層次分析法在固廢處置中心候選場址中的應(yīng)用研究

林　星　童玲方

（1臺(tái)州市污染防治工程技術(shù)中心浙江臺(tái)州3180002臺(tái)州市環(huán)境保護(hù)路橋分局浙江臺(tái)州318050）

層次分析法在固廢處置中心候選場址中的應(yīng)用研究

林星1童玲方2

（1臺(tái)州市污染防治工程技術(shù)中心浙江臺(tái)州3180002臺(tái)州市環(huán)境保護(hù)路橋分局浙江臺(tái)州318050）

固廢處置中心是重要的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施之一，采用層次分析法可以較好的獲得各候選場所的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。其使用方法從環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)研判、制約因素的獲取、層次結(jié)構(gòu)的建立、因素權(quán)重的確定、一致性的驗(yàn)證、因素評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建等步驟，再結(jié)合固廢處置中心和候選場址的相關(guān)信息，最后計(jì)算得出了候選場址適宜性的先后次序。

固廢處置中心；層次分析法；候選場址比選

固廢處置中心是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)設(shè)施建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，是各地不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一。固廢處置中心根據(jù)處置對(duì)象一般可包括危險(xiǎn)廢物處置中心和一般工業(yè)固廢處置中心，根據(jù)處置方法一般可以分為填埋場、焚燒廠。但不管是何種類別和處置方式，一旦營運(yùn)將產(chǎn)生不同程度的廢水、廢氣污染，往往成為當(dāng)?shù)氐氖滓廴驹矗虼耍虖U處置中心的選址的直接影響到后期建設(shè)的成敗以及運(yùn)營過程的穩(wěn)定與可靠。目前國家已出臺(tái)較多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等技術(shù)要求，固廢處置中心的廠址選擇要考慮的方面較多，包括環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)條件、位置布局、交通運(yùn)輸、水文氣象等諸多方面，因此，其選址的過程實(shí)際上是一項(xiàng)綜合評(píng)價(jià)的工作。目前，用于處置場場址選擇的方法很多，包括層次分析法、專家評(píng)價(jià)法、生命周期評(píng)價(jià)法、GIS法等，其中層次分析法相比具有較明顯的優(yōu)勢。本研究通過對(duì)某一地區(qū)危險(xiǎn)廢物及一般工業(yè)固廢廠址選擇的實(shí)例，闡述層次分析法的具體使用方法及工作步驟。

1　現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研判

根據(jù)固廢處置中心類別，收集相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并對(duì)涉及選址的相關(guān)條目進(jìn)行提取、整理、研判。目前危險(xiǎn)廢物、一般工業(yè)固廢處置相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范如下。

表1　危險(xiǎn)廢物、一般工業(yè)固廢處置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范具體的選址要求如下：

表2　各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范選址要求或原則

?

2　建立層次分析法中的制約因素層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中對(duì)于固廢處置中心的各項(xiàng)技術(shù)要求，選取建立層次分析中的制約因素，具體如下：

表3　固廢處置中心層次分析中的制約因素和選取原則

建立的具體結(jié)構(gòu)模型如圖1。

圖1　固廢處置中心選址的層次分析法結(jié)構(gòu)模型

3　各因素相對(duì)權(quán)重的確定

根據(jù)建立的層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)造同一層次因素的兩兩判斷矩陣，設(shè)兩兩判斷矩陣為aij，則有aij>0，aij=1/aji(i，j=1，2，…，n)。各因素之間重要性的判定主要通過10名以上相關(guān)專業(yè)資深專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，并對(duì)判定結(jié)果列成矩陣。各因素的重要性可以用1～9的標(biāo)度對(duì)重要性結(jié)果進(jìn)行量化（如表4），并以此構(gòu)造該級(jí)別的判斷矩陣。

圖2　環(huán)保條件制約因素D層結(jié)構(gòu)模型

表4　重要性判斷標(biāo)度含義

以B層次為例計(jì)算各因素的重要性判斷如下表。

表5　B層次各因素間重要性

B層次間各因素的相對(duì)權(quán)重計(jì)算如下：

根據(jù)上表列一個(gè)矩陣，計(jì)算矩陣每一行數(shù)值的乘積Mi，并計(jì)算其n次方根得Wi，再計(jì)算各自的相對(duì)權(quán)重系數(shù)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：環(huán)保條件在各因素中的相對(duì)權(quán)重系數(shù)為0.5494，地質(zhì)條件的相對(duì)權(quán)重系數(shù)為0.2452，建設(shè)條件為0.1526，運(yùn)輸條件為0.0528。

其他C、D層次相對(duì)權(quán)重系數(shù)根據(jù)相同方法獲得。

4　各相對(duì)權(quán)重系數(shù)一致性的驗(yàn)證

首先計(jì)算判斷矩陣的最大特征根λmax，然后計(jì)算層次單排序一致性檢驗(yàn)CR=Ci/Ri，其中Ci=(λmax-n)/(n-1)，Ri值根據(jù)其與矩陣維數(shù)的關(guān)系查出，具體見表6。CR值越大，說明判斷的一致性越差。如果CR<0.1，則認(rèn)為判斷矩陣一致性滿意，否則須進(jìn)行重新兩兩比較。

表6　Ri與矩陣維數(shù)關(guān)系

以B層次間各因素計(jì)算的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行一致性驗(yàn)證，具體如下：

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層次結(jié)構(gòu)CR：Ci=(λmax-n)/(n-1)=(4.104-3)/(4-3)=0.03468；

因此，CR=0.03468/0.9=0.0385<0.1，說明該層次判斷矩陣有較好的一致性。

5　計(jì)算獲得全部層次和因素的相對(duì)權(quán)重系數(shù)并通過一致性的驗(yàn)證

根據(jù)上述計(jì)算，將B、C、D各層次內(nèi)的相對(duì)權(quán)重系數(shù)匯總?cè)缦卤怼?/p>

表7　各層次各因素相對(duì)權(quán)重系數(shù)匯總

6　構(gòu)建評(píng)價(jià)因素的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)我國現(xiàn)行危險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)施、危險(xiǎn)廢物填埋場、一般固廢填埋場的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范確定層次分析結(jié)構(gòu)模型中各制約因素對(duì)場址適宜性影響的具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。一般可采用3分制，最高為3分，最低為1分，評(píng)分之間的最小分差為0.5分，中間值表示介于相鄰標(biāo)準(zhǔn)的模糊之間。具體各因素的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：

表8　各制約因素的具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

7　收集獲取固廢處置中心的基本要求和候選場址的各項(xiàng)信息

在現(xiàn)場踏勘的基礎(chǔ)上獲取固廢處置中心的相關(guān)資料和候選廠址的水文、氣象、地質(zhì)等相關(guān)信息，具體包括如下：（1）固廢處置中心的相關(guān)信息：固廢處置類型、固廢處置種類、固廢處置量、設(shè)計(jì)規(guī)模、使用年限、遠(yuǎn)期規(guī)劃等。（2）各候選廠址信息：地理位置、地形地貌、地質(zhì)情況、土地可用面積、地下水情況、與地表水距離情況、當(dāng)?shù)貧庀蠼涤昵闆r、常年主導(dǎo)風(fēng)向、夏季主導(dǎo)風(fēng)向、特殊區(qū)位風(fēng)向、周邊配套環(huán)保設(shè)施情況（污水管網(wǎng)、集中式污水處理廠）、用地性質(zhì)、所在地環(huán)境功能區(qū)類別、周邊居民等敏感的情況、交通情況、運(yùn)輸路線情況、當(dāng)?shù)卣咔闆r等。

8　候選地綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)收集的候選場址相關(guān)信息，結(jié)合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)場址進(jìn)行評(píng)分，再結(jié)合各因素的權(quán)重系數(shù)，計(jì)算每個(gè)場址的綜合評(píng)分，再將評(píng)分結(jié)果參照?qǐng)鲋愤m宜性標(biāo)準(zhǔn)（見表9）進(jìn)行分級(jí)，確定場址的適宜等級(jí)。

表9　候選場適宜性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)某一地區(qū)危險(xiǎn)廢物及一般工業(yè)固廢廠址選擇的4個(gè)備選場址的層次分析法的綜合評(píng)價(jià)，A侯選地的綜合得分為63.0，B侯選地為82.0，C侯選地為73.1，D候選地為70.8。根據(jù)對(duì)照，4個(gè)候選場址中，B位置為適宜等級(jí)，C、D位置為基本適宜，A位置為勉強(qiáng)適宜。因此，最后推薦場址為B候選場。

9　結(jié)語

固廢處置中心的候選場址的比選由于涉及的因素較多，部分難以定量，采用層次分析法的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以獲得較好的分析結(jié)果。該方法對(duì)于固廢處置中心的選址是一種實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法，具有準(zhǔn)確性、有效性和客觀性等特點(diǎn)。

[1]王健,陳海濱.層次分析法在生活垃圾綜合處理項(xiàng)目選址中的應(yīng)用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2011,19（2）：4-7.

[2]楊凌云,楊海根.層次分析法在大型垃圾焚燒處理項(xiàng)目場址比選中的應(yīng)用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2010,18（3）：38-39.

林星（1980—），男，浙江臺(tái)州，學(xué)士，工程師，研究方向：環(huán)境科學(xué)。