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Atrás VIANA, M.; SALMATONIDIS, A.; BEZANTAKOS, S.; RIBALTA, C.; MORENO, N.; CÓRDOBA, P.; CASSEE, F R. (2021). Characterizing the Chemical Profile of Incidental Ultrafine Particles for Toxicity Assessment Using an Aerosol Concentrator

VIANA, M.; SALMATONIDIS, A.; BEZANTAKOS, S.; RIBALTA, C.; MORENO, N.; CÓRDOBA, P.; CASSEE, F R. (2021). Characterizing the Chemical Profile of Incidental Ultrafine Particles for Toxicity Assessment Using an Aerosol Concentrator

VIANA, M.; SALMATONIDIS, A.; BEZANTAKOS, S.; RIBALTA, C.; MORENO, N.; CÓRDOBA, P.; CASSEE, F R. Characterizing the Chemical Profile of Incidental Ultrafine Particles for Toxicity Assessment Using an Aerosol Concentrator. Annals of Work Exposures and Health [en línea]. 2021, 20. 20. 13 p. [Consulta: 29.07.2021]. ISSN: 2398-7316. DOI: 10.1093/annweh/wxab011.
 
Las partículas ultrafinas incidentales (UFPs) constituyen un contaminante clave en los lugares de trabajo industriales. Sin embargo, la caracterización de sus propiedades químicas para las evaluaciones de exposición y toxicidad sigue siendo un desafío. En este trabajo, se evaluó el rendimiento de un concentrador de aerosol (Versatile Aerosol Concentration Enrichment System, VACES) para muestrear simultáneamente UFPs en sustratos de filtro (para análisis químico) y como suspensiones líquidas (para evaluación de toxicidad), en un escenario de alta concentración de UFPs. Se seleccionó un estudio de caso industrial en el que se emitieron UFPs que contenían metales durante la pulverización térmica de revestimientos cerámicos. Los resultados evidenciaron la comparabilidad del sistema VACES con los monitores en línea en términos de masa de partículas UFPs (para concentraciones de hasta 95 µg UFP / m3) y entre filtros y suspensiones líquidas, en términos de composición de partículas (para concentraciones de hasta 1000 µg / m3) . Esto respalda la aplicabilidad de esta herramienta para la recolección de UFPs en vista de la caracterización química y toxicológica de UFPs incidentales. En el entorno industrial evaluado, los resultados mostraron que la temperatura de pulverización impulsó el fraccionamiento de metales entre partículas UF (<0,2 µm) y partículas finas (0,2-2,5 µm). Los metales potencialmente peligrosos para la salud (Ni, Cr) se enriquecieron en UFPs y se agotaron en la fracción de partículas finas. Metales vaporizados a altas temperaturas y concentrados en la fracción UF mediante procesos de nucleación. Los resultados evidenciaron la necesidad de comprender los mecanismos de formación de partículas incidentales debido a sus implicaciones directas en la composición de las partículas y, por ende, en la exposición. Es aconsejable que la exposición personal y las evaluaciones de riesgos posteriores en entornos ocupacionales incluyan métricas específicas para monitorear las UFPs (especialmente, incidentales).
 
Les partícules ultrafines incidentals (UFPs) constitueixen un contaminant clau en els llocs de treball industrials. No obstant això, la caracterització de les seues propietats químiques per a les avaluacions d'exposició i toxicitat continua sent un desafiament. En aquest treball, es va avaluar el rendiment d'un concentrador d'aerosol (Versatile Aerosol Concentration Enrichment System, VACES) per a mostrejar simultàniament UFPs en substrats de filtre (per a anàlisi química) i com a suspensions líquides (per a avaluació de toxicitat), en un escenari d'alta concentració de UFPs. Es va seleccionar un estudi de cas industrial en el qual es van emetre UFPs que contenien metalls durant la polvorització tèrmica de revestiments ceràmics. Els resultats van evidenciar la comparabilitat del sistema VACES amb els monitors en línia en termes de massa de partícules UFPs (per a concentracions de fins a 95 µg UFP / m³) i entre filtres i suspensions líquides, en termes de composició de partícules (per a concentracions de fins a 1000 µg / m³) . Això recolza l'aplicabilitat d'aquesta eina per a la recol·lecció de UFPs en vista de la caracterització química i toxicològica de UFPs incidentals. En l'entorn industrial avaluat, els resultats van mostrar que la temperatura de polvorització va impulsar el fraccionament de metalls entre partícules UF (<0,2 µm) i partícules fines (0,2-2,5 µm). Els metalls potencialment perillosos per a la salut (Ni, Cr) es van enriquir en UFPs i es van esgotar en la fracció de partícules fines. Metalls vaporitzats a altes temperatures i concentrats en la fracció UF mitjançant processos de nucleació. Els resultats van evidenciar la necessitat de comprendre els mecanismes de formació de partícules incidentals a causa de les seues implicacions directes en la composició de les partícules i, per tant, en l'exposició. És aconsellable que l'exposició personal i les avaluacions de riscos posteriors en entorns ocupacionals incloguen mètriques específiques per a monitorar les UFPs (especialment, incidentals).
 
Incidental ultrafine particles (UFPs) constitute a key pollutant in industrial workplaces. However, characterizing their chemical properties for exposure and toxicity assessments still remains a challenge. In this work, the performance of an aerosol concentrator (Versatile Aerosol Concentration Enrichment System, VACES) was assessed to simultaneously sample UFPs on filter substrates (for chemical analysis) and as liquid suspensions (for toxicity assessment), in a high UFP concentration scenario. An industrial case study was selected where metal-containing UFPs were emitted during thermal spraying of ceramic coatings. Results evidenced the comparability of the VACES system with online monitors in terms of UFP particle mass (for concentrations up to 95 µg UFP/m3) and between filters and liquid suspensions, in terms of particle composition (for concentrations up to 1000 µg/m3). This supports the applicability of this tool for UFP collection in view of chemical and toxicological characterization for incidental UFPs. In the industrial setting evaluated, results showed that the spraying temperature was a driver of fractionation of metals between UF (<0.2 µm) and fine (0.2–2.5 µm) particles. Potentially health hazardous metals (Ni, Cr) were enriched in UFPs and depleted in the fine particle fraction. Metals vaporized at high temperatures and concentrated in the UF fraction through nucleation processes. Results evidenced the need to understand incidental particle formation mechanisms due to their direct implications on particle composition and, thus, exposure. It is advisable that personal exposure and subsequent risk assessments in occupational settings should include dedicated metrics to monitor UFPs (especially, incidental).