Original scientific paper

Prostorna predikcija udjela teških metala u tlima kontinentalne Hrvatske usporedbom metoda strojnog učenja i prostorne interpolacije

Dorijan Radočaj orcid.org/0000-0002-7151-7862 ; Faculty of Agrobiotechnical Sciences Osijek, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Osijek, Croatia
Mladen Jurišić orcid.org/0000-0002-8105-6983 ; Faculty of Agrobiotechnical Sciences Osijek, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Osijek, Croatia
Robert Župan orcid.org/0000-0001-7882-1173 ; Faculty of Geodesy, University of Zagreb, Zagreb, Croatia
Oleg Antonić ; Department of Biology, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Osijek, Croatia

Abstract

Onečišćenje tla uzrokovano teškim metalima uzrokuje potencijalno dugoročnu opasnost za zdravlje ljudi i biološku raznolikost zbog učinka bioakumulacije. Prethodna istraživanja na mikro razini u Hrvatskoj otkrila su onečišćenje tla teškim metalima iznad maksimalno dopuštenih vrijednosti, što je ujedno impliciralo potrebu poznavanja njihove trenutne prostorne zastupljenosti na makro razini u Hrvatskoj. Cilj ovog istraživanja bio je provesti prostorno predviđanje šest teških metala u tlu koji se smatraju onečišćujućima u kontinentalnoj Hrvatskoj koristeći dva pristupa: konvencionalni pristup zasnovan na interpolaciji i pristup strojnog učenja. Predviđanje je provedeno na najnovijim dostupnim uzorcima tla kadmija (Cd), kroma (Cr), bakra (Cu), nikla (Ni), olova (Pb) i cinka (Zn), prikupljenim od strane Ministarstva zaštite okoliša i energetike. Konvencionalni pristup predviđanja sastojao se od interpolacije korištenjem uobičajenog kriginga (OK) u slučaju normalnosti i stacionarnosti ulaznih podataka, zajedno s metodom inverzne udaljenosti (IDW). Za pristup strojnog učenja korištene su metoda slučajnih šuma (RF) i metoda vektora podrške (SVM). IDW je nadmašio rezultate predviđanja RF i SVM za sve sadržaje teških metala u tlu, prvenstveno zbog nedovoljno gustog uzorkovanja tla. Sadržaj Cr u tlu predviđen je iznad najveće dopuštene granice, dok su za Ni i Zn utvrđene opasne razine onečišćenja tla na dijelovima istraživanog područja. Najveće razine onečišćenja tla zabilježene su u urbanim područjima generaliziranih klasa zemljišnog pokrova, što ukazuje na potrebu za njegovim praćenjem i prilagođavanjem planova upravljanja korištenjem zemljišta.

Keywords

onečišćenje tla; metoda slučajnih šuma; metoda vektora podrške; obični kriging; metoda inverzne udaljenosti; pokrov zemljišta

Hrčak ID:

251228

URI

https://hrcak.srce.hr/251228

Publication date:

31.12.2020.

Article data in other languages: english

Visits: 2.443 *