Aplicación de Análisis Multivariado y Redes Neurales Artificiales al estudio de la distribución de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos asociados a material particulado en aire

• MARINO D., MASSOLO L, MUELLER A, HERBARTH O,CASTRO E.A Y RONCO AE

Mar del Plata, Argentina

Congreso; V Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental; 2008

Sociedad Iberoamericana de Física y Química Ambiental

RESUMEN: Los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) son Compuestos Orgánicos formados en procesos de combustión de origen natural y antrópico. Los HAPs y otros compuestos se asocian a las partículas formando aerosoles atmosféricos. [1] En monitoreos ambientales realizados en la ciudad de La Plata, Argentina, y de Leipzig, Alemania, durante los años 2000-2003 se cuantificaron los 16 HAPs de la US-EPA asociados a partículas [2,3]. Se plantea como objetivo del trabajo aplicar análisis multivariado de datos: Análisis de Componentes Principales (PCA) y Análisis de Discriminantes (DA) para encontrar las relaciones entre las distribuciones de concentración de HAPs y las fuentes de emisión y su influencia en el “fingerprint” de cada región geográfica estudiada, a su vez se aplican sobre los mismos conjuntos de datos algoritmos de redes neurales artificiales (ANN), con el mismo objetivo, y se comparan los resultados obtenidos por ambas metodologías de cálculo. Para ello se utilizan como variables métricas los 2048 valores de concentraciones de los compuestos individuales expresadas en microgramos del analito en el metro cúbico de aire y 2048 valores de concentraciones de los compuestos individuales expresadas en microgramos de cada analito/mg de partículas. Fueron clasificados y organizados según distintas variables no métricas: ciudad, sitio de muestreo, años de muestreo, estacionalidad climática y tamaño de partículas asociados (gruesa 10-3 µm, media: 3-0,49 µm  y fina < 0,49 µm). El análisis particular de cada sitio muestra para La Plata Urbana e Industrial el predominio de Criseno (uso Diesel) y en La Plata Rural es el BbFl (quema de madera), en Leipzig Urbana el BaA (quema de carbones ) y Naftaleno (uso de gas natural),y en Leipzig rural dominan BkF (quema de carbones )e Indeno (uso de Gasolina). Los resultados obtenidos por PCA y DA  son en la mayoría de los casos iguales a los obtenidos por ANN. 1) L. C. Marr, T. W. Kirchstetter, and R. A. Harley  “Characterization of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Motor Vehicle Fuels and Exhaust Emissions” Environ. Sci. Technol., 33 (18), 3091, 1999 2) M Rehwagen, A Müller, L Massolo, O Herbarth1, A Ronco. Polycyclic aromatic hydrocarbons associated with particles in ambient air from urban and industrial areas. Science of the Total Environment, 348:199-2005 3) G. Fang, Y. Wu, C. Chang and T. Ho. A study of polycyclic aromatic hydrocarbons concentrations and source identifications by methods of diagnostic ratio and principal component analysis at Taichung chemical Harbor near Taiwan Strait. Chemosphere,V 64, 7 Pages 1233, 2006