A Geoestratégica UFG

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS  

CAMPUS CATALÃO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS

Resumo de artigo internacional com o tema Geoestatística Multivariada ou Simulação trazendo aplicação dos métodos em mineração, recursos hídricos ou petróleo & gás

Modelling and mapping spatio-temporal trends of heavy metal accumulation in moss and natural surface monitored 1990-2010 throughout Norway by multivariate generalized linear models and geostatistics

                                                                                                    Issue date: 2014, 12

                                        Journal: Atmospheric Environment

                                                                                   Publisher: Elsevier

                                                               

Gabriel Henrique de Oliveira Araujo

                                                         Prof. Carlos Peters

                                         

Catalão

2016

Sumário

1. Introdução ..............................................................................................04
2. Métodos .................................................................................................05

1. Modelagem estatística .....................................................................05
2. Modelagem de regressão espacial ..................................................06

1. Resultados .............................................................................................07

1. Resultado Chumbo (Pb) ...................................................................08
2. Resultado Cádmio (Cd) ....................................................................11
3. Resultado Mércurio (Hg) ..................................................................13
4. Conclusão ........................................................................................16

Resumo

O estudo em questão explora a relação entre a acumulação de metais pesados nos musgos e no solo e os fatores que isso acarreta. Essa exploração se dá pelo uso da Krigagem Multivariada e da Generalização de Modelos Lineares.

Baseado em dados coletados em 1995, 2000, 2005 e 2010 por toda a Noruega, foi avaliado a correlação estatística de um conjunto de preditores (elevação, precipitação, densidade de diferentes usos dos solos, densidade populacional, propriedades físicas do solo) com a concentração de cádmio (Cd) e mercúrio nos musgos e no solo (variáveis de resposta). Os mapas resultantes dessa avaliação foram usados para investigar quão extenso está essa correlação.

Como resultado, a partir de um conjunto de variáveis, o modelo de deposição atmosférico foi o que apresentou maior correlação com as concentrações de HM no solo e nos musgos. Outros fatores que apareceram relevantes foram: densidade de diferentes usos do solo, elevação e precipitação. A analise dos padrões espaciais de cádmio e mercúrio no intervalo 1995-2005 apontam semelhança, sendo deturpado quando usado um intervalo maior (1995-2010) o qual já apresenta grande diminuição de concentração destes.

Conclui-se que, na Europa em geral, não há grandes estudos sobre a relação da concentração de HM no solo e suas causas, sendo que uma maneira fácil de biomonitorar isto seria através dos musgos, uma vez que analisados traçam padrões espaciais confiáveis destes.

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1. Introdução

Desde 1990, a cada 5 anos a European Moss Surveys(Levantamento de Musgos Europeu) fornece dados sobre a concentração de metais pesados(HM) nos musgos como um biomonitor das deposições atmosféricas. (Harmens et al., 2010). O objetivo principal desse monitoramento é fundamentar cientificamente as medidas de políticas ambientas contra a poluição do ar, sendo que a alta concentração de metais pesadas no ar e sua subsequente bioacumulação acarreta problemas de saúde humana e degradação do ecossistema.

É datado, na Noruega, concentrações de arsénio (As), cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), ferro (Fe), níquel (Ni), chumbo (Pb), vanádio (V) e zinco (Zn) em musgos, de âmbito nacional desde 1977 e concentração de mercúrio (Hg) desde 1990. A rede de dados é feita com 1,5amostras/1000km² e a amostragem é feita por espectrometria de massa com plasma. (Steinnes et al., 2011).

O presente estudo tem por objetivo modelar padrões e dinâmicas de concentrações de HM espaciais no solo em toda a Noruega. Isso foi feito através de técnicas de Krigagem bem estabelecidas (Hengl et al., 2004;. Odeh et al., 1995), com modelos lineares multivariadas generalizados (GLM) (Madsen e Thyregod, 2011; Nelder e Wedderburn, 1972) em vez de modelos de regressão linear simples como base. A correlação estatística de um conjunto de variáveis ​​potenciais de previsão (altitude, precipitação, distribuição de diferentes tipos de uso da terra, a densidade populacional e as propriedades físicas do solo) com variáveis de resposta (concentração de HM no solo superficial e nos musgos) foram avaliadas utilizando GLM. Em seguida, as funções de regressão junto com o Sistema de Informação Geográfico (SIG) foram usados para transformar a informação espacial das variáveis independentes em gráficos (tempo x concentração) e os métodos de krigagem usados para ajustar os mesmos.

1. Métodos

1. Modelagem estatística

 

         Modelos Lineares Generalizados (GLM) são as estatísticas paramétricas que não assumem uma distribuição de erro normal (Madsen and Thyregod, 2011). O método GLM faz uso de testes de máxima verossimilhança em vez de estimadores de mínimos quadrados para avaliar relações estatísticas de variáveis explicativas com variáveis de resposta. Portando, os desvios são os critérios para medir o ajuste de um modelo (Dalgaard, 2002). Ao contrário do modelo linear, o GLM não calcula uma medida direta da variância.