stringtranslate.com

Partícula ultrafina

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 del 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 curación de heridas y en los recubrimientos instrumentales internos, 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

  1. ^ ab S. Iijima (1985). "Microscopía electrónica de partículas pequeñas". Revista de microscopía electrónica . 34 (4): 249.
  2. ^ abc V. Howard (2009). "Declaración de evidencia: Emisiones de partículas y salud (An Bord Plenala, sobre la propuesta de instalación de conversión de residuos en energía de Ringaskiddy)" (PDF) . Durham Environment Watch. Archivado (PDF) desde el original el 2012-03-31 . Consultado el 2011-04-26 .
  3. ^ url = https://iris.who.int/handle/10665/345334
  4. ^ de John D. Spengler, John F. McCarthy, Jonathan M. Samet (2000). Manual de calidad del aire en interiores . McGraw-Hill. ISBN 978-0074455494.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ^ T. Osunsanya; et al. (2001). "Efectos respiratorios agudos de partículas: ¿masa o número?". Medicina ocupacional y ambiental . 58 (3): 154–159. doi :10.1136/oem.58.3.154. PMC 1740106. PMID  11171927 . 
  6. ^ B. Collins (3 de agosto de 2007). "HP contraataca en la disputa por el estado de las impresoras". PC Pro . Archivado desde el original el 10 de agosto de 2007. Consultado el 15 de mayo de 2009 .
  7. ^ M. Benjamin (noviembre de 2007). "RT para los responsables de la toma de decisiones en el ámbito de la atención respiratoria". Revista RT . Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2008. Consultado el 15 de mayo de 2009 .
  8. ^ Moreno-Ríos, Andrea L.; Tejeda-Benítez, Lesly P.; Bustillo-Lecompte, Ciro F. (2022). "Fuentes, características, toxicidad y control de partículas ultrafinas: una visión general". Geoscience Frontiers . 13 : 101147. Bibcode :2022GeoFr..1301147M. doi :10.1016/j.gsf.2021.101147. hdl : 11323/7995 . S2CID  234159865.
  9. ^ Weikel, Dan y Barboza, Tony (29 de mayo de 2014) "Los gases de escape de los aviones podrían estar dañando comunidades a hasta 10 millas de LAX" Archivado el 31 de mayo de 2014 en Wayback Machine Los Angeles Times
  10. ^ SM Moghini; et al. (2005). "Nanomedicina: estado actual y perspectivas futuras". The FASEB Journal . 19 (3): 311–30. doi : 10.1096/fj.04-2747rev . PMID  15746175. S2CID  30173777.
  11. ^ I. Chopra (2007). "El uso creciente de productos a base de plata como agentes antimicrobianos: ¿un desarrollo útil o un motivo de preocupación?". Journal of Antimicrobial Chemotherapy . 59 (4): 587–90. doi : 10.1093/jac/dkm006 . PMID  17307768.
  12. ^ "Nanotecnología: investigación de partículas ultrafinas". Agencia de Protección Ambiental . 26 de febrero de 2008. Archivado desde el original el 3 de mayo de 2012. Consultado el 15 de mayo de 2009 .
  13. ^ Int Panis, L; et al. (2010). "Exposición a partículas en suspensión en el tráfico: una comparación entre ciclistas y pasajeros de automóviles". Atmospheric Environment . 44 (19): 2263–2270. Bibcode :2010AtmEn..44.2263I. doi :10.1016/j.atmosenv.2010.04.028. S2CID  56142753.
  14. ^ I. Romieu; et al. (2008). "Contaminación del aire, estrés oxidativo y suplementación dietética: una revisión". Revista Respiratoria Europea . 31 (1): 179–97. doi : 10.1183/09031936.00128106 . PMID  18166596.
  15. ^ Brook RD; et al. (2010). "Declaración científica de la AHA: contaminación del aire por partículas y enfermedades cardiovasculares". Circulation . 121 (21): 2331–2378. doi : 10.1161/CIR.0b013e3181dbece1 . PMID  20458016. Archivado desde el original el 23 de noviembre de 2014 . Consultado el 13 de noviembre de 2014 .
  16. ^ J. Card; et al. (2008). "Aplicaciones pulmonares y toxicidad de nanopartículas diseñadas". Revista estadounidense de fisiología. Fisiología molecular y celular pulmonar . 295 (3): L400–11. doi :10.1152/ajplung.00041.2008. PMC 2536798. PMID  18641236 . 
  17. ^ L. Calderón-Garcidueñas; et al. (2008). "La exposición prolongada a la contaminación del aire se asocia con neuroinflamación, una respuesta inmunitaria innata alterada, alteración de la barrera hematoencefálica, deposición de partículas ultrafinas y acumulación de amiloide Β-42 y Α-sinucleína en niños y adultos jóvenes". Toxicologic Pathology . 36 (2): 289–310. doi :10.1177/0192623307313011. PMID  18349428. S2CID  21104325.
  18. ^ Jacobs, L (octubre de 2010). "Respuestas subclínicas en ciclistas sanos expuestos brevemente a la contaminación del aire relacionada con el tráfico". Salud ambiental . 9 (64): 64. doi : 10.1186/1476-069X-9-64 . PMC 2984475 . PMID  20973949. 
  19. ^ Pieters, N; Koppen, G; Van Poppel, M; De Prins, S; Cox, B; Dons, E; Nelen, V; Int Panis, L; Plusquin, M; Schoeters, G; Nawrot, TS (marzo de 2015). "Presión arterial y exposición el mismo día a la contaminación del aire en la escuela: asociaciones con partículas nanométricas a gruesas en niños". Environmental Health Perspectives . 123 (7): 737–42. doi :10.1289/ehp.1408121. PMC 4492263 . PMID  25756964. 
  20. ^ Carrington, Damian (21 de mayo de 2021). «Un estudio revela que el asma en los niños pequeños está relacionada con la exposición intrauterina a la contaminación del aire». The Guardian . Archivado desde el original el 22 de mayo de 2021 . Consultado el 22 de mayo de 2021 .
  21. ^ A. Seaton (2006). "Nanotecnología y el médico del trabajo". Medicina del trabajo . 56 (5): 312–6. doi : 10.1093/occmed/kql053 . PMID  16868129.
  22. ^ I. Krivoshto; Richards, JR; Albertson, TE; Derlet, RW (2008). "La toxicidad de los gases de escape de los motores diésel: implicaciones para la atención primaria". Revista de la Junta Estadounidense de Medicina Familiar . 21 (1): 55–62. doi : 10.3122/jabfm.2008.01.070139 . PMID  18178703.
  23. ^ C. Sayes; et al. (2007). "Evaluación de la toxicidad de partículas finas y nanopartículas: comparación de las mediciones in vitro con los perfiles de toxicidad pulmonar in vivo". Ciencias toxicológicas . 97 (1): 163–80. doi : 10.1093/toxsci/kfm018 . PMID  17301066.
  24. ^ K. Dreher (2004). "Impacto de la nanotecnología en la salud y el medio ambiente: evaluación toxicológica de nanopartículas fabricadas". Toxicological Sciences . 77 (1): 3–5. doi : 10.1093/toxsci/kfh041 . PMID  14756123. Archivado desde el original el 2021-10-06 . Consultado el 2019-09-09 .
  25. ^ A. Nel; et al. (2006). "Potencial tóxico de los materiales a nivel nanométrico". Science . 311 (5761): 622–7. Bibcode :2006Sci...311..622N. doi :10.1126/science.1114397. PMID  16456071. S2CID  6900874.
  26. ^ Notter, Dominic A. (septiembre de 2015). "Modelado de evaluación del impacto del ciclo de vida para material particulado: un nuevo enfoque basado en propiedades fisicoquímicas de partículas". Environment International . 82 : 10–20. Bibcode :2015EnInt..82...10N. doi :10.1016/j.envint.2015.05.002. PMID  26001495.
  27. ^ SS Nadadur; et al. (2007). "Las complejidades de la regulación de la contaminación del aire: la necesidad de una perspectiva integrada de investigación y regulación". Ciencias toxicológicas . 100 (2): 318–27. doi : 10.1093/toxsci/kfm170 . PMID  17609539.
  28. ^ LL Bergoson (12 de septiembre de 2007). "Greenpeace publica una guía para activistas sobre REACH que aborda los nanomateriales: blog sobre derecho nanotecnológico de Bergeson & Campbell, PC" Nanotechnology Law Blog . Bergeson & Campbell, PC Archivado desde el original el 10 de abril de 2012 . Consultado el 19 de marzo de 2008 .
  29. ^ WG Kreyling; M. Semmler-Behnke; W. Möller (2006). "Interacciones entre partículas ultrafinas y pulmones: ¿importa el tamaño?". Journal of Aerosol Medicine . 19 (1): 74–83. doi :10.1089/jam.2006.19.74. PMID  16551218. Archivado desde el original el 2021-10-06 . Consultado el 2019-12-13 .
  30. ^ M. Geiser; et al. (2005). "Partículas ultrafinas atraviesan membranas celulares mediante mecanismos no fagocíticos en pulmones y en células cultivadas". Environmental Health Perspectives . 113 (11): 1555–1560. doi :10.1289/ehp.8006. PMC 1310918 . PMID  16263511. 
  31. ^ O. Günter; et al. (2005). "Nanotoxicología: una disciplina emergente que evoluciona a partir de estudios de partículas ultrafinas". Environmental Health Perspectives . 113 (7): 823–839. doi :10.1289/ehp.7339. PMC 1257642 . PMID  16002369. 
  32. ^ S. Radoslav; et al. (2003). "Los nanocontenedores micelares se distribuyen a orgánulos citoplasmáticos definidos". Science . 300 (5619): 615–618. Bibcode :2003Sci...300..615S. doi :10.1126/science.1078192. PMID  12714738. S2CID  2359209.
  33. ^ "Cómo las partículas ultrafinas de la contaminación del aire pueden causar enfermedades cardíacas". Science Daily . 22 de enero de 2008. Archivado desde el original el 20 de octubre de 2008 . Consultado el 15 de mayo de 2009 .
  34. ^ "Control de materiales a nanoescala según la Ley de Control de Sustancias Tóxicas". www.epa.gov . US EPA - OCSPP. 27 de marzo de 2015 . Consultado el 6 de agosto de 2024 .
  35. ^ "Estrategia de investigación sobre nanomateriales". Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. 2009. Consultado el 6 de agosto de 2024 .
  36. ^ K. Teichman (1 de febrero de 2008). "Aviso de disponibilidad del borrador de revisión externa de la estrategia de investigación sobre nanomateriales y reunión de revisión por pares de expertos" (PDF) . Registro Federal . 73 (30): 8309. Archivado desde el original (PDF) el 16 de mayo de 2008.
  37. ^ "Investigación sobre nanomateriales". www.epa.gov . US EPA. 23 de julio de 2014 . Consultado el 6 de agosto de 2024 .
  38. ^ JB Skjaerseth; J. Wettestad (2 de marzo de 2007). "¿La ampliación de la UE es mala para la política medioambiental? Cómo afrontar las sombrías expectativas con pruebas" (PDF) . Acuerdos medioambientales internacionales . Instituto Fridtjof Nansen . Archivado desde el original (PDF) el 28 de mayo de 2008. Consultado el 19 de marzo de 2008 .
  39. ^ "Resultado de la 23ª Reunión del Comité Conjunto ROK-China y la Reunión a Nivel de Director General sobre Cooperación Ambiental Ver|Comunicados de PrensaMinisterio de Asuntos Exteriores, República de Corea". Archivado desde el original el 2021-10-06 . Consultado el 2019-09-25 .
  40. ^ "China se comprometió a combatir el polvo fino: ministro de Medio Ambiente". Agencia de Noticias Yonhap . 6 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2019. Consultado el 25 de septiembre de 2019 .
  41. ^ Xu, Maggie (26 de junio de 2018). «China y Corea del Sur fortalecen su cooperación en materia de medio ambiente». Asia News Network . Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2019. Consultado el 25 de septiembre de 2019 .

Lectura adicional

Enlaces externos