层次分析法在固废处置中心候选场址中的应用研究

2016-11-18童玲方

资源节约与环保 2016年8期

关键词：场址危险废物分析法

林　星　童玲方

（1台州市污染防治工程技术中心浙江台州3180002台州市环境保护路桥分局浙江台州318050）

层次分析法在固废处置中心候选场址中的应用研究

林星1童玲方2

（1台州市污染防治工程技术中心浙江台州3180002台州市环境保护路桥分局浙江台州318050）

固废处置中心是重要的环境基础设施之一，采用层次分析法可以较好的获得各候选场所的综合评价结果。其使用方法从环保标准法规研判、制约因素的获取、层次结构的建立、因素权重的确定、一致性的验证、因素评价标准体系的构建等步骤，再结合固废处置中心和候选场址的相关信息，最后计算得出了候选场址适宜性的先后次序。

固废处置中心；层次分析法；候选场址比选

固废处置中心是当前环境保护设施建设中的重要环节，是各地不可或缺的基础设施之一。固废处置中心根据处置对象一般可包括危险废物处置中心和一般工业固废处置中心，根据处置方法一般可以分为填埋场、焚烧厂。但不管是何种类别和处置方式，一旦营运将产生不同程度的废水、废气污染，往往成为当地的首要污染源，因此，固废处置中心的选址的直接影响到后期建设的成败以及运营过程的稳定与可靠。目前国家已出台较多相关的标准、规范等技术要求，固废处置中心的厂址选择要考虑的方面较多，包括环境保护、地质条件、位置布局、交通运输、水文气象等诸多方面，因此，其选址的过程实际上是一项综合评价的工作。目前，用于处置场场址选择的方法很多，包括层次分析法、专家评价法、生命周期评价法、GIS法等，其中层次分析法相比具有较明显的优势。本研究通过对某一地区危险废物及一般工业固废厂址选择的实例，阐述层次分析法的具体使用方法及工作步骤。

1　现行国家标准规范的研判

根据固废处置中心类别，收集相应的标准规范，并对涉及选址的相关条目进行提取、整理、研判。目前危险废物、一般工业固废处置相关的国家标准、技术规范如下。

表1　危险废物、一般工业固废处置相关标准规范

各标准规范具体的选址要求如下：

表2　各相关标准规范选址要求或原则

2　建立层次分析法中的制约因素层次结构

根据国家现行标准、规范中对于固废处置中心的各项技术要求，选取建立层次分析中的制约因素，具体如下：

表3　固废处置中心层次分析中的制约因素和选取原则

建立的具体结构模型如图1。

图1　固废处置中心选址的层次分析法结构模型

3　各因素相对权重的确定

根据建立的层次结构模型，构造同一层次因素的两两判断矩阵，设两两判断矩阵为aij，则有aij>0，aij=1/aji(i，j=1，2，…，n)。各因素之间重要性的判定主要通过10名以上相关专业资深专家根据经验判断，并对判定结果列成矩阵。各因素的重要性可以用1～9的标度对重要性结果进行量化（如表4），并以此构造该级别的判断矩阵。

图2　环保条件制约因素D层结构模型

表4　重要性判断标度含义

以B层次为例计算各因素的重要性判断如下表。

表5　B层次各因素间重要性

B层次间各因素的相对权重计算如下：

根据上表列一个矩阵，计算矩阵每一行数值的乘积Mi，并计算其n次方根得Wi，再计算各自的相对权重系数Ni。

如：M1=1×3×3×7=84，W1=M11/4=3.027

N1=3.027/（3.027+1.351+0.841+0.291）=0.5494

即：环保条件在各因素中的相对权重系数为0.5494，地质条件的相对权重系数为0.2452，建设条件为0.1526，运输条件为0.0528。

其他C、D层次相对权重系数根据相同方法获得。

4　各相对权重系数一致性的验证

首先计算判断矩阵的最大特征根λmax，然后计算层次单排序一致性检验CR=Ci/Ri，其中Ci=(λmax-n)/(n-1)，Ri值根据其与矩阵维数的关系查出，具体见表6。CR值越大，说明判断的一致性越差。如果CR<0.1，则认为判断矩阵一致性满意，否则须进行重新两两比较。

表6　Ri与矩阵维数关系

以B层次间各因素计算的权重系数进行一致性验证，具体如下：

即：λmax=2.2648/（0.5494×4）+0.9974/（0.2452×4）+0.6236/（0.1526×4）+0.2184/（0.0528×4）=4.104

B层次结构CR：Ci=(λmax-n)/(n-1)=(4.104-3)/(4-3)=0.03468；

因此，CR=0.03468/0.9=0.0385<0.1，说明该层次判断矩阵有较好的一致性。

5　计算获得全部层次和因素的相对权重系数并通过一致性的验证

根据上述计算，将B、C、D各层次内的相对权重系数汇总如下表。

表7　各层次各因素相对权重系数汇总

6　构建评价因素的评价标准

根据我国现行危险废物焚烧设施、危险废物填埋场、一般固废填埋场的相关标准、规范确定层次分析结构模型中各制约因素对场址适宜性影响的具体评价标准。一般可采用3分制，最高为3分，最低为1分，评分之间的最小分差为0.5分，中间值表示介于相邻标准的模糊之间。具体各因素的评分标准如下：

表8　各制约因素的具体评价标准

7　收集获取固废处置中心的基本要求和候选场址的各项信息

在现场踏勘的基础上获取固废处置中心的相关资料和候选厂址的水文、气象、地质等相关信息，具体包括如下：（1）固废处置中心的相关信息：固废处置类型、固废处置种类、固废处置量、设计规模、使用年限、远期规划等。（2）各候选厂址信息：地理位置、地形地貌、地质情况、土地可用面积、地下水情况、与地表水距离情况、当地气象降雨情况、常年主导风向、夏季主导风向、特殊区位风向、周边配套环保设施情况（污水管网、集中式污水处理厂）、用地性质、所在地环境功能区类别、周边居民等敏感的情况、交通情况、运输路线情况、当地政策情况等。