Partículas ultrafinas

¿Qué son las partículas ultrafinas?

El término partículas ultrafinas (PUF) hace referencia a las partículas en suspensión de diámetro inferior a 0,1 micras (a veces denominadas PM0,1). Algunas UFP miden tan sólo 0,003 micras.

Las UFP se consideran uno de los contaminantes en partículas más peligrosos debido a su pequeño tamaño, que les permite ser respiradas en los pulmones y pasar al torrente sanguíneo a través de los pulmones.

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Su pequeño tamaño y su comportamiento a nanoescala dificultan su seguimiento con la tecnología actual de control de la calidad del aire. Este tamaño también hace que las UFP se desplacen por el aire de forma distinta a las partículas finas como las PM2,5 y las PM1, moviéndose en patrones aleatorios más parecidos a los gases que a otras partículas.

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

A pesar de la falta de regulación, la investigación ha sugerido cada vez más que los UFP existen a menudo en concentraciones mucho más altas que otros contaminantes de partículas y pueden estar relacionados con una gama aún más amplia 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 normalmente a través de la combustión de fuentes naturales o humanas. Se cree que la actividad humana es responsable de la mayor parte de las PUF debido a su prevalencia en las ciudades, donde la industrialización mundial y el crecimiento de la población han tenido el impacto más notable en la contaminación atmosférica.²

Un estudio de 2019 en Environment International 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 cerca de carreteras muy transitadas, lo que sugiere aún más el impacto desmesurado de la actividad humana en los UFP.³

Fuentes naturales

Las fuentes naturales de UFP incluyen:

• lava y ceniza volcánicas
• humo de incendios forestales
• aerosoles en la niebla oceánica

Debido al carácter temporal de estas fuentes, los UFP procedentes de volcanes y las fuentes oceánicas no se consideran especialmente problemáticas. Las corrientes de viento globales dispersan rápidamente estos UFP en concentraciones bajas que suponen una pequeña amenaza para la salud humana, con la excepción de las grandes erupciones volcánicas, cuyo humo puede viajar miles de kilómetros.⁴

Sin embargo, los UFP presentes en el humo de los incendios forestales han atraído la atención debido a su mayor concentración. incendios forestales más frecuentes y graves en los últimos años. Un estudio de 2021 en Toxicología de partículas y fibras descubrió que incluso la exposición a corto plazo a los UFP en el humo de los incendios forestales puede aumentar significativamente el riesgo de enfermedades respiratorias y cardiovasculares.⁵

Fuentes humanas

Las fuentes humanas más comunes de UFPs incluyen:

• los gases de escape de los vehículos
• escape de gasóleo
• emisiones de gas natural y biocarburantes⁶
• emisiones de aviones
• emisiones de fábricas e industrias
• emisiones de centrales eléctricas
• quema de basura
• cigarrillos, puros y vaping⁷
• cocinar en interiores⁸
• quemaduras controladas
• aspirado en interiores⁹
• bacterias
• virus
• uso de máquinas de oficina como impresoras y fotocopiadoras

Las fuentes humanas de UFP, como los vehículos y la industria, pueden suponer grandes riesgos para la salud porque emiten nuevas partículas durante largos periodos de tiempo, ya que el tráfico de vehículos y la actividad industrial se producen continuamente en todo el mundo.

Además, muchas fuentes humanas de UFP son más frecuentes en las grandes zonas urbanas, lo que supone un peligro importante para los 4.400 millones de personas que viven actualmente en ciudades (aproximadamente el 55% de los 8.000 millones de habitantes estimados).^10,11

Cómo afectan las partículas ultrafinas a nuestra salud?

Aún se están investigando todas las repercusiones de las PUF sobre la salud para diferenciar los peligros específicos de las PUF en contraste con otros tipos de contaminación atmosférica.

Sin embargo, es indiscutible que las PUF provocan un estrés oxidativo en los tejidos de todo el cuerpo que puede causar daños sistémicos, penetrando profundamente en el tejido pulmonar, el torrente sanguíneo, el cerebro y casi todos los demás órganos.¹²

Un artículo de revisión de 2020 en Medicina Experimental y Molecular encontró pruebas sustanciales de que la exposición a UFP aumenta el riesgo de:¹³

• inflamación pulmonar
• hipertensión arterial
• cardiopatía isquémica
• aterosclerosis (acumulación de placa o "endurecimiento" de las arterias)
• infartos de miocardio
• insuficiencia cardíaca
• tos crónica
• lesiones nerviosas
• daño cerebral
• pérdida de la función cognitiva
• problemas digestivos
• diabetes
• aumento del riesgo de muchos tipos de cáncer
• daños en la piel

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

Al igual que otras partículas contaminantes, las UFP en aire exterior pueden entrar en espacios interiores a través de grietas y fugas en los edificios, así como a través de ventanas, puertas y otras aberturas en una casa o en la envolvente de un edificio.

Esto puede ser especialmente problemático en viviendas antiguas o mal construidas durante periodos de altas concentraciones de UFP, como incendios forestales o erupciones volcánicas.

Un estudio realizado en 2019 en el estado norteamericano de Colorado descubrió que las concentraciones de partículas en el interior de las viviendas podían ser hasta 4,6 veces superiores a las concentraciones en el exterior en ausencia de fuentes de ventilación natural como el viento.¹⁴

Las UFP procedentes de fuentes interiores, como las cocinas o la quema de combustibles de biomasa, también pueden acumularse hasta concentraciones peligrosamente altas, especialmente en hogares herméticamente eficientes desde el punto de vista energético, y conllevan un riesgo de efectos adicionales para la salud.

Un artículo de 2007 en Indoor Air descubrió que la exposición a altos niveles de UFP en interiores durante la infancia puede causar daños pulmonares e inflamación que aumentan el riesgo de que el niño desarrolle asma de por vida.¹⁵

Consejos para reducir las partículas ultrafinas

A continuación se indican algunas medidas que los particulares y las organizaciones pueden adoptar para ayudar a reducir las PUF:

• Elegir opciones de desplazamiento que ayuden a reducir el tráfico de vehículoscomo caminar, ir en bicicleta, utilizar el transporte público o compartir el trayecto.
• Comprar un vehículo eléctrico o de hidrógeno. para sustituir a los vehículos personales con motor de combustión.
• Instalar sistemas de energía solar en viviendas o lugares de trabajo. para ayudar a reducir la presión sobre la red eléctrica.
• Sustituir las flotas diésel por vehículos de transporte eléctricos o de bajo consumo.
• Reducir o evitar cualquier tipo de quema en interiores.incluyendo velas perfumadas y leña en las chimeneas.
• Utilice un campana extractora de cocina para ayudar a reducir las partículas contaminantes, así como otros contaminantes de humo y gas después de cocinar.
• Limite la aspiración en interiores a una vez por semana o cuando sea necesario, o utilice un aspiradora con filtro HEPA.
• Reduzca o deje de fumar cigarrillos, puros o productos de vapeo.

¿Deben regularse las partículas ultrafinas?

Hasta que las UFP no estén sujetas a nuevas normas y reglamentos, poco se puede hacer para imponer 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 gases de escape llenos de UFP.

Algunas organizaciones han llevado a cabo estudios independientes de las emisiones regionales de UFP para comprender mejor las fuentes, los patrones y los efectos sobre la salud de los UFP y contribuir a la futura tecnología de control y regulación.

En 2014, el Distrito de Gestión de la Calidad del Aire del Área de la Bahía (BAAQMD) completó un estudio sobre los UFP en el Área de la Bahía de San Francisco, en Estados Unidos, donde viven casi 8 millones de personas.¹⁶

El informe indica que incluso un pequeño aumento de los UFP podría incrementar las hospitalizaciones por afecciones cardíacas y pulmonares en casi un 20% y aumentar el riesgo de muerte por estas afecciones en más de un 2%. Este informe sugiere lo mucho que está en juego en la regulación y reducción de los UFP.

Un informe de 2016 publicado por la Academia Estadounidense de Alergia, Asma e Inmunología también concluyó que el notable daño que los UFP causan al organismo, incluido el daño al ADN y el mayor riesgo de sensibilización a las alergias, justificaba una atención reguladora especial.¹⁷

Un taller de la Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos (EPA) celebrado en 2016 también concluyó que la inversión de los fabricantes de automóviles estadounidenses en la monitorización de los PUF podría ayudar a aislar mejor los mecanismos de los motores de combustión que provocan emisiones de PUF, allanando el camino para tecnologías más eficientes que reduzcan por completo las emisiones de PUF.¹⁸

Se han logrado algunos avances en la capacidad de monitorizar los UFP.

Un estudio de 2021 en Ciencia del Medio Ambiente Total sugiere el uso de muestreo ciclónico para medir los UFP.¹⁹El muestreo ciclónico, que utiliza fuerzas centrífugas para separar los UFP del resto de la materia suspendida en el aire, ha tenido éxito en la medición de bioaerosoles que contienen partículas víricas como el coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2).

Pero con mejoras en la eficacia, el muestreo por ciclón podría ser capaz de medir otros UFP de forma rápida y precisa, descubriendo al mismo tiempo los matices de la exposición.

Un estudio de 2020 en el que participaron estudiantes de secundaria de zonas urbanas de China utilizó esta técnica de muestreo ciclónico para sugerir dos patrones clave en la exposición personal a UFP:²⁰

• La exposición a UFP puede variar ampliamente a lo largo del día, de 0,13 microgramos por metro cúbico (μg/m3) a 240,8 μg/m3. Las mayores concentraciones de UFP se encontraron sobre todo en interiores, especialmente en hospitales, cocinas domésticas o dormitorios situados a menos de 10 metros de una calzada.
• La exposición a UFP es mayor durante los desplazamientos al trabajo. Los estudiantes participantes se enfrentaron a concentraciones de UFP mucho más elevadas al viajar de casa al colegio o al salir de las instalaciones escolares para comer que durante cualquier otro momento del día.

Más estudios como este pueden ayudar a orientar la normativa hacia las fuentes más importantes de UFP en interiores y exteriores, como las zonas de cocina o las carreteras con mucho tráfico, y ayudar a proteger a quienes se desplazan con frecuencia entre espacios interiores y exteriores afectados por UFP.

Para llevar

Los UFP se encuentran entre los contaminantes atmosféricos más peligrosos y prevalentes, con una amplia variedad de efectos sobre la salud. Sin embargo, no existen normas reglamentarias para controlar sus emisiones.

Muchas organizaciones científicas y sanitarias reclaman cada vez más inversiones en investigación que permitan comprender mejor cómo medir, regular y reducir los UFP para prevenir sus siniestros efectos sobre la salud.²¹

Tanto los particulares como las organizaciones pueden tomar medidas para ayudar a reducir y prevenir por completo las emisiones de UFP cambiando comportamientos relacionados con el transporte, el uso de la energía y los hábitos de vida cotidianos.