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Numerical methods and analysis

El aire que respiramos día a día contiene una serie de compuestos químicos, algunos son perjudiciales para nuestra salud, mientras que otro no lo son, ya que esto depende mucho del tiempo de exposición y de la peligrosidad del contaminante. En esta sección se explicarán algunos impactos negativos en la salud que nos pueda ocasionar la inhalación de sustancias como el material particulado (PM10 y PM2.5) y de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos

(HAPs).

a. Impactos de las partículas PM10

Las partículas cuyo diámetro es menor o igual a 10 µm se conocen como partículas de fracción inhalable o PM10, las cuales pueden estar formadas por aerosoles, polvos, metales,

productos de combustión, o bien microorganismos como protozoarios, bacterias, virus, hongos y polen que pueden causar diferentes tipos de enfermedades. Cuando las partículas son inhaladas no siempre son expulsadas por los sistemas de defensa del organismo, causando problemas en el sistema respiratorio.

El PM10 es una mezcla heterogénea de sustancias químicas y partículas de diversos

tamaños, e incluye partículas directamente emitidas al aire tales como hollín de diesel, polvo proveniente de caminos o de trabajos agrícolas, o partículas inherentes a la quema de madera o procesos industriales. También se produce a través de reacciones fotoquímicas en las cuales participan gases tales como los óxidos de azufre o los óxidos de nitrógeno generados por la combustión de combustibles.

Estudios epidemiológicos realizados en los Estados Unidos han detectado una asociación entre la exposición al PM10 y sus diversas consecuencias adversas para la salud, entre las

que se incluyen mortalidad prematura, ingresos en hospitales, visitas a salas de urgencia, ataques de asma, síntomas respiratorios y disminuciones [Ostro, B.D., 1998]

La contaminación por partículas puede causar, a corto y a largo plazo, disminución de la función pulmonar, lo cual contribuye a la presencia de enfermedades crónicas respiratorias y a la muerte prematura. Las enfermedades respiratorias más importantes en el estudio de los efectos de los contaminantes son la bronquitis, el asma, el enfisema y el cáncer pulmonar [Mugica et al. 1996]. La toxicidad y peligrosidad de las partículas depende principalmente de su composición química y de su tamaño. Las partículas mayores a 10 micrómetros se depositan en la estructura nasofaríngea y en el sistema tracto-bronquial del sistema respiratorio, las cuales pueden ser atrapadas en el vello nasal o por la mucosa y luego ser expelidas al toser o expectorar [Mugica et al. 1996].

En la Figura 2.15 se presenta la presencia de partículas mayores a diez micras (>PM10) se

quedan atrapadas en la entrada de nuestro sistema respiratorio, y pueden ser expulsadas mediante nuestras mucosas. Las partículas que están en el rango de 2.5 a 10 micras ingresan hasta nuestra tráquea y los bronquios del y PM2.5 en nuestro sistema respiratorio,

observándose que las partículas menores. Mientras más pequeño sean las partículas, están serán cada vez más peligrosas como las menores a 2.5 micras, que llegan a penetrar hasta nuestros alveolo alvéolos pulmonares, de donde son casi imposible extraerlos.

Figura 2.15. Penetración del material particulado en nuestro sistema respiratorio.

Fuente: http://www.educared.net

A través de otros estudios, se ha encontrado un 3% de incremento en la mortalidad normal diaria por cada 10 µg/m3 en PM

10 a partir del valor de la norma. Siendo la asociación más

significativa con cánceres cardiopulmonares y de pulmón. Es de especial preocupación el hecho de que parece no existir una concentración mínima en la cual ya no se detecten impactos en la salud.

b. Impactos de las partículas PM2.5

Las asociaciones entre mortalidad y contaminación tienden a ser más fuertes cuando el parámetro a comparar son las partículas PM2.5, también llamadas partículas finas o partículas

de la fracción respirable, las cuales pueden ser emitidas directamente a la atmósfera o bien formarse en ésta como producto de reacciones fotoquímicas y procesos físicos. Estas partículas tienen una mayor penetración en el sistema respiratorio y pueden llegar al tejido pulmonar, donde pueden permanecer alojadas durante años o, en el caso de las partículas solubles, pueden ser absorbidas en el torrente sanguíneo y por lo tanto son más dañinas a la salud [ALA, 1997].

Las partículas tienen una mayor superficie de agregación que la fracción gruesa PM10, lo cual

facilita que un 40% de estas partículas sean retenidas en los bronquios y en los alvéolos y depositados en la región toráxica produciéndose de esta manera un incremento en las admisiones hospitalarias; incremento en síntomas respiratorios y enfermedades en los niños y personas con problemas cardiopulmonares; decremento en la función pulmonar y alteraciones en el tejido y la estructura del pulmón y en los mecanismos de defensa del tracto respiratorio, e inclusive provocando la mortalidad prematura del individuo. Asimismo, debido a su tamaño (situación en el rango de longitud de onda de la luz) interfieren con la dispersión de la luz contribuyendo a la disminución de la visibilidad. Además, la composición química de las partículas PM2.5 así como también los métodos de control para la contaminación

atmosférica, son absolutamente diferentes que para las otras partículas de mayor tamaño. Los datos de EPA indican que las partículas PM2.5 están compuestas sobre todo de sulfatos,

de nitratos, de compuestos orgánicos, y de compuestos del amonio. La EPA también se determinó que las partículas PM2.5 contienen a menudo los materiales ácidos, los metales y

otros contaminantes asociados a los efectos adversos de salud.

El riesgo que las PM2.5 constituyen para la salud humana puede estar asociado con sus

múltiples características físicas y químicas, como son su número (cantidad), tamaño, forma, composición química y concentración. En la actualidad la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) y la Zona Metropolitana de Monterrey (ZMM) son las únicas ciudades que actualmente cuentan con redes que miden PM2.5.

c. Impactos de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs)

Estos hidrocarburos, también conocidos como HAPs, son un grupo de compuestos químicos que se forman durante la combustión incompleta de la madera y otros combustibles fósiles. Las concentraciones de estos compuestos pueden ser bastante altas en las emisiones de los vehículos que usan diesel. Uno de los HAPs más conocidos es el benzo-a-pireno, los cuales tienen actividad mutágeno y carcinogénica. Estos compuestos pueden ser absorbidos en el intestino y en los pulmones [Alley, 2001].

Estudios específicos indican un riesgo mayor de desarrollar cáncer en personas que expuestas a los HAPs. Más específicamente, se ha encontrado que individuos que trabajan como conductores de camiones o mensajeros tienen un riesgo significativamente mayor de contraer cáncer de vejiga [Wark, et al., 1994].

En general, tres factores condicionan el riesgo de lesión tóxica por estas sustancias:

ƒ

Las propiedades físico-químicas.

ƒ

Las dosis de las sustancias que entran en contacto con los tejidos críticos y.