3.4. Kết quả phõn tớch thống kờ
3.4.2. Đối với mụi trường nước
Cũng tương tự như đối với mụi trường đất, nguồn số liệu bao gồm 146 mẫu phõn tớch chất lượng nước được đưa vào phần mềm SPSS để đỏnh giỏ mối quan hệ giữa cỏc nhúm nguyờn tố.
3.4.2.1. Kết quả phõn tớch thành phần chớnh (PCA)
Tương tự như với mụi trường đất cũng dựa vào việc tớnh toỏn bằng phần mềm SPSS ta cú cỏc kết quả sau
Bảng 3.5. Tổng số thành phần cỏc nguyờn tố mụi trường nước Thành Thành
phần
Giỏ trị riờng (eigenvalue)
Tổng Tỷ trọng (%) Tớch lũy (%) 1 2,688 29,865 29,865 2 2,238 24,863 54,728 3 1,489 16,549 71,278 4 1,102 12,246 83,524 5 0,809 8,991 92,515 6 0,413 4,594 97,109 7 0,248 2,754 99,862 8 0,012 0,133 99,995 9 0,000 0,005 100
Cũng tương tự như đối với mụi trường đất, dựa vào kết quả phõn tớch mối quan hệ giữa cỏc nguyờn tố trong mụi trường nước và cỏc thành phần chớnh trong bảng trờn
cú thể thấy, 4 thành phần đầu tiờn cú giỏ trị riờng (eigenvalue) lớn hơn 1 đúng vai trũ quan trọng nhất và chiếm khoảng 83,5% lượng thụng tin của toàn bộ cỏc yếu tố. Cỏc thành phần cũn lại đúng vai trũ thứ yếu, chỉ cung cấp khoảng 16,5% lượng thụng tin và cú thể bỏ qua trong quỏ trỡnh phõn tớch mối quan hệ giữa cỏc nguyờn tố trong mụi trường nước.
Hỡnh 3.17. Đồ thị biểu diễn giỏ trị riờng (eigenvalue) của từng thành phần trong mụi trường nước
Để xem xột nhúm cỏc nguyờn tố ứng với từng 4 thành phần chớnh cú lượng thụng tin cao đó nờu ở trờn ta cú bảng kết quả sau
Bảng 3.6. Tổng số nhúm cỏc nguyờn tố mụi trường nước Nguyờn Nguyờn Tố Thành phần chớnh (PCs) 1 2 3 4 DO (mg/l) -0,618 0,181 0,021 0,316 Zn -0,118 0,957 0,015 -0,040 Pb -0,072 0,110 0,879 0,216 Mn 0,388 0,901 -0,018 -0,036 As -0,015 -0,106 0,883 -0,168 Hg -0,142 0,456 0,456 0,576 BOD5 0,963 0,141 -0,067 0,019 COD 0,962 0,144 -0,048 0,036 NO3- 0,041 0,151 0,042 -0,868 2.533 1.426 1.321 1.077 0.561 0.468 0.364 0.249 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 0 2 4 6 8 10 GIÁ TRỊ RIấNG PCs
Cỏc kết quả này cú thể được biểu diễn trong khụng gian 3 chiều cỏc thành phần chớnh như sau:
Hỡnh 3.18. Phõn bố trong khụng gian 3 chiều của cỏc nguyờn tố
Kết quả biểu diễn theo thành phần chớnh cú thể phõn ra thành 4 nhúm nguyờn tố trong vựng nghiờn cứu như sau: Nhúm 1: BOD5, COD; Nhúm 2: Zn, Mn; Nhúm
3: Pb, As, Hg và Nhúm 4: NO3-. Riờng DO khụng nằm cựng nhúm với cỏc nguyờn tố
khỏc.
3.4.2.2. Kết quả phõn tớch cụm (CA)
Kết quả phõn cụm dựa theo mối tương quan giữa cỏc nguyờn tố cú thể được biểu diễn dưới dạng biểu đồ dendrogram như sau:
Hỡnh 3.19. Sơ đồ phõn nhúm cỏc nguyờn tố
Kết quả nghiờn cứu theo phương phỏp phõn cụm cũng cho thấy 4 nhúm cỏc nguyờn tố tương tự như kết quả phõn tớch thành phần chớnh. Trong đú BOD5 và COD đều là cỏc thụng số khỏ phổ biến trong mụi trường nước, sử dụng để xỏc định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quỏ trỡnh phõn huỷ sinh học, qua đú đỏnh giỏ ảnh hưởng của một dũng thải đối với nguồn nước. Trong đú, COD là lượng oxy cần để oxy hoỏ toàn bộ cỏc chất hoỏ học trong nước, cũn BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoỏ một phần cỏc hợp chất hữu cơ dễ phõn huỷ bởi vi sinh vật. Cỏc mẫu nước được lấy đều liờn quan đến cỏc dũng chảy hoặc từ nguồn thải cỏc mỏ đi ra, do vậy lượng oxy hũa tan khỏ lớn, do vậy 2 thụng số này luụn cú mối quan hệ tương quan cao và luụn đi cựng với nhau. Riờng thành phần DO trong nước tại khu vực nghiờn cứu cú số liệu đo khỏ thấp, nhỏ hơn 6mg/l, cho thấy đõy là mụi trường khụng thuận lợi cho sự sống của cỏc sinh vật dưới nước. Trong cỏc phõn tớch tương quan, DO đứng khỏ độc lập và thể hiện mức độ ụ nhiễm nước của cỏc thuỷ vực trong vựng nghiờn cứu là khỏ lớn.
Đối với cỏc kim loại cũng cho thấy mối liờn hệ khỏ chặt chẽ giữa nhúm nguyờn tố Pb, As và Hg, đõy là nhúm nguyờn tố cú độc tớnh cao, dễ bị lắng đọng gần cỏc
nguồn thải và phõn bố khỏ tập trung quanh cỏc khu vực khai thỏc và chế biến khoỏng sản. Riờng Mn cú vai trũ là chất hấp phụ tương đối mạnh, cú khả năng hấp phụ nguyờn tố Zn cú tớnh linh động cao, đặc biệt trong mụi trường cú khả năng di chuyển mạnh như mụi trường nước, do vậy cặp nguyờn tố này cú mối quan hệ khỏ chặt chẽ với nhau.
3.5. Phõn vựng mức độ ụ nhiễm địa húa mụi trường
3.5.1. Mụi trường đất
Mối quan hệ giữa cỏc nguyờn tố và sự phõn bố của chỳng trong khụng gian được giải thớch bằng cỏc con số định lượng và cỏc kết quả thống kờ này đều cú thể đưa lờn nền GIS để trỡnh bày. Những kết quả này kết hợp với bản đồ phõn bố ụ nhiễm theo cỏc chỉ số địa húa cho thấy cỏc nhúm nguyờn tố đi cựng nhau và sự phõn bố của chỳng theo khụng gian để xỏc định nguồn gõy ụ nhiễm.
Dựa vào kết quả tớnh toỏn cỏc chỉ số địa húa tổng hợp cho mụi trường đất, cú thể phõn vựng mức độ ụ nhiễm địa húa của khu vực nghiờn cứu theo quy tắc trỡnh bày trong phần 2.3.3 như sau:
(b) PIAvg
Hỡnh 3.20. Sơ đồ dự bỏo phõn vựng ụ nhiễm theo kết quả tớnh toỏn cỏc chỉ số tổng hợp cho cỏc nguyờn tố trong mụi trường đất a. Cd, b. PIAvg Từ hai bản đồ trờn cú thể thấy vựng ụ nhiễm theo chỉ số Cd và PIAvg khỏ tương đồng nhau, theo kết quả nghiờn cứu thỡ khu vực dự bỏo ụ nhiễm nặng nhất là xó Chõu Thành, Chõu Quang, TT Quỳ Hợp ụ nhiễm ở mức cao đến rất cao, Khu Liờn Hợp, Thọ Hợp, Chõu Hồng ụ nhiễm mức độ trung bỡnh. Cỏc khu vực khỏc gần như khụng bị ụ nhiễm.
3.5.2. Mụi trường nước
Tương tự như mụi trường đất dựa vào kết quả tớnh toỏn cỏc chỉ số địa húa tổng hợp cú thể phõn vựng mức độ ụ nhiễm địa húa của khu vực nghiờn cứu theo quy tắc trỡnh bày trong phần 2.3.3 như sau:
(a) Cd
(b) PIAvg
Hỡnh 3.21. Sơ đồ dự bỏo phõn vựng ụ nhiễm theo kết quả tớnh toỏn cỏc chỉ số tổng hợp cho cỏc nguyờn tố trong mụi trường nước
Từ hai bản đồ trờn cú thể thấy vựng ụ nhiễm theo chỉ số Cd và PLI khỏ tương đồng nhau, theo kết quả nghiờn cứu thỡ khu vực dự bỏo ụ nhiễm nặng nhất là cỏc suối Chõu Hồng, Chõu Tiến, suối Nậm Tụn với mức ụ nhiễm từ cao đến rất cao, cũn cỏc khu vực suối khỏc khụng đến ớt ụ nhiễm.