大宗工業固體廢物環境風險評價研究

毛偉弘

摘要：為獲取物質、原料和資源，在開采、洗（分選）選和冶煉過程必然產生大量的工業固體廢物。針對目前典型大宗工業固體廢物污染較為嚴重、管理研究不足的現狀，通過總結對比主要的五種風險評價方法，提出將模糊邏輯評價法和層次分析法結合使用，評價典型大宗工業固體廢物污染源環境風險，為正在逐步發展的大宗工業固體廢物環境管理研究工作提供參考。

關鍵詞：大宗工業固體廢物；環境風險評價體系；層次分析法；模糊數學

引言： 在過去的30多年中，我國工業經濟發展主要依靠物質、資源的投入。為獲取物質、原料和資源，在開采、洗（分選）選和冶煉過程必然產生大量的工業固體廢物。我國一般大中型露天礦山年剝離量都在數百萬噸以上；地下坑采每年也要產生數十萬噸以上的廢石；在選礦作業中每選出1噸精礦，平均要產出幾噸或幾十噸的尾礦；每冶煉出1噸金屬平均還要產生出數噸的冶煉渣。第一次污染源普查結果表明，2007年我國工業固體廢物產生量38.52億噸，貯存量15.99億噸，貯存率為41.5%，工業固體廢物的大量產生與堆放，造成土地浪費、資源浪費并帶來潛在的環境風險[1]。因此，大宗工業固體廢物環境監管責任重大，開展大宗工業固體廢物污染源環境風險評價體系研究是建立固體廢物管理技術體系的重要內容之一。

一、研究方法

現存的評價方法沒有一個能完全評價所有的典型大宗工業固體廢物污染源的環境風險因素以及對其未來風險的預測。典型大宗工業固體廢物污染源環境風險評價體系的主要問題在于如何將不同類型的風險綜合到一個評價體系，并能直接對其風險定量化。因此，首要任務是構建一個適合方法。有許多評價風險的方法，如：生命周期評價法[2-3]、安全檢查表法[4-6]、概率風險評價法、模糊邏輯評價法和層次分析法等等。

層次分析法是一個運用最廣泛的方法之一，它的優點在于將一個復雜的問題轉化為一個簡單的、易于理解的層次結構，以便決策者決策。盡管層次分析法應用廣泛，但傳統的層次分析法因為其評價的結論受限于精確的數字并不能完全反映一個人的本意。而且，通常在實際運用中，專家往往采用自己最貼切的話更能反映出評價的真實性，并非精確的數字。因此，層次分析法與模糊邏輯評價法的結合將能解決復雜的環境問題以及不確定因素問題。

二、典型大宗工業固體廢物污染源環境風險評價

根據大宗工業固體廢物污染源（尾礦庫、渣場）的特點及其環境風險特性與評價要求，提出將模糊邏輯評價法和層次分析法結合使用，為正在逐步發展的工業固體廢物環境風險評價體系研究工作提供了參考。通過查閱相關文章，綜合各專家意見，對該領域環境問題的定量分析。

（一）指標的選取： 該層次的一級指標為典型大宗工業固體廢物污染源環境風險評價體系研究。二級指標為固廢特征（A1）、環境特征（A2）、壩體風險（A3）、風險管理（A4）和利用前景（A5）。

（二）權重計算： 通過運用AHP和模糊邏輯對典型大宗工業固體廢物污染源環境風險評價體系各指標進行權重計算，得出各指標在評價體系中所占權重，能較好的為決策者提供指標重要性判斷。

1.專家打分

專家根據自身專業背景以及豐富的實踐經驗，對各級指標進行兩兩對比模糊打分，如表1。再對模糊數進行解模糊，最終通過各自專家所占權重，計算得出兩兩對比平均值。

表1 AHP兩兩對比相對重要性分值

2.構建矩陣

根據專家兩兩比較打分結果，建立模糊矩陣，如公式（1）。其中表示如下（見公式（2））。

（1）

（2）

3.檢查一致性

在計算各指標權重之前，需要對其進行一致性檢驗。

（1）計算最大特征值

（3）

其中為矩陣的最大特征值

（2）計算一致性指標CI及一致性比率CR，其中RI為隨機一致性指標值，見表2。若CR<0.10，則矩陣具有一致性，反之則呈現顯著的不一致性。

（4）

（5）

4.計算模糊權重

根據兩兩比較矩陣，通過公式（6）～（14）分析計算得出模糊權重向量。

5.解模糊：根據公式（15），對模糊權重向量進行解模糊。

（15）

（三）評價指標分值計算

1. 評價指標打分

針對資料收集，現場考察及采樣數據等，選取k名專家對第3層次指標進行打分，并通過表3將其轉化為梯形模糊數。

表3 語言變量對應的梯形模糊數

2.構建模糊評價向量

通過對專家打分的梯形模糊數，對其求平均，得到。

（16）

（17）

（四）評價結果計算

通過公式（18）計算風險大小RM。

（18）

其中RM為風險大小（Risk Magnitude）

本文通過運用已建立的評價方法定量評價典型大宗工業固體廢物的環境風險，并能通過模糊邏輯及層次分析法，較為真實地反映污染源的風險問題。該評價方法易操作并且能夠定量化，為環境管理者提供了一個切實可行的管理方法。

參考文獻：

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責編/宋文芳