Definición de Material Particulado

El material particulado (MP) corresponde a la fracción sólida del aerosol atmosférico, suele diferenciarse según tamaño en 4 fracciones (PTS, MP10, MP2.5 y MP1), y corresponde a un agregado de diversos compuestos.

Raquel Tamara Saavedra Pino | Oct. 2022
Química Ambiental. Magíster en Química

Su origen e incorporación a la atmósfera está asociada a fuentes naturales, biogénicas y antrópicas. Estas partículas pueden conservar su conformación original o bien experimentar procesos de transformación química, dando pie a una diferenciación de MP primario y MP secundario respectivamente.

Estas partículas son consideradas como peligrosas para la salud de las personas y el medio ambiente debido a que presentan en su agregación compuestos carcinogénicos y mutagénicos, además de interferir en el albedo y los núcleos de formación de nubes.

Clasificación del MP

El MP es clasificado según tamaño, el cual es representado mediante el diámetro aerodinámico, siendo este una estandarización para partículas ideales esféricas, de densidad equivalente y misma velocidad de deposición.

La distribución de tamaño del MP va desde 0.005 µm a 100 µm, y se distinguen dos tipos de fracciones de partículas, las finas (< 1µm) y gruesas (< 100 µm). Dentro de las primeras se puede mencionar a las partículas con diámetro menor a 1 µm (MP1.0) y a 2,5 µm (MP2.5), por otra parte, la segunda abarca a las fracciones mayores a 1um de las partículas totales suspendidas (PTS), del material particulado menor a 10 µm (MP10) y del MP2.5.

Incorporación y Origen

Puede incorporarse a la atmosfera mediante procesos del tipo físico o químico (fuentes naturales), biológico (fuentes biogénicas), o mediante el resultado de emisiones provenientes del desarrollo de actividades humanas (fuentes atópicas).

Dentro de las fuentes naturales, el suelo resulta ser una de las principales fuentes de origen de partículas gruesas, estando la composición química y la distribución de tamaño de estas en función de las características geológicas y velocidad del viento de la zona. Otra fuente importante de partículas gruesas es el aerosol marino, constituido principalmente de cloruro de sodio (NaCl) y sulfatos (Na2SO4, MgSO4 y K2SO4), además de las emisiones volcánicas es incendios forestales, cuyas contribuciones está limitada en el tiempo y espacio.

Las fuentes biogénicas dan formar al bioaerosol, el cual está constituido principalmente por restos vegetales, polen, esporas y microrganismos (donde se comprenden virus, bacterias, hongos y algas), y principalmente conforman al MP grueso.

Las partículas de origen antropogénicas están asociadas principalmente a zonas urbanas e industriales, y provienen de actividades agrícolas e industriales (construcción, minería, fundiciones, mano factora de ladrillos etc.), transporte vehicular, combustión de materiales y combustible, además de procesos de erosión. Para este tipo de emisiones el rango de tamaño de partícula es muy diverso.

MP secundario

Los aerosoles atmosféricos se clasifican en primario y secundarios, según si las partículas son emitidas a la atmósfera de manera directa, o bien si estas son generadas por reacciones químicas propias de la atmósfera.

Las partículas y gases de origen biogénico, tales como dióxido de azufre, dimetilsulfuro, óxidos de nitrógeno y precursores orgánicos, experimentan reacciones químicas que implican la formación de partículas secundarias tales como sulfato, nitrato, amonio y compuestos orgánicos.

Las emisiones de especies orgánicas provenientes de actividades agrícolas, quema de biomasa (leña, hojas, carbón vegetal etc.), junto con la combustión del petróleo (gasolina y Diesel) son importantes fuentes de aerosoles secundarios. La oxidación del precursor gaseoso formado a raíz de las actividades mencionadas anteriormente, contribuye a aumentar la fracción final de MP o bien es adsorbido a partículas gruesas.

Peligrosidad

El MP genera un impacto negativo significativo en la salud de las personas y medio ambiente.

Luego de la inhalación directa del MP, este ingresa al sistema respiratorio produciendo alergias, inflamaciones y una reducción transitoria de la capacidad respiratoria. Las partículas finas (<1 µm) pueden ingresar y depositarse dentro del sistema respiratorio (bronquios y alvéolos) generando enfermedades respiratorias graves, como asma crónica, enfisema y cáncer de pulmón. Además, algunos de los compuestos más tóxicos y cancerígenos, tales como los Compuestos aromáticos policíclicos (PACs) y los Bifenilos policlorados (PCB), se han detectado en el material particulado atmosférico. La OMS ha estimado que aproximadamente 3% de las muertes por cáncer cardiopulmonar y el 5% de las de pulmón son atribuibles a MP a nivel mundial. El MP también afecta al clima a escala local y global, con impactos en el albedo y en los procesos de nucleación de nubes. Además, el MP del tipo orgánico es considerado uno de los principales responsables de la acidificación del agua de lluvia.

Modelos predictivos

La fisicoquímica de estas partículas es compleja debido a que involucra procesos de transformación en base a propiedades termodinámicas tales como presión de vapor, diagramas de fase y solubilidad y reactividad. Por lo cual el desarrollo de modelos predictivos de fenómenos críticos de contaminación por MP, requiere de conocimiento técnico sobre métodos de muestreo, variables geográficas y climáticas.

 
 
 
 
Por: Raquel Tamara Saavedra Pino. Licenciada en Ciencias Ambientales con título de Química Ambiental, con Magíster en Química egresada de la Universidad de Chile.
Trabajo publicado en: Oct., 2022.
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Saavedra Pino, R. T. (octubre, 2022). Definición de Material Particulado. Definición ABC. Desde https://www.definicionabc.com/ciencia/material-particulado.php
 

Referencias

Lombardo, L., Parvis, M., Angelini, E., & Grassini, S. (2019). An optical sampling system for distributed atmospheric particulate matter. IEEE, 68(7), 2396-2403.

Morales, R. G. (2006). Contaminación atmosférica urbana: episodios críticos de contaminación ambiental en la ciudad de Santiago. Editorial Universitaria.

World Health Organization. (2013). Health Effects of Particulate Matter. Acceso Sep. 2022. [Online]
 
 
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