Caracterización de la contaminación atmosférica debida a aportes antropogénicos y naturales mediante la aplicación de modelos de mixturas finitas, de Markov homogéneos y otras técnicas de minería de datos

Resumen

Son cuantiosos los recursos científicos que se dirigen al estudio de las fuentes de emisión de contaminantes atmosféricos en las áreas urbanas. Este estudio puede ser cuantitativo, determinando la contribución de cada fuente a la contaminación ambiente, o cualitativo, para conocer más sobre la composición de las emisiones que afectan a los residentes en las ciudades. En los países mediterráneos, además, la contaminación causada por fenómenos naturales, como el transporte de polvo desde las regiones áridas del Norte de África, también es de primordial importancia. Entre los instrumentos fundamentales de los que se dispone para medir la contaminación atmosférica, se encuentran las redes de vigilancia de la calidad del aire, integradas por estaciones de medida que se sitúan tanto en ambientes urbanos como en el medio rural, con el fin de determinar e informar sobre la calidad del aire que nos afecta. En las ciudades, algunas de estas estaciones de medida se sitúan en emplazamientos fuera del alcance directo de fuentes de emisión, para determinar la contaminación de fondo urbano, representativa de la exposición a la que la población se expone de forma general. Esta tesis ha tenido como objetivos los siguientes: 1. La caracterización exhaustiva de la contaminación atmosférica en entornos urbanos y rurales empleando la información obtenida de las redes de vigilancia de la calidad del aire, desarrollando para ello una metodología general para la gestión eficiente de las redes de monitorización. 2. Mejorar la metodología existente para la estimación del aporte de polvo transportado por las masas de aire cálido desde las regiones norteafricanas. 3. Comparar los niveles de contaminación atmosférica entre diferentes redes de monitorización urbanas, sin influencia industrial y localización geográfica distinta, proponiendo para ello una metodología con la que caracterizar la contaminación atmosférica ambiental y de fondo. Los resultados de esta tesis, apoyados en cada uno de estos objetivos, están avalados, respectivamente, por las siguientes publicaciones: 1. Gómez-Losada, Á., Lozano-García, A., Pino-Mejías, R., Contreras-González, J. 2014. Finite mixture models to characterize and refine air quality monitoring networks. Science of the Total Environment, 485-486: 292-9. 2. Gómez-Losada, Á.,Pires,J.C.M.,Pino-Mejías,R.2015.Time series clustering for estimating particulate matter contributions and its use in quantifying impacts from deserts. Atmospheric Environment, 117: 271-81. 3. Gómez-Losada, Á., Pires, J.C.M., Pino-Mejías, R. 2016. Characterization of background air pollution exposure in urban environments using a metric based on Hidden Markov Models. Atmospheric Environment, 127: 255-61.