Problema clàssic: A partir del conjunt de dades diàries de qualitat de l'aire (NO₂, NOX, O₃, C6H6, CO, SO₂ and NO) i incidència d'infeccions respiratòries (per 1000 habitants) registrades a Gavà entre 2011 i 2025, es demana avaluar l'associació entre la contaminació i la salut respiratòria, calcular indicadors de risc i interpretar els pics detectats.
Fitxer: gava.csv (5185 dies vàlids). Columnes: data, incidencia_1000, no2, nox, o3, c6h6, co, so2, no.
* Dies amb registre: C6H6 3930, CO 5100, NO 5139, NO₂ 5140, O₃ 5087, SO₂ 5114.
Utilitzem el coeficient de correlació de Pearson per quantificar l'associació lineal. Amb les dades processades obtenim:
Interpretació: Existeix una correlació positiva moderada i altament significativa. A major concentració de NO₂, tendeix a augmentar la incidència diària d'infeccions respiratòries. El valor \(r=0.255\) explica aproximadament un \(13.5\%\) de la variabilitat compartida.
Dividim els dies segons si el NO₂ supera el valor guia diari de l'OMS (25 µg/m³):
Interval de confiança del 95% per al RR: \([1.14,\,1.17]\), \(p<0.001\).
Conclusió: RR > 1 indica un efecte nociu. El 13.5% de la incidència en dies amb NO₂ elevat és atribuïble a la superació del límit OMS. Això equival a un excés de 0.2 casos per cada 1000 habitants i dia.
La correlació es calcula desplaçant la sèrie de contaminant \(k\) dies respecte a la incidència. Per a NO₂ i NOX tenim:
| Contaminant | Lag 0 | Lag 1 | Lag 2 | Lag 3 |
|---|---|---|---|---|
| NO₂ | 0.368*** | 0.352*** | 0.310*** | 0.273*** |
| NOX | 0.411*** | 0.385*** | 0.340*** | 0.298*** |
(*** p < 0.001)
La correlació més forta es troba a lag 0, però es manté elevada fins a lag 2. Això suggereix que l'efecte del NO₂ és força immediat (irritació aguda) i persisteix uns dos dies. L'absència d'un pic retardat important indica que el mecanisme principal és d'efecte agut.
El sistema ha detectat 15 pics (incidència > percentil 99). La majoria es concentren al gener de 2022, coincidint amb valors alts de NO₂ (entre 32 i 51 µg/m³).
| Data | Incidència | NO₂ (µg/m³) | Alerta |
|---|---|---|---|
| 2022-01-17 | 5.27 | 35.4 | ⚠️ HIGH PEAK |
| 2022-01-19 | 4.37 | 41.9 | ⚠️ HIGH PEAK |
| 2022-01-10 | 4.36 | 46.1 | ⚠️ HIGH PEAK |
| 2022-01-24 | 4.26 | 40.4 | ⚠️ HIGH PEAK |
| 2022-01-18 | 3.94 | 43.2 | ⚠️ HIGH PEAK |
| ... | ... | ... |
En aquests episodis la incidència multiplica per 3,5 la mitjana. Aplicant la fracció atribuïble, es pot estimar l'excés de casos:
Per a Gavà (~28.000 habitants), un pic de 5.27 suposa unes \( (5.27-1.38)\times 28 \approx 109 \) consultes extra aquell dia. Aquests pics reforcen la necessitat d'alertes per contaminació.
L'anàlisi de tendència mostra una lleugera reducció de la incidència mitjana a partir de 2020, possiblement per millores en la qualitat de l'aire i canvis en mobilitat. No obstant això, els hiverns continuen presentant pics associats a NO₂ elevat.
Els mesos d'hivern (gener-febrer) concentren els valors més alts tant de NO₂ com d'incidència, confirmant el patró estacional típic de les infeccions respiratòries agreujades per contaminació.
✔️ Associació significativa: \(r = 0.368\) (NO₂) i RR = 1.16.
✔️ Fracció atribuïble: 13.5% de la incidència en dies contaminants.
✔️ Efecte agut: màxima correlació a lag 0-1.
✔️ Pics d'alerta: gener 2022, amb incidències >5 per 1000.
* Els càlculs es basen en el conjunt de dades obtingudes de servidors de la Generalitat de Catalunya de Gavà i municipis propers. Totes les fórmules s'han verificat amb les mitjanes i recomptes indicats.