哈聰娣
(寧夏環(huán)境科學(xué)研究院(有限責任公司)寧夏銀川 750011)
經(jīng)濟社會的高速發(fā)展,在帶來極大物質(zhì)財富的同時,也伴隨著產(chǎn)生了許多危險廢棄物,對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了極大危害,既可能使人畜中毒、引發(fā)事故,還可能造成大氣、土壤和地下水污染,造成無法挽回的損失和后果[1]。其危害性主要有3 個方面:①污染土壤。對危險廢棄物進行填埋,若處置和管理不當,既占用土地,又污染土壤環(huán)境。②污染水體。對危險廢物隨意堆放或填埋不當,有害物質(zhì)或被風(fēng)吹入水中,污染飲用水源;或產(chǎn)生滲濾液進入地下,污染地下水源。③污染大氣。一些固體廢棄物中含有大量細微顆粒和粉塵,在風(fēng)力作用下,會擴散污染大氣;部分有毒物質(zhì)還會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的有毒氣體進入大氣后會對人體健康產(chǎn)生影響。
為有效應(yīng)對危險廢棄物對環(huán)境造成的污染,必須采取科學(xué)方式對其進行無害化處理。城市危險廢棄物處理中心作為承擔這一特殊重要任務(wù)的核心樞紐,在處理危險廢棄物時,受設(shè)備性能和工人技能等因素影響,可能會對周圍環(huán)境和工作人員造成一定的危害和風(fēng)險,因此有必要從以人為本的角度出發(fā),對其進行風(fēng)險評價,確保生產(chǎn)安全。本文在對城市危險廢棄物處理中心各要素進行分析的基礎(chǔ)上,使用FAHP 建立風(fēng)險評價模型,以寧夏境內(nèi)5 家城市危險廢棄物處理中心為研究對象,對其風(fēng)險進行評價,建立風(fēng)險評價指標體系。
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是將與決策相關(guān)的元素分解為目標、準則和方案等層次,以此為基礎(chǔ)進行定量和定性分析的主觀決策方法。其特點是在對決策問題的本質(zhì)、影響因素和內(nèi)在關(guān)系等進行深入分析的基礎(chǔ)上,利用少量定量信息解決復(fù)雜決策問題[2-3]。
模糊層次分析法是利用模糊數(shù)學(xué)理論,依據(jù)給定的條件,選取適當?shù)乃惴ǎ讯ㄐ栽u價轉(zhuǎn)化為定量評價,對受到多種因素影響的對象進行總體評價[4]。它具有系統(tǒng)性強、流程清晰等特點,能較好解決模糊的、難以量化的問題,適合解決各種非確定性問題。
將FAHP 運用于評價城市危險廢棄物處理中心的風(fēng)險有2 個:①城市危險廢棄物處理中心具有“黑箱系統(tǒng)”特征,各類風(fēng)險因素具有較強的模糊性,運用模糊數(shù)學(xué)理論中的 “隸屬度”方法可有效解決這一問題,將定性信息定量化;②風(fēng)險評價具有主觀性,評價因素選取和權(quán)重分配對評價結(jié)果的準確性和可靠性影響極大,運用AHP 通過專家打分方法,可以比較科學(xué)合理地確定各風(fēng)險因素的相對權(quán)重。同時,考慮到評價的全面性,本文從風(fēng)險發(fā)生前和發(fā)生后2 方面進行評價,使評價結(jié)果更符合實際。由于目前對層次分析法和模糊層次分析法的運算方法論述非常多,本文將其省略,相關(guān)內(nèi)容可參考文獻[5-6]。
本文以寧夏某危險廢棄物處理中心為例(簡稱為“1 號處理中心”),收集梳理其歷年風(fēng)險資料,建立風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)模型,利用專家打分法計算各風(fēng)險因素相對權(quán)重并進行一致性檢驗;同時建立模糊評價集合和模糊評價矩陣,使用模糊數(shù)學(xué)方法,計算該危險廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價指標。
在分析城市危險廢棄物處理中心各類風(fēng)險因素基礎(chǔ)上,著眼科學(xué)性、代表性、獨立性原則,確定準則層和子準則層風(fēng)險評價指標,建立城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險層次模型,如表1 所示。
表1 城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險層次模型
邀請本領(lǐng)域?qū)<?0 人,分別建立目標層對準則層、準則層對子準則層的判斷矩陣,計算準則層4 個風(fēng)險類別和子準則層16 個風(fēng)險因素的相對權(quán)重。本文使用MATLAB R2010b求解AW=λmaxW,計算各個判斷矩陣的特征向量,在通過一致性檢驗的條件下,將其作為相對權(quán)重。表2 是目標層對準則層的判斷矩陣和相對權(quán)重,通過了一致性檢驗;表3 是準則層對各子準則層的判斷矩陣和相對權(quán)重,符合一致性檢驗要求。
表2 層次判斷矩陣及風(fēng)險權(quán)重
表3 城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險層次總權(quán)重
層次總排序,是依據(jù)子準則層計算結(jié)果,計算子準則層所有風(fēng)險因素對目標層的相對權(quán)重,并進行一致性檢驗。
使用模糊層次分析法,必須建立研究對象的因素集合、評價集合。本文中,因素集合就是表1 中城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險層次模型,評價集合V 可設(shè)為:V={輕微V1,較低V2,中等V3,較高V4,嚴重V5}
同時,依據(jù)從因素集合U 到評價集合V 的模糊關(guān)系,利用專家打分法逐個評定風(fēng)險因素等級,由此得到模糊評價矩陣R見式(1)。式中:Ri表示某準則層模糊評價向量;rij表示某一風(fēng)險因素得到某一評價的百分比。
模糊綜合評價中基本運算見式(2)。
考慮到評價結(jié)果的客觀性和科學(xué)性,本文使用加權(quán)平均型算法進行模糊運算,見式(3)。
為便于不同城市廢棄物處理中心之間的風(fēng)險對比,本文將評價指標數(shù)值化,用V1~V5分別對應(yīng)20、40、60、80、100 分值,得到向量M={20,40,60,80,100}。利用公式S=V×M,將集合形式的風(fēng)險評價指標優(yōu)化為單個數(shù)值,用S 表示。具體計算過程及結(jié)果見表4。
表4 1 號處理中心風(fēng)險綜合評價
本文選取寧夏5 家城市危險廢棄物處理中心作為樣本。參照1 號城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價指標計算方法,可以得到其余4 個處理中心的風(fēng)險綜合評價指標。將風(fēng)險綜合評價指標與各個處理中心的實際情況進行比對(表5),即可得到科學(xué)實用的城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險評價指標體系。
表5 5 家危險廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價及實際情況
對表5 中風(fēng)險綜合評價指標數(shù)據(jù)分析可知:1 號處理中心和3 號處理中心風(fēng)險綜合評價數(shù)值比較高,4 號處理中心評價數(shù)值較低,2 號和5 號處理中心評價數(shù)值居中。將各廢棄物處理中心的實際處理情況與風(fēng)險綜合評價指標對比可知:廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價指標較高,一般處理危險廢棄物的種類多、數(shù)量大,風(fēng)險較大,S 大于60;廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價指標居中,處理的廢棄物種類較為單一、處理量相對較少,S 介于40 到60 之間;廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價指標較小,處理的危險廢棄種類少、數(shù)量少,風(fēng)險也小,S 小于40。
綜上所述,使用FAHP 計算城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價指標,能夠較好地體現(xiàn)其風(fēng)險程度,同時可以對比分析不同城市危險廢棄物處理中心的風(fēng)險大小,依此建立風(fēng)險綜合評價指標體系,如表6 所示。
表6 風(fēng)險綜合評價指標體系
FAHP 不僅能夠科學(xué)有效評價城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險,還能對比分析不同廢棄物處理中心風(fēng)險大小,為管理者進行決策提供較為可靠的依據(jù)。但該模型也有自身的不足:①適應(yīng)性不強,不能高效解決包含大量風(fēng)險因素的評價問題。②客觀性不強,該模型使用專家打分法計算各層次相對權(quán)重,專家的主觀意識將極大影響評價結(jié)果。
最后需要說明的是,綜合評價指標所對應(yīng)的風(fēng)險程度并不是一成不變的,而是動態(tài)變化的。當前我國正在大力推進生態(tài)文明建設(shè),隨著全民環(huán)保意識進一步提升,危險廢棄物排放將受到更加嚴格的控制,城市危險廢棄物處理中心的風(fēng)險程度將會越來越低。