بخشی از مقاله
چکیده
تجزیه و تحلیل مولفه های مستقل روشی بیار قوی در استخراج خصیصه های داده و جدا کننده منابع کور از نویز می باشد، که در مقایسه روش های سنتی PCA و FA بسیار قدرتمند تر است. اساس این روش انتخاب مولفه های مستقلی در ساختار داده - دارای توزیع غیر گوسی باشند - است. برای تبدیل داده ها به نورم غیر گوسی در غالب الگوریتم توابعی در این روش تعریف شده که داده ها را به صورت غیر گوسی - فوق گوسی-تحت گوسی - تبدیل می کند.
137 نمونه از خاک منطقه - از لایه 30 سانتی متری بالای خاک - برداشت شده و نمونه ها بعد از محلول سازی در آزمایشگاه به روش هضم با چهار اسید توسط دستگاه ICP-OES مورد عیار سنجی و آنالیز 44 عنصری قرار گرفتند. با برسی و اعمال فرآیند 6 مولفه مستقل شناسایی و ضرایب عناصر حاضر در هر Ic برشته تحلیل درآمده است. در پایان می توان عناصر Ba ، Mn ، P ، Pb ، Sr ، Ti و Zn را بعنوان عوامل موثر در آلودگی های زیست محیطی منطقه قلمداد کرد.
-1مقدمه
معدنکاری و استفاده از ذخایر معدنی از جمله فعالیت های اولیه بشر بوده و نقش به سزای در زندگی و پیشرفت بشر ایفا نموده است. در حال حاضر با توجه به این که سطح وسیعی از اراضی تحت تاثیر معدنکاری قرار گرفته است، توجه همگان به سوی تاثیرات منفی معدنکاری بر محیط زیست جلب شده است.[1] استخراج و فرآوری مواد معدنی نقش مهمی در تخریب و آلودگی محیط زیست دارد.
تخلیه مواد باطله و زهاب های اسیدی حاوی فلزات سنگینی از این معادن بدون رعایت استاندارد های زیست محیطی باعث آلودگی هوا، آب، خاک،گیاهان و محصولات زراعی در اطراف معادن شده و از این طریق آلاینده های فلزی به زنجیره غذایی انسان وحیوان انتقال می یابند .[2] در سال های اخیر، ژئوشیمی محیط زیستی، به طور گسترده ای در مطالعات وضعیت آلودگی پهنه های آبی مورد استفاده واقع شده است.
بهره گیری از این علم بیشتر به دلیل دقت بالا و متعاقب آن اطمینان به نتایج است. شاید به جرأت می توان اظهار داشت، بهره گیری از علم ژئوشیمی رسوبات، مطمئن ترین روش در برآورد دقیق میزان آلودگی و منشأ یابی آن است. از سال 1960کاربرد علمی ژئوشیمی در تشخیص انواع آلاینده های معدنی محیط زیستی افزایش یافت.[3,4] کلیه عناصر به شکل طبیعی با غلظت های گوناگون در محیط وجود دارند و این بدان معناست که خاک، آب و هوا در مقیاس جهانی تا حدودی ب هوسیله عناصر سمی گوناگون آلوده هستند.
شناسایی این آلودگی ها نیازمند روشهای تجزیه ای و شیمیایی دقیق می باشد. همانطور که می دانیم آلودگی های عنصری می توانند منشاء طبیعی و یا غیر طبیعی داشته باشند. آلودگی عنصری با منشاء طبیعی بسیار حائز اهمیت است، چرا که قرار گیری سطحی کانی هایی که دارای غلظت های زیادی از عناصر سمی هستند، منجر به آلودگی هوا، آب، خاک ونهایتاً موجودات زنده می شوند.[5]
محدود معادن ایرانکوه در رشته کوه ایرانکوه و در فاصله 20 کیلومتری جنوب غربی اصفهان واقع شده است. معادن سرب وروی ایرانکوه به عنوان سومین معدن بزرگ سرب و روی ایران در منطقه ایرانکوه در فاصله 20کیلومتری جنوب غربی استان اصفهان واقع شده است. حداقل ارتفاع محدوده ی ایرانکوه از سطح دریا برابر 1670 متر و حداکثر ارتفاع آن برابر 2570 متر می باشد، ارتفاع متوسط منطقه معدنی برابر 2210 متر می باشد.
فعالیت های معدنی در ارتفاع 1600 تا 1700 متر از سطح دریا انجام می گیرد. منطقه ایرانکوه از نظر طول و عرض جغرافیایی بین طول جغرافیایی 51°31′ تا 51°45′ و عرض جغرافیایی 31° 28′ تا 31°37′ قرار دارد. داده های مورد استفاده به صورت 137 نمونه از خاک سطحی منطقه - از لایه 30 سانتی متری بالای خاک - برداشت شده و نمونه ها بعد از محلول سازی در آزمایشگاه به روش هضم با چهار اسید توسط دستگاه ICP-OES مورد عیار سنجی و آنالیز 44 عنصری قرار گرفتند.
-2مواد و روش ها
نخستین بار در سال Iwamori 2008 و Albarède برای کشف سیگنال های ایزوتپ های پوششی از روش ICA در زمینه ژئوشیمی استفاده کردند [6] ، که بطور واضحی نشان دادند، ICA بطور موفقیت آمیزی می تواند سیگنال های مستقل ژئوشیمیایی را از ساختار داده استخراج کند. در تحقیات گفته شده محققین، مهارت روش ICA در استخراج توزیع غیر گوسی پنهان در ساختار داده هاست. [7] با توجه به قضیه حد مرکزی، مجموع متغیرهای تصادفی مستقل به یک متغیر گاوسی نزدیک تر از متغیرهای تصادفی اصلی تبدیل می شود.
