Examinando por Autor "Stapleton, Emma Marie"

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    Ultrafine particle pollution : reduction potential using vegetation, sampling strategies, and agricultural occupational exposure assessment
    (Universidad Andrés Bello, 2016) Stapleton, Emma Marie; O’Shaughnessy, Patrick; Millán Gasca, Javier
    La contaminación por material particulado, y específicamente por material particulado ultrafino (UFP en Inglés, PUF en Español), es un problema para la salud humana, tanto dentro de hogares como en el ambiente. Por esto, reducir la exposición y concentraciones de PUF en zonas pobladas es un tema de investigación importante. El primer objetivo de este estudio fue determinar la efectividad de diferentes plantas para reducir las concentraciones de PUF en viviendas. Los resultados de esta primera parte del trabajo abordan la necesidad de soluciones accesibles, económicas y amigables con el medio ambiente para la grave contaminación del aire que existe en Santiago de Chile. Este trabajo evaluó la eficacia de diferentes especies vegetales disponibles en el comercio en Santiago para reducir el material PUF. Estos resultados entregan potenciales soluciones para descontaminar el aire de partículas ultrafinas en ambientes interiores. Para lograr esto, se midieron las concentraciones de material PUF durante tres horas dentro y fuera de una cámara de policarbonato, con y sin una planta en su interior, mediante un contador de partículas de condensación (P-TRAK). Se comparó la reducción de los niveles de material PUF dentro de la cámara entre blancos y tratados con 11 especies de plantas usando factores de infiltración (Finf). En general los resultados muestran que la presencia de la mayoría de las plantas se relaciona con una disminución del material PUF, con reducciones pequeñas pero significativas. Nueve de los 11 tipos de planta redujeron el material PUF dentro de la cámara. La planta Juniperus chinensis, San José, alcanzó la mayor disminución de PUF por planta (5.5%). Se estableció una relación lineal entre el número de plantas Juniperos dentro de la cámara y el porcentaje de reducción PUF (R2=0.95), alcanzando con cuatro plantas la disminución mas grande del estudio – Finfp=19.9%. Sorprendentemente, la planta Dracaena deremensis compacta incrementó las concentraciones de PUFs, adémas, Schefflera arboricola ‘Variegata’ no afectó los niveles del contaminante. El área superficial de las plantas se relaciona con reducciones en PUFs (R2=0.85) cuando se comparan los resultados significativos. La temperatura y la humedad dentro de la cámara no afectaron los resultados significativamente. Se calculó la disminución de PUF en viviendas utilizando las plantas Juniperos, estimada en un 11%. Los resultados muestran que las plantas pueden disminuir el material PUF en viviendas en pequeña cantidad pero de forma significativa. Además la presencia de plantas dentro de casas pueden llevar otros beneficios. El segundo objetivo de este estudio fue determinar con precisión la exposición al carbono negro (CN). Las partículas de carbono negro están usualmente en el rango de tamaño, y por lo tanto son consideradas PUFs en la atmósfera y se relacionan con efectos negativos para la salud humana y el clima. El método de referencia estándar para medir la exposición al CN es caro, requiere el servicio de un laboratorio certificado, y no es capaz de aislar exposiciones muy altas. Por lo tanto, este trabajo se completó para determinar si un monitor en tiempo real y fácil de utilizar como microAeth® (MA), puede ser sustituido por el método estándar de referencia (método NIOSH 5040) para determinar la exposición al CN con precisión. El método 5040 mide carbón elemental, carbón orgánico y carbón total, pero comparamos carbón elemental (CE) al CN dado su correlación. Para lograr esto, se hizo experimentos en una cámara que contenía contaminación de gases de escape diésel. Este bi-producto estaba hecho fresco por el momento de los experimentos. También se realizaron experimentos en terrenos agrícolas. Se compararon mediciones con el método estándar y con MA para cada caso. Durante ambos tipos de experimentos, los dos filtros estaban contiguos y midieron de forma simultánea. Se realizó un tercer grupo de experimentos donde se comparó los dos MAs en el terreno. Los dos métodos se correlacionaron linealmente, y todos los experimentos en los cuales el MA se estableció a la velocidad de flujo de 50 ml/min mostraron subestimar los valores del MA respecto a las concentraciones CE del método estándar en un 20% (R2=0.99). Cuando se midió el efecto de carga de los filtros en la cámara de diesel usando el MA, se observó un efecto pequeño. Los filtros usados previamente subestimaron el método estándar en un 7% más que los filtros nuevos (R2=0.99). Se probó un segundo monitor MA y éste subestimó aún más el método estándar que el MA original, sin embargo, ambos MAs mantuvieron alta correlación (R2=0.99) entre ellos. Un factor de corrección se presenta basado en los resultados de los experimentos de cámara cuando el MA original fue utilizado con filtros nuevos. El tercer objetivo fue cuantificar la exposición ocupacional de agricultores a CN. Se midieron las concentraciones de CN durante 20 días de cosecha normales, mediante el uso del MA por 16 agricultores, en Iowa, EE.UU. Se promediaron muestras tomadas cada 30-segundos a una velocidad de flujo de 50 ml/min. Los registros de las actividades y los tiempos fueron tomados por un observador externo. Las concentraciones promedio según actividad y ponderadas en el tiempo (TWCtasks), fueron analizadas en 13 tipos de actividades identificadas. Se observó una diferencia significativa en las concentraciones promedio de CN entre las actividades de los agricultores (p<0.001). En ambos análisis la exposición del agricultor a las emisiones de tractores, cosechadoras y otros vehículos grandes que se encontraran encendidos o lo hubieran estado recientemente, en el exterior o en recintos cerrados, resultaron en las exposiciones más altas a CN (GM=13.15 por el actividad, GSD=3.31 µg/m3 ). Las concentraciones diarias de CN y las exposiciones más altas fueron analizadas, con un promedio diario que oscila entre 0-11 µg/m3 (AM) y un promedio de exposición total diaria de 2.29 µg/m3 incluyendo todas las visitas. Las exposiciones más altas registraron desde 100 µg/m3 y ocurrieron frecuentemente (en el 40% de las visitas). Considerando que el estado de EE.UU con las concentraciones de CN más altas (2.5 µg/m3 ) tiene niveles comparables a los que estan expuestos los agricultores de este estudio, ser agricultor debería ser considerado como una ocupación en que se evaluen las exposiciones a CN más extensamente, y donde se realicen estrategias de prevención a exposiciones mayores. En resumen, este trabajo busca resolver las piezas que faltan en la literatura sobre calidad del aire, evaluando sistemas de remediación del aire contaminado de bajo costo, proponiendo un factor de corrección basado en el método estandar actual para un equipo monitor de CN, y finalmente reportando por primera vez las grandes concentraciones de CN a las que están expuestos los agricultores. El objetivo de este estudio es facilitar y proveer información para el mejoramiento del calidad del aire, e identificar y caracterizar, actividades con riesgo de exposiciones altas en una población expuesta.