Aquesta tesis es centra en descriure els nivells de la fitotoxicitat de l'O3 a Catalunya. En un primer bloc vam descriure els patrons temporals i espacials d'aquesta fitotoxicitat, i en un segon bloc vam estudiar quines són les causes que la produeixen des d'una perspectiva ecofisiologica.1.Seguiment de la fitotoxicitat de l'O3 en zones rurals de CatalunyaEs van estudiar les variacions geogràfiques, estacionals i anuals en la taxa de dany en plantes de tabac (Nicotiana tabacum Bel-W3) i les seves relacions amb les condicions meteorològiques. Tant les concentracions d'ozó com els danys foliars van ser màxims al final de la primavera/principis d'estiu. Les concentracions més altes del contaminant es van detectar a la costa, però es van detectar majors sensibilitats a la toxicitat de l'O3 a les estacions de muntanya. Les concentracions d'O3 presentaven bones correlacions amb el dany foliar. Malgrat això els danys observats presentaven una amplia variança en la resposta a escala local, de manera que només un 11 % era explicat per l'O3. La resposta de les plantes de tabac a les concentracions d'O3 i per tant la seva capacitat com a bioindicadors depenia de les condicions ambientals, principalment d'aquelles que afecten al comportament estomàtic com ara el VPD. La integració i categorització dels valors de dany foliar obtinguts arreu del territori i dels anys de seguiment va mostrar una forta relació (99 % de la variança) amb les concentracions d'O3 expressades com valors d'AOT20. Així, i a escala regional N. tabacum cv. Bel-W3 es va mostrar com un bon bioindicador de les concentracions d'O3.Tenint en compte els resultats obtinguts de la resposta d'aquesta espècie, proposem el valor d' AOT40 (concentració d'O3 acumulada per sobre del llindar de 40 ppbv en condicions diürnes) de 1.28 ppmv·h acumulat per períodes quinzenals, com un llindar a partir del qual podrien produir-se danys en espècies sensibles a Catalunya.2. Respostes ecofisiològiques a l'O3 De l'exposició de Quercus ilex subsp. ilex, Quercus ilex subsp. Ballota, Olea europaea cv. sylvestris i Ceratonia siliqua a diferents concentracions d'O3 en condicions controlades (OTC) es varen observar diferents efectes de l'O3 sobre l'ecofisiologia d'aquestes espècies. Durant el segon any d'exposició l'eficiència fotoquímica màxima, Fv/Fm, va decréixer en les plantes fumigades especialment en els períodes més estressants en els sistemes mediterranis (hivern i estiu). En canvi durant el primer any d'exposició sí que es va observar un increment en el d13C en dos de les espècies estudiades, un increment que es va mantenir en el segon any només en C. siliqua. Totes les espècies estudiades van presentar reduccions en el contingut de clorofil·la durant el primer any d'exposició, però aquest efecte no es va mantenir durant el segon any. Les elevades concentracions d'O3 van produir canvis en les característiques anatòmiques i morfològiques de les fulles d'algunes espècies, especialment en el LMA (massa foliar per unitat d'àrea específica) i el gruix del mesòfil. Durant el segon any d'exposició es van detectar disminucions en el contingut de N i un increment en d15N en totes les espècies, segurament provocat per un canvi en el patró de retranslocació lligat a una acceleració en la senescència. Els resultats mostren una gradació en la sensibilitat a l' O3 segons l'espècie. Les dues subespècies de Q. ilex van presentar la major sensibilitat a l'O3 ja que, a concentracions ambientals l'O3 va produir canvis en les concentracions de N, de d15N, de clorofil·la, en l'àrea foliar, en LMA i la biomassa. Tot i així, sota condicions de fumigació C. siliqua es va presentar una disminució del 24%, seguida de les dues subespècies de Q. ilex (12-17%) i d'O. europaea (ns). / These thesis is focused in the ozone phytotoxicity levels in Catalonia. In a first block we have make a temporal and spatial description of ozone phytotoxicity levels in Catalonia and in a second block we have studied what causes it below an ecophysiological perspective. 1. Ozone phytotoxicity levels in CataloniaThe ozone (O3) phytotoxicity in rural areas of Catalonia (N.E. Spain) and the biomonitoring capacity of Bel-W3 tobacco (Nicotiana tabacum) cultivars were assessed by determining the percentage of leaf area injured by ozone in plants of this cultivar exposed from spring to autumn since 1995 to 1999. The study was conducted simultaneously on nine field sites where ground level ozone concentrations and meteorological parameters were continuously monitored. Geographical, seasonal and annual variations of ozone damage rate and their links with meteorological conditions were studied. Ozone concentrations and leaf damage increased at the end of spring and the beginning of summer. Coastal sites generally presented higher O3 concentrations than inland and mountain sites. These mountain sites were the most sensitive ones to ozone toxicity. The ozone concentrations correlated well with ozone injury. However, at this local scale the ozone levels did not fully account for all the observed injury (only 11%). The response of tobacco plants to ozone concentrations and therefore its biomonitoring capacity depended also on different environmental conditions, mainly those linked to stomatal behaviour such as VPD. The categorisation of leaf damage in 10% intervals and its averaging throughout the whole study period and the whole region, strongly improved (99% of variance accounted) the relationship with ozone concentrations expressed as AOT20 (accumulated over a cut off of 20 ppbv). Nicotiana tabacum cv. Bel-W3 is thus a very good biomonitor of ozone concentrations in the long term at the regional scale. Taking into account the phytotoxical response of this sensitive tobacco cultivar, we propose the 1.28 ppmv·h biweekly AOT40 (with a solar radiation threshold of 50 W m-2) as a damage threshold level for sensitive species. 2. Ecophysiologycal Ozone effects in four Mediterranean taxa.Four Mediterranean tree taxa: Quercus ilex subsp. ilex, Quercus ilex subsp. ballota, Olea europaea and Ceratonia siliqua, were exposed to different ozone (O3) concentrations in open top chambers (OTCs) during two years. Three treatments were applied: charcoal-filtered air (CF), non-filtered air (NF) and non-filtered air plus 40 ppbv of O3 (NF+). The photochemical maximal efficiency, Fv/Fm, decreased in NF+ plants during the second year of exposure, especially during the most stressful Mediterranean seasons (winter and summer). An increase of _13C was found in three of the four studied species during the first year of exposure. This finding was only maintained in C. siliqua during the second year. Decreases in the chlorophyll content were detected during the first year of fumigations in all the studied species, but not during the second year. The NF+ treatment induced changes in foliar anatomical characteristics, especially in LMA (leaf mass area) and spongy parenchyma thickness, which increased in some species. A reduction in N content and an increase in d15N were found in all species during the second year when exposed in the NF+ OTCs, suggesting a change in their retranslocation pattern linked to an acceleration of leaf senescence, as also indicated by the above mentioned biochemical and anatomical foliar changes. The two Q. ilex subspecies were the most sensitive species since the changes in N concentration, d15N, chlorophyll, leaf area, LMA and biomass occurred at ambient O3 concentrations. However, C. siliqua was the most responsive species (24% biomass reduction) when exposed to the NF+ treatment, followed by the two Q. ilex subspecies (12-17%) and O. europaea (ns).

En la actualidad existe una preocupación creciente en lo concerniente a los problemas medioambientales provocados por la actividad humana y en cómo estos problemas pueden afectar a nuestra salud. Uno de los problemas medioambientales más acuciantes es la creciente presencia de gases contaminantes en la atmósfera, y la investigación en este campo trata de determinar tanto las especies que son perjudiciales como las concentraciones a partir de las cuales son nocivas. Por lo que a este último punto se refiere, las legislaciones medioambientales son cada vez más restrictivas respecto a las concentraciones máximas permitidas, por lo que se necesitan materiales capaces de detectar concentraciones de gases contaminantes cada vez más pequeñas. Y no tan sólo eso sino que, además, sean de coste moderado para permitir un uso particular de ellos. Es en este contexto en el que se enmarca esta tesis, que trata del estudio de nuevos materiales que permitan la detección de gases nocivos como el monóxido de carbono o el metano a bajas concentraciones y a un coste menor que los actuales materiales, permitiendo la comercialización de estos detectores a escala masiva.Uno de los materiales más estudiado por lo que a este tipo de materiales se refiere es el SnO2. Para optimizar la detección de este tipo de gases por parte de este material, uno de los procesos cruciales consiste en la adición de pequeñas cantidades de metales. Esta adición y, por tanto, las características de estos materiales como detectores de gases depende del método usado. En este trabajo se estudia un nuevo método de adición de metales sobre SnO2 basado en una reacción electroquímica espontánea que añade estos metales en forma de partículas nanométricas sobre este material, lo que constituye una característica fundamental para optimizar la detección de gases. El método constituye, por tanto, una interesante alternativa a otros métodos usados en la actualidad, con el importante añadido de ser un método de bajo coste y fácilmente implementable a escala industrial.Por otro lado, en este trabajo también se ha empezado el estudio electroquímico de las reacciones de oxidación y reducción del estaño. El objetivo final de este estudio es la formación electroquímica de una capa de SnO2 de propiedades perfectamente controlables de manera que, al poner esta capa en contacto con un cierto gas, se pueda medir la influencia del gas en estas propiedades y, por tanto, desarrollar sensores electroquímicos de gases. Más aún, lo que se pretende es estudiar en condiciones realistas los mecanismos de intercambio electrónico implicados en la detección de gases para entender estos procesos. Es por ello que se ha empezado el estudio electroquímico del monocristal de Sn (100) y, como primer paso de este estudio, se ha desarrollado un proceso químico de preparación de la superficie de este monocristal que también se puede aplicar al policristal de estaño. Este proceso mejora sensiblemente los procesos usados hasta la fecha ya que disminuye considerablemente la contaminación en la superficie y, además, es capaz, en el caso del monocristal, de preparar superfies atómicamente planas siendo, por su sencillez y resultados, un método ideal para preparar estas superficies y efectuar estudios mecanísticos en este sistema.

La finalitat d'aquest treball ha estat l'estudi i caracterització dels components inorgànics de l'aerosol en una àrea urbana que ha estat la de Sant Adrià de Besòs.Hom ha procedit a posar a punt un mètode analític per cromatografia liquida de bescanvi iònic per tal de poder determinar els anions inorgànics presents a l'atmosfera.Aquest mètode utilitza només una columna separadora de bescanvi iònic i detector ultraviolat, i permet determinar simultàniament els anions clorur, bromur nitrito i nitrat per fotometria directa, i clorur, nitrat i sulfat per fotometria indirecta, i arribar a límits de detecció entre 1 i 5 ppb, excepte per al sulfat, que té un límit de detecció de 100 ppb. El desenvolupament del mètode analític conté la comparació entre diverses columnes, diversos eluents i diferents tipus de detecció ultraviolada i l'estudi de la linealitat, la desviació estàndard i la sensibilitat del mètode. Aquest mètode permet determinar els anions majoritaris i minoritaris de l'aerosol utilitzant els dos tipus de fotometria directa i indirecta, ja que ambdós mètodes són perfectament compatibles.Un cop optimitzat el mètode analític per a la determinación dels anions inorgànics, s'ha palesat la possibilitat de determinar els metalls per espectroscòpia d'emissió per plasma. Com que aquest mètode és prou conegut per a la determinació de metalls, només s'ha comprovat la no existència d'interferències i la linealitat de les rectes dins del rang de concentració en què es troben els metalls a l'atmosfera. Els metalls analitzats han estat: Zn, Pb, Ni, Mn, Fe, V, Ca i Al. Aquests metalls són elements traçadors de fonts emissores contaminants. El mètode permet arribar a límits de detecció entre 1 i 10 ppb, la qual cosa fa que sigui una tècnica adequada per a aquest tipus d'estudi.Seguidament hom ha procedit a la comparació de diferents tipus de filtres i captadors per optimitzar la presa de mostres tenint en compte les espècies que cal estudiar. El mètode de captació utilitzat ha estat amb captadors d'alt volum Sierra Misco i filtres de membrana Millipore de 20 x 25 cm.L'etapa següent ha estat l'extracció de les partícules del filtre comparant-la amb mètodes estàndard. El procediment més adequat per a l'extracció de metalls de les partícules dels filtres resulta ser la digestió àcida amb àcid clorhídric i nítric durant dues hores. Per a l'extracció dels anions hom ha utilitzat aigua en ebullició durant mitja hora. La recuperació de les espècies presents en forma de partícules ve reforçada per l'homogeneïtat trobada al filtre.Hom ha realitzat l'anàlisi de partícules atmosfèriques a Sant Adrià de Besòs durant vuit setmanes, repartides en les quatre estacions de l'any.Un cop obtingudes les matrius de dades per a les vuit setmanes, s'ha aplicat l'anàlisi factorial com a model de receptor per a l'anàlisi quimiomètrica dels resultats de les mostres de Sant Adrià de Besòs durant el període de juny de 1986 a abril de 1987. Això s'ha fet per tal de conèixer les fonts contaminants i els percentatges de col·laboració de cada una de les fonts. Hem trobat sis fonts contaminants emissores: el sòl, el tràfic, el nitrat i el sulfat, el gas-oil, l'aerosol marí i les emissions d'aceries o d'incineradors.Com que un dels problemes més importants en la captació d'anions inorgànics és la formació d'artefactes, s'han comparat dos tipus de presa de mostres, amb i sense separació prèvia dels gasos presents a l'atmosfera.Aquest estudi ha estat realitzat al Departament de Química Inorgànica de la Universitat de Dortmund, ja que aquí no era possible d'aconseguir l'equip adient. Hem constatat diferències en els valors obtinguts durant la captació de clorurs i nitrats causats per la formació d'artefactes, pèrdues per volatilitat o col·lapsament del filtre. S'ha comprovat que la tècnica dels separadors de gasos o "denuders" permet assegurar valors fiables per al contingut d'aquests dos anions a les partícules. El contingut de sulfats no presentava diferències amb el mètode de captación sense "denuders" amb filtres Nucleopore. S'ha verificat també la formació d'artefactes de sulfit.Finalment s'ha aplicat el mètode optimitzat de l'anàlisi dels anions inorgànics a la deteminació d'anions separats en un impactador en cascada de baix volum, el qual necessita d'una anàlisi molt sensible per als components minoritaris de l'aerosol. Aquesta presa de mostres amb impactador en cascada també ha estat realitzada a Dortmund. Hom ha verificat que els anions bromur, nitrat I sulfat es troben principalment a la fracció més fina de l'aerosol mentre que el clorur presenta diferències. / The purpose of this work is to study and characterize the inorganic components of the aerosols in a built-up urban area that of Sant Adrià de Besòs.Determination of the inorganic anions chloride, bromide, nitrate and sulphate was undertaken by using the ion exchange liquid chromatography technique, which was optimized .in our laboratory. The detection method used was that of the ultraviolet, using bath direct and indirect photometry.Determination of the metals Zn, Pb, Ni, Mn, Fe, V, Ca and Al was carried out with inductively coupled plasma.We optimized the sampling technique by varying different kinds of filters and samplers. We also optimized the extraction of anions and metals from the particles in the filters.The next step was to analyse the atmospheric particles in Sant Adrià de Besòs over a period of eight weeks. The data obtained was treated by using factor analysis in order to ascertain pollutant sources, which were: soil (Mn, Ca, Al and Fe), traffic (Pb and Br), gases (nitrate and sulphate), fuel oil (Ni and V), marine aerosol (CI) and emissions from incinerator plants or steelworks (Zn).We have compared sampling methods with and without prior separation of gases present in the atmosphere in order to ascertain the variations that the particles undergo during their sampling.The optimization of the analytical method for determining inorganic anions has been applied to the determination of these anions in particles sampled in a cascade impactor.

Durant les últimes dècades la quantitat de gasos i partícules contaminants que s’han injectat a l’atmosfera ha augmentat considerablement. Evidència d’aquesta informació són les elevades concentracions de diòxid de nitrogen o partícules amb una grandària inferior a 10µm (PM10) que es mesuren habitualment en zones urbanes i industrials, o les també altes concentracions d’ozó en moltes zones rurals situades a sobrevent de zones urbanes o industrials, on les concentracions dels seus precursors, fonamentalment òxids de nitrogen, són molt baixes en condicions normals. Paral•lelament però, a l’augment de la concentració de contaminats, s’ha potenciat de forma considerable la sensibilització de la població i de l’administració a la qualitat de l’aire que respirem. D’aquesta manera és ja una necessitat en els països desenvolupats el poder disposar d’eines de control, gestió i avaluació de la contaminació atmosfèrica. Aquest fet ha impulsat que en els darrers anys s’hagin produït importants avenços en els sistemes per a la modelització de la qualitat de l’aire fins a esdevenir eines de gestió i pronòstic ambiental que ofereixen resultats força precisos. A més, la modelització de la qualitat de l’aire s’ha convertit en una eina totalment necessària per poder conèixer els nivells d’immissió a zones on no es disposa d’estacions de mesura i per poder crear plans d’actuació per tal de poder combatre nivells elevats dels diversos contaminants. És per aquest motiu que en aquesta tesi doctoral es descriu la recerca i el desenvolupament d’un sistema de modelització de la qualitat de l’aire. S’ha utilitzat com a punt de partida els treballs anteriors, i es descriu l’acoblament dels diferents models que el componen. Els models són adaptats a la zona d’estudi mitjançant l’ajust de diversos paràmetres i són utilitzats de forma depenent entre ells. L’avaluació estadística dels pronòstics del sistema s’utilitza com el camí per a la localització d’incerteses i posterior refinament del model. Aquest procés d’acoblament i execució del sistema per períodes llargs de temps, validació dels resultats, localització d’incerteses i anàlisi de sensibilitat, esdevé un procés continu i cíclic durant la tasca de recerca del doctorand, fins a obtenir resultats dels paràmetres estadístics dins de les recomanacions de la comunitat científica i acomplint els requeriments de la legislació per a la utilització operativa del sistema. Degut a la problemàtica comentada en l’apartat anterior, cada vegada són més els estudis que es realitzen per investigar iniciatives de reducció de la contaminació atmosfèrica i per implementar models de pronòstic de qualitat de l’aire. És per aquests motius que l’objectiu final i fonamental d’aquesta tesi ha estat implementar un sistema de pronòstic de la qualitat sobre l’àrea d’interès que sigui actual, àgil i efectiu. Assolir aquest ambiciós objectiu ha suposat per al doctorand anar assolint reptes i metes durant la fase de recerca. El document s’estructura en deu capítols diferents, incloent la introducció i la bibliografia. / During the last decades the amount of gaseous and particulate pollutants that have been injected into the atmosphere has increased significantly. Evidence of this information is the high concentration of NO2 and aerosols that are usually measured in urban and industrial areas, or high concentrations of ozone in many rural areas. Parallel to this increase in concentration of pollutants, has been enhanced significantly the sensibility and management to the air quality. Thus it is necessary now in developed countries have the tools to control, management and evaluation of air pollution. In this way, the modelling of air quality is absolutely necessary to know the levels of gases and aerosols in areas where there are not measurement stations, and also to combat high levels of these pollutants. The photochemical models are tools of environmental management and forecasting that in recent years have been refined to provide quite accurate results. We need to adapt the models to each area by adjusting parameters and the study of characteristics of pollution episodes. For this reason, this doctoral thesis describes research and development of a air quality modelling system. We have been used as a starting point the previous work and we describe the coupling of different models. The models are adapted to the area of interest by setting different parameters and are used in a dependent relationship between them. The statistical evaluation of the forecasting system is used as a way to locate uncertain and further refinement of the model. This process of engagement and implementing the system for long periods of time, validation of results, location of uncertainties and sensitivity analysis is an ongoing, cyclical during the doctoral research.

This thesis is aimed to introduce a newly developed machine learning method, conformal predictors, for air pollution assessment. For the given area of study, the Barcelona Metropolitan Region (BMR), several conformal prediction models have been developed. These models use the specification which is called ridge regression confidence machine (RRCM). The conformal predictors that have been developed for the purposes of the present study are ridge regression models, and they always provide valid predictions. Instead of a point prediction, a conformal predictor outputs a prediction set, which is usually an interval. It is desired that these sets would be as small as possible. The underlying algorithm for the conformal predictors derived in this thesis is ordinary kriging. A kriging-based conformal predictor can capture spatial distribution of the data with the use of so-called "kernel trick" / Aquest treball està destinat a introduir el nou mètode de les màquines d'aprenentatge, els predictors de conformació, per l'avaluació de la contaminació de l'aire a la Regió Metropolitana de Barcelona (RMB). Es fa servir l'especificació anomenada màquina de confiança de la regressió cresta (RRCM). Els predictors de conformació que s'han desenvolupat per les finalitats d'aquest estudi són uns models de regressió cresta, que sempre ofereixen prediccions vàlides. Un predictor de conformació genera un conjunt de predicció, que és gairebé sempre un interval, i la intenció és que sigui el més petit possible. L'algorisme subjacent dels predictors de conformació derivats i discutits al llarg d'aquesta tesi és el kriging. El predictor de conformació basat en el kriging ordinari pot capturar la distribució espacial mitjançant una tècnica que es diu "el truc del nucli" ("kernel trick")

La contaminació atmosfèrica és un problema de salut pública, causa més de 380 000 morts a la Unió Europea. La present tesis té per objectius avaluar l'exposició i efectes sobre el tracte respiratori de la contaminació provinent del tràfic. Les concentracions exteriors y personals de sulfurs i de carbó són bons indicadors de exposició personal en una ciutat mediterrània; per a PM2.5 hi ha altres fonts a considerar. La molèstia deguda a la contaminació no és un bon indicador d'exposició, però reflecteix la percepció del subjecte. La contaminació que prové del tràfic augmenta els símptomes d'asma y probablement també causa asma en adults. El PM2.5 provinent de la combustió augmenta la permeabilitat de la barrera epitelial pulmonar. El tràfic és una font important de contaminació. Es requereixen eines adequades per a mesurar la seva exposició. La contaminació del tràfic es un factor de risc important per a la salut respiratòria. / La contaminación atmosférica es un problema de salud pública, causa 380 000 muertes anuales en la Unión Europea. Esta tesis tiene como objetivo evaluar la exposición a la contaminación debida al tráfico y sus efectos en la salud respiratoria. Los niveles diarios de carbón y sulfuro medidos centralmente son buenos indicadores de exposición personal en una ciudad mediterránea, para PM2.5 fuentes de emisión alternas se tienen que considerar. La molestia debida a la contaminación no es un marcador de exposición, pero es importante porque refleja las percepciones individuales. La contaminación proveniente del tráfico aumento los síntomas del asma, y probablemente también causa asma en adultos. El PM2.5 proveniente de la combustión aumenta la permeabilidad de la barrera epitelial pulmonar. El tráfico es una fuente importante de la contaminación. Herramientas adecuadas para medir su exposición son requeridas. La contaminación del tráfico es un factor de riesgo importante para la salud respiratoria. / Air pollution is a major public health concern causing annually 380 000 deaths in the European Union. This thesis aims to study traffic-related air pollution exposure assessment and its association with respiratory effects. Daily levels of carbon and sulphur of outdoor central measurements are good surrogates for personal exposure in a Mediterranean setting; for PM2.5 other sources have to be taken into account. Annoyance due to air pollution is not a valid maker of air pollution exposure but is valuable in its own right as it integrates individual perceptions. Traffic-related air pollution increases asthma symptoms in adults and an association with new asthma onset is suggested. Furthermore, PM2.5 from combustion might lead to an increase in the lung's epithelial barrier permeability. Traffic-related air pollution is a major source of pollution. Adequate tools to assess its exposure are still needed. Traffic-related air pollution is an important risk factor for respiratory morbidity.

Los objetivos de la tesis son:1.- Estudiar la relación entre la incidencia y mortalidad por cáncer y los factores medioambientales, en particular la contaminación atmosférica, controlando por factores socioeconómicos.2.- Utilizar aquellos métodos de estadística espacial apropiados para cada tipo de diseño.3.- Distinguir en los modelos las diferentes fuentes de extra-variabilidad espacial.4.- Controlar el problema de exceso de ceros inherente a alguna de las neoplasias de interés medioambientales.Conclusiones:- Tanto la incidencia como la mortalidad de las neoplasias, presentaron dos fuentes de extravariación. La extravariaicón espacial, por la que unidades vecinas tienden a presentar razones de incidencia/mortalidad similares, y la heterogeneidad no espacial. En general la extravariabilidad espacial ha resultado ser mucho mayor que la no espacial.- Para suavizar las RIE/RME correspondientes a variables con un porcentaje de ceros superior al40-50% debe utilizarse un modelo que capture este comportamiento.- El mejor modelo en términos de ajuste para recoger el exceso de ceros en las variables de interés ha resultado ser el modelo mixto de riesgo relativo.- Las RIE/RME suavizadas presentan un patrón geográfico claro sólo en algunas neoplasias de interés medioambiental.- Parte de la variabilidad remanente en las RIE/RME suavizadas pudo ser explicada mediante la introducción de variables explicativas, en particular la contaminación atmosférica y variables socioeconómicas.-Como los contaminantes atmosféricos fueron observados en un diseño geoestadístico y las neoplasias de interés mediambiental lo fueron en un diseño en rejilla se modelizó la superficie de exposición.- El efecto del contaminante en cada municipio/sección censal se aproximó introduciendo en el modelo el valor promedio en cada área y la variabilidad intra-área.- El efecto del contaminante se consideró aleatorio, en el sentido de que podría ser diferente en cada una de las áreas.- Las condiciones socioeconómicas fueron otra de las variables que redujeron la variabilidad remanente en las RIE/RME suavizadas.-Las variables explicativas observadas con un diseño en rejilla, como el índice de privación, se introdujeron en el modelo como efectos fijos.- El efecto de la privación sobre la incidencia y/o mortalidad por cáncer de tráquea, bronquios y pulmón, controlando por contaminantes atmosféricos, fue mayor en las mujeres que en los hombres.-Altas concentraciones de contaminantes atmosféricos aumentan el riesgo de padecer neoplasias de interés medioambiental, controlando por condiciones socioeconómicas. / The objectives of the Thesis are:1.- To study the relationship between incidence and cancer mortality and environmental factors, particularly atmospheric pollutio, using socioeconomic factors as control.2.- To use those methods of spatial statistics suitable for each type of design.3.- To distinguish different sources of spatial extra-variability between the models.4.- To control the problem of excess zeros inherent in some of the environment-related neoplasias.5.- To correctly introduce explanatory variables (according to the design oberved in them) of the geographical variability of the environment-related neoplasias in order to avoid possible biases.The conclusions are:-Both the incidence and mortality of environment-related neoplasias showed two wources of extra-variation: spatil extra-variation, in which neighbouring units tend to show similar incidence/mortality ratios, and non-spatial heterogeneity.-To smooth the SIR/SMR corresponding to variables with a precentage of zeros higher than 40-50% a model that captures this behaviour must be used.-The best model, in terms of fit, which recognises excess zeros in the variables of interest was the mixture relative risk model.-Smoothed SIR/SMR only showed a clear geographical pattern in some of the environment-related neoplasias.-Part of the remaining variability in the smoothed SIR/SMR could be explained by introducing explanatory variables, in particular atmospheric pollution and socieconomic variables.-As the atmospheric pollutants were observed in a geostatistical design and the environment-related neoplasias were studied in a lattice design, the exposure surface was modelled.-The effect of the pollutant in each municipality/electoral district as approached in the model by introducing the average value in each area and the intra-area variability.-Socioeconomic conditions were another of the variables that reduced the remaining variability in the smoothed SIR/SMR.-Explanatory variables observed with a lattice design, such as the privation index, were introduced in the model as fixed effects.-Greater privation, using atmospheric pollutans as control, implied a greater risk of suffering/dying from some of the environment-realted neoplasias in the three areas and periods studies.-The effect of privation on the incidence and/or mortality form throat, bronchial and lung cancer, using atmospheric pollutans as control, was greater in women than in men.

La major conscienciació actual dels problemes de pol·lució que acompanyen les pèrdues de N del sòl cap a l'atmosfera ha reorientat les investigacions cap a un coneixement més profund dels processos implicats en les emissions dels compostos nitrogenats que comporten un major perjudici des d'un punt de vista ecològic així com els seus principals factors reguladors. La creixent preocupació per l'increment de la concentració atmosfèrica de N2O és deguda a les seves interaccions amb la fotoquímica atmosfèrica i el balanç de radiació de la Terra ja que intervé en la destrucció de la capa estratosfèrica d'ozó, contribueix a l'efecte hivernacle i participa de la pluja àcida. Es considera que els sòls són la principal font de N2O atmosfèric. Al voltant del 90% d'aquestes emissions són d'origen biòtic; els principals processos implicats són la desnitrificació i la nitrificació. L'emissió del N2O produït a través d'aquests dos processos es caracteritza pels diferents nivells de regulació que presenta ja que depèn de la taxa dels processos, de la proporció de N canalitzada per cada procés cap a la producció de N2O i del seu consum dins el mateix sòl el qual està relacionat amb les dificultats en el transport cap a l'atmosfera. Això comporta una gran dificultat a l'hora d'aprofundir en el coneixement de les emissions de N2O del sòl cap a l'atmosfera i de la seva regulació. El desconeixement dels nivells d'emissió de N2O i de la importància de la desnitrificació així com de la seva regulació tant en sòls agrícoles com naturals de les nostres contrades és el principal punt de partida dels objectius d'aquest treball. / The current increased awareness of pollution problems that accompany the loss of soil N to the atmosphere has reoriented research towards a deeper understanding of the processes involved in emissions of nitrogen compounds that lead to greater damage from an ecological point of view as well as their regulatory factors. The growing concern over the increased atmospheric concentration of N2O is due to their interactions with atmospheric photochemistry and radiation balance of Earth as it participates in the destruction of the stratospheric ozone layer, the greenhouse effect and in acid rain. It is considered that the soils are the main source of atmospheric N2O. Around 90% of these emissions are of biotic origin, the main processes involved are nitrification and denitrification. The emissions of N2O produced via these two processes are characterized by different levels of regulation, as it depends on the rate of processes, the proportion of N channeled by each process to N2O production and consumption within the same soil which is related to difficulties in transport to the atmosphere. This entails a great difficulty to deepen the knowledge of soil N2O emissions to the atmosphere and its regulation. The ignorance of N2O emission levels and the importance of denitrification as well as their regulation in both natural and agricultural soils is the main starting point of the objectives of this work.