Análisis espacio-temporal de las concentraciones de distintos contaminantes

Abstract

En este trabajo hemos estudiado las distribuciones y concentraciones anuales y mensuales del NO2, O3, PM10 y PM2,5 en Inglaterra y Gales en el período 2007-2011. Para ello, hemos utilizado los datos dispuestos por la Medical & Environmental Data Mash-up Infrastructure project, que tiene me- dias anuales y diarias con una resolución espacial de un kilómetro cuadrado para cada contaminante estudiado.

Con los datos de media diaria, hemos aplicado algoritmos para calcular la media mensual para cada localización. Dado que los datos anuales ya tienen la media anual para cada localización, no ha habido necesidad de aplicarle algoritmos.

Para analizar las distribuciones y concentraciones mensuales, hemos representado diagramas de violín de la media mensual de todas las localizaciones por año de cada contaminante. También hemos representado mapas de contorno de las concentraciones de cada uno en el territorio de Inglaterra y Gales.

Para analizar las distribuciones y concentraciones anuales, hemos representado diagramas de caja y bigotes de la media anual de todas las localizaciones de cada contaminante y mapas de contorno de las concentraciones de cada uno en el territorio de Inglaterra y Gales. También hemos representado histogramas y sus suavizados de la concentración de cada contaminante y hemos calculado el porcen- taje de territorio afectado por concentraciones por encima de los valores límites establecidos por la Organización Mundial de la Salud y por la Unión Europea.

Mediante estos análisis hemos visto que, en general para el período 2007-2011, la concentración de cada contaminante suele presentar máximos en determinadas estaciones del año, que para el NO2 suele haber una mayor concentración en casi la mayor parte de Inglaterra (salvo el norte) y que para el PM10 y PM2,5 el oeste del territorio de Inglaterra y Gales tiene mayor concentración que el este. Del mismo modo, la media anual de concentración de NO2 en algunas ciudades superó el valor límite establecido por la Organización Mundial de la Salud y la Unión Europea, mientras que la media anual de concentración del PM2,5 superó en casi la totalidad del territorio el valor límite establecido por la Organización Mundial de la Salud.

In this work we have studied the annual and monthly distributions and concentrations of NO2, O3, PM10 and PM2,5 in England and Wales in the period 2007-2011. For that, we have used the data provided by the Medical & Environmental Data Mash-up Infrastructure project, which has annual and daily means with a spatial resolution of one square kilometer for all the pollutants studied.

With the daily mean data, we have applicated algorithms to compute the monthly mean for each location. Since the annual data already have the annual mean for every location, there was no need to apply algorithms to it.

To analyse the monthly distributions and concentrations, we have plotted violin plots of the onthly mean concentrations of every location per year of each pollutant. We have also depicted contour maps of the concentrations of each pollutant in the territory of England and Wales. To analyse the annual distributions and concentrations, we have plotted boxplots of the annual mean concentrations of every location of each pollutant and the contour maps of the concentrations of each pollutant in the territory of England and Wales. We have also depicted histograms and their density smoothing of the concentration of each pollutant and calculated the percentage of the territory which is affected by concentrations over the value limits stablished by theWorld Health Organization and the Europe Union. By performing these analysis we have concluded that, in general for the period 2007-2011, each pollutant’s concentration tends to present maximums in particular seasons through the year, that NO2 tends to be more concentrated in almost all England’s territory (except for the north) and that PM10 and PM2;5 concentrations tend to be more concentrated in the west of England and Wale’s territory. Furthermore, the mean annual concentration of NO2 in some cities surpassed the World Health Organization and European Union’s limit value, and the mean annual concentration of PM2;5 surpassed in almost the whole territory the World Health Organization’s limit value.