Dezynfekcja
Projekt 2.
Gabriela Malec
20 04 2020
Projekt ma na celu analizę danych pochodzących z monitoringu wód. Ocenie zostaną poddane dwa środki dezynfekujące: podchloryn sodu i dwutlenek chloru.
Wczytano biblioteki…
library(tidyverse)
library(readxl)
library(ggplot2)
library(gridExtra)
library(DT)
library(corrplot)
library(Hmisc)
library(scatterplot3d)Pobranie danych
Początkowe dane były podzielone na 4 grupy - mikrobiologię, fizykę, chemię i badanych oraz przedstawione w formie 9 tabel. W każdej z nich znajdowało się rozróżnienie na podchloryn sodu i dwutlenek chloru.
W celu uzyskania lepszej przejrzystości danych, w arkuszu przygotowano mniejsze tabele, które następnie wczytano za pomocą funkcji read_excel.
Uporządkowanie danych
Przed przystąpieniem do analizy wykonano średnie z pięciu prób dla każdej zmiennej z uwzględnieniem określonych odstępów czasu. Rezultat obliczeń przedstawiają tabele poniżej.
dane_dc_skr <- round(dane_dc_skr, digits = 4)
dane_ps_skr <- round(dane_ps_skr, digits = 4)
dane_dc_skr$Suma_ludzie <- round(dane_dc_skr$Suma_ludzie, digits = 0)
dane_ps_skr$Suma_ludzie <- round(dane_ps_skr$Suma_ludzie, digits = 0)
dane_dc_skr$Ludzie <- round(dane_dc_skr$Ludzie, digits = 0)
dane_ps_skr$Ludzie <- round(dane_ps_skr$Ludzie, digits = 0)
datatable(dane_dc_skr, caption = "dwutlenek chloru", options = list(scrollX = TRUE))Statystyki
dwutlenek chloru
## ChZT Ludzie NH4 Grzyby
## Min. : 6.343 Min. : 0.000 Min. :0.1186 Min. : 40.63
## 1st Qu.: 8.358 1st Qu.: 5.000 1st Qu.:0.1386 1st Qu.: 116.07
## Median :11.231 Median : 7.000 Median :0.1864 Median : 243.67
## Mean :10.125 Mean : 7.571 Mean :0.1916 Mean : 402.05
## 3rd Qu.:11.663 3rd Qu.: 9.500 3rd Qu.:0.2413 3rd Qu.: 505.43
## Max. :13.260 Max. :17.000 Max. :0.2760 Max. :1287.07
## Mezofile PEW Dezynfektant Suma_ludzie
## Min. : 61.57 Min. :0.3360 Min. :0.1000 Min. : 0.00
## 1st Qu.: 257.62 1st Qu.:0.5003 1st Qu.:0.1000 1st Qu.:20.00
## Median : 1059.53 Median :0.5067 Median :0.1762 Median :32.00
## Mean : 3418.24 Mean :0.4877 Mean :0.3476 Mean :30.57
## 3rd Qu.: 4394.33 3rd Qu.:0.5195 3rd Qu.:0.4786 3rd Qu.:45.00
## Max. :13502.67 Max. :0.5316 Max. :1.0000 Max. :52.00
## UV Czas [min]
## Min. :0.2027 Min. : 0.0
## 1st Qu.:0.2268 1st Qu.:22.5
## Median :0.2470 Median :45.0
## Mean :0.2539 Mean :45.0
## 3rd Qu.:0.2847 3rd Qu.:67.5
## Max. :0.3047 Max. :90.0podchloryn sodu
## ChZT Ludzie NH4 Grzyby
## Min. :1.233 Min. : 0.0 Min. :0.0466 Min. : 4.918
## 1st Qu.:3.017 1st Qu.: 3.5 1st Qu.:0.0838 1st Qu.: 10.083
## Median :4.191 Median : 5.0 Median :0.1260 Median :122.522
## Mean :4.516 Mean : 6.0 Mean :0.1220 Mean :262.498
## 3rd Qu.:6.049 3rd Qu.: 9.0 3rd Qu.:0.1545 3rd Qu.:377.929
## Max. :8.059 Max. :12.0 Max. :0.2046 Max. :934.020
## Mezofile PEW Dezynfektant Suma_ludzie
## Min. : 352.7 Min. :1.004 Min. :0.0250 Min. : 0.00
## 1st Qu.: 2567.8 1st Qu.:1.013 1st Qu.:0.0540 1st Qu.:11.00
## Median : 9331.1 Median :1.025 Median :0.0750 Median :20.00
## Mean :16118.6 Mean :1.085 Mean :0.1559 Mean :20.43
## 3rd Qu.:18372.0 3rd Qu.:1.137 3rd Qu.:0.1720 3rd Qu.:29.50
## Max. :61266.8 Max. :1.265 Max. :0.5390 Max. :42.00
## UV Czas [min]
## Min. :0.1130 Min. : 0.0
## 1st Qu.:0.1556 1st Qu.:22.5
## Median :0.1806 Median :45.0
## Mean :0.1760 Mean :45.0
## 3rd Qu.:0.2062 3rd Qu.:67.5
## Max. :0.2148 Max. :90.0Korelacje
Stworzono wykresy zależności między zmiennymi dla obu analizowanych środków dezynfekujących.
dla dwutlenku chloru
col <- colorRampPalette(c("#e60099", "#ff66b3", "#FFFFFF", "#1ac6ff", "#0099cc"))
corr <- rcorr(as.matrix(dane_dc_skr))
corr_r <- corr$r
corr_p <- corr$P
corrplot(corr_r, method = "color", col = col(200),
type = "upper", order = "hclust", addCoef.col = "black", diag = FALSE,
tl.col = "black", tl.srt = 45, p.mat = corr_p, sig.level = 0.8)
Wizualizacja
Mikrobiologia
ggplot(dane_dc_skr, aes(x=Mezofile, y=Grzyby, size = Dezynfektant)) +
geom_point(alpha=0.9, color = "#e60099") +
labs(tag = "dwutlenek chloru") -> b1
ggplot(dane_ps_skr, aes(x=Mezofile, y=Grzyby, size = Dezynfektant)) +
geom_point(alpha=0.9, color = "#0099cc") +
labs(tag = "podchloryn sodu") -> b2
grid.arrange(b1, b2)
Fizyka
barplot(height=razem$UVdc, names=razem$Czas , density=c(5,10,20,30,7), angle=c(0,45,90,11,36) , col="#e60099",
xlab = "Czas [min]", ylab = "UV", main = "dwutlenek chloru") -> f1
barplot(height=razem$UVps, names=razem$Czas , density=c(5,10,20,30,7), angle=c(0,45,90,11,36) , col="#0099cc",
xlab = "Czas [min]", ylab = "UV", main = "podchloryn sodu") -> f2
barplot(height=razem$PEWdc, names=razem$Czas , density=c(5,10,20,30,7), angle=c(0,45,90,11,36) , col="#e60099",
xlab = "Czas [min]", ylab = "PEW", main = "dwutlenek chloru") -> f3
barplot(height=razem$PEWps, names=razem$Czas , density=c(5,10,20,30,7), angle=c(0,45,90,11,36) , col="#0099cc",
xlab = "Czas [min]", ylab = "PEW", main = "podchloryn sodu") -> f4
Chemia
razem <- razem[,-10]
razem %>%
ggplot( aes(x=Czas, y=ChZTdc)) +
geom_line( color="grey") +
geom_point(shape=21, color="black", fill="#e60099", size=4) +
theme_minimal() -> c1
razem %>%
ggplot( aes(x=Czas, y=ChZTps)) +
geom_line( color="grey") +
geom_point(shape=21, color="black", fill="#e60099", size=4) +
theme_minimal() -> c2
razem %>%
ggplot( aes(x=Czas, y=NH4dc)) +
geom_line( color="grey") +
geom_point(shape=21, color="black", fill="#0099cc", size=4) +
theme_minimal() -> c3
razem %>%
ggplot( aes(x=Czas, y=NH4ps)) +
geom_line( color="grey") +
geom_point(shape=21, color="black", fill="#0099cc", size=4) +
theme_minimal() -> c4
grid.arrange(c1, c2, c3, c4)
Badani
scatterplot3d(razem$Ludziedc, razem$Ludzieps, razem$Czas, pch=16, color = "#0088cc", box=FALSE,
type="h", main="Ludzie", xlab = "dwutlenek chloru", ylab = "podchloryn sodu", zlab = "Czas [min]")
scatterplot3d(razem$Suma_ludziedc, razem$Suma_ludzieps, razem$Czas, pch=16, color = "#e60073", box=FALSE,
type="h", main="Suma ludzi wchodzących", xlab = "dwutlenek chloru",
ylab = "podchloryn sodu", zlab = "Czas [min]")