Centro de Recursos Ambientales de Navarra

Definición

El término partícula o material particulado atmosférico se refiere a cualquier sustancia, a excepción del agua pura, presente en la atmósfera en estado sólido o líquido por causas naturales o antropogénicas. En general, los términos aerosol y partícula se utilizan indistintamente, definiéndose los aerosoles como suspensiones relativamente estables de partículas sólidas y líquidas en un gas. Por tanto, la diferencia radica en la consideración añadida del medio gaseoso que contiene las partículas.

La materia particulada incluye tanto las partículas en suspensión como aquellas con un diámetro aerodinámico superior a 20 mm denominadas partículas sedimentables, que se caracterizan por exhibir un corto tiempo de residencia en la atmósfera.

Fuentes

Al contrario que otros contaminantes, el material particulado atmosférico es emitido por una gran variedad de fuentes, en función de las cuales varían sus propiedades físicas (tamaño, superficie específica, densidad o número) y su composición química. Tanto las partículas de origen natural como las antropogénicas pueden ser clasificadas, en función de su mecanismo de formación, en partículas primarias o secundarias.

Se denominan primarias a las partículas que son vertidas directamente a la atmósfera desde la fuente de emisión, mientras que las partículas secundarias son aquellas que se originan a partir de las emisiones de sus precursores gaseosos.

Las principales fuentes de partículas primarias naturales son las emisiones fugitivas de los suelos, que dan lugar a partículas minerales; la superficie de mares y océanos, generadora del aerosol marino; los volcanes y las emisiones biogénicas, constituidas principalmente por restos vegetales y microorganismos. Pese a que la mayor parte de la materia particulada natural es de origen primario también contiene un componente secundario, constituido principalmente por sulfatos, nitratos y aerosoles orgánicos.

Las fuentes antropogénicas de materia particulada son muy diversas, encontrándose mayoritariamente en zonas urbanas e industriales. En zonas urbanas el tráfico (especialmente los vehículos diesel) es la principal fuente de partículas primarias y procede tanto de las emisiones de los motores de los vehículos (principalmente materia carbonosa o black-carbon) como de la erosión del pavimento, frenos y neumáticos. Dentro del ámbito industrial las fuentes de partículas primarias son múltiples, destacando las emisiones derivadas de la combustión de productos fósiles, la fundición de metales como cobre o cinc, y la producción de cemento, cerámica y ladrillos entre otros. A estas emisiones que salen por las chimeneas hay que sumar aquellas derivadas de la manipulación y transporte de materiales, denominadas emisiones fugitivas (P. ej. minería, construcción, producción de cemento y cerámica). La agricultura también representa una fuente considerable de partículas primarias debido al laboreo, el movimiento de tierras y la quema de biomasa.

Los principales componentes de las partículas secundarias antropogénicas, al igual que ocurría con las partículas naturales, son también sulfatos, nitratos y aerosoles orgánicos. Los sulfatos se forman por oxidación del SO₂ emitido en procesos de combustión y los nitratos se forman por oxidación de los óxidos de nitrógeno emitidos por los automóviles y determinados procesos industriales y de generación eléctrica.

Efectos

La exposición a material particulado en el aire ambiente supone unos de los principales riesgos para la salud humana en el ámbito de la contaminación atmosférica. Para la determinación de sus efectos es fundamental la distribución de tamaños, ya que las partículas más pequeñas penetran con mayor facilidad en los alvéolos pulmonares, y la composición química de las mismas, que determina diferentes niveles de toxicidad.

Los efectos de este contaminante se observan tanto a largo plazo (contaminación crónica) como durante situaciones episódicas (contaminación aguda). El material particulado penetra en el organismo por las vías respiratorias y las partículas profundizan más o menos en función de su diámetro. Así, las partículas inhalables (diámetro inferior a 100 mm) quedan retenidas en las vías respiratorias altas (nariz y boca); las partículas torácicas (diámetro inferior a 10 mm, también denominadas PM10) penetran más allá de la laringe y alcanzan la región traqueo bronquial, y las partículas respirables, debido a su pequeño tamaño (diámetro inferior a 4 mm), son capaces de acceder hasta la región de intercambio de gases (alvéolos pulmonares).

Los principales efectos vinculados a la exposición a MPA son aumento en la frecuencia de cáncer pulmonar, muertes prematuras, síntomas respiratorios severos, irritación de ojos y nariz, exacerbación del asma y agravamiento en caso de enfermedades cardiovasculares. Así mismo, su acumulación en los pulmones puede originar enfermedades como la silicosis y la asbestosis.

Además de sus efectos sobre la salud, el material particulado es capaz de ejercer una marcada influencia en nuestro entorno desde una escala global, por su influencia en el cambio climático, hasta una más local, asociada a la reducción de la visibilidad. Asimismo, las partículas son también responsables de la degradación de los edificios y los monumentos históricos y de la alteración de los ecosistemas.

El material particulado influye en el balance radiativo absorbiendo o dispersando la radiación solar, procesos que influyen directamente en el clima global de la Tierra. Pese a que en un principio no era tenido en cuenta en los modelos de análisis de cambio climático, actualmente se considera que su influencia es tan importante como la de los gases de efecto invernadero, si bien a una escala menor debido a su pequeño tiempo de residencia en la atmósfera.

Un efecto claramente perceptible del material particulado es la reducción de la visibilidad, que se puede ver alterada por la absorción o dispersión de la radiación solar en el espectro de la luz visible. Un claro ejemplo de descenso de la visibilidad en nuestras latitudes es el provocado por la entrada de masas de aire cargadas con partículas procedentes del Norte de África.

Respecto a los efectos del material particulado sobre los ecosistemas éstos pueden resultar positivos o negativos, lo cual será función de la concentración y características físico-químicas de dicho material. El depósito de partículas ácidas puede inducir efectos negativos en la superficie terrestre y en la vegetación, tales como acidificación y eutrofización. La deposición de partículas sobre las plantas puede dañar la superficie de las mismas y reducir su capacidad fotosintética, lo que deriva en un menor crecimiento.

Finalmente, el depósito de partículas puede afectar llamativamente a la superficie de edificios, monumentos y obras de arte, provocando daños tanto físicos como químicos que a menudo obligan a invertir grandes cantidades de dinero en su mantenimiento.

Legislación