工业污染源评价方法研究

998年第11卷第3期 甘肃环境研究与监测 总第钉期 卜乙 工业污染源评价方法研究 二 生 一 (福州市环境监铡蛄 福州 3 500]1) i I 摘 要 通过对污染源综合评价理论的分析，提出采用层挺分析法对工业污染源进行综 合评价的方法，并应用于福州市工业废水污染综合评价，姑果符合藕州市具体情况。 关键词塑 ，笠金竖监墨墨坌堑盘福州市 乏紧{ 污染源管理工作是环境保护工作的一个 重要组成部分．是环境保护工作的基础工作。 污染源评价是污染源管理工作的技术支持。本 文拟通过列污染源评价原理和方法的探讨，力 求提出一种适合环境管理工作实际的污染源 评价方法 1 污染源综合评价方法概述 污染源评价是指运用数学或其他量化的 手段，以简单直观的方式来达污染源对环境 的危害程度。自环保工作在我国起步之初，对 污染源评价方法的研究即引起关注，并提出了 多种污染源综合评价方法，如等标污染负荷 法、污染物排毒系数法、等标排放量法“ 等，这 些评价方法均以污染物排放量与排放标准的 比较为基础，对影响污染源对环境破坏程度的 其它因素考虑较少，在实际工作中存在局限 性 。 环境是一个由多种要素组成的和谐有序 的系统 污染源对环境的危害，最终要归结到 对生命系统及其生活环境的破坏。因此污染源 评价，除考虑污染物的排放量外．还应考虑污 染源所处的地理位置、排放污染物种类等诸多 因素，以及污染影响的受体——人类及其他生 物种群对污染的承受能力和敏感程度等+它们 在环境中所处的位置，考虑该污染源在社会经 济环境中的地位等等诸多因素。而后通过数学 手段，将在调查中获取的各种定量及定性的数 参加研究工作的有蒋国霖、郏荣发、叶宏等同志。 据进行处理，将其转化为无量纲或统一量纲的 指标，以直观明了的方式来表达主要的污染源 和污染因子，以统一的尺度衡量污染强度的时 空变化特征，达到准确地对污染源的影响进行 评价的目的。 2 层次分析法污染源评价模型 2．1 层次分析法 层次分析法是由T ·L·Saaty于 1 980 年提出 ，是在系统工程中经常使用的一种方 法，适用于处理多 目标、多层次的复杂系统的 排序问以及难以完全用定量的办法来分析 和解决的问题．它可以将人们剥各指标问相对 关系的主观判断用量化的形式来表达和处理， 是一种定量、定性相结合的方法。层次分析法 在环境保护领域应用甚多，如风景区环境质量 评价 、城市环境规划指标体系建立“ 等。其 基本原理即将复杂的问题分层次地简化成一 系列成对因素的判断和 比较，并根据一定比率 标度将判断定量化，最后组成判断矩阵。通过 计算判断矩阵的最大特征值和最大特征向量， 就可 计算出各层次的因素相对于上一层次 的某一因素的相对重要性权值，而后用上一层 次 的分析结果作为下一层次的各因素间相互 比较判断的准则+得到下一层次相对于上一层 次各个因素的相对重要性权值；然后用上一层 次的因素组合值加权，即得到一下层次因素相 对于整个上一层次的组合权值。如此逐层计 ～ 21 维普资讯 http://www.cqvip.com 算 即可获得个体相对于总目标的相对重要性 权值．根据这一参数即可进行排序和评价。 2．2 污染源综合评价层次分析法模型 2．2 1 污染源评价的多层次评价结构模型 根据层次分析法的基本原理．可以将污染 源综合评价分解为对废水、废气、噪声等污染 要索的单项评价，这些要素构成对污染源综合 评价的第一层次·对各个污染要素的评价又可 分船为对影响因子的评价，每个影响因子又可 以分解为更低层次的次级的因子层．如此，可 构造污染源评价的多层次评价结构模型。 裹 i 废水污染源评价准则相对置耍性极值 准 则 褶耐重要性取值 污染德管 级别 废水排放击i}iI 所属行业类型 废水排放方式 瑷水排放进标情况 污染诹所处区域环境功能 排救污染物种类 等标行染负荷 裹2 废水污染源评价参数取位规则 评 价 准 则 取 值 规 则 _口 ±目l 曩_2#E=【 拥 ： I 女I 自l， =}#E触 -i l 撇I宵式 自 #n=3— =2= 媲 = {|t 林情 =3 1 _ nE 柏 5 a Et3 I EtI 排藏订 韵种类 一类污染物：2二类薏 材-【 片辩挣捧茸量 菩标蓐整 菏 · 2．2．2 指标体系与判断矩阵建立 根据层次分析法的工作程序，需针对评价 对象的性质和特点，建立指标体系，根据指标 体系确定多层次评价结构模型。指标体系包含 体系参数、指标之间的关系、取值标准三个方 面的内容。以下以废水污染源评价为例讨论指 标体系的建立。 选择各个层次的环保技术与管理人员．通 过讨论会和专家咨询的方式，了船他们剥污染 源综合评价的认识，具体了解影响废水污染源 一 22 一 污染强度的因子．并划咨询的结果进行统计分 析。在众多的影响因子中选择了污染源管理级 别、废水排放去向、污染源行业类型、废水排放 方式、废水排放达标情况、污染源所处地区环 境功能、排放污染物种类及污染物排放量 8个 指标作为层次分析法准则层的指标 然后，通 过问卷调查的形式j!=}钉调查 ．确定各指标的相 对重要性权值及各准则的参数取值范羼。根据 以上调查结果归纳各准则卡日对重要性权值 及取值标准。 按表 l所列的取值规则．可得出第一层次 的判断矩阵如下： 同样．按表2所列取值规则．可得出第二 层次的判断矩阵，即各污染源相对于各评价参 数的判断矩阵。 2．2．3 层次总排序权值计算 确定判断矩阵后，可通过计算各因子的相 对重要性权值，完成层次的单排序，而后+以此 作为下～层次相剥于上一层次各个因素的相 对重要性权值；完成下一层次的 排序，计算 第二层次的相划重要性杈值， 各个污染源的 层次总排序权值。层次的单排序以及相对重要 性权值的计算可由“方根往”计算判断矩阵的 最大特征根和特征向量获得’ 。 3 福州市工业污染源评价 3．】 福州市工业污染源概况 福州市位于福建省东部．福州I 区地处福 州盆地中心，下辖鼓楼、台江、仓I1I、马尾、晋安 五个区。福建省最大的河流闽江的北港贯穿市 区，是市区的生话、工业用水水源地。市区集中 了全市 85 左右的工业企业．形成 东，酉、 南、北四个相剥集中的工业集叫_区．即北郊重 工业区、东郊化学工业区、城西和城南轻工业 维普资讯 http://www.cqvip.com 区。此外，还有几个成片开发的开发区，主要有 马尾经济技术开发区、福兴投资区、快安投资 区等。这些区域形成了相对集中的工业小 区 3．2 福州市废水污染源评价 选择废水等污染负荷前 3O位的企业，根 据取值标准确定各企业各评价因子的取值，建 立2个层次的判断矩阵，并计算总排序权值， 根据总排序权值确定污染源污染的大小 ．1993 ～ 1995年 3年总排序权值前 l0位的污染源 见表 3。 表 3 1993~1995年福州市废水污染源综合评价结果 4 讨 论 4 1 评价方法与评价模型 工业污染源评价方法的研究是一项十分 重要的研究工作。我们在分析以往污染源评 价方法的基础上，建立了一种遗合当前环境 管理工作实际、简便品行的枵染源综合评价 方法，解决了工业污染糠综合评价的问题，首 次将层次分析法应用于工业污染源评价工 作．将非参数方法引人到污染源评价工作中， 实现r参数法与非参数法的混合应用．在污 染源综台评价方法研究工作上提出新的思 路 污染源评价模型是污染源评价的基础， 好的评价模型有助于准确地对污染源对环境 造成的危害作客观的评价 它首先应当是一 个定量的模型，其最后评价结果应是一个定 量的数值；其次，应尽可能包含所有可能对结 果产生影响的因素，井采用尽可能简单的计 算方法计算出最后绡果．从目前国内所应用 的污染源评价模型来看．大多数的评价方法 是用污染物排放量和标准的比值来定量地衡 量污染源的污染程度，但对影响污染源危害 程度的其它因素如污染源空间位置 污染源 排放的污染物种类等却很少有定量的描述。 “2 取值方式 层次分析法一个非常突出的特点是可以 将许多非定量的因素，通过互相之唰的比较， 将其转化为定量的园子．但在进行大系统分 析时有时会因为数据量过多ifij难以实现。我 们将层次分析法应用于污染源综合评价，不 进行污染源之间各种的相互比较，而是通过 对本地区社会经济与自然环境特征以及污染 源现状特点的分析，辅以专家咨询、社会调查 等手段，确定了各种非定量因素的定量化的 取值原则．建立了相应的指标体系 这种方 法，简化了层次分析法应用的程序，减轻l『计 算的工作量，有利于这种方法的推广应用。 必须指出的是，上述提及的取值原则和 指标体系并不是固定不变的，各地在应用这 个方法时可根据本地区的具体情况，确定适 合本地区实际情况的取值原则和指标体系． 达到客观准确地对污染源进行综合评价的目 的。 4．3 结果分析 一 23 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 水质灰色关联i4z价方法 懒 ⋯ 豢 ⋯ 摘 要 把水环境视为灰色系统，将水质状态指标作为一十灰类，考虑水质分级界限的不 确定性，采用灰色关联分析方法进行地表水水质评价。实倒，该法是合理可行的。 关键词 奎鱼差堡金逝法 盘丑三查堕堡监 l 前言 水环境质量的评价是环境科学的重要内 容之一。正确地评价水体质量，可以为水环境 质量的科学管理和规划提供科学依据。 目前，对水质进行综合评价的方法为指 数法和模糊教学法等几大类。由于指数法评 价过程中过早地将参数取整，导致了原始观 测资料精度的损失，从而出现两样本数据相 差甚微，而评价结果相差一级的不合理现象。 模糊数学方法虽然使用隶属函数蠹 划污染物 对相邻两等级的隶属程度，较好地揭示了水 质等级划分上的模糊性 但隶属函数的构造 往往带有主观性，而且运算也较复杂。事实 评价一种评价方法的好坏，在某种程度 上要看它评价结果。比较 l993～1995年3年 的评价结果．在水、气排序前 lO位的企业，前 列的多是生产规模较大的国有大中型企业， 行业涉及造纸、化工、制药等重污染行业，前 l0位企业排位变化较少，评价结果反映了经 济发展前期遗留下来的环境问题．也体现了 改革开放后出现的新的污染问题，结果合理， 比较贴近福州市的实际情况。 4．4 污染源综合评价 综合考虑水、气、声、渣等多种污染要素 对环境造成的危害．实现真正的污染源综合 评价，是环境管理工作提出的迫切要求。本项 研究课题在这一方面作了一些尝试和探索。 一 24 一 上，水质的分级或水体是否污染并非黑白明 显的概念，因此，“水质级别”、“污染程度”都 是一些灰色概念，水体环境系统是一个本征 性灰色系统，具有不确定性。本文着眼于全面 考虑各水质参数对水体质量等级综合的影 响，利用灰色系统理论关联分析的基本性质 通过计算待评价水体水质对各级水质标准的 关联度，据以识别待评价水质的综合等级，从 而形成了一种新的水质评价方法 它克服了 现行指数法和模糊数学法的某些缺限，而且 计算更为简便。 2 灰色关联分析概述 关联分析是灰色系统理论中的一种因素 可将这一方法外推，应用于真正的污染源综 合评价，具有比较好的应用前景，它将使真正 的污染源综合评价成为可能。 5 参考文献 】 马情 n等．环境质量评价 北京：中围环境科学 社． 1 990． 2 Satty1 T．L．1 the anBtyticM hierarchy process．Mc Grar HIlI Inc，New York，1980． 3 庄Il[坚等 风景区环境质量评l价层改分析法 环境工程． 1987 (2)． 4 张明顺等．层次分析}击在城市环境规划指标体系研究中 的应用，环境科学研究．】995(5) 5 朱世立 系统工程常用计算方法，北京：电f'I．'lk出版 杜 ，1988 6 福州市环保局 福州市环境质量书．(1991—1 995) 维普资讯 http://www.cqvip.com