A Magyar Hidrológiai Társaság XXIV. Országos Vándorgyűlése II. kötet (Pécs, 2006. július 5-6.)

5. szekció: FELSZÍNALATTI VIZEINK ÁLLAPOTA - Berényi Üveges István–Kraft János: Hidrogeológiai vizsgálatok a KÖKA bükkösdi kőbányájában

Vízkémiai vizsgálatok A vízkémiai vizsgálatok alapvetően a 2004. decemberi mintavételezésen alapultak. A környezet karsztvizes kútjaiban végzett, korábbi vizsgálati eredmények összegyűjtése után volt lehetőség a bányaudvarról és a működő karsztkutakból vett vízminták kémiai tulajdonságainak összehasonlítására. Az összehasonlító vizsgálat matematikai alapját az ún. klaszteranalízis adja. Ez azt jelenti, hogy elméletileg minden egyes mintát a mért paraméterei (az ún. valószínűségi változók) alapján egy többdimenziós térben egy ponttal (más megközelítés szerint egy vektorral) lehet ábrázolni. Ahány paramétert mérünk egy minta esetén, annyi dimenzió szükséges. Esetünkben ez egy 11 dimenziós teret jelent. A számítások alapját a pontokból (vektorokból) számított távolságmérés adja. Ez a mátrix tartalmazza az összes pontnak az összes ponttól mért, ún. euklideszi távolságát. Mivel az egyes tengelyek mentén az eltérő lépték használata befolyásolná a távolság számítását, ezért az adatokat "normálni", vagy más kifejezéssel standardizálni kell. Ez olyan transzformáció, ami az egyes valószínűségi változók értékei szerint (tehát pl. az összes minta Na tartalmára) az átlagértéket 0-ra, míg a szórást l-re transzformálja (minden pont esetében az adott pont értékéből kivonja az adott változó átlagát és elosztja az adott változó szórásával). Ez a transzformáció nem változtatja meg az egyes pontok egymáshoz képesti helyzetét. A távolságmátrixot a normálás után számítjuk ki. Ennek a távolságmátrixnak a különböző eljárások szerinti rendezésével kapjuk meg a csoportokat. Alapvetően két eljárás ismert, az egyik az ún. hierarchikus klaszterezés, a másik az ún. kközéppontú. A két módszer nagyjából hasonló eredményt ad. Meg kell jegyezni, hogy a kközéppontú klaszterezés egyik bemeneti adata a csoportok száma, amely számot a hierarchikus klaszterezésből tudjuk megkapni. Ezért elvégeztük első lépésként a bányaudvarbői vett minták és a karsztkutakból vett minták adatainak hierarchikus klaszterezését, és ennek ábrájából kitűnt, hogy a minták két csoportba oszlanak. Ezt a k-központú klaszterezéssel is pontosítottuk A csoportok szemléletes megjelenítésére az ún. sokdimenziós skálázás módszerét használtuk. Ez a módszer szintén a már említett távolságmérésen alapul. A számítógépes program a távolságmérés segítségével az n-dimenziós tér egy síkvetületét készíti el egy általa képzett síkra térkép-szerüen, a variancia alapján (olyan síkot keres, amelyen a pontok varienciája legjobban megközelíti az n-dimenziós térben számított varienciát). A program az egyes csoportok határát ellipszissel jelzi. A klaszteranalízis eredményét a csatolt ábrákon mutatjuk be. A vízvizsgálatok során egyes esetekben több paramétert is vizsgáltak, azonban a klaszteranalízishez csak a minden mintán végzett vizsgálati paraméterek alkalmazhatók, mert a program a "nincs adat" információt nem tudja értelmezni. A klaszeranalízishez felhasznált paraméterek a következők voltak: Na, K, NH

4, Ca, Mg, Fe, Mn, S0

4, Cl, N0

3 és N0

2. Az adatokat a karsztkutak esetében a vízföldtani naplóból, ill az üzemeltető által a DDKÖVIZIGnek megküldött adatlapokból gyűjtöttük. A klaszetranalízis eredménydiagrammjából egyértelműen kitűnik, hogy a "fúrások", azaz a fakadási pontokon mélyített fúratok mintái, valamint a "2.fúrás", azaz az ásott kút mintái egy, jellegzetesen elkülönülő csoportot alkotnak. A vízmükutak és a karsztos figyelőkutak mintái ugyancsak jellegzetesen elkülönülnek egy csoportban. Mint a korábbiakban közöltük, a vízminták As-tartalmát nem tudtuk az analízisbe bevonni, így a hetvehelyi vízműkút arzéntartalmára való tekintettel külön vízrendszerként is értelmezhető lenne, de ez már jelen vizsgálatunk kereteit meghaladó probléma. 690