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Qué son las partículas PM10 y cómo se generan en la atmósfera

Publicado el 23/03/2022

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pm10

Las partículas PM10 son partículas que se encuentran dispersas en la atmósfera y que tienen un diámetro aerodinámico menor que 10 µm. Si quieres saber cuál es su origen, su composición y los valores límite aplicable para las partículas PM10 te recomendamos leer este artículo.

¿Qué son las partículas PM10?

Las partículas PM10 son aquellas partículas sólidas o líquidas de diferente composición y tamaño (polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen) que se encuentran dispersas en la atmósfera y que tienen un diámetro aerodinámico menor que 10 µm.

Este tipo de partículas PM10 pueden generarse en la atmósfera tanto por causas naturales como por efecto del hombre, es decir por causas antropogénicas.

 

Clasificación de las partículas PM10 según su tamaño

Las partículas suspendidas en la atmósfera habitualmente se clasifican según su tamaño y dado que pueden aparecer en diferentes formas, se utiliza como indicador de tamaño el diámetro aerodinámico. De ahí que se hable de partículas PM10 o PM2.5 que son aquellas con diámetro aerodinámico menor de 10 µm. o de 2.5 µm respectivamente.

El tamaño de las partículas es una característica clave, puesto que cuanto más pequeño sea este diámetro, menor será la partícula y mayor será la capacidad de penetración de estas partículas en el sistema respiratorio y por tanto mayor su peligrosidad para la salud.

Las partículas PM10 (con diámetro aerodinámico menor de 10 µm), debido a su pequeño tamaño, pueden ser inhaladas por el sistema respiratorio y por eso se les conoce también como fracción respirable o inhalable.

No obstante, dentro de las partículas PM10 podemos encontrar también partículas más finas o ultrafinas. Las partículas más gruesas son aquellas con diámetro aerodinámico entre 2.5 y 10 μm (PM2.5-10), pero existe también una fracción más fina que engloba las partículas con diámetro aerodinámico menor a 2.5 μm (PM2.5), y las ultrafinas que serían aquellas con un diámetro menor de 1 μm (PM1).

De manera resumida:

Nombre Tamaño
PM10 (partículas respirables)≤ 10 μm
PM2.5 (Partículas finas)≤ 2,5 μm
PM1≤ 1 μm
Ultrafinas (UFP or UP)≤ 0,1 μm
PM10-PM2.5 (fracción gruesa)2,5 μm – 10 μm

 

Composición química de las partículas PM10

Es difícil establecer la composición química de las partículas PM10 puesto que es muy variada y dependerá de las fuentes generadoras. De manera general podríamos decir que los componentes mayoritarios de las partículas PM10 son:

  • Sulfatos.
  • Nitratos.
  • Amonio.
  • Sodio y cloro.
  • Carbón elemental.
  • Componentes minerales.
  • Agua.

Pero en la composición de las PM10 también se encuentran otros compuestos de forma minoritaria como son:

  • Elementos traza. Dentro de estos elementos podemos encontrar metales, como plomo, cadmio, mercurio, níquel, cromo, zinc y manganeso
  • Compuestos orgánicos traza. Por ejemplo podemos encontrar hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y alifáticos, aldehídos, los ácidos carboxílicos y las cetonas, entre otros.

Tiempo de permanencia de las partículas PM10 en la atmósfera

El tiempo de permanencia de las partículas PM10 en la atmósfera es otra variable clave para determinar su peligrosidad para la salud. Uno de los factores de los que depende este tiempo de permanencia en la atmósfera es el tamaño. Las partículas PM10 pueden ser eliminadas de la atmósfera a través de la sedimentación o la precipitación. Cuanto menor es su tamaño, más tiempo permanecerán suspendidas en la atmósfera y por tanto mayor es el grado de peligrosidad que tienen.

Así por ejemplo:

  • Las partículas >20 μm pueden permanecer suspendidas en la atmósfera durante horas
  • Las partículas entre 2 y 3 μm pueden permanecer de 2 a 4 días.
  • Las partículas de un tamaño menor 0.1-1 μm permanecen mucho más tiempo en suspensión dado su pequeño tamaño, llegando incluso a semanas

El tiempo de permanencia en la atmósfera no sólo está condicionado por el tamaño, aunque si es la variable más relevante, sino que también puede alterarse según las propiedades termodinámicas de la partícula.

Clasificación de las partículas PM10 según su origen

También podemos clasificar las partículas PM10 según su origen, que puede ser primario o secundario:

Primario: Cuando las partículas PM10 se emiten directamente a la atmósfera, ya sea de manera natural o como consecuencia de la actividad humana

Secundario: Cuando las partículas PM10 se producen en la atmósfera como resultado de reacciones químicas a partir de compuestos precursores (SO2, NOx, NH3 y compuestos orgánicos volátiles, principalmente).

 

Fuentes emisoras de partículas PM10

El origen de las partículas PM10 en la atmósfera puede ser de tipo natural, (producidas por fenómenos naturales), o antropogénico, (generadas por el hombre). Las causas antropogénicas de la existencia de partículas PM10 en la atmósfera engloban todas las emisiones generadas por las diferentes actividades producidas por el hombre, algunos ejemplos de ellas son las emisiones provenientes de industrias, vehículos, construcciones, quemas agrícolas, etc.

Estas fuentes de emisión antropogénicas a su vez pueden ser clasificadas como fuentes fijas o fuentes móviles.

Fuentes fijas o estacionarias

Este tipo de fuentes generadoras de PM10 se refieren a aquellas que tienen una ubicación concreta y fija, como puede ser el caso de emisiones de industrias. En este tipo de establecimientos, las emisiones de partículas PM10 pueden generarse a través de actividades de combustión o como resultado de otros procesos que se generan en las fábricas, como por ejemplo:

  1. La molienda, trituración o abrasión de materiales.
  2. La evaporación de materia volátil
  3. El arrastre de partículas finas en flujos gaseosos, como en el secado

Fuentes móviles

Las fuentes móviles son aquellas que no tienen una ubicación fija, y dentro de esta categoría cabe señalar las provenientes de fuentes motorizadas (vehículos, camiones, maquinaria de uso agrícola, locomotoras, embarcaciones marinas, etc. En este caso, el proceso generador de las partículas PM10 se debe a la combustión de los combustibles utilizados primordialmente.

Según datos de la página web del PRTR del Ministerio para la transición ecológica y el reto demográfico:

El 77,9% de la cantidad total emitida de PM10 procede del polvo suspendido existente en la atmósfera. La industria, la construcción y el comercio suman un 7,6% y el transporte rodado un 6,5%. Como fuentes minoritarias tenemos las quemas agrícolas con un 3.7 % y fuentes de origen doméstico que representan el 3.3 %

 

Efectos sobre la salud y el medio ambiente de las partículas PM10

Las partículas PM10 pueden provocar efectos adversos sobre la salud en especial en el sistema respiratorio. No obstante, cabe señalar que sus efectos son menos perjudiciales que en el caso de las PM2.5 puesto que al tener mayor tamaño no logran penetrar en los alveolos pulmonares.

Según diversos estudios científicos la exposición a la contaminación por partículas PM10 está relacionada con una gran variedad de problemas de salud, entre ellos:

  • muerte prematura en personas con enfermedades cardíacas o pulmonares
  • infartos de miocardio no mortales
  • latidos irregulares
  • asma agravada
  • función pulmonar reducida
  • síntomas respiratorios aumentados, como irritación en las vías respiratorias, tos o dificultad para respirar.

Legislación aplicable para las PM10

El marco legislativo que estableció los objetivos de calidad del aire ambiente a nivel europeo para las partículas PM10 y PM 2.5 fue la Directiva Europea 2008/50/CE, que nació con el fin de establecer objetivos unificados de calidad del aire ambiente para prevenir los efectos nocivos para la salud humana y el medio ambiente.

La Directiva 2008/50/CE, de 21 de mayo de 2008 introdujo regulaciones para nuevos contaminantes, como las partículas de tamaño inferior a 2,5 μm, así como nuevos requisitos en cuanto a la evaluación y los objetivos de calidad del aire, teniendo en consideración las indicaciones de la Organización Mundial de la Salud.

La Directiva 2008/50/CE  señala que para la protección de la salud no pueden superarse los 50 microgramos de PM10 por metro cúbico durante 24 horas en más de 35 veces por año civil.

Valores para PM10 en aire ambiente:

ValorValor límitePeríodo
Valor límite diario (VLD) de PM10 para la protección de la salud humana (en vigor desde 1 de enero de 2005)50 μg/m3Valor medio en 24 h

No debe superarse en más de 35 ocasiones por año civil

Valor límite anual (VLA) de PM10 para la protección de la salud humana (en vigor desde 1 de enero de 2005)40 μg/m3Año civil

 

La transposición en España de esta directiva se realizó a través del Real Decreto 102/2011 de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire.

Los objetivos de calidad del aire para las PM10, así como otros contaminantes, vienen regulados en el anexo I del RD 102/2011 (recogidos en la tabla anterior). Para su determinación se seguirán los criterios de agregación y cálculo que figuran en la sección J de dicho anexo.

Si quieres saber más información sobre la calidad del aire en España te invitamos a consultar el informe de calidad del aire del año 2020 publicado por el Ministerio para la transición ecológica y el reto demográfico.

Eurofins Envira Ingenieros Asesores es Entidad de Inspección acreditada en materia de atmósfera. Dentro del ámbito de atmósfera disponemos de acreditación para la medición de múltiples parámetros. Consulta nuestra página web o envíanos cualquier consulta a través del siguiente formulario.