PROSAFE: Sistema integrado de monitorización, evaluación y gestión de los riesgos para la salud por exposición a nanomateriales (ENMs) y partículas ultrafinas (UFP) en ambientes industriales y urbanos

Contexto

Existe una creciente preocupación por las consecuencias negativas que la presencia de contaminantes en el aire, y en particular contaminantes emergentes como los nanomateriales y las partículas ultrafinas, puede tener sobre la salud de la población, los ecosistemas naturales y los bienes materiales. Pese a ello, sigue siendo limitada la información disponible sobre los niveles de exposición durante la fabricación o manipulación de nanomateriales y/o nanoproductos.

La exposición laboral a nanomateriales puede darse tanto en cada una de las etapas del ciclo de vida del nanomaterial (la fabricación, la incorporación al producto intermedio o final, la utilización profesional de estos productos y la eliminación de los residuos que los contienen), como en las tareas de mantenimiento y limpieza. Las principales rutas de exposición son la vía inhalatoria, el contacto dérmico o la ingesta a partir de la vía oral.

Por otro lado, la exposición a nanomateriales fuera del ámbito laboral resulta más difícil de caracterizar dado que su procedencia puede ser aún más diversa, si bien las principales fuentes son las emisiones industriales y el tráfico tanto rodado como ferroviario.

El hecho de que las emisiones, tanto laborales como urbanas, provengan de múltiples fuentes y puedan sufrir cambios fisicoquímicos en el proceso (aglomeración/agregación, coagulación, nucleación, recombinación, etc.) dificulta enormemente la caracterización de la exposición.

Para poder emitir una evaluación del riesgo que supone la exposición a ese material, esa caracterización debe tener en cuenta no solo la cuantificación de los niveles de concentración de partículas submicrométricas encontrados en la atmosfera sino también su caracterización fisicoquímica y (eco)toxicológica. En este sentido, aunque se lleve un registro por parte de las administraciones de los niveles de PM10 y PM2.5, los datos en cuanto a nanomateriales son aún escasos.

Resumen y objetivos

El proyecto ProSAFE plantea el desarrollo de un nuevo sistema de evaluación y control de la exposición a nanomateriales y otros contaminantes emergentes en ambientes industriales y urbanos, dotando a las empresas de la Comunitat Valenciana de una herramienta robusta para la evaluación de los efectos de la exposición profesional, las emisiones industriales y la contaminación urbana sobre la salud de las personas y la sostenibilidad del medio ambiente.

En concreto, esta iniciativa buscar desarrollar un sistema de monitorización de la presencia de nanomateriales (<100 nm), partículas ultrafinas (100 – 1000 nm) y contaminantes atmosféricos, integrando en una única herramienta dispositivos avanzados de sensorización, aplicaciones de adquisición y gestión de datos, e información toxicológica de muestras de las partículas y compuestos contenidas en ambientes industriales y áreas urbanas de la Comunitat Valenciana.

En el marco de proyecto se han previsto diversas actividades de I+D orientadas al desarrollo de dispositivos plug & play para la monitorización de partículas en suspensión con rangos de tamaño de 6 nm a 10.000 nm, la captación de muestras de nanomateriales (ENMs) en filtros de policarbonato, y la comunicación de datos en tiempo real mediante tecnología GPRS y 3/4G.

Los datos de exposición se cruzarán con datos experimentales de toxicidad de muestras aire recogidas en ambientes industriales y urbanos, así como con información epidemiológica publicada por la red autonómica y nacional de vigilancia epidemiológica, lo que permitirá definir valores máximos de exposición a considerar dentro de las redes oficiales de monitorización de calidad del aire.

Para validar el sistema de monitorización se realizarán tres actividades piloto en ambiente urbano, enfocadas principalmente a los medios de transporte por carretera en zonas de alta influencia de emisiones debidas al tráfico, así como en redes de transporte público como pueden ser la red de tranvía de Alicante, la red de metro de Valencia y la red vial de Castellón, y otras tres actividades piloto en empresas fabricantes y/o usuarias de nanomateriales, incluyendo fabricantes de nanomateriales, materiales de construcción y polímeros nano-estructurados.

Con todo ello, el proyecto pretende dar respuesta a tres problemas generales:

1) El aumento de la exposición a contaminantes emergentes fruto del aumento de la producción industrial de nanomateriales y su presencia en el mercado,

2) La falta de sistemas de monitorización capaces de detectar partículas por debajo de 1000 nm, conocidas con el valor PM1, y

3) La necesidad de contar con estudios robustos sobre los potenciales efectos en la salud de la exposición aguda y/o continuada a nanomateriales, sus agregados micrométricos y otros tipos habituales de contaminantes emergentes como el SOx y NOx, cuya presencia en el ambiente laboral y urbano ha aumentado en los últimos años.

En el caso de la Comunitat Valenciana, se han identificado cerca de 3.000 potenciales empresas usuarias de nanotecnología, incluyendo sectores tradicionales como el cerámico, construcción y pigmentos, plásticos nanoestructurados, madera, productos farmacéuticos y cosméticos, envase alimentario y energía, entre otros, en los que existe un riesgo potencial de exposición y emisión de estos tipos de contaminantes emergentes.

Resultados

• Se han diseñado y desarrollado dispositivos cuya función es la monitorización de partículas en el rango de 6-10000 nanómetros (nm) y de gases, y la comunicación de datos en tiempo real.
• Para poder obtener los perfiles morfológicos, químicos y toxicológicos de las nanopartículas y partículas ultrafinas se han llevado a cabo una serie de campañas experimentales en ciertos entornos industriales y urbanos seleccionados en los que, mediante captadores gravimétricos y captadores de aerosoles biológicos, se han recogido muestras de partículas a fin de poder caracterizarlas.
• Se ha creado una base de datos sólida que recoge información en cuanto a toxicidad, composición química y morfología de nanopartículas y partículas ultrafinas en ambientes industriales y urbanos.
• Se ha desarrollado una plataforma online (http://prosafe.itene.org) para la gestión de estos dispositivos, la adquisición de datos en tiempo real y su posterior tratamiento para poder utilizarlos como herramientas evaluadoras del riesgo.