09.第9章 对应分析-03.pptVIP

煤矸石山淋溶水污染区的地下水质评价及监测点优化。 研究”阜新市新邱露天煤矿排土场”煤矸石山淋溶水对地下水的污染问题， 确定了监测点分布的优化方案。 例 煤矿开采过程中会产生大量的煤矸石堆积于地表，对生态环境影响很大。除了占用大量土地，破坏局部地区生态环境，破坏自然景观，煤矸石的自燃产生的气溶胶和有害气体污染空气外，煤矸石淋溶水对环境的污染和生态的破坏更为严重。煤矸石富含碱金属(钠)、碱土金属(钙、镁)、硫化物及部分有机物，是构成无机盐类污染的物质基础。煤矸石在长期自然风化过程中，特别是低燃点有机化合物的氧化自燃，使复杂的矿物结构遭到破坏，碱金属和碱土金属会以简单盐类化合物的形式游离出来，硫化物转化为硫酸根，含氮有机物转化为硝酸盐等。大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类等污染物质，随淋溶水直接进入地表水、地下水和土壤，对当地的环境会造成极其严重的污染 。 为确定阜新新邱露天煤矿排土场淋溶水对附近于家沟地区地下水造成的污染区范围、污染程度和主要污染因子，对附近区域的 17 个水井采样（图 1），并进行水质分析和评价水质分析结果见表 1。 地下水水质监测点的布设是一个复杂的过程，它不仅要考虑排放污染物的主要流经途径的下游方向、可能影响到的范围及其敏感地区等，还要恰好深入地下污染层面。因此，为了长期监测地下水受污染情况，了解其变化规律，在满足地下水质监测需要的基础上，应尽可能地节省费用，这就需要选取具有代表性的水井作为监测点，同时去掉一些次要监测点，实现监测过程优化 。目前常用的监测点优化方法有聚类分析法、主成分分析法、对应分析法等。 为了研究阜新新邱露天煤矿排土场淋溶水附近地区地下水污染区的监测点和监测项目的内在联系和它们之间的因果关系，运用对应分析法对它们内在联系和分布特征进行了分析，以实现地下水环境质量监测点的优化。根据对应分析法对研究区地下水水质监测点进行了分析，并将监测点和污染物同时反映到同一因子轴的图形上，使变量间、样本间、变量与样本间的关系一目了然，清晰直观地表述了监测点和污染物间的内在联系和分布特征（图）。 经综合分析可知，污染物（变量）和监测点（样本）可以分为四类：第Ⅰ类包括1、3、5、6、7、8、9、11、12、13、16 号监测点和 5、6、7 号污染物（高锰酸盐指数、NO3 -N、+ 2-Na ）；第Ⅱ类包括 10、15、17 号监测点和 1、2 号污染物（总硬度、SO4 ）；第Ⅲ类包括 14-号监测点和 3 号污染物（Cl）；第Ⅳ类包括 4 号监测点和 4 号污染物（溶解性总固体）。 其中，在第Ⅰ类中，1、3、5、6、8、9 号监测点与污染物偏离相对较远，可以去掉，可在 2、11、16 号监测点中选择 1~2 个点监测，主要监测污染物为高锰酸盐指数和 Na ，可在 7、12、13 号监测点中选择 1~2个点监测，主要监测 NO3 -N；在第Ⅱ类中，15、17 号监测点偏离较2-大，可以去掉，可采用 10 号监测点主要监测总硬度和 SO4 ；第Ⅲ类中，14 号监测点主要监测 Cl；第Ⅳ类中，4 号监测点主要监测溶解性总固体。 对应分析揭示出了监测点和监测项目间的关系。再通过分类，去掉了一些重复的监测点，并指出了主要的监测项目，可以在满足地下水质监测需要的基础上，既节省了监测费用，又减少了人力和物力需求，最终使监测点实现了优化。 应用对应分析法对地下水污染区监测点进行了优化。优化结果认为，可将研究区地下水的17个监测点分为四类，选取具有代表性的5个监测点和相应的重点污染指标对污染区进行长期监测，这样可大量节省人力物力。 作 业 P137题1、2 * * * * 令Z为zij所组成的协方差矩阵为 ， 则从 出发，做R型因子分析。 为列轮廓。 二、对于Q型的情况 因为原始变量的数量等级可能不同， 所以为了尽量减少各变量尺度差异， 将列轮廓中的各行元素均除以其期望的平方根。 得矩阵D（Q） 令Z为zij所组成的矩阵，则 因此将矩阵变换成矩阵Z， 则很容易求出A和B存在着的简单对应关系。 由特征根和特征向量的性质， A和B有相同的非零特征根。 二、对于Q型的情况 设 是 的非零特征根， 则 在上式的两边都左乘Z，则 可见 也是 的特征根， 相应的特征向量是 二、对于Q型的情况 矩阵A、B具有相同的非零特征值。 如果： 是 的特征值和特征向量，