Environmetric approaches to estima te pollution impacts on a coastal area by sediment and river water studies

• Autorzy: Simeonov V. , Simeonova P.

Warianty tytułu

PL

Podejście enwironmetryczne w ocenie wpływu zanieczyszczenia osadu dennego i wód rzecznych na terenach wybrzeża

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An effort is done to demonstrate the opportunities of same environmetric methods like regression analysis, cluster analysis and principal components analysis. Their role for data modeling is stressed and the basic theoretical principles are given. The application of the multivariate statistical methods is illustrated by two major examples: - Assessment of metal pollution based on multivariate statistical modeling of "hot spot" sediments from the Black Sea - Trend study of Kamchia River water quality. In the first part of the study the environmetric approach makes it possible to separate three zones o the marine environment with different level of pollution (Bourgas gulf, Varna gulf and lake buffer zone). Further, the extraction of four latent factors offers a specific interpretation of the possible pollution sources and separates natural from anthropogenic factors, the latter originating from contamination by chemical, oil refinery and steel-work enterprises. In the second part of the study nine sampling sites along Kamchia River were considered as sources for water quality monitoring data. Trends for all determinants are calculated by the use of linear regression analysis and special attention is paid to a specific coastal site. Then five latent factors were extracted from the monitoring data set in order to gain information about same structural characteristics of the set.

PL

Pokazano możliwości jakie stwrzają metody enwironmetryczne: analiza klasterów i analiza głównych składników. Nacisk położono na ich rolę w opracowywaniu danych pomiarowych; podano również ich główne założenia. Zastosowanie statystycznej metody multiwariancji zostało zilustrowane dwoma przykładami: - ocena zanieczyszczenia metalami osadów dennych z Morza Czarnego; - badaniami nad jakości wód rzeki Kamchia. Podejście environmetryczne umożliwiło rozróżnienie trzech stref środowiska morskiego o różnym poziomie zanieczyszczenia (zatoki: Bourgas i Warna oraz strefa buforowa jeziora). Ponadto, wyznaczenie czterech niejawnych czynników daje ścisłą interpretację możliwych źródeł zanieczyszczenia oraz oddziela czynniki naturalne od antropogennych - pochodzących od zanieczyszczeń chemikaliami, ropą naftową z rafinerii i zakładów metalurgicznych. Ponadto, rozważano dziewięć miejsc pobierania próbek wzdłuż rzeki Kamchia jako źródła danych do oceny jakości wody. Zastosowano tu analizę regresji liniowej; specjalną uwagę zwrócono na obszar wybrzeża. Dane monitoringowe opracowano enwironmetrycznie uzyskując informacje o ich strukturze.

Słowa kluczowe

EN

marine sediments; surface water; multivariate statistics; luster analysis; principal components analysis; trend analysis

PL

osady morskie; wody powierzchniowe; statystyka multiwariancji; analiza klasterowa; analiza głównego składnika; analiza trendu

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 8, nr 12
• Strony: 1257--1267
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Simeonov V.

• Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Sofia, "St. KI. Okhridski", 1164 Sofia, J. Bourchier Blvd. 1, Bulgaria.

autor

Simeonova P.

• Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences, 1117 Sofia, Tsarigradsko Chausse Blvd., 72, Bulgaria

Bibliografia

• [1] Environmental Protection Agency, Proceedings of the EPA's Contaminated Sediment Management Strategy Forum. Office of Water, EPA, Washington, DC, 1992.
• [2] National Research Council, Contaminated Marine Systems — Assessment and Remediation, National Academy Press, Washington, DC, 1989.
• [3] Martin J.M. and Whitfield M.: The significance of the river input of chemical elements to the ocean. In: Wang C., Boyle E., Bruland K., Burton J. and Goldberd E. (eds.), Trace metals in Sea Water. Plenum Press, New York 1983.
• [4] DeGroot A., Salomons W. and Allersma E.: Processes affecting heavy metals in estuarine sediments. In: Burton J. and Liss P. (eds.), Estuarine Chemistry, Academic Press, New York 1976.
• [5] Forstner U. and Wittmann G.: Metal Pollution in the Aquatic Environment. Springer, New York 1981.
• [6] Loring D.: Mar. Chem., 1990, 29, 155-168.
• [7] Hanson P., Evans D. and Colby D.: Mar. Environ. Res., 1993, 36, 237-266.
• [8] Daskalakis K. and O'Connor T.: ibid., 1995, 40, 389-398.
• [9] Simeonov V., Stefanov S. and Tsakovski S.: Mikrochim. Acta, 2000, 134, 15-21.
• [10] Einax J., Zwanziger H. and Gneiss S.: Chemometrics in Environmental Analysis. VCH, Weinheim 1997.
• [11] Massart D.L. and Kaufman L.: Interpretation of analytical chemical data by the use of cluster analysis. Wiley, New York 1983.
• [12] Malinowski E.: Factor Analysis in Chemistry. Wiley, New York 1991.
• [13] Draper N. and Smith H.: Applied regression Analysis. Wiley, New York 1981.
• [14] Einax J. and Soldt U.: Chemomet. Intell. Lab. Syst. 1999, 46, 79-91.