Materi Partikulat dan Aerosol

Materi partikulat adalah campuran partikel padat dan tetesan cairan yang tersuspensi di udara, diklasifikasikan berdasarkan diameter aerodinamis menjadi fraksi kasar (PM10) dan halus (PM2.5), dengan partikel ultrafine yang bahkan lebih kecil. Ini adalah polutan udara yang paling konsisten dan kuat terkait dengan masalah kesehatan, membawa bagian terbesar yang didokumentasikan dari beban penyakit global akibat polusi udara.

Definition

Materi partikulat (PM) adalah campuran kompleks, tersuspensi dari partikel padat dan cair dengan berbagai ukuran, komposisi, dan asal; secara konvensional dikarakterisasi oleh diameter aerodinamis, dengan PM10 (≤10 mikrometer) dan PM2.5 (≤2.5 mikrometer) sebagai fraksi ukuran yang digunakan dalam penilaian kesehatan dan regulasi.

Scope

Topik ini mencakup klasifikasi partikel di udara berdasarkan ukuran, sumber dan komposisinya, bagaimana partikel tersebut mengendap di saluran pernapasan, serta bukti kohort dan deret waktu yang menghubungkan paparan partikulat dengan mortalitas dan penyakit kardiovaskular dan pernapasan. Ini membahas partikel sebagai kelas polutan, melengkapi topik polutan gas.

Key concepts

• Diameter aerodinamis dan fraksi ukuran (PM10, PM2.5, ultrafine)
• Partikel primer versus sekunder
• Komposisi dan sumber partikel
• Deposisi dan pembersihan pernapasan
• Peradangan sistemik dan stres oksidatif
• Efek paparan jangka panjang versus jangka pendek
• Respons konsentrasi dan batas pedoman

Mechanisms

Ukuran partikel menentukan di mana partikel yang terhirup mengendap: partikel kasar sebagian besar bersarang di saluran napas atas, sementara partikel halus dan ultrafine menembus ke saluran napas kecil dan alveoli. Di sana, partikel-partikel tersebut memicu peradangan lokal dan sistemik serta stres oksidatif, dan fraksi terkecil serta konstituen yang larut dapat mencapai sirkulasi, berkontribusi pada disfungsi endotel dan efek kardiovaskular. Baik puncak jangka pendek maupun paparan jangka panjang yang berkelanjutan dikaitkan dengan hasil yang merugikan.

Clinical relevance

Materi partikulat adalah polutan udara yang paling kuat terkait pada tingkat populasi dengan morbiditas dan mortalitas kardiovaskular dan pernapasan, dan konsentrasinya adalah metrik inti dalam pengawasan dan penetapan standar kualitas udara. Entri ini merangkum bukti paparan-hasil pada tingkat populasi dan bukan merupakan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individu.

Epidemiology

Studi kohort jangka panjang, dimulai dengan kohort Harvard Six Cities dan American Cancer Society serta diperluas dalam analisis selanjutnya, mengaitkan paparan partikulat halus dengan peningkatan mortalitas kardiopulmoner dan kanker paru-paru, sementara meta-analisis deret waktu mengaitkan peningkatan PM2.5 jangka pendek dengan mortalitas harian dan penerimaan rumah sakit; PM2.5 menyumbang fraksi terbesar dari beban penyakit polusi udara global.

Evidence & guidelines

Bukti kohort dari Pope dan rekan-rekannya serta meta-analisis deret waktu dari Atkinson dan rekan-rekannya, bersama dengan pernyataan ilmiah American Heart Association tentang materi partikulat dan penyakit kardiovaskular, memberikan kumpulan bukti yang konsisten. Pedoman kualitas udara global WHO (2021) menetapkan tingkat tahunan dan jangka pendek yang direkomendasikan untuk PM2.5 dan PM10.

Debates

Apakah komposisi partikel penting di luar massanya?

Penilaian kesehatan dan standar sebagian besar didasarkan pada massa partikel berdasarkan fraksi ukuran, tetapi bukti menunjukkan bahwa komposisi kimia, sumber, dan fraksi ultrafine mungkin memiliki toksisitas yang berbeda, menimbulkan pertanyaan apakah massa saja sepenuhnya menangkap bahaya tersebut.

Key figures

• C. Arden Pope III
• Robert D. Brook

Seminal works

• pope-2002
• brook-2010
• atkinson-2014

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara PM10 dan PM2.5?

PM10 mengacu pada partikel hingga 10 mikrometer dalam diameter aerodinamis, sedangkan PM2.5 mengacu pada fraksi yang lebih halus hingga 2.5 mikrometer; partikel PM2.5 yang lebih kecil menembus lebih dalam ke paru-paru dan lebih kuat terkait dengan efek kesehatan.

Mengapa materi partikulat dianggap sebagai polutan udara terpenting bagi kesehatan?

Materi partikulat halus adalah polutan yang paling konsisten dikaitkan dalam studi kohort dan deret waktu dengan mortalitas kardiovaskular dan pernapasan, dan menyumbang bagian terbesar dari beban penyakit global yang disebabkan oleh polusi udara.