¿Qué es ese olor?
By Mary Huber
El nitrógeno y el oxígeno constituyen el 99 % del aire que respiramos, pero eso no es todo lo que da vueltas a nuestro alrededor mientras transcurre nuestro día. Otros compuestos, como el monóxido de carbono y el dióxido de nitrógeno, junto con partículas finas, como el polvo y el humo, pueden contribuir a la contaminación del aire que tiene efectos adversos en nuestra salud y en nuestro bienestar.
Además, algunos compuestos que están en el aire que respiramos tampoco huelen tan bien.
“A partir de las 10:00 p. m. se empieza a sentir mucho olor a humo”, comentó una mujer madre de dos hijos en un grupo de discusión de Whole Communities–Whole Health en diciembre. “Cuando nos levantamos, el olor sigue. Me preocupa porque no sé si es perjudicial para nosotros”.
Así como ella, muchas otras personas se quejaron de los hedores en sus barrios en el este del condado de Travis.
A un grupo de investigadores le interesa saber si algunas personas corren un mayor riesgo de respirar aire contaminado u oloroso, sobre todo en las comunidades en las que la gente vive más cerca de fuentes de contaminación atmosférica, como las autopistas, el aeropuerto, los vertederos y las instalaciones industriales.
Ahora hay un nuevo dispositivo que puede ayudar a determinar ese riesgo.
Recientemente, University of Texas at Austin (UT) adquirió un Vocus 2R PTR‑TOF‑MS, un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo de reacción de transferencia de protones con un límite de detección inferior a una molécula por billón, o bien el Sniffer (perro detector) como lo llama Misztal, el profesor auxiliar de Ingeniería Civil, Arquitectónica y Medioambiental.
Se trata de un dispositivo plateado brillante de unos 2 pies de ancho y 5 pies de alto que puede determinar la masa exacta de los compuestos en el aire, lo que les permite a los investigadores conocer sus fórmulas químicas. Es mil veces más sensible que otros dispositivos en uso, lo que significa que es el mejor para detectar compuestos orgánicos volátiles, como el benceno, los furanos y las dioxinas, que quizás no se los percibe ni se los identifica, pero se han relacionado con efectos adversos para la salud, incluido el cáncer.
“Que no podamos ver ciertos compuestos no significa que no estén ahí”, explica Misztal, quien dirigido a un equipo de investigadores que utiliza el Vocus para estudiar los hedores del exterior en el centro de Texas. “A veces, por motivos erróneos, podemos pensar que el aire está limpio y que es seguro”.
Desde el comienzo de la iniciativa Whole Communities–Whole Health, cuyo objetivo es desarrollar una imagen más completa de todos los componentes que influyen en la salud, desde el acceso a la asistencia médica hasta el apoyo social y los factores ambientales, algunos residentes del este del condado de Travis han manifestado su preocupación por la calidad del aire, incluidas las quejas por los fuertes olores.
Desde enero, Misztal y su equipo han operado el Sniffer, cargado en la parte trasera de un SUV, desde el campus de investigación J.J. Pickle de la UT, en el norte de Austin, hasta el aeropuerto ubicado al sureste de la ciudad. Querían enfocarse, concretamente, en los lugares en los que la gente ha informado de la existencia de hedores para determinar cuáles son y si suponen algún problema para la salud.
El Sniffer, que parece una computadora gigante, está conectado a lo que se llama una entrada, un tubo especial que “respira” el aire del exterior. Las moléculas que recoge pasan por el instrumento, donde se ionizan. Un detector sofisticado proporciona toda la información química en una fracción de segundo, lo que se refleja en tiempo real en una pantalla de computadora ubicada cerca del tablero. Esto les permite a los investigadores conducir por toda la región y elaborar un mapa en busca de sus compuestos químicos, algo que no se había hecho hasta el momento con este tipo de instrumento.
Misztal señala que la tecnología es relativamente nueva (y costosa). Todavía no hay mucha gente que haya tenido la oportunidad de utilizarla o que se haya sentido cómoda poniéndola en un vehículo y llevándola a la calle.
De hecho, la UT posee el único dispositivo de este tipo en Texas y uno de los pocos que hay en Estados Unidos.
“Es único”, afirma Misztal. “Básicamente, se podría contar con los dedos de la mano cuántos institutos tienen este instrumento en el mundo”.
El funcionamiento del dispositivo no es tan sencillo como pulsar un botón. La lectura de los datos es bastante complicada y requiere conocimientos especializados. Misztal, que tiene un doctorado en química, ha reunido a un equipo de estudiantes y otros investigadores que han desarrollado procesos para analizar los datos de forma eficiente y darles sentido.
“Hemos detectado algunos compuestos exóticos que nunca había visto. Es muy difícil sorprenderme con compuestos que no he visto, pero planeo identificar estas sustancias químicas para determinar si pueden acumularse en el medioambiente y si la exposición de la comunidad es significativa”.
Misztal explica que en la mayoría de los estudios en los que se utiliza la cromatografía de gases, que hasta ahora era el criterio de referencia para este tipo de investigación, las muestras recopiladas solo revelan una foto de las sustancias químicas presentes en el aire en un momento dado.
“Lo que hacemos ahora es como filmar un vídeo químico en el que se puede ver continuamente qué hacen las moléculas y de dónde vienen”, comenta. “Si lo combinas con los datos del GPS y la dirección del viento, puedes conocer las fuentes de las sustancias químicas y su distribución espacial. No obtienes únicamente la foto de la información, sino que obtienes el panorama completo de cómo cambia cada una de estas moléculas a lo largo del tiempo”.
Ver cómo varían los contaminantes en el espacio y el tiempo es fundamental para comprender la exposición de las personas a la contaminación y, a su vez, qué tipo de políticas pueden ser necesarias para mejorar la calidad del aire, agrega Misztal.
“Estamos analizando cientos y cientos de compuestos que constituyen plumas de contaminación”, cuenta Misztal sobre el trabajo que han realizado hasta el momento tomando mediciones móviles en el condado de Travis. “Me preocupan algunos que contienen concentraciones elevadas de contaminantes atmosféricos, como benceno, furanos, dioxinas, fenoles y otros. Hemos detectado algunos compuestos exóticos que nunca había visto. Es muy difícil sorprenderme con compuestos que no he visto, pero planeo identificar estas sustancias químicas para determinar si pueden acumularse en el medioambiente y si la exposición de la comunidad es significativa”.
Misztal hace hincapié en que muchos contaminantes atmosféricos no son perjudiciales en concentraciones ultrabajas, pero en una pluma de contaminación sus concentraciones pueden aumentar sustancialmente. Una pluma de contaminación es un volumen de aire contenido con contaminantes concentrados que viajan con el viento en la atmósfera. A medida que la pluma de contaminación se aleja de su fuente, se amplía y acaba diluyéndose en la atmósfera. Algunas plumas de contaminación son puntuales y se dispersan muy rápido, por lo que son difíciles de rastrear. Sin embargo, si se utiliza un muestreo móvil en tiempo real junto con las medidas del viento, como las recopiladas con el Sniffer, hay más posibilidades de poder captar y seguir las plumas y sus fuentes.
No siempre es fácil localizar una sola fuente, dice Misztal. Por ejemplo, aunque las emisiones de los vehículos diésel y a gasolina afectan a la mayor parte de la ciudad, algunas zonas están más contaminadas que otras. Misztal explica que, por ejemplo, en Austin las fuentes industriales de contaminación no están distribuidas por igual. Algunas zonas están más congestionadas, lo que significa que hay más automóviles que emiten contaminantes. Si hay contaminación debido a los motores de avión cerca del aeropuerto, no habrá el mismo tipo de contaminación al otro lado de la ciudad. La realización de estudios de calidad como este podría facilitar la identificación del origen de la contaminación, mientras que les proporciona a los organizadores de la comunidad la información que necesitan para abogar por nuevas políticas que protejan las zonas de posibles riesgos para la salud.
Los investigadores también tienen previsto transmitir sus resultados a los epidemiólogos y otros profesionales de la salud de la UT y de todo el país que podrían utilizar los datos para determinar cuál es el riesgo para la salud, si es que lo hay, de la inhalación de estas sustancias químicas.
La ciudad cuenta con un proceso para que la gente informe de los olores, llamando al 311, y responden las quejas por olores, pero no tienen los datos necesarios para identificar de dónde vienen exactamente los olores y si son preocupantes.
En la actualidad, la ciudad controla la calidad del aire a través de una red de sensores creada por la Comisión de Calidad Medioambiental de Texas (Texas Commission on Environmental Quality, TCEQ). Sin embargo, las medidas del Sniffer móvil de la UT proporcionan una visión mejorada de esos compuestos segundo a segundo, lo que podría ser mucho más útil.
Misztal tiene previsto ampliar su investigación a otras ciudades que podrían beneficiarse del mismo tipo de información.
“No conozco a nadie que haya hecho este tipo de recopilación exhaustiva de datos, ni con GPS ni con otros sensores para tomar medidas móviles en tiempo real, lo que es realmente sorprendente”, afirma. “Este estudio inicial es un gran comienzo, pero aún hay más que analizar en esta comunidad y en otras comunidades preocupadas por lo que huelen en el aire”.
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El doctor Pawel Misztal es profesor auxiliar del Departamento de Ingeniería Civil, Arquitectónica y Medioambiental. Sus intereses de investigación incluyen la comprensión del destino, las transformaciones y los procesos de eliminación de los precursores de aerosoles en fase gaseosa para entender y cuantificar el papel de los compuestos orgánicos volátiles en la formación de aerosoles orgánicos secundarios; el pensamiento holístico para comprender las retroalimentaciones entre la contaminación antropogénica, los compuestos orgánicos volátiles biogénicos y la química atmosférica, y sus vínculos con el clima, la seguridad alimentaria y la salud; y la investigación interdisciplinaria para cuantificar los vínculos entre la química atmosférica, la microbiota ambiental y la salud humana.
