Partículas diminutas que pueden entrar en el torrente sanguíneo prevalecen en el metro de Londres

El metro de Londres, el primer metro del mundo, se abrió al público el 10 de enero de 1863, entre Paddington y Farringdon.

Hoy en día, como una red de trenes en todo el Gran Londres que comprende 270 estaciones, 11 líneas y el 45% de la red subterránea, tiene problemas que pueden poner en peligro la salud pública, ya que está contaminada con partículas metálicas ultrafinas lo suficientemente pequeñas como para terminar en el torrente sanguíneo humano. Unos dos millones de residentes de Londres, visitantes y turistas extranjeros utilizan el tren todos los días.

Hassan Sheikh, investigador del Centro de Estudios de Riesgo de la Universidad de Cambridge, y sus colegas analizaron la estructura, el tamaño, la forma, la composición química y las propiedades magnéticas de las partículas de 39 muestras de polvo del metro de Londres. Las muestras se recolectaron en 2019 y 2021 de plataformas, salas de boletos y cabinas de operadores de trenes en las líneas Piccadilly, Northern, Central, Bakerloo, Victoria, Northern, District y Jubilee. El muestreo incluyó estaciones importantes como King's Cross St. Pancras, Paddington y Oxford Circus.

Los autores de un nuevo estudio recién publicado en la revista Scientific Reports, bajo el título "Investigación magnética y microscópica de nanopartículas de óxido de hierro en el aire en el metro de Londres", encontraron que las partículas que contienen hierro en sus muestras consistían principalmente en un óxido de hierro conocido como maghemita, que variaba en diámetro de cinco a 500 nanómetros y tenía un diámetro promedio de 10 nanómetros. Algunas partículas se organizaron en grupos más grandes con diámetros entre 100 y 2.000 nanómetros.

Los viajeros viajan en el metro de Londres durante una ola de calor en Londres, Gran Bretaña, el 18 de julio de 2022. (Crédito: REUTERS/Maja Smiejkowska)

Los autores sugieren que los enfoques de monitoreo magnético, similares a los utilizados en este estudio para caracterizar las partículas de contaminación del aire, podrían complementar los monitores tradicionales de contaminación del aire que pueden subestimar el número de partículas ultrafinas en el aire en el metro de Londres debido a su bajo peso. Estas partículas son tan pequeñas que es probable que estén siendo subestimadas en los estudios de contaminación en el sistema ferroviario.

¿Qué hemos sabido hasta ahora?

Estudios anteriores informaron que la mitad de las partículas de contaminación del aire en el metro de Londres eran partículas magnéticas que contienen hierro producidas por el contacto entre las ruedas del tren y los frenos con las vías del tren, y que transportar cargas más altas y viajar a velocidades más altas puede producir partículas más finas. Los investigadores de Cambridge llevaron a cabo un nuevo tipo de análisis de contaminación, utilizando magnetismo para estudiar muestras de polvo de salas de venta de boletos subterráneas, plataformas y cabinas de operadores.

Los autores del último estudio sugieren que la abundancia de maghemite ultrafino en las muestras de polvo del metro de Londres podría ser causada por compuestos que contienen hierro de ruedas, frenos y vías que se exponen al aire durante períodos de tiempo más largos debido a la mala ventilación y luego se resuspenden en el aire cuando los trenes llegan a las plataformas. Sugieren que la cantidad de polvo resuspendido podría reducirse lavando las vías y las paredes de los túneles, utilizando filtros magnéticos en los sistemas de ventilación o colocando puertas de malla entre las plataformas y los trenes.

OTROS ESTUDIOS han analizado los niveles generales de contaminación en el metro y los riesgos para la salud asociados. Sin embargo, esta es la primera vez que se analiza en detalle el tamaño y el tipo de partículas. Los investigadores sugieren que la eliminación periódica del polvo de los túneles subterráneos, así como el monitoreo magnético de los niveles de contaminación, podrían mejorar la calidad del aire en toda la red. Dada la naturaleza magnética del polvo resuspendido, los investigadores sugieren que un sistema de eliminación eficiente podría ser filtros magnéticos en la ventilación, la limpieza de las vías y las paredes del túnel, o la colocación de puertas de malla entre plataformas y trenes.

El metro de Londres transporta cinco millones de pasajeros por día. Múltiples estudios han demostrado que los niveles de contaminación del aire en el metro son más altos que los de Londres en general, y más allá de los límites definidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Estudios anteriores también han sugerido que la mayor parte de la materia particulada en el metro se genera a medida que las ruedas, las orugas y los frenos se aplastan entre sí, arrojando pequeñas partículas ricas en hierro.

¿Por qué probar esto en el metro de Londres?

El profesor Richard Harrison, del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge, autor principal del artículo, dijo: "Dado que la mayoría de estas partículas de contaminación del aire son metálicas, el metro es un lugar ideal para probar si el magnetismo puede ser una forma efectiva de monitorear la contaminación. Normalmente, estudiamos el magnetismo en relación con los planetas, pero decidimos explorar cómo esas técnicas podrían aplicarse a diferentes áreas, incluida la contaminación del aire".

"Normalmente, estudiamos el magnetismo en relación con los planetas, pero decidimos explorar cómo esas técnicas podrían aplicarse a diferentes áreas, incluida la contaminación del aire". Profesor Richard Harrison del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge

Los niveles de contaminación normalmente se monitorean utilizando filtros de aire estándar, pero estos no pueden capturar partículas ultrafinas y no detectan qué tipos de partículas están contenidas dentro de la materia particulada.

El autor principal, Sheikh, del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge, dijo: "Comencé a estudiar el magnetismo ambiental como parte de mis estudios de doctorado, observando si las técnicas de monitoreo de bajo costo podrían usarse para caracterizar los niveles y las fuentes de contaminación. The Underground es un microambiente bien definido, por lo que es un lugar ideal para hacer este tipo de estudio.

"La abundancia de estas partículas muy finas fue sorprendente", dijo. "Las propiedades magnéticas de los óxidos de hierro cambian fundamentalmente a medida que cambia el tamaño de partícula. Además, el rango de tamaño donde ocurren esos cambios es el mismo que donde la contaminación del aire se convierte en un riesgo para la salud".

Si bien los investigadores no analizaron si estas partículas magemitas representan un riesgo directo para la salud, dicen que sus métodos de caracterización podrían ser útiles en futuros estudios.

Sheikh agregó: "Si va a responder a la pregunta de si estas partículas son malas para su salud, primero debe saber de qué están hechas las partículas y cuáles son sus propiedades".

Harrison dijo: "Nuestras técnicas dan una imagen mucho más refinada de la contaminación en el metro. Podemos medir partículas que son lo suficientemente pequeñas como para ser inhaladas y entrar en el torrente sanguíneo. El monitoreo típico de la contaminación no te da una buena imagen de las cosas muy pequeñas".

Los investigadores dicen que debido a la mala ventilación en el metro, el polvo rico en hierro puede ser resuspendido en el aire cuando los trenes llegan a las plataformas, lo que hace que la calidad del aire en las plataformas sea peor que en las salas de boletos o en las cabinas de los operadores.

Fuente: Jerusalem Post