Las partículas ultrafinas ( UFP ) 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 contaminantes del aire ambiental , que son mucho más pequeñas que las clases de partículas PM 10 y PM 2.5 reguladas y se cree que tienen implicaciones para la salud más agresivas que esas clases de partículas más grandes. [2] En la UE, los UFP en el aire ambiente se definen empíricamente mediante una especificación técnica.. El detalle importante es la definición de tamaño, expresada: "Los tamaños inferior y superior considerados en este documento son 7 nm y unos pocos micrómetros, respectivamente". Aunque la referencia más común a UFP es "menos de 0,1 μm", esto es incorrecto para el aire ambiente en la UE.
Hay dos divisiones principales que clasifican los tipos de UFP. Los UFP pueden ser a base de carbono o metálicos, y luego pueden subdividirse aún más por sus propiedades magnéticas. La microscopía electrónica y las condiciones físicas especiales del laboratorio permiten a los científicos observar la morfología de las UFP. [1] Las UFP en el aire se pueden medir usando un contador de partículas de condensación , en el cual las partículas se mezclan con vapor de alcohol y luego se enfrían, permitiendo que el vapor se condense alrededor de ellas, luego de lo cual se cuentan usando un escáner de luz. [3] Los UFP se fabrican y se producen de forma natural. Los UFP son el componente principal de las partículas en suspensión en el aire. Debido a su gran cantidad y capacidad para penetrar profundamente en el pulmón, las UFP son una preocupación importante para la exposición respiratoria y la salud. [4]
Fuentes y aplicaciones
Los 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. Los UFP se pueden fabricar intencionalmente al igual que las partículas finas para servir a una amplia gama de aplicaciones tanto en medicina como en tecnología. Otros UFP son subproductos, como emisiones, de procesos específicos, reacciones de combustión o equipos como tóner de impresora y gases de escape de automóviles . [5] [6] En 2014, un estudio de la calidad del aire encontró que las partículas ultrafinas nocivas de los despegues y aterrizajes en el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles eran de una magnitud mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente. [7] 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, chimeneas y aspiradoras . [3]
Las UFP tienen una variedad de aplicaciones en los campos médico y tecnológico. Se utilizan en la imaginación diagnóstica y en sistemas de administración de fármacos novedosos que incluyen dirigirse al sistema circulatorio o el paso de la barrera hematoencefálica, por nombrar solo algunos. [8] Ciertos UFP, como las nanoestructuras a base de plata, tienen propiedades antimicrobianas que se aprovechan en la cicatrización de heridas y revestimientos instrumentales internos, entre otros usos, para prevenir infecciones. [9] En el área de la tecnología, las UFP basadas en 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 informáticos y de circuitos. Algunas UFP tienen características similares a las de los gases o líquidos y son útiles en polvos o lubricantes . [10]
Exposición, riesgo y efectos sobre la salud
La principal exposición a las UFP es por 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, [11] donde tienen la capacidad de penetrar en el tejido y experimentar intersticialización , o ser absorbidas directamente en el torrente sanguíneo, y por lo tanto no se eliminan fácilmente. del cuerpo y puede tener un efecto inmediato. [2] La exposición a UFP, incluso si los componentes no son muy tóxicos, puede causar estrés oxidativo , [12] liberación de mediadores inflamatorios y podría inducir enfermedades cardíacas, pulmonares y otros efectos sistémicos. [13] [14] [15] [16] Se ha observado una asociación sólida entre los niveles de partículas finas y el cáncer de pulmón y la enfermedad cardiopulmonar. [17] El mecanismo exacto a través del cual la exposición a UFP conduce a efectos sobre la salud aún no se ha dilucidado, pero los efectos sobre la presión arterial pueden influir. Recientemente se ha informado que la UFP se asocia con un aumento de la presión arterial en los escolares con las partículas más pequeñas que inducen el mayor efecto. [18] Según la investigación, los bebés cuyas madres estuvieron expuestas a niveles más altos de UFP durante el embarazo tienen muchas más probabilidades de desarrollar asma. [19]
Existe una gama de posibles exposiciones humanas que incluyen ocupacionales, debido al proceso de fabricación directo o un subproducto de un entorno industrial o de oficina , [2] [20] así como incidentales, del aire exterior contaminado y otras emisiones de subproductos. [21] Con el fin de cuantificar la exposición y el riesgo, se están realizando actualmente estudios in vivo e in vitro de varias especies de UFP utilizando una variedad de modelos animales, incluidos ratones, ratas y peces. [22] 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. [23] [24] [25]
Algunos tamaños de UFP pueden filtrarse del aire mediante 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. [26] La investigación de la evaluación de riesgos de la PFU se encuentra todavía en las primeras etapas. Hay debates continuos [27] sobre la posibilidad de regular las UFP y cómo investigar y gestionar los riesgos para la salud que pueden plantear. [28] [29] [30] [31] Al 19 de marzo de 2008, la EPA aún no regula ni investiga las partículas ultrafinas, [32] pero ha redactado una estrategia de investigación de nanomateriales , abierta a revisión por pares externos independientes a partir de febrero. 7 de 2008 (revisión del Panel el 11 de abril de 2008). [33] También existe un debate sobre cómo la Unión Europea (UE) debería regular las UFP. [34]
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 China y Corea del Sur deberían cooperar para reducir el nivel de polvo fino. China, sin embargo, argumenta que el gobierno chino ya ha implementado su política con respecto al medio ambiente ecológico. Según el gobierno de China, la calidad del aire ha mejorado más del 40% desde 2013. Sin embargo, la contaminación del aire en Corea del Sur empeoró. Por tanto, la disputa entre China y Corea del Sur se ha vuelto política. [35] 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 que China es responsable de la contaminación del aire en Corea del Sur. Esta disputa también provoca disputas entre los ciudadanos. [36] En julio de 2014, el líder supremo de China , Xi Jinping, y el gobierno de Corea del Sur acordaron hacer cumplir el Proyecto Cooperativo 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 la fuente de contaminación del aire. , intercambios de recursos humanos, etc. [37] Seguido por este acuerdo, en 2018, China y Corea del Sur firmaron el Plan de Cooperación Ambiental China-Corea para resolver los 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 laboratorio. Sobre la base de esta cooperación, Corea del Sur ya envió a 10 expertos en medio ambiente a China para la investigación, y China también enviará más expertos para la 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.
Ver también
- Materia particulada diesel
- Nanoestructuras
Referencias
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