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Tipo do documento: Dissertação
Título: Predição de Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn em solos de manguezal poluído no nordeste do Brasil por meio da espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo
Autor: SILVA, Fábia Shirley Ribeiro 
Primeiro orientador: SILVA, Yuri Jacques Agra Bezerra da
Primeiro coorientador: MARQUES, Flávio Adriano
Segundo coorientador: BIONDI, Caroline Miranda
Primeiro membro da banca: NÓBREGA, Gabriel Nuto
Resumo: A espectroscopia de reflectância no infravermelho tem apresentado potencial de uso em estudos ambientais, podendo auxiliar no monitoramento e prevenção de contaminação em diferentes ambientes. Entretanto, sua aplicação em manguezais é escassa, desse modo, mostrando-se como uma alternativa viável para o monitoramento desses ecossistemas vulneráveis a contaminação ambiental. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial da espectroscopia no infravermelho próximo na predição de metais pesados em solos de manguezal no estuário do rio Botafogo-PE. Para isso, foram coletadas amostras na camada de 0-5 cm obtendo-se um total de 61 amostras, em que foram feitas as leituras espectrais na faixa do infravermelho próximo (NIR, 1000-2500 nm). Foram aplicados pré-processamentos nos dados para melhorar a precisão dos modelos, e, foi utilizada a regressão de quadrados mínimos parciais (Partial Least Squares - PLS) para construção dos modelos de predição dos seguintes atributos: teor de argila, teor de MOS, pH, Eh, concentrações de Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, e Zn. A performance dos modelos foi avaliada através da raiz do erro quadrático médio (RMSE), coeficiente de determinação ajustado (R²adj), bias, razão de performance a distância interquartil (RPIQ), coeficiente de correlação de concordância de Lin (CCC), para o conjunto de validação. Os melhores resultados foram obtidos após a aplicação dos seguintes pré-processamentos: Savitzky-Golay (SG) e Multiplicative Scatter Correction (MSC). Os modelos preditivos que apresentaram melhores desempenhos foram: Cr (R2adj = 0,82; RMSE = 6,78; CCC = 0,85; bias = -0,15; RPIQ – 1,4) quando se utilizou o pré-processamento SG, e Pb (R2adj = 0,85; RMSE = 2,35; CCC = 0,85; bias = -0,3; RPIQ = 1,44) quando aplicado o MSC. As variáveis pH e Eh apresentaram os menores desempenhos para ambos pré-processamentos. Os resultados fornecem evidências de que a espectroscopia no infravermelho próximo pode ser usada de forma eficiente para predizer os metais estudados, principalmente Cr e Pb, que apresentaram os melhores resultados, apresentando-se como uma técnica de complementação às análises tradicionais.
Abstract: Infrared reflectance spectroscopy has shown potential for use in environmental studies. It can assist in monitoring and preventing contamination in different environments. However, its application in mangroves is scarce, thus proving to be a viable alternative for monitoring these ecosystems vulnerable to environmental contamination. In this sense, this study aimed to evaluate the potential of near-infrared spectroscopy in predicting heavy metals in mangrove soils in the estuary of the Botafogo-PE River. For this, composite samples were collected in the 0-5 cm depth, obtaining 61 samples, in which spectral readings were taken in the near-infrared range (NIR, 1000-2500 nm). Pre-processing was applied to the data to improve the accuracy of the models, and partial least squares (PLS) regression was used to build the prediction models for the following attributes: clay content, SOM content, pH, Eh, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn concentrations. The performance of the models was evaluated using the root mean square error (RMSE), adjusted coefficient of determination (R²adj), bias, Ratio of Performance to InterQuartiledistance (RPIQ), and Lin's correlation coefficient of agreement (CCC) for the validation set. The best results were obtained after applying the following preprocessing: Savitzky-Golay (SG) and Multiplicative Scatter Correction (MSC). The predictive models that presented the best performances were: Cr (R2adj = 0.82; RMSE = 6.78; CCC = 0.85; bias = -0.15; RPIQ - 1.4) when the SG preprocessing was used, and Pb (R2adj = 0.85; RMSE = 2.35; CCC = 0.85; bias = -0.3; RPIQ = 1.44) when the MSC was applied. The variables pH and Eh showed the lowest performances for both preprocessing. The results provide evidence that near infrared spectroscopy can be used efficiently to predict the studied metals, mainly Cr and Pb, which showed the best results, presenting itself as a technique to complement traditional analyses.
Palavras-chave: Metal pesado
Poluição
Quimioterapia
Qualidade ambiental
Espectroscopia
Solo
Manguezal
Área(s) do CNPq: AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
Citação: SILVA, Fábia Shirley Ribeiro. Predição de Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn em solos de manguezal poluído no nordeste do Brasil por meio da espectroscopia de reflectância no infravermelho próximo. 2022. 46 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8827
Data de defesa: 22-Fev-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência do Solo

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