1 μm o 100 nm de diámetro).[1]​ No existe normativa para esta clase de tamaño de partículas contaminantes del aire ambiente, que son mucho más pequeñas que las clases de partículas PM10 y PM2,5 reguladas y se cree que tienen varias implicaciones más agresivas para la salud que esas clases de partículas más grandes.[2]​

Hay dos divisiones principales que categorizan los tipos de PUF. Las PUF pueden ser de carbono o metálicos, y pueden subdividirse por sus propiedades magnéticas. La microscopía electrónica y unas condiciones físicas de laboratorio especiales permiten a los científicos observar la morfología de las PUF.[1]​ Las PUF transportados por el aire pueden medirse utilizando un contador de partículas por 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, tras lo cual se cuentan utilizando un escáner de luz.[3]​ Las PUF se fabrican y se producen de forma natural. Las PUF son el principal constituyente de las partículas en suspensión. Debido a su gran cantidad y a su capacidad de penetrar profundamente en el pulmón, las PUF son un importante motivo de preocupación para la salud y la exposición respiratoria.[4]​

Fuentes y aplicaciones[editar]

Las PUF se fabrican y se producen de forma natural. La lava volcánica caliente, las salpicaduras oceánicas y el humo son fuentes naturales habituales de PUF. Las PUF pueden fabricarse intencionadamente como partículas finas para una amplia gama de aplicaciones en medicina y tecnología. Otras PUF son subproductos, como las emisiones, de procesos específicos, reacciones de combustión o equipos, como el tóner de las impresoras y los gases de escape de los automóviles.[5]​[6]​ Entre las fuentes antropogénicas de PUF se incluyen la combustión de gas, carbón o hidrocarburos, la quema de biomasa (es decir, la quema agrícola, los incendios forestales y la eliminación de residuos), el tráfico de vehículos y las emisiones industriales, el desgaste de los neumáticos por los frenos de los coches, el tráfico aéreo, el transporte marítimo, la construcción, la demolición, la restauración y el procesamiento del hormigón, las estufas domésticas de leña, la quema al aire libre, la cocina y el humo de los cigarrillos.[7]​ En 2014, un estudio sobre la calidad del aire descubrió que las partículas ultrafinas nocivas procedentes de los despegues y aterrizajes del Aeropuerto Internacional de Los Ángeles eran de una magnitud mucho mayor de lo que se pensaba.[8]​ Existen multitud de fuentes en interiores que incluyen, entre otras, las impresoras láser, los faxes, las fotocopiadoras, el pelado de cítricos, la cocina, el humo del tabaco, la penetración de aire exterior contaminado, las grietas de las chimeneas y las aspiradoras.[3]​

Las PUF tienen diversas aplicaciones en los campos de la medicina y la tecnología. Se emplean en el diagnóstico por imagen y en nuevos sistemas de administración de fármacos dirigidos al sistema circulatorio o al paso de la barrera hematoencefálica, por citar sólo algunos.[9]​ Algunas PUF, como las nanoestructuras de plata, tienen propiedades antimicrobianas que se aprovechan en la cicatrización de heridas y en revestimientos instrumentales internos, entre otros usos, para prevenir infecciones.[10]​ En el campo de la tecnología, las PUF basados en el carbono tienen multitud de aplicaciones en informática. Esto incluye el uso de grafeno y nanotubos de carbono en componentes electrónicos, así como en otros componentes informáticos y circuitos. Algunas PUF tienen características similares al gas o al líquido y son útiles en polvos o lubricantes.[11]​

Exposición, riesgo y efectos sobre la salud[editar]

La principal exposición a las PUF se produce por inhalación. Debido a su tamaño, las PUF se consideran partículas respirables. A diferencia del comportamiento de las PM10 y PM2,5 inhaladas, las partículas ultrafinas se depositan en los pulmones,[12]​ donde tienen la capacidad de penetrar en los tejidos y sufrir intersticialización, o de ser absorbidas directamente por el torrente sanguíneo, por lo que no se eliminan fácilmente del organismo y pueden tener un efecto inmediato.[2]​ La exposición a las PUF, aunque sus componentes no sean muy tóxicos, puede provocar estrés oxidativo,[13]​ liberación de mediadores inflamatorios y podría inducir cardiopatías, enfermedades pulmonares y otros efectos sistémicos.[14]​[15]​[16]​[17]​ Se ha observado una sólida asociación entre los niveles de partículas finas y el cáncer de pulmón y las enfermedades cardiopulmonares.[18]​ Aún no se ha dilucidado el mecanismo exacto por el que la exposición a las PUF provoca efectos sobre la salud, pero es posible que los efectos sobre la presión arterial desempeñen un papel. Recientemente se ha informado de que las PUF están asociadas a un aumento de la presión arterial en escolares, siendo las partículas más pequeñas las que 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 un abanico de posibles exposiciones humanas que incluyen la ocupacional, debida al proceso directo de fabricación o a un subproducto de un entorno industrial o de oficina,[21]​[2]​ así como la incidental, procedente del aire exterior contaminado y otras emisiones de subproductos.[22]​ Con el fin de cuantificar la exposición y el riesgo, actualmente se están realizando estudios in vivo e in vitro de varias especies de PUF utilizando diversos modelos animales, como ratones, ratas y peces.[23]​ Estos estudios tienen como objetivo establecer los perfiles toxicológicos necesarios para la evaluación de riesgos, la gestión de riesgos y la posible regulación y legislación.[24]​[25]​[26]​

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

Regulación y legislación[editar]

A medida que la industria de la nanotecnología ha ido creciendo, las nanopartículas han atraído más atención pública y normativa sobre los PUF.[27]​ La investigación sobre la evaluación de riesgos de los PUF se encuentra todavía en una fase muy temprana. Se sigue debatiendo[28]​ si se deben regular las PUF y cómo investigar y gestionar los riesgos para la salud que pueden plantea.[29]​[30]​[31]​[32]​ A fecha de 19 de marzo de 2008, la EPA aún no regula ni investiga las partículas ultrafinas,[33]​ pero ha redactado una Estrategia de Investigación sobre Nanomateriales, abierta a una revisión por pares externa e independiente a partir del 7 de febrero de 2008 (revisión del panel el 11 de abril de 2008).[34]​ También se debate cómo debe regular las PUF la Unión Europea (UE).[35]​

Disputas políticas[editar]

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 procede de China, y que China y Corea del Sur deberían cooperar para reducir el nivel de polvo fino. China, sin embargo, argumenta que el gobierno chino ya ha aplicado su política en materia de medio ambiente ecológico. Según el Gobierno chino, la calidad del aire ha mejorado más de un 40% desde 2013. Sin embargo, la contaminación atmosférica en Corea del Sur ha empeorado. Por lo tanto, la disputa entre China y Corea del Sur se ha vuelto política.[36]​

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.[37]​ En julio de 2014, el líder supremo de China, Xi Jinping, y el gobierno de Corea del Sur acordaron aplicar el Proyecto de Cooperación Corea-China, en relación con el 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.[38]​ Seguido de este acuerdo, en 2018, China y Corea del Sur firmaron el Plan de Cooperación Ambiental China-Corea para resolver cuestiones ambientales.

La Academia de Investigación de Estudios Ambientales de China (CRAES) en Pekín está desarrollando un edificio para el Centro de Cooperación Ambiental China-Corea que incluye un edificio de oficinas y un edificio de laboratorios. Sobre la base de esta cooperación, Corea del Sur ya ha enviado a 10 expertos en medio ambiente a China para realizar investigaciones, y China también enviará más expertos para investigaciones a largo plazo. Mediante estas relaciones bilaterales, China y la República de Corea tratan de resolver el problema de la contaminación atmosférica en la región del Noreste Asiático y buscan la seguridad internacional.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. ↑ a b S. Iijima (1985). «Electron Microscopy of Small Particles». [Journal of Electron Microscopy 34 (4): 249. 
  2. ↑ a b c V. Howard (2009). «Statement of Evidence: Particulate Emissions and Health (An Bord Plenala, on Proposed Ringaskiddy Waste-to-Energy Facility).». Durham Environment Watch. Archivado desde el original el 31 de marzo de 2012. Consultado el 26 de abril de 2011. 
  3. ↑ a b John D. Spengler, John F. McCarthy, Jonathan M. Samet (2000). Indoor Air Quality Handbook. ISBN 978-0074455494. 
  4. ↑ T. Osunsanya (2001). «Acute Respiratory Effects of Particles: Mass or Number?». Occupational & Environmental Medicine 58 (3): 154-159. PMC 1740106. PMID 11171927. doi:10.1136/oem.58.3.154. 
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  6. ↑ M. Benjamin (November 2007). «RT for Decision Makers in Respiratory Care». RT Magazine. Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2008. Consultado el 15 de mayo de 2009. 
  7. ↑ Moreno-Ríos, Andrea L.; Tejeda-Benítez, Lesly P.; Bustillo-Lecompte, Ciro F. (2022). «Sources, characteristics, toxicity, and control of ultrafine particles: An overview». Geoscience Frontiers 13: 101147. S2CID 234159865. doi:10.1016/j.gsf.2021.101147. 
  8. ↑ Weikel, Dan and Barboza, Tony (May 29, 2014) "Planes' exhaust could be harming communities up to 10 miles from LAX" Archivado el 31 de mayo de 2014 en Wayback Machine. Los Angeles Times
  9. ↑ S.M. Moghini (2005). «Nanomedicine: Current Status and Future Prospects». The FASEB Journal 19 (3): 311-30. PMID 15746175. S2CID 30173777. doi:10.1096/fj.04-2747rev. 
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