polución atmosférica de nanopartículasagamenon.tsc.uah.es/personales/philip/pdf/presentacion...

Polución atmosférica de

nanopartículas

Philip Siegmann, Ph.D.

Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Universidad de Alcalá

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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)

<= 0.1 µmUltrafinas (UFP) (pueden pasar a través de las

membranas de la células)

<= 10 µm y >=2.5 µmPM10

−−−−PM2.5

<= 1 µmPM1

(pueden pasar a través de los pulmones a

la sangre y a otros órganos)

<= 2.5 µmPM2.5

(alcanzan hasta los alvéolos pulmonares)

<= 10 µmPM10

(No se filtran en la nariz)

Rango dimensional

Nomenclatura

Toxicidad

Nanométricas

Asbesto o amianto

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Materia Particulada (PM)

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¿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?

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Afectan a la salud

• Nanopartículas son especialmente tóxicas

– Penetran más en nuestro organismo

• Llevan consigo sustancias tóxicas

Afecciones

cardiovasculares,

estimulación de

reacciones alérgicas,

cáncer, …

http://en.wikipedia.org/wiki/

Particulate#Health_effects

http://en.wikipedia.org/wiki/

Particulate#Health_effects

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 AromaticHydrocarbons).

• Estas son especialmente tóxicas pues son cancerígenas (e hidrofóbicas).

• Concretamente se mide una señal proporcional a ng de HAP adsorbidos sobre nanopartículaspor 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( )

−−=

2

2

2exp)(

S

SiiS

xxp

σ

µ

Probabilidad de que la medida i provenga

de la fuente S

0.63.22Candle

0.161.7Diesel Engine

0.080.47Paper

0.050.3Cigarette

σ (ng/m2)µ (ng/m2)S

P: porcentaje de presencia

Y: porcentaje de PPAH

Z: porcentaje de TAS

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Medidas

• Caracterizamos

fuentes

0.31.8D: Superpolluters

0.10.9C: Agend from diesel

vehicles

0.10.5B: Fresh exhaust from diesel

vehicles

0.30A: Idle diesel vehicles, heavy

and malfunctioning petrol

vehicles

σ (ng/m2)µ (ng/m2)S

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Medidas

• Medidas Madrid 2001

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Medidas

• Medidas Madrid 2006

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Medidas

• Exhaust aftertreatment for diesel engine