通过因子分析可以判定主要污染因素

水环境问题分析
矿石淋溶作用对地下水的影响
煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物。 将煤矸石填充到矿井采空区,可以解决矸石堆放造成的 环境污染以及煤矿采煤引起的塌陷问题。但填充的煤矸 石在矿井中受到矿井水的淋溶、浸泡作用,溶出大量有 毒有害化合物及元素,有可能造成地下水环境的污染。 通过室内淋溶试验模拟矿井填充对地下水的污染,分析 填充对地下水环境的影响因子,预测其污染趋势。经因 子分析得出矸石淋出水样中氟离子、硫酸根和重金属离 子是重要的污染因子;采用矸石填充采空区时,必须重视 这些对地下水影响的主要因子。 由此可见利用因子分析研究矿石淋溶作用对地下水 的影响并分析主要污染因子对矿井填充材料选择，填充 预处理及注意事项等有重要的指导意义。
因子分析在环境科学中的应用
作者：徐婷婷 解瑞丽
因子分析是从全部原始变量中将有关信息集 中起来,通过探讨相关矩阵的内部结构,将多变量综 合成少数因子,以再现原始信息之间的关系,并进一 步探讨产生这些相关关系的内在原因的一种多元 统计分析方法。
主成份分析与因子分析比较
主成份分析和因子分析都是基于降维的思 想 主成份分析和因子分析计算方法相似，但 因子分析在主成份分析基础上有所发展 主成份分析提取的主成份不一定具有明确 的含义，而因子分析主因子代表一定含义 主成份分析只能对样本排序，因子分析还 可以判定主要影响因素，找出问题本质
大气颗粒物污染分析
大气颗粒物来源及各源贡献率分析 采用改良后的因子分析——绝对主因子分析法 并引入了富集因子这一概Mg、Cr、OC（有机碳）、 10.29% 大气细粒子光 EC（元素碳） 化学反应二次 生物质燃烧 来源, 12.33% Al、Na、Ti、Si尘, 6.07% 污染源贡献率
水环境问题分析
水化学特征分析
水化学特征是阐明水体形成、演化和成盐规 律的基础,而水化学特征是通过水体中众多化学 元素的化学组成来反映的,显然采用因子分析可 以揭示水体水化学特征的内在规律。以前人对艾 比湖的研究为例，选取艾比湖8种组分，分别为 Na++K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、CO32-和 HCO3-（前苏联学者瓦里亚什科研究盐湖水化学 特征时选取的组分），进行因子分析，得到两个 主因子分别对应两大水化学类型，其中硫酸钠亚 型是艾比湖的主要分布类型,其次是氯化钠亚型。
噪声源分析



在道路交通噪声分析中应用因子分析法能方便地 分析出影响道路交通噪声的各因素之间的关系， 并从中找出最基本的影响因素，在珠海特区环境 噪声现状调查中分析道路交通噪声时应用了因子 分析方法取得了较好的效果。 第一因子F1主要代表了路段测点的声级水平，因 此，道路交通噪声的治理重点应该是重型车及轻 型车的流量，具体说就是限制重型车进入，限速 及禁止鸣笛。 第二因子F2综合反映了路段的繁华程度，因此可 利用它们将要研究的路段分成城区中的繁华路段 和边缘的非繁华路段两种道路类型分别进行研究， 以求准确地了解不同类型道路其交通噪声的规律。
富集因子
污染源 建筑水泥尘/机动车尾气 尘/燃煤尘
均接近于1
土壤风沙尘
土壤风沙尘, 燃油尘, + 23 16.07% 二次粒子NH4 、NO3 、SO 3.84% 4
大气细粒子光化学反应 二次来源
明显大于10 工业粉尘 生物质燃烧 油的燃烧
4 5 6
建筑水泥尘/ 机动车尾气尘 /燃煤尘, 36.57%
综合指标：
zi：代表第i个指标的标准化值
水环境问题分析
水体富营养化分析 与前面水污染的主要因素及水质评价 方法相同，只是选取的评价指标不同，水 质评价选取与各种因素有关的指标，而富 营养化分析选取与富营养化有关的指标。 通过因子分析可以得到水体富营养化的主 要影响因素，以便针对富营养化的主要影 响因素进行治理，能收到更好的治理效果。
水环境问题分析
基于因子分析定权的水质评价模型
该模型由因子得分系数和方差贡献率确定指 标权重，然后以指标权重与各水样相应指标的标 准化值进行加权平均得到水质评价的综合指标值， 进而对评价样本进行排序和分级。它不仅可以区 分水质的好坏，还可以掌握主要污染物的种类及 其时空变化规律。
各指标权重：
βji：代表第i个指标在第j个主因子上的载荷； ej：代表第j个主因子的方差贡献率。
水环境问题分析
水污染的主要因素及水质评价
水体中的污染物多种多样，不同水体污染因 素与污染程度不同，选取水质指标高锰酸钾指数、 pH值、悬浮物、溶解氧、生化需氧量、总氮、 硝酸盐、总磷、总硬度等代表各种污染的指标进 行因子分析可以判断出水体的主要污染因素，如 有机污染、无机污染、重金属污染等，进而对各 区域水体污染程度排序，根据分析结果可以分析 不同区域污染状况与周围污染源的关系，找出主 要治理对象和治理措施。 关于这方面的研究非常多，说明因子分析在 水质评价中的应用已经很成熟。
因子分析广泛的应用于环境科学的各个领域： 大气污染分析
大气颗粒物污染分析 大气主要污染来源分析
水环境问题分析
水污染的主要因素及水 质评价 基于因子分析定权的水 质评价模型 水体富营养化分析 水化学特征分析 矿石淋溶作用对地下水 的影响
噪声源分析 土壤污染分析 化学物质生物危害分 析 区域环境污染源分析 总体环境质量检测
As、Ba、Cu、Mn、Pb、Zn K Ni
其他, 14.84% Cu、Pb、Zn、As
大气颗粒污染物分析
不同季节PM10水溶性组分分析 选取沈阳市6个监测点位,采集2005年冬、春、夏、秋 大气可吸入颗粒物样本，用因子分析法分析了沈阳市大气 可吸入颗粒物水溶性组分的来源，得到以下结论： 调整产业结构，减少重污染工业比重 春季，大气可吸入颗粒物主要有来源有工业源、土壤、 建筑源、交通源； 加强能源结构调整，鼓励开发、使用新型环保型能源 夏季，主要来源有工业源、交通源； 加强对建筑工地日常监督管理 秋季，主要来源有工业源、土壤、建筑源； 冬季，主要来源有工业源、交通源、土壤、建筑源； 改善路况，加强冬季特殊天气的车辆疏导 由沈阳市各种源对PM10水溶性组分的贡献率分析得， 沈阳市工业、燃煤源对PM10水溶性组分的贡献最大,其中尤 以夏季突出,说明工业、燃煤型污染相对较重。其次为土壤 源,沈阳市夏季土壤源对PM10没有贡献,说明城市绿化及软硬 覆盖较好。交通源排在第三位,这与近年来机动车保有量的 迅猛增加有关,而在冬季贡献最大,与北方冬季气象、路况等 因素相关。