Raspodela i profil zagađujućih jedinjenja u abiotskim i biotskim matriksima multivarijacionom analizom

Abstract

U okviru disertacije analizirano je prisustvo različitih postojanih zagađujućih materija u abiotskim i biotskim uzorcima iz različitih regiona, uključujući i uzorke zemljišta iz Novog Sada i okolnih naselja, i to zagađujuće materije organskog (policiklične aromatične ugljovodonike, polihlorovane bifenile i organohlorne pesticide) i neorganskog (teški elementi) porekla. Dobijeni rezultati uvršteni su u baze zajedno sa relevantnim podacima iz međunarodnih radova i na taj način formirane su baze koje prevazilaze lokalne interese pojedinačnih istraživanja. Primenom multivarijacionih metoda analize ovakvih baza utvrđen je stepen zagađenosti ispitivanih uzoraka u odnosu na rezultate iz literature, a takođe je razmatrana struktura formiranih multidimenzionalnih baza sa ciljem analize raspodele postojanih zagađujućih jedinjenja u posmatranim matriksima i identifikacije zajedničkih izvora zagađenja. Primenom različitih (matematičkih) predtretmana podataka u bazama, a zatim njihovom analizom izabranim multivarijacionim metodama, izvršena je procena uticaja predtretmana na rezultate i mogućnosti njihove interpretacije, kao i ispitivanje zavisnosti između posmatranih veličina i grupisanje uzoraka. Specifični ciljevi istraživanja su omogućili da se: - utvrde sličnosti i razlike pri korišćenju različitih načina izražavanja analitičkih rezultata (apsolutne vrednosti koncentracije nasuprot relativnih procentualnih udela, tzv. kompozicionih podataka) u okviru baza podataka i pri izdvajanju informacija iz multidimenzionalnih baza primenom multivarijacionih metoda, - utvrdi uticaj različitih načina pripreme (obrade) podataka pre primene multivarijacionih metoda radi dobijanja potpunijih informacija u cilju bolje interpretacije podataka i smanjenja dimenzija baza podataka; - ispitaju regionalne i vremenske razlike i/ili sličnosti između prisustva posmatranih jedinjenja u abiotskim i biotskim matriksima radi uočavanja dominantnih izvora zagađenja u određenim oblastima i vremenskim periodima uz istovremenu karakterizaciju eksperimentalno ispitanih uzoraka u odnosu na uzorke iz drugih regiona. Postignuti rezultati predstavljaju jedinstvene rezultate primene multivarijacionih metoda na bazama sastavljenim od podataka dobijenim u različitim istraživanjima iz sveta o prisustvu postojanih zagađujućih materija u izabranim abiotskim i biotskim uzorcima, doprinoseći tako analizi njihove opšte raspodele.

Presence of different pollutant classes of both organic (polycyclic aromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides) and inorganic origin (heavy elements) were analysed in abiotic and biotic matrices from various regions, including Novi Sad and its surrounding settlements. Obtained results with available data published in the international articles were included in the sets, forming the input matrices to be analysed by chemometric techniques. Analysis of the created sets of data by multivariate approach was performed due to determining pollution level of the investigated samples, as well to elucidate the persistent pollutants distribution and profiles in the selected matrices and to identify the common pollution sources. Using different treatments of a set of input data, influence of these procedures to results was assessed. Specific aims of investigation were: Determination of similarity and differences by using different ways of data expression (apsolute values of concentrations as apposed to relative percent fraction) in interpreration of multidimension data sets on the basis of multivariate statistical approach Determination of different processing of data before multivariate statistical methods due to obtaining adequate information for interpretation of data and reducing a set of original variables Examination of regional and temporal differences and/or similarity among presence of observed compounds in abiotic and biotic matrices due to identification of dominant pollutant sources as well as comparative characterisation of experimantally obtained data in relation to samples from another regions worldwide. Achieved results are unique examples of multivariate methods application on large data sets with results on the occurance of pesistent organic compounds in abiotic and biotic matrices obtained in different studies all over the world.