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Partículas

Partículas
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Concepto:Se reconoce como partícula a cualquier material sólido o líquido con un diámetro que oscila entre 0.0002 y 500 micrómetros (µm).

Las partículas pueden existir en cualquier forma, tamaño y pueden ser partículas sólidas o gotas líquidas. Se dividen en dos grupos principales y estos grupos difieren en varias formas. Una de las diferencias es el tamaño; las más grandes se denominan PM10 y las más pequeñas PM2.5.

Fuentes de Emisión

Las fuentes de emisión de partículas pueden ser naturales o antropogénicas. Entre las fuentes naturales se encuentran: erosión del suelo, material biológico fraccionado, erupciones volcánicas, incendios forestales, etc. Entre las fuentes antropogénicas se encuentran: combustión de productos derivados del petróleo, quemas en campos agrícolas y diversos procesos industriales.

Elementos que las constituyen

Las partículas pueden tener una composición fisicoquímica homogénea o estar constituidas por diversos compuestos orgánicos e inorgánicos. Entre los componentes orgánicos se encuentran: fenoles, ácidos, alcoholes y material biológico polen, protozoarios, bacterias, virus, hongos, esporas y algas. Entre los compuestos inorgánicos se encuentran nitratos, sulfatos, polímeros, silicatos, metales pesados como el fierro, plomo, manganeso, zinc o vanadio]], además elementos derivados de pesticidas y plaguicidas.

Clasificación

Las partículas se clasifican de acuerdo con su efecto en la salud humana, como producto derivado de un proceso natural o antropogénico y por sus características físicas.

Efectos en la salud humana

  • Partículas sedimentables (>10 µm): Son partículas que por su peso tienden a precipitarse con facilidad, razón por lo cual permanecen suspendidas en el aire en períodos cortos de tiempo. Por lo general no representan riesgos significativos a la salud humana.
  • Partículas menores a 10 micrómetros - PM10 (<= 10 µm): Son partículas de diámetro aerodinámico equivalente o menor a 10 µm. Se consideran perjudiciales para la salud debido a que no son retenidas por el sistema de limpieza natural del tracto respiratorio.
  • Partículas menores a 2.5 micrómetros - PM2.5 (<= 2.5 µm): Son partículas de diámetro aerodinámico equivalente o menor a 2.5 µm. Representan un mayor riesgo para salud humana, puede ser un factor de muerte prematura en la población.

Producto derivado de un proceso natural o antropogénico

  • Polvos: Son partículas sólidas pequeñas (de 1 a 1,000 µm), se forman por fragmentación en procesos de molienda, cribado, explosiones y erosión del suelo. Se mantienen en suspensión y se desplazan mediante corrientes de aire.
  • Humo: Son partículas sólidas finas que resultan de la combustión incompleta de materiales orgánicos como carbón, madera y tabaco. Su diámetro oscila en el intervalo de 0.5 a 1 µm.
  • Fumos: Son partículas sólidas finas. Se forman por la condensación de los vapores originados en procesos de sublimación, destilación, calcinación y fundición. Miden entre 0.03 y 0.3 µm.
  • Cenizas volantes: Son partículas finas no combustibles que provienen de la combustión del carbón. Su tamaño oscila entre 1 y 1,000 µm. Entre sus componentes se encuentran sustancias inorgánicas de metales, óxidos de silicio, aluminio, fierro y calcio. Al depositarse en superficies actúan como abrasivos.
  • Niebla: Son gotas pequeñas que se forman por condensación de un vapor, dispersión de un líquido o como producto de una reacción química. Miden entre 0.0002 y 10 µm.
  • Aerosoles: Un aerosol ambiental es una suspensión en el aire de partículas finas líquidas o sólidas. Se dividen en aerosoles primarios y secundarios. Los primarios son partículas relativamente estables que se emite directamente a la atmósfera, mientras que los secundarios son partículas que se forman en procesos de conversión de gas a partícula. Miden entre 0.01 y 100 µm de diámetro.

Tipos de aerosoles

  • Los aerosoles de diámetro de 0.01 a 0.1 µm se conocen como “partículas ultrafinas”. Estos son productos de la nucleación homogénea de vapores supersaturados SO2, NH3, NOx y productos de la combustión.
  • Los aerosoles de diámetro entre 0.1 y 2.5 µm, se conocen como “partículas finas”. Son formados en la coagulación de partículas ultra finas, a través de procesos de conversión - gas a partícula - conocidos como nucleación heterogénea y por condensación de gases. La mayor parte de los elementos que componen estas partículas en países industrializados son: sulfatos SO4, nitratos NO3, amoniaco NH3, carbón elemental y carbón orgánico. También contienen una variedad de elementos metálicos que provienen de procesos de combustión. Los aerosoles que contienen sulfatos y nitratos, reaccionan con las moléculas de agua H2O dispersas en el ambiente, en forma de lluvia, niebla, nieve o rocío, para formar ácidos. Este fenómeno se reconoce como lluvia ácida, el cual afecta gravemente a los ecosistemas.

Impacto en el ambiente

Visibilidad

La visibilidad es la distancia en la cual un objeto puede ser percibido contra el cielo como horizonte sin una distinción exacta de sus detalles. En regiones donde la concentración de partículas fluctúa alrededor de 20 µg/m3, la visibilidad media es de 50 a 60 Km. Por el contrario las áreas urbanas donde la concentración de partículas excede los 100 µg/m3, la visibilidad promedio se reduce a 8 ó 10 Km. Cuando se produce el smog fotoquímico, las partículas duplican su concentración y la visibilidad se reduce a 5 ó 7 Km. La reducción de la visibilidad es una de las pruebas más evidentes del aumento de contaminación por partículas. En la Ciudad de México la visibilidad promedio en enero de 1937 era de 10 a 15 Km y al principio de la década de 1970 disminuyó entre 2 y 4 Km.

Clima

Las partículas reflejan y absorben parte de la energía solar, lo cual provoca un decremento de la temperatura en algunas regiones del planeta.

Materiales

Las partículas actúan como catalizadores sobre superficies metálicas, favoreciendo su oxidación. Además pueden absorber gases como los óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno, los cuales reaccionan con la humedad del entorno y forman partículas de ácido sulfúrico o nítrico. Estos ácidos corroen los materiales de construcción de edificios y monumentos, los cuales constituyen el patrimonio histórico de la humanidad lluvia ácida.

Ecosistema

Las partículas y otros contaminantes del aire son causantes de la alteración de los elementos típicos del suelo y propiedades fisicoquímicas del agua. Intervienen significativamente en la formación del fenómeno de lluvia ácida, su impacto en la biosfera es determinado por el grado de toxicidad y contenido orgánico de las mismas.

Medidas de protección para la salud

Entre las medidas que se pueden realizar para proteger la salud se consideran:

  • Evitar exponerse al aire libre cuando la condición de calidad del aire sea no satisfactoria
  • Realizar ejercicio y otras actividades al aire libre durante el período de horas que este contaminante tiene concentraciones bajas.
  • Ingerir alimentos que contienen antioxidantes como frutas y verduras y agua en forma abundante.
  • No realizar ejercicio y actividades que requieran de un esfuerzo físico considerable en suelos erosionados como canchas deportivas sin cobertura vegetal o pavimento, pues afecta y no beneficia a la salud.
  • Proteger las vías respiratorias con cubre-bocas o paños húmedos en caso de tolvaneras.
  • Fomentar la reforestación y recuperación de suelos erosionados.

Véase también

Fuente