Recerca científica a l’ESO i al Batxillerat:
contaminants i salut
Prof. Dr. Francesc Pérez García
Cap de departament de tecnologia de l’Institut Pompeu Fabra de Martorell
Professor associat de la Universitat de Barcelona (UB)
Ambaixador Scientix
Epidemiologia Ambiental a Catalunya
Flux d'Integració i Anàlisi de Dades Multifont
XPVCA
Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica
XEMA
Xarxa d'Estacions Meteorològiques Automàtiques
SIVIC
Sistema d'Informació per a la Vigilància d'Infeccions
Processament, Neteja i Harmonització
Tractament de nuls, re-mostreig diari, estandardització de codis territorials i ISO 8601.
Base de Dades Conjunta — Escala Diària
Cruce multifont (Merge / Join) relacionat per data i àrea territorial.
Modelització Epidemiològica i DLNM
Patrons temporals amb openair, Riscos Relatius (RR) i Models No Lineals de Retard (DLNM).
XPVCA — Contaminació Atmosfèrica
Què és la XPVCA?
Sistema oficial de la Generalitat de Catalunya encarregat de mesurar la qualitat de l'aire mitjançant estacions automàtiques i manuals distribuïdes pel territori.
Variables i Mesuraments Principals
- PM₁₀ i PM₂.₅: Partícules en suspensió, indicadors clau d'infeccions respiratòries.
- NO₂: Diòxid de Nitrogen, associat al trànsit rodat i emissions urbanes.
- O₃: Ozó Troposfèric, contaminant secundari d'estiu amb alt poder oxidant.
- SO₂ i CO: Emissions industrials i combustions incomplets.
Especificacions Tècniques
| Resolució Temporal | Registres horaris (1 hora) |
|---|---|
| Unitats de Mesura | Micrograms per metre cúbic (µg/m³) |
| Cobertura Geogràfica | Estacions assignades per Codi de Municipi i Comarca |
XEMA — Dades Meteorològiques
Què és la XEMA?
Xarxa d'Estacions Meteorològiques Automàtiques gestionada per Meteocat que monitora contínuament les condicions atmosfèriques a temps real.
Variables Climàtiques Clau
- Temperatura (°C): Variable de confusió fonamental en epidemiologia.
- Humitat Relativa (%): Afecta la persistència i viabilitat dels aerosols virals.
- Velocitat del Vent (m/s): Determina la dispersió o acumulació local de contaminants.
- Precipitació Acumulada (mm): Efecte de rentat de l'atmosfera (rainout).
Especificacions Tècniques
| Resolució Temporal | Dades semihoràries (cada 30 minuts) |
|---|---|
| Infraestructura | Més de 180 estacions automàtiques equipades amb sensors homologats |
SIVIC — Vigilància d'Infeccions Sanitàries
Què és el SIVIC?
Sistema d'Informació per a la Vigilància d'Infeccions a Catalunya. Integra la vigilància epidemiològica de les Infeccions Respiratòries Agudes (IRA).
Indicadors Sanitaris Monitorats
- Grip (Virus Influenza): Diagnòstics clínics i confirmacions microbiològiques.
- COVID-19 (SARS-CoV-2): Casos notificats i taxa d'incidència acumulada.
- Virus Respiratori Sincitial (VRS): Causant principal de bronquiolitis infantil.
- Pneumònies Comunitàries: Registres diagnòstics en Atenció Primària (CAP).
Especificacions Tècniques
| Resolució Temporal | Incidència diària i agrupat setmanal epidemiològic |
|---|---|
| Escala Territorial | Àrees Bàsiques de Salut (ABS), Regions Sanitàries i Municipis |
Processament, Neteja i Harmonització
Passos de l'Harmonització
- Depuració de Nuls i Atípics: Imputació o filtratge de valors erronis/mancants (NA).
- Agregació Temporal Diària:
- Contaminació: Mitjana diària de 24h (PM₁₀, NO₂) o màxim diari de 8h (O₃).
- Meteorologia: Mitjana diària de T° i Humitat, suma de precipitació.
- Salut: Suma diària de nous casos registrats.
- Normalització ISO 8601: Conversió al format de data unificat
YYYY-MM-DD. - Enllaç Territorial: Mapeig espacial entre estacions de mesura i Àrees Bàsiques de Salut (ABS).
Base de Dades Conjunta — Escala Diària
Vista Esquematitzada de la Taula final
Cruce multifont (Merge / Join) relacionat per data i àrea territorial, llista per a modelització estadística.
| Data | Territori (ABS) | PM₁₀ (µg/m³) | NO₂ (µg/m³) | Temp (°C) | Casos Grip |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024-01-15 | ABS-001 | 32.4 | 41.2 | 6.8 | 14 |
| 2024-01-16 | ABS-001 | 28.1 | 38.5 | 7.2 | 18 |
| 2024-01-17 | ABS-001 | 35.0 | 44.1 | 5.9 | 22 |
Modelització Epidemiològica i DLNM
Anàlisi Exploratòria Temporal (openair)
Ús de funcions com timeVariation() i calendarPlot() per a identificar estacionalitats i episodis de contaminació elevada.
Models DLNM (Distributed Lag Non-Linear Models)
- Efectes Retardats (Lags 0–14 dies): Avalua l'impacte d'un pic de contaminació al cap de diversos dies.
- Risc Relatiu (RR): Quantifica l'increment del risc de delicats sanitaris per increment de contaminació.
Distribució de Contaminants
Sèries Temporals de Casos
