重金属及尾矿库金属泄漏应急处置决策支持系统设计

李佳慧　孙继宸

摘  要：近年来，重金属尾矿库泄漏事故时有发生，它已经对我国人民的生命安全构成了巨大的危害。一旦重金属尾矿库泄漏事故发生，造成大量污染物质进入水体，面临时间紧、任务重的局面。因此，设计重金属及尾矿库金属泄露应急处置决策支持系统，对加强重金属与尾矿库金属泄漏污染的应急管理能力，对应对突发环境事件，保障人民群众生命财产安全和环境安全，促进经济全面、协调、可持续发展和社会和谐以及推进生态文明建设具有重要指导意义。

关键词：重金属尾矿库泄漏  应急处置  决策支持系统

中图分类号：TP79    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）04（c）-0014-02

随着我国工业化以及城镇化进程加快，环境安全与资源可持续利用问题日益突出，重金属尾矿库泄露事故屡屡发生，因其污染具有不可逆转性已然受到人们的关注和重视。国家在重金属污染防治组织实施、机制模式、管控手段等方面持续重视，但我国重金属污染防治工作基础比较薄弱，还未形成重金属污染防治长效管理机制[1]。“十三五”以来，重金属污染综合防治仍面临一些不容忽视的问题和困难[2]。突发重金属尾矿库泄漏事故往往会造成大量的污染物质进入水体，造成严重的环境污染。一旦突发环境事件发生，面临时间紧、任务重的局面。因此，设计重金属及尾矿库金属泄漏应急处置决策支持系统，加强重金属与尾矿库金属泄漏污染的应急管理能力，有利于更好地进行科学决策和指挥管理。

1  系统总体设计

重金属及尾矿库金属泄漏污染环境应急决策支持系统的总体设计包含系统需求分析、模块设计和运行流程设计。主要包括技术查询、案例匹配、遥感研判和综合管理4项系统需求功能，划分了综合信息管理、应急决策及人机交互3个模块。

1.1 需求分析

根据重金属及尾矿库金属泄漏突发环境污染事件的特点和应急决策需求，設计了4项主要的系统功能，分别是技术查询、案例匹配、遥感研判、综合管理。

技术查询功能是当决策者输入事故基本信息和污染特征时，通过技术指标检索，系统运用改进的层次分析法计算各技术指标权重值，然后根据权重大小调用技术库中相应的应急处置技术。

案例匹配功能是当输入发生的案例时，将污染事件信息、污染物信息、事故原因、事故过程尽可能填充完整然后系统按照指标权重大小搜寻最相近案例，将新案例信息与原有案例库中的案例进行匹配，搜寻结果按照总体相似度由大到小顺序显示，只显示最为相近的前3个案例。搜寻到的相近案例可以查询案例的发生背景、应急处置技术、事件原因分析、经验启示等详细信息。对尾矿库事故案例进行分析研究，展示典型实例中的有益教训[3]。

遥感研判功能是利用卫星、航空、低空无人机等多平台遥感影像数据，运用多源遥感技术提取尾矿库重金属泄漏滑坡泥石流区域信息，基于数字高程模型，系统对尾矿库重金属泄露泥石流区域进行定量分析，得到地形、坡度、坡向、坡度变化率等定量数据，完成遥感信息的分析和研判。

综合管理功能是应急处置决策过程需要水文水质、储备物资、应急技术等信息支持，这些信息会随着时间不断变化，因此设置了信息的增加、删除、修改、查询功能保证信息的实时更新和准确性;同时，为了维护人机交互过程系统的安全性，综合管理设置了权限管理功能，对用户的操作职能做出规范。

1.2 模块设计

根据系统需求，设计了综合信息管理模块、应急决策模块及人机交互模块。每个模块的具体内容见图1。

（1）综合信息管理模块负责对技术、案例、物资等信息数据以及用户权限进行及时的增加、删除、修改、查询，保证信息的实时性。

（2）应急决策模块包括技术模块、案例模块、遥感研判模块。其中，技术模块包括指标查询模块、权重计算模块、技术检索模块，确定一种或几种应急处置技术;案例模块包括案例检索和相似案例复用模块，通过污染事件信息、污染物信息、事故原因、事故过程等信息的匹配，寻找相似案例，为决策提供支持;遥感研判模块包括多元数据遥感融合模块、数字高程模型分析模块、信息研判模块，遥感研判模块为决策提供更准确的信息支持。

（3）人机交互模块主要是指系统对窗体界面的设计，通过设计的友好界面实现系统的一系列功能，主要是对信息输入和决策输出等。

1.3 运行流程设计

重金属泄漏事故应急处置决策过程是一个涉及多属性、多目标的复杂问题，该研究结合典型案例及处置技术整理分析，对应急处置技术研究构建了应急处置评估指标体系，由系统完成对罗列的技术方案的一系列评估计算工作，决策者根据结果分析确定综合处置技术方案。根据重金属泄漏事故应处置决策支持系统研究工作的需要，设计了决策支持系统的业务流程图见图2。

2  结语

该文设计了重金属及尾矿库金属泄漏应急处置决策支持系统，主要包括技术查询、案例匹配、遥感研判、综合管理4项系统功能，划分了综合信息管理、应急决策及人机交互3个模块，并对系统的运行流程进行了描述。后续将进一步对系统进行开发，提高对重金属及尾矿库金属泄漏突发环境污染事件的应急处置能力，以便更好地进行科学决策和指挥管理。

参考文献

[1] 贾杰林，卢然，王昭苏，等.“十三五”时期我国重金属污染防控思路与任务[J].环境保护科学，2018，44（2）：1-5.

[2] 吴舜泽，孙宁，卢然，等.重金属污染综合防治实施进展与经验分析[J].中国环境管理，2015，7（1）：21-28.

[3] 梅国栋，王云海.我国尾矿库事故统计分析与对策研究[J].中国安全生产科学技术，2010，6（3）：211-213.