Quan i a on ens trobem més exposats a la contaminació atmosfèrica? La necessitat de l’avaluació de l’exposició personal.

Tradicionalment, la exposició de la població als contaminants atmosfèrics s’ha avaluat en base a les dades obtingudes a les estacions de monitoreig de la qualitat de l’aire situades arreu del país (a Catalunya tenim les de la XPVCA, http://dtes.gencat.cat/icqa), que proporcionen dades per una gran varietat de contaminants, però en pocs punts d’una ciutat o regió. 

No obstant, segons la definició d’Ott (1982), l’exposició humana és “l’esdeveniment quan una persona entra en contacte amb un contaminant d’una determinada concentració durant un determinat període de temps”. Per tant, per una mesura acurada de l’exposició personal, s’han de considerar els diferents espais a on es passa el temps (Ashmore and Dimitroulopoulou, 2009). De fet, és en ambients interiors a on passem la major part del nostre temps (aproximadament un 90% (Shweizer et al., 2006), depenent de l’ocupació, l’edat, el gènere i l’estatus) i per aquesta raó, les mesures directes d’exposició personal són les mes representatives de l’exposició d’una persona (Jantunen et al., 2002).

Per les mesures personals, els individus han de carregar amb ells durant tot el dia un o més instruments o dosímetres que ens permetran determinar l’exposició real d’aquesta persona a un o varis contaminants. Aquests instruments han de ser petits, lleugers i funcionar amb bateries (en el cas que necessitin electricitat). Avui en dia, amb la miniaturització dels instruments de monitoreig de contaminants atmosfèrics, hi ha moltes opcions disponibles. 

  • Mostrejadors passius / dosímetres. Els dosímetres són molt simples d’utilitzar, molt lleugers i no necessiten d’energia per operar, ja que generalment es basen en reaccions químiques. Són adequats per a contaminants gasosos, que reaccionen amb l’absorbent (específic per al contaminant objectiu) present al dosímetre i permet la seva quantificació. El principal inconvenient és que s’han d’exposar durant períodes llargs (generalment més de dues setmanes). Un exemple d’un dosímetre per mesurar l’exposició a NO2 (contaminant gasós) és el dosímetre passiu Ogawa (Figura 1).

Figura 1. Dosímetre Ogawa per NO2. Font: http://ogawausa.com/passive-sampler/

  • Mostres en filtres. El material particulat (PM, per les seves sigles en anglès, partícules en suspensió a l’aire) pot ser recollit en filtres utilitzant un impactador i una bomba de succió. Els filtres necessiten ser pesats abans i després del mostreig, per tal de determinar la concentració de PM. A més, aquests filtres poden ser analitzats per obtenir les concentracions dels seus components químics. Similarment als dosímetres, la resolució temporal d’aquesta metodologia és baixa, i els  filtres necessiten ser exposats durant un mínim de 24 h per tal d’obtenir suficient massa de partícules acumulades al filtre. Un exemple seria el Personal Cascade Impactor (PCIS), que s’ha de connectar a una bomba de succió (Figura 2). La Figura 3 mostra els filtres després del mostreig amb el PCIS.

Figura 2. Un voluntari portant un PCIS connectat  a una bomba SKC. Font: http://skcinc.com/catalog/pdf/instructions/1616.pdf 

Figura 3. Filtres després del mostreig amb el PCIS. Font: arxiu propi.

  • Monitors miniaturitzats / Sensors.  La miniaturització dels monitors de contaminants atmosfèrics ens permet obtenir informació d’un contaminant en particular a una alta resolució temporal. Aquests instruments mesuren de forma continua la concentració d’un contaminant i desen la informació en una memòria interna. Per tant, el principal avantatge és que tenen una alta resolució temporal (l’instrument dóna informació cada pocs minuts o segons). Necessiten bateries per funcionar i han de ser suficientment lleugers per no suposar una càrrega a la persona que els porta. Com a exemples, el MicroAeth AE51 mesura concentracions de Black Carbon (BC, un contaminant particulat que s’emet durant processos de combustió, como els que tenen lloc en els motors dièsel) i el DiSCmini mesura concentració en número de partícules ultrafines (en el cas del DiSCmini aquelles amb un diàmetre inferior a 700nm).

Figura 4. DiSCmini© i MicroAeth© AE51. Font: http://www.matter-aerosol.ch i https://aethlabs.com.

Aquests monitors i dosímetres han de situar-se i mostrejar prop del nas, per tal d’obtenir mesures precises del que la persona està respirant.

Tal i com s’ha dit abans, alguns instruments permeten obtenir informació sobre la concentració del contaminant amb una alta resolució temporal, mentre que altres metodologies necessiten un període de temps més llarg. El primer (alta resolució temporal) permet la identificació dels microambients que contribueixen de forma més important a l’exposició personal.

En un estudi dut a terme a Barcelona (Rivas et al., 2015; dins del Projecte BREATHE, www.creal.cat/projectebreathe), 45 nens i nenes d’entre 7-9 anys de 25 diferents escoles van se seleccionats per dur a terme monitoreig personal. Aquests infants van carregar un MicroAeth AE51, un GPS, un acceleròmetre i un telèfon mòbil (amb funcions de GPS i acceleròmetre) dins d’una ronyonera (Figura 5) durant 48h. A més, se’ls hi va demanar d’omplir un diari de temps-activitat, per tal d’identificar les principals activitats i en quins microambients van ser dutes a terme. Amb aquesta informació, el temps dels alumnes va ser classificat com a temps passat dins de l’escola, al pati de l’escola, a casa, de viatge (casa-escola, etc) i “altres” (l’últim inclou microambients com biblioteques, piscines, camps de futbol, etc.).

Figura 5. Quaranta-vuit infants van portar un MicroAeth AE51, un GPS, un acceleròmetre i un telèfon mòbil dins d’una ronyonera durant 48h. 

Els resultats d’aquest experiment van mostrar que les concentracions més altes de BC (que prové principalment del trànsit als ambients urbans) van ser observades durant els temps de viatge (mitjana geomètrica (GM) = 2.0 µg/m3), ja que és quan els infants estan més a prop de la font d’emissió. D’altra banda, les concentracions més baixes es van trobar a casa (GM = 0.9 µg/m3). Això s’explica perquè la major part del temps passat a casa correspon a la nit, que és quan les concentracions de BC són més baixes. Les concentracions quan els alumnes es trobaven a l’escola van se der 1.2 µg/m3 quan es trobaven dins de l’escola i 1.0 µg/m3  quan es trobaven al pati de l’escola. 

Figura 6. Percentatge mitjà d’exposició i temps que els infants van rebre/passar en un dia. 

Segons el temps passat en cada microambient, podem determinar la exposició al BC que s’ha rebut a cadascun d’ells. A la Figura 6 podem observar com, tot i tenir la menor concentració mitjana de BC, els infants van rebre el 50% de la seva exposició diària a BC durant el seu temps a casa. Això és deu al llarg període de temps passat a casa (58% del temps). Pel que fa a les escoles, els alumnes passen un 31% del seu dia entre setmana a l’escola, a on reben el 33% de la seva exposició al BC (26% a dins de la classe i 7% al pati). En global, els ambients interiors (és a dir, casa i classe) sumen el 82% del temps i el 76% de l’exposició. Per tant, els infants reben unes ¾ parts de la seva exposició a BC dins dels ambients interiors. No obstant, la ratio d’exposició més alta en quant al temps passat correspon al temps de viatge. Aquesta activitat va ser responsable per al 12% de la exposició diària a BC mentre que només correspon al 6% del temps. Això és degut a les altes concentracions a les que les persones estem exposades durant el transport, donada la alta proximitat a les fonts d’emissió. 

Calen polítiques de reducció de les concentracions de BC a tota l’àrea urbana. Però, tot i que el temps (i per tant, l’exposició) passat a casa és més alt, polítiques que abordin la reducció de les emissions de BC al voltant de les escoles (amb la limitació del trànsit als carres dels voltant, per exemple) beneficiarien a un gran nombre d’infants (que són, en part, una de les poblacions més vulnerables) donat la gran quantitat de temps que passen en aquesta localització compartida, l’escola.

REFERÈNCIES

Ashmore, M.R., Dimitroulopoulou, C., 2009. Personal exposure of children to air pollution. Atmos. Environ. 43, 128–141. doi:10.1016/j.atmosenv.2008.09.024

Jantunen, M., Hänninen, O., Koistinen, K., Hashim, J.H., 2002. Fine PM measurements: personal and indoor air monitoring. Chemosphere 49, 993–1007.

Ott, W.R., 1982. Concepts of human exposure to air pollution. Environ. Int. 7, 179–196. doi:10.1016/0160-4120(82)90104-0

Rivas, I., Donaire-Gonzalez, D., Bouso, L., Esnaola, M., Pandolfi, M., de Castro, M., Viana, M., Àlvarez-Pedrerol, M., Nieuwenhuijsen, M., Alastuey, A., Sunyer, J., Querol, X. Spatio-temporally resolved Black Carbon concentration, schoolchildren’s exposure and dose in Barcelona. Indoor Air, in press, 2015. doi: 10.1111/ina.12214.

Schweizer, C., Edwards, R.D., Bayer-Oglesby, L., Gauderman, W.J., Ilacqua, V., Juhani Jantunen, M., Lai, H.K., Nieuwenhuijsen, M., Künzli, N., 2006. Indoor time–microenvironment-activity patterns in seven regions of Europe. J. Expo. Sci. Environ. Epidemiol. 17, 170–181. doi:10.1038/sj.jes.7500490

Leave a reply:

Your email address will not be published.

Site Footer