(Microsoft PowerPoint - Presentaci\363n Nanopart\355culas 2)

Polución atmosférica de
nanopartículas
Philip Siegmann, Ph.D.
Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones
Universidad de Alcalá
Inicie
• ¿Qué son y de donde provienen?
– PM
– Nanopartículas
•
•
•
•
¿Afectan a la salud?
¿Cómo se pueden medir?
¿Qué medir?
Algunas medidas
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Materia Particulada (PM)
• Se distinguen según su “capacidad de penetrar en nuestro cuerpo”
a través del “diámetro aereodinámeco” (ya que la forma de la
partícula no esta definida)
Asbesto o amianto
Nanométricas
Nomenclatura
Rango
dimensional
PM10 (No se filtran en la
nariz)
<= 10 µm
PM2.5 (alcanzan hasta los
alvéolos pulmonares)
<= 2.5 µm
PM1 (pueden pasar a
través de los pulmones a
la sangre y a otros
órganos)
<= 1 µm
Ultrafinas (UFP) (pueden
pasar a través de las
membranas de la células)
<= 0.1 µm
PM10 −PM2.5
<= 10 µm y >=2.5 µm
Toxicidad
3
Materia Particulada (PM)
4
¿Qué son y de donde provienen?
• Nanopartículas: partículas de
dimensiones del orden de 10-9m
• Provienen (principalmente) da la
combustión incompleta de material
orgánico (hollín)
200nm
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¿Qué son y de donde provienen?
6
Afectan a la salud
• Nanopartículas son especialmente tóxicas
– Penetran más en nuestro organismo
• Llevan consigo sustancias tóxicas
http://en.wikipedia.org/wiki/
Particulate#Health_effects
Afecciones
cardiovasculares,
estimulación de
reacciones alérgicas,
cáncer, …
Robert D. BROOK, Cardiovascular effects of air pollution,
Clinical Science (2008) 115, (175–187)
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¿Cómo se pueden medir?
Son invisibles
• Se pueden hacer más grande
condensado agua en su superficie y
medir su presencia por “scattering”
– Solo vale para las no hidrofóbicas
– Se mide su concentración en
masa/m3
• Se pueden ionizar y medir la
corriente que producen
– Se mide una corriente proporcional
a la “Superficie Actíva Totla” (TAS)
en mm2/m3.
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¿Qué se mide?
• Las nanopartículas prácticamente no
pesan en comparación con las de mayor
tamaño, sin embargo son más tóxicas.
La superficie activa es una magnitud que
es más adecuada que la masa para su
medida
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¿Qué se mide?
Resulta que mediante irradiación de
UV se pueden ionizar (con gran
eficiencia) nanopartículas que han
adsorvido PAH (Policyclic Aromatic
Hydrocarbons).
• Estas son especialmente tóxicas
pues son cancerígenas (e
hidrofóbicas).
• Concretamente se mide una señal
proporcional a ng de HAP
adsorbidos sobre nanopartículas
por m3 de aire (PPAH)
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¿Qué se mide?
Se mide, entonces:
•
TAS en mm2/m3
•
PPAH en ng/m3
•
Sensores portátiles
•
Miden en tiempo real
La relación PPAH/TAS:
1. Evalúa la toxicidad de las
nanopartículas medidas
2. Es característico de la
fuente
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¿Qué se mide?
• Caracterizamos
fuentes
Probabilidad de que la medida i provenga
S
µ (ng/m2) σ (ng/m2)
de la fuente S
 − (xi − µ S ) 
pS ( xi ) = exp 

2
2
σ
S


2
Cigarette
0.3
0.05
Paper
0.47
0.08
Diesel Engine
1.7
0.16
Candle
3.22
0.6
P: porcentaje de presencia
Y: porcentaje de PPAH
Z: porcentaje de TAS
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Medidas
• Caracterizamos
fuentes
S
µ (ng/m2)
σ (ng/m2)
A: Idle diesel vehicles, heavy
and malfunctioning petrol
vehicles
0
0.3
B: Fresh exhaust from diesel
vehicles
0.5
0.1
C: Agend from diesel
vehicles
0.9
0.1
D: Superpolluters
1.8
0.3
13
Medidas
• Medidas Madrid 2001
14
Medidas
• Medidas Madrid 2006
15
Medidas
• Exhaust aftertreatment for diesel engine
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