Evaluación de la calidad del aire intradomiciliaria por material particulado respirable durante eventos críticos de contaminación atmosférica

Abstract

Los niveles de material particulado (MP) en ambientes interiores han generado un gran interés durante las últimas décadas, lo que ha llevado a estudiar distintos ambientes como colegios, lugares de trabajo, transporte público y nuestras viviendas. Además, la utilización de sensores de bajo costo ha logrado monitorearlos sin la necesidad de un equipo de gran tamaño y valor. La mayoría de los estudios se centran en los niveles de concentración en ambientes exteriores y el efecto en la salud que tiene la exposición a MP en sus diferentes tamaños de partícula. Los estudios en ambientes interiores se han centrado en identificar cuál es la fuente que provoca algún incremento en la concentración de MP. En este Seminario de Título se evaluó la calidad del aire intradomiciliaria por MP en dos viviendas de Región Metropolitana de Santiago durante el invierno mediante la comparación de la concentración de MP10, MP2.5 y MP1 entre interior y exterior y el análisis de influencia del medio de calefacción, la ventilación y las actividades al interior de la vivienda en los niveles de concentración de las diferentes fracciones de MP. Se realizaron dos campañas de monitoreo en las comunas de El Bosque desde 14-06-2020 hasta 20-07-2020 y en La Florida desde 26-07-2020 hasta 16-08-2020, empleando dos sensores de bajo costo “Plantower PMS-7003” por vivienda, ubicándolos en el interior y exterior de cada vivienda. Al comparar los niveles de concentración de MP interior y exterior para ambas viviendas se determinó que los niveles de MP en el exterior son mayores a los niveles registrados al interior en una mayor cantidad de tiempo para las tres fracciones de MP. Se registraron eventos en los que los niveles de concentración son mayores al interior. La magnitud de la diferencia siempre es mayor cuando MP exterior es mayor a interior, para todos los tamaños de partícula, que cuando MP interior es mayor a exterior. El período de tiempo en que el MP interior es mayor a exterior en la Florida disminuye cuando aumenta el tamaño de partícula y en el Bosque presenta mínima variación. Al analizar la influencia de las actividades dentro de la vivienda sobre los niveles de concentración de MP se determinó que cocinar es la que provoca un mayor incremento de la concentración interior en ambas viviendas, obteniéndose que mientras se cocinaba, el 60% del tiempo monitoreado la concentración interior fue mayor que la exterior para los tres tamaños de partícula. La segunda actividad que tuvo una influencia significativa en la concentración de MP fue la ventilación de las viviendas, obteniéndose altos coeficientes de correlación entre la concentración MP interior y exterior cuando las ventanas se encontraban abiertas. El medio de calefacción tuvo una influencia menor en la concentración de MP al interior de la vivienda de la comuna de la Florida, sin embargo, en la vivienda de la comuna de El Bosque no se observaron diferencias entre los niveles de concentración al interior y exterior. Finalmente, al evaluar la exposición de las personas a través de la comparación de las concentraciones registradas con la normativa nacional y las recomendaciones de la OMS, en ambas viviendas se detectaron episodios de alerta ambiental para los dos tamaños de partícula y durante la mayor parte del muestreo, la concentración de MP tanto interior como exterior se mantuvo por sobre las indicaciones de la OMS para ambos tamaños de partícula.

Particulate matter (PM) levels in indoor environments have attracted a great deal of interest in recent decades, leading to the study of various environments such as schools, workplaces, public transportation, and our homes. In addition, the use of low-cost sensors has made it possible to monitor them without the need of large and expensive equipment. Most studies focus on concentrations in outdoor environments and the health effects of PM exposure in different particle sizes. Indoor studies have focused on identifying which source is causing an increase in PM concentration. In this thesis I evaluated the indoor air quality (PM concentrations) in two dwellings in the Metropolitan Region of Santiago during the winter by comparing the concentration of PM10, PM2.5 and PM1 both indoors and outdoors as well as analyzing the influence of the type of domestic heating, ventilation, and indoor activities on the concentrations of the different PM size fractions. Two monitoring campaigns were carried out in the municipalities of El Bosque between 14-06-2020 and 20-07-2020 and La Florida between 26-07-2020 and 16-08-2020, using two low-cost "Plantower PMS-7003" sensors per house, placed both inside and outside. For all three PM size fractions, a comparison of the indoor and outdoor PM concentrations for the two residences shows that the outdoor PM levels are higher than the indoor levels for a longer period of time. Events have been recorded when the concentration levels are higher indoors. The magnitude of the difference is always greater when outdoor PM is greater than indoor for all particle sizes than when indoor PM is greater than outdoor. The period when indoor PM is greater than outdoor PM decreases with increasing particle size in Florida, and there is minimal variation in El Bosque. With respect to the influence of indoor activities on PM concentrations, it was determined that cooking is the activity that causes the greatest increase in indoor concentrations in both homes, resulting in the indoor concentration being higher than the outdoor concentration for the three particle sizes for 60% of the cooking monitored time during. The second activity that had a significant influence on the PM concentration was the ventilation of the houses, resulting in high correlation coefficients between the indoor and outdoor PM concentration when the windows were open. Finally, when evaluating the exposure of people by comparing the concentrations recorded with national regulations and WHO recommendations, environmental alert episodes were detected in both homes for both particle sizes and during most of the sampling, the concentration of PM both indoor and outdoor, remained above the WHO recommended levels for both particle sizes.