El término partícula, aerosol o material particulado atmosférico (MPA) se refiere a cualquier sustancia, a excepción del agua pura, presente en la atmósfera en estado sólido o líquido por causas naturales o antropogénicas. Bajo esta denominación se incluyen humos, polvo, fibras, nieblas, brumas, calima, hollín, smog, etc.
Al contrario que otros contaminantes, el MPA es emitido por una gran variedad de fuentes, en función de las cuales varían sus propiedades físicas 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 (son vertidas directamente a la atmósfera desde la fuente de emisión) y secundarias (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, la superficie de mares y océanos, 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, industriales y espacios interiores. En zonas urbanas el tráfico es la principal fuente de partículas primarias y proceden tanto de las emisiones de los motores de los vehículos (especialmente los diésel) 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. 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.
Espacios interiores
Respecto a los espacios interiores, la principal fuente de MPA es el humo de tabaco ambiental (ETS), que al emitirse en un espacio cerrado provoca un incremento notable de los niveles partículas, multiplicando por 3-10 veces los valores que se pueden alcanzar al aire libre. Si tenemos en cuenta que las personas pasamos un 90% de nuestro tiempo en espacios interiores resulta evidente que el ETS constituye un problema sanitario de extraordinaria relevancia.
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.
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.
Vías de penetración
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 m) quedan retenidas en las vías respiratorias altas (nariz y boca); las partículas torácicas (diámetro inferior a 10 m, 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 m), son capaces de acceder hasta la región de intercambio de gases (alvéolos pulmonares).
Clasificación de las partículas por sus efectos en la salud
El MPA puede viajar a larga distancia en la atmósfera y provocar un amplio espectro de enfermedades y una reducción significativa de la esperanza de vida en la población europea. 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.
Los niveles de MPA en el aire ambiente se encuentran actualmente regulados por la Directiva Europea 1999/30/CE, transpuesta a nuestra legislación por el Real Decreto 1073/2002, en el que se establecen los siguientes valores de protección de la salud humana:
| Valor límite diario | 24 horas | 50 µg/m-3 de PM10 que no podrán superarse en más de 35 ocasiones por año |
| Valor límite anual | 1 año civil | 40 µg/m-3 de PM10 |
Paradójicamente, no existe una legislación específica que regule los niveles de MPA en ambientes interiores, cuyos valores son normalmente mucho más elevados.
Influencia medioambiental
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.
Respecto a su influencia en el cambio global, el MPA, al reflejar la radiación solar, puede producir un enfriamiento de la superficie terrestre, compensando el calentamiento causado por los gases de efecto invernadero. Asimismo, algunos estudios también han desvelado que el incremento de partículas en la atmósfera genera una disminución de la irradiación solar en la región del Mediterráneo, provocando una menor evaporación y, en consecuencia, una reducción en la cantidad de lluvias. Asociado a este problema, algunos autores argumentan que debido a la disminución de las precipitaciones y al incremento de las temperaturas cada vez serán más frecuentes los aportes de MPA procedentes de la resuspensión de material crustal. Un ejemplo conocido lo constituyen las intrusiones de polvo africano procedentes del Sahara y el Sahel, que a menudo afectan a la Península Ibérica provocando un incremento significativo de los valores de MPA.