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污染场地修复技术筛选案例研究.doc
污染场地修复技术筛选案例研究
中国对于环境污染的防治越来越重视,为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发[2011]35号),推进土壤和地下水污染防治技术的普及工作,引导污染场地修复产业健康发展,环境保护部发布了《2014年污染场地修复技术目录(第一批)》(简称《目录》)。《目录》共列出了15种污染场地修复技术,并详细介绍了各项技术的名称、适用性、原理、主要设备、关键参数、主要实施过程等内容。《目录》的发布,为中国污染场地的修复提供了技术参考,促进了污染场地修复技术的普及与应用。
然而对于同一块污染场地,可能存在多种修复技术可以被选择,比如蓄电池厂遗留的铅污染场地[1],可以选择的修复技术有固化/稳定化技术[2-3]、土壤洗脱技术[4]、土壤植物修复技术[5]等,选择哪种修复技术更合适,国家还没有出台相关指南,因此,在污染场地修复技术的筛选方面存在着随意性和盲目性,不适合的修复技术不仅会造成资金的浪费,还可能造成严重的二次污染。
目前,技术筛选研究中常用的评价方法包括专家评价法、层次分析法(AHP)[6]、逼近理想解的排序方法(TOPSIS)[7]、生命周期评价法(LCA)[8-9]和环境技术评价法(EnTA)[10-12].其中,层次分析法把定性与定量融合得较好,它可将人的主观性依据用数量的形式表达出来,使之更加科学化,避免了由于人的主观性导致权重预测与实际情况相矛盾的现象发生,克服了决策者的个人偏好,提高了决策的有效性,对于解决多层次多目标的决策系统优化选择问题行之有效,是目前应用最为广泛的综合评价方法。因此,本文采用层次分析法建立污染场地修复技术筛选指标体系,根据《目录》对15种修复技术的详细介绍,建立修复技术评价矩阵,为修复技术的筛选提供参考。
1污染场地修复技术的筛选
1.1修复技术筛选的基本流程
污染场地修复技术种类繁多[13-15],每种修复技术都有各自的优缺点。针对污染场地修复的需求,全面衡量修复技术的优劣性,选出最适合的修复方法,是修复技术选择的出发点与落脚点。污染场地修复技术筛选的基本流程如图1所示。
首先,对污染场地实地考察,收集相关资料,了解污染物的种类与大致分布,并进行采样,检测污染物的含量,确定修复目标。然后,根据污染物类型与土壤性质,初步筛选可以采用的修复方法。再对初选的多种方法建立筛选指标体系,根据实际情况进行筛选。最后,根据排序结果,确定最终采用的修复方法。
1.2污染场地修复技术筛选指标体系的建立
根据各因素对修复技术的影响程度,从技术、经济、环境3个方面选取7项指标,建立3层污染场地修复技术筛选指标体系,如图2所示。第1层是目标层A,第2层是准则层S,第3层是指标层R.
【1】
其中,R层各指标的具体意义如下。
R1:技术成熟度,指技术的工程案例数量和修复效果;R2:技术可获得性,指获得技术运行设备、流程和详细参数等的能力;R3:修复周期,指修复完成所消耗的时间;R4:运行成本,指修复单位体积所需要的资金;R5:资源消耗,指修复过程中所消耗的物料和能源;R6:二次污染,指修复过程中可能产生的新污染物;R7:周围影响,指修复过程中对施工人员和周围环境的影响。
1.3筛选指标权重的确定
采用层次分析法对指标进行权重确定。
1)构造判断矩阵A层的主要影响因素有:S1(技术指标);S2(经济指标);S3(环境指标),所构建的判断矩阵为A-S矩阵。
S1的主要影响因素有:R1(技术成熟度);R2(技术可获得性);R3(修复周期),构造判断矩阵为S1-R矩阵。
S2的主要影响因素有:R4(运行成本);R5(资源消耗),构造判断矩阵为S2-R矩阵。
S3的主要影响因素有:R6(二次污染);R7(周围影响),构造判断矩阵为S3-R矩阵;构造的各层判断矩阵见表1-表4.
综合以上计算结果,各层次影响因素的平均权重系数见表6.
2)矩阵一致性检验和层次单排序依据表5查找相应的平均随机一致性指标(RI)值。
①A-S矩阵CR=CI/RI=0.009 2/0.58=0.015 9 ②S1-R矩阵CR=CI/RI=0.0125/0.58=0.0216 ③S2-R,S3-R矩阵由于矩阵的阶数n=2 总排序一致性检验结果为CR=0.049 5 即总排序权值为W总 =(0.355 9,0.208 2,0.060 9,0.084 3,0.052 2,0.147 2,0.091 3)T.
1.4修复技术评价矩阵的确定
将R层上的各个指标分别划分为5个等级,并分别赋予1-5分,建立修复技术筛选指标评价标准,划分规则详见表7.参考《2014年污染场地修复技术目录 (第 一批)》,按照评分标准,建立修复技术评价集,构
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