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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Barcellos, Edilton de Souza
Título: Quimiometria Aplicada à Poluição Atmosférica: Uma Metodologia para Identificação de Fontes
Ano: 2003
Orientadora: Profa. Dra. Márcia Miguel Castro Ferreira
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Fontes poluição atmosférica, PCA, PARAFAC, Tucker
Resumo: Essa tese tem por objetivo a identificação das principais fontes de poluição atmosférica na região metropolitana de São Paulo (RMSP) no período de 1996 a 1999. Os dados para a sua realização foram fornecidos pela Companhia de Saneamento Básico de São Paulo (CETESB) registrados pelas estações de medição de sua rede telemétrica. Esses dados constituem-se principalmente de espécies químicas emitidas por fontes automotivas e industriais. Para identificar tais fontes de emissão buscou-se encontrar perfis capazes de "denunciar" a presença constante de poluentes na atmosfera com certa regularidade de emissão. Com isto em mente procurou-se concentrar a atenção nas variações sistemáticas presentes nos dados, de modo que estas pudessem emergir. Assim a metodologia desenvolvida envolveu a construção de estruturas que pudessem ser submetidas a adequados métodos e modelos de análise multivariada criteriosamente selecionados. Tais arranjos, quando em dois modos (matrizes) submetidas à análise de componentes principais (PCA), forneceram as variações sistemáticas para os poluentes individualmente, com periodicidade diária, enquanto aquelas de ordem superior (três modos ou mais) revelaram as variações sistemáticas diárias e semanais. Foi possível identificar, através do modelo PARAFAC, os poluentes primários e os secundários, enquanto o modelo Tucker3 forneceu, através da combinação linear de fatores abstratos obtidos por orientação apropriada do seu nécleo, o perfil de acumulação de poluentes na baixa troposfera. Adicionalmente, alguns poluentes-chave foram acomodados três ciclos, com reflexos na orientação de vias preferenciais para os mecanismos, e na estimativa da quantidade de ozônio formado. O centro da tese reside, todavia, no desenvolvimento da metodologia, a qual foi capaz de orientar adequadamente a construção de estruturas e a seleção de modelos apropriados de ajuste aos dados, permitindo identificar as principais fontes de emissão de poluentes, emprestando visibilidade a todo um conjunto de reações químicas que ocorrem na atmosfera.
Abstract: The aim of this thesis is the identification of the main sources of atmospheric pollution in the São Paulo metropolitan area since 1996 to 1999. The data used was kindly provided by the Sanitation Department of the State of São Paulo - CETESB. The data consists of concentration measurements made by the company´s telemetric network. Based on the fact that the pollutants are emitted with regularity, and have a characteristic profile, we have searched for such systematic variations. Thus the methodology encompasses the construction of structures to be submitted to adequate and critically selected multivariate analysis methods and models. Such arrays, when in two modes, were submitted to a principal component analysis (PCA), giving the daily systematic variations for each pollutant individually, while the multimode arrays (three modes or more) showed the daily and weekly systematic variations. Primary and secondary pollutants were identified by PARAFAC model, while the Tucker model gave us the accumulation profiles of the pollutants in the low troposphere, through the linear combination of their abstract factors by adequate orientation of its core. Additionally, the key pollutants were accomodated into three cycles with repercussion in the orientation of the preferential ways for the mechanisms, and in the ozone quantity formed. The central edge of the thesis is, however, the development of the methodology, which was able to guide the construction of the structures and selection of adequate models to fit the data, and identify the sources of pollutants emission, giving light to set of chemical reactions occurring in the atmosphere.
Arquivo (Texto Completo): vtls000317480.pdf ( tamanho: 19,5MB )

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