Perfil geográfico multivariado da água consumida no município de Botucatu

Abstract

The following research involved some physical-chemical and bacteriological parameters that play a important role in the study of water quality by collecting daily samples from different neighborhoods in Botucatu city – SP, from the period of 2007 to 2011. The multivariate data analysis, specifically the Cluster Analysis and Principal Components Analysis was used to describe the profile of water quality of the city neighborhoods. To accomplish Cluster Analysis we used the Euclidean distance to find the similarity between the response profiles, which is the most used metric when data are quantitative, and the hierarchical method of Ward as clustering method, which produces heterogeneous clusters. Principal Components Analysis was used for achieving the reduction of the parametric space and afterward using the descriptors axes of the new data system for arranging water quality per neighborhoods, verifying the association between two used procedures. The results of cluster analysis defined the geographic profile of the water quality constituted of five groups of similarity, respectively, by 13,2, 7, 39 and 15 neighborhoods. The neighborhoods in each group were distributed according to the 4 positions of the city and the average profile of the responses of all groups were very similar to the standards of water quality established by the Brazilian Law no518, of March, 2004. The Analysis of Principal Components selected the first three components that were used to obtain the Euclidean distances of neighborhoods responses in relation to the origin of the new system. Thus, it was possible to perform the arrangement of the points (neighborhoods) according to the values of physico-chemical and bacteriological parameters

Considerou-se, na presente pesquisa, parâmetros físico-químicos e bacteriológicos ponderados como determinantes de estudo para a qualidade da água com coletas diárias de amostras em diversos bairros do município de Botucatu – SP, no período de 2007 a 2011. Para descrever o perfil da qualidade da água dos bairros, utilizou-se a técnica de análise multivariada de dados, especificamente a Análise de Agrupamento e Análise de Componentes Principais. A primeira empregou como indicador de similaridade entre os perfis de respostas dos bairros a distância euclidiana, queé a métrica mais utilizada quando os dados são quantitativos e, como algoritmo de agrupamento, o método hierárquico de Ward, que tem como objetivo produzir agrupamentos mais heterogêneos quanto possíveis. A Análise de Componentes Principais foi utilizada com o objetivo de realizar a redução do espaço paramétrico e, posteriormente, utilizar os eixos descritores do novo sistema de dados para a ordenação da qualidade da água por bairros e verificar a associação entre os dois procedimentos empregados. Os resultados obtidos pela análise de agrupamentos definiram o perfil geográfico da qualidade da água, constituído por cinco grupos de similaridade, formados respectivamente, por 13, 2, 7, 39 e 15 bairros. Os bairros em cada um dos grupos estavam praticamente distribuídos nos quatro pontos cardeais do município e os perfis médios de resposta de todos os grupos encontraram-se quase que totalmente em concordância com o padrão de qualidade da água, estabelecido pela Portaria no518, de marçoo de 2004. Já a Análise de Componentes Principais selecionou os três primeiros componentes que foram utilizados para obter as distâncias euclidianas das respostas dos bairros em relação à origem do novo sistema. Desta forma, foi possível realizar a ordenação dos pontos (bairros) de acordo com os ...