人工濕地農(nóng)村污水處理技術(shù)適用性的模糊評(píng)價(jià)

高欣冉 李慧民

（西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院 陜西西安 710055）

人工濕地農(nóng)村污水處理技術(shù)適用性的模糊評(píng)價(jià)

高欣冉 李慧民

（西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院 陜西西安 710055）

為了能綜合考慮農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性，在建立多層次的農(nóng)村生活污水處理適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用層次分析法，對(duì)各層次評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合模糊評(píng)價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)技術(shù)的性能進(jìn)行評(píng)定，并根據(jù)特定地區(qū)不同的需求進(jìn)行模糊賦值，采用專家打分法確立各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度，對(duì)人工濕地農(nóng)村污水處理技術(shù)適用性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

人工濕地；農(nóng)村污水；適用性；模糊評(píng)價(jià)

1 引言

隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村生活水平的不斷提高，農(nóng)村生活污水引起的環(huán)境污染日趨加重。目前，我國(guó)農(nóng)村生活污水排放量每年約為80×108～90×10t，且不斷增加，但處理情況卻不容樂觀，80%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)[1]。農(nóng)村生活污水的隨意排放已成為我國(guó)農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境污染的主要致因，為控制農(nóng)村生活污水污染，保障農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民身心健康，我國(guó)正在加快農(nóng)村生活污水治理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系組成

根據(jù)農(nóng)村生活污水處理方案設(shè)計(jì)遵循的基本原則及人工濕地農(nóng)村污水處理方案的具體性質(zhì)與要求，結(jié)合我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際狀況，從自然效應(yīng)、技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)三個(gè)方面對(duì)農(nóng)村生活污水處理方案，建立農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為三個(gè)層次：目標(biāo)層采用COD去除率（RCOD）、氨氮去除率（R NH4+）、總磷去除率（RTP）來反映技術(shù)的有效性；判據(jù)層用基建成本（Ccons）、運(yùn)行成本（Cope）、占地面積（Aland）、經(jīng)濟(jì)收益（Bec）表示技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性；指標(biāo)層采用?生態(tài)協(xié)調(diào)度（Dst）、技術(shù)穩(wěn)定度（Dma）、管理方便度（Dec）來反映。如圖1。

圖1 農(nóng)村生活污水處理適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 模糊綜合評(píng)價(jià)

采用基于模糊隸屬度的專家打分法，即確定出單一因素對(duì)評(píng)價(jià)集中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度，再將各單一因素評(píng)價(jià)集的隸屬度按行組成矩陣，則可以得到10x5的評(píng)價(jià)矩陣，即為綜合評(píng)價(jià)矩陣R。根據(jù)評(píng)價(jià)矩陣R，再考慮各因素指標(biāo)的重要程度。

利用上述層次分析法計(jì)算所得的組合權(quán)重集A，建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型L，則L=A·R，根據(jù)隸屬度最大原則即可分析出所選方案在五個(gè)等級(jí)中（好、較好、一般、較差、差）的評(píng)價(jià)結(jié)果。

4 實(shí)例應(yīng)用研究

本研究選擇陜西安康市旬陽縣小河鎮(zhèn)作為案例，全鎮(zhèn)總面積160平方公里，轄18個(gè)行政村，142個(gè)村民小組，4347戶、16414人；氣候瘟和，雨量充沛，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均溫度15.4℃，平均降雨量900mm。

4.1 隸屬度的確定

農(nóng)村生活污水處理技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間可能存在交叉影響，且其優(yōu)選的實(shí)踐性很強(qiáng)。所以結(jié)合該村生活污水各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際情況，評(píng)判10個(gè)指標(biāo)的不同等級(jí)對(duì)該村農(nóng)村生活污水處理的滿足程度進(jìn)行模糊隸屬度打分。

4.2 模糊評(píng)價(jià)結(jié)果

4.2.1 根據(jù)各評(píng)判隸屬度則可以建立相應(yīng)的判斷矩陣：

4.2.2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重集：A=[0.039 0.195 0.195 0.183 0.183 0.029 0.034 0.048 0.048 0.048]

4.2.3 則對(duì)以上判斷矩陣進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，L=A·R=[0.029 0.0058 0.1992 0.3322 0.4619]，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸一化處理即L、=[0.028 0.0056 0.194 0.323 0.449]。根據(jù)如上所計(jì)算的結(jié)果，由最大隸屬度原則可知，在5個(gè)隸屬度中0.449最大，對(duì)照農(nóng)村生活污水處理技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可知，人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用在該地屬于5個(gè)等級(jí)中的Ⅴ級(jí)“好”。

5 結(jié)論及展望

5.1 人工濕地農(nóng)村生活污水處理技術(shù)受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊戄^大，所以該技術(shù)被選擇的地域溫度不應(yīng)過低、年平均降雨量不應(yīng)低于800mm/a、年平均蒸發(fā)量不應(yīng)超過1200mm/a。

5.2 采用層次分析-模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型、定性-定量分析相結(jié)合的方法對(duì)人工濕地的適用性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合，表明了所建立的模型是合理可行的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其適宜性的評(píng)價(jià)。

高欣冉(1989—)，女，陜西省榆林市人，碩士研究生，主要研究土木工程建造與管理方向，導(dǎo)師李慧民，男，教授，博士生導(dǎo)師。