層次分析法在固廢處置中心候選場址中的應用研究

林　星　童玲方

（1臺州市污染防治工程技術中心浙江臺州3180002臺州市環(huán)境保護路橋分局浙江臺州318050）

層次分析法在固廢處置中心候選場址中的應用研究

林星1童玲方2

（1臺州市污染防治工程技術中心浙江臺州3180002臺州市環(huán)境保護路橋分局浙江臺州318050）

固廢處置中心是重要的環(huán)境基礎設施之一，采用層次分析法可以較好的獲得各候選場所的綜合評價結果。其使用方法從環(huán)保標準法規(guī)研判、制約因素的獲取、層次結構的建立、因素權重的確定、一致性的驗證、因素評價標準體系的構建等步驟，再結合固廢處置中心和候選場址的相關信息，最后計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

固廢處置中心是當前環(huán)境保護設施建設中的重要環(huán)節(jié)，是各地不可或缺的基礎設施之一。固廢處置中心根據處置對象一般可包括危險廢物處置中心和一般工業(yè)固廢處置中心，根據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，一旦營運將產生不同程度的廢水、廢氣污染，往往成為當地的首要污染源，因此，固廢處置中心的選址的直接影響到后期建設的成敗以及運營過程的穩(wěn)定與可靠。目前國家已出臺較多相關的標準、規(guī)范等技術要求，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、地質條件、位置布局、交通運輸、水文氣象等諸多方面，因此，其選址的過程實際上是一項綜合評價的工作。目前，用于處置場場址選擇的方法很多，包括層次分析法、專家評價法、生命周期評價法、GIS法等，其中層次分析法相比具有較明顯的優(yōu)勢。本研究通過對某一地區(qū)危險廢物及一般工業(yè)固廢廠址選擇的實例，闡述層次分析法的具體使用方法及工作步驟。

1　現行國家標準規(guī)范的研判

根據固廢處置中心類別，收集相應的標準規(guī)范，并對涉及選址的相關條目進行提取、整理、研判。目前危險廢物、一般工業(yè)固廢處置相關的國家標準、技術規(guī)范如下。

表1　危險廢物、一般工業(yè)固廢處置相關標準規(guī)范

各標準規(guī)范具體的選址要求如下：

表2　各相關標準規(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構

根據國家現行標準、規(guī)范中對于固廢處置中心的各項技術要求，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

建立的具體結構模型如圖1。

圖1　固廢處置中心選址的層次分析法結構模型

3　各因素相對權重的確定

根據建立的層次結構模型，構造同一層次因素的兩兩判斷矩陣，設兩兩判斷矩陣為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名以上相關專業(yè)資深專家根據經驗判斷，并對判定結果列成矩陣。各因素的重要性可以用1～9的標度對重要性結果進行量化（如表4），并以此構造該級別的判斷矩陣。

圖2　環(huán)保條件制約因素D層結構模型

表4　重要性判斷標度含義

以B層次為例計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權重計算如下：

根據上表列一個矩陣，計算矩陣每一行數值的乘積Mi，并計算其n次方根得Wi，再計算各自的相對權重系數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權重系數為0.5494，地質條件的相對權重系數為0.2452，建設條件為0.1526，運輸條件為0.0528。

其他C、D層次相對權重系數根據相同方法獲得。

4　各相對權重系數一致性的驗證

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

表6　Ri與矩陣維數關系

以B層次間各因素計算的權重系數進行一致性驗證，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層次結構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　計算獲得全部層次和因素的相對權重系數并通過一致性的驗證

根據上述計算，將B、C、D各層次內的相對權重系數匯總如下表。

表7　各層次各因素相對權重系數匯總

6　構建評價因素的評價標準

根據我國現行危險廢物焚燒設施、危險廢物填埋場、一般固廢填埋場的相關標準、規(guī)范確定層次分析結構模型中各制約因素對場址適宜性影響的具體評價標準。一般可采用3分制，最高為3分，最低為1分，評分之間的最小分差為0.5分，中間值表示介于相鄰標準的模糊之間。具體各因素的評分標準如下：

表8　各制約因素的具體評價標準

7　收集獲取固廢處置中心的基本要求和候選場址的各項信息

在現場踏勘的基礎上獲取固廢處置中心的相關資料和候選廠址的水文、氣象、地質等相關信息，具體包括如下：（1）固廢處置中心的相關信息：固廢處置類型、固廢處置種類、固廢處置量、設計規(guī)模、使用年限、遠期規(guī)劃等。（2）各候選廠址信息：地理位置、地形地貌、地質情況、土地可用面積、地下水情況、與地表水距離情況、當地氣象降雨情況、常年主導風向、夏季主導風向、特殊區(qū)位風向、周邊配套環(huán)保設施情況（污水管網、集中式污水處理廠）、用地性質、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、運輸路線情況、當地政策情況等。

8　候選地綜合評價

根據收集的候選場址相關信息，結合評價標準對每個場址進行評分，再結合各因素的權重系數，計算每個場址的綜合評分，再將評分結果參照場址適宜性標準（見表9）進行分級，確定場址的適宜等級。

表9　候選場適宜性等級標準

對某一地區(qū)危險廢物及一般工業(yè)固廢廠址選擇的4個備選場址的層次分析法的綜合評價，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。根據對照，4個候選場址中，B位置為適宜等級，C、D位置為基本適宜，A位置為勉強適宜。因此，最后推薦場址為B候選場。

9　結語

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價結果可以獲得較好的分析結果。該方法對于固廢處置中心的選址是一種實用的多準則決策方法，具有準確性、有效性和客觀性等特點。

[1]王健,陳海濱.層次分析法在生活垃圾綜合處理項目選址中的應用[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目場址比選中的應用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2010,18（3）：38-39.

林星（1980—），男，浙江臺州，學士，工程師，研究方向：環(huán)境科學。