城市固廢填埋場(chǎng)址的優(yōu)選方法及應(yīng)用

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（東莞市東實(shí)新能源有限公司 廣東 523000）

前言

在工業(yè)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，城市固體廢物量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。在水、大氣和土壤的污染源中，城市固廢占據(jù)了較大的比例。為了深化對(duì)“綠水青山就是金山銀山”理念的認(rèn)識(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)城市固廢的治理。對(duì)于城市固廢的處理，需要與社會(huì)和經(jīng)濟(jì)、法律等多個(gè)方面聯(lián)系起來(lái)。在對(duì)城市固廢填埋場(chǎng)進(jìn)行處理的過(guò)程中，有多種方法可以選用，但是填埋法是成本較低的一種方法。

1.城市固廢填埋場(chǎng)的選址影響因素分析

城市固廢填埋場(chǎng)的選擇非常重要，這項(xiàng)工作綜合性比較強(qiáng)。其主要需要根據(jù)安全原則和經(jīng)濟(jì)合理原則來(lái)進(jìn)行。前者是從環(huán)境污染預(yù)防的角度，后者是從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)進(jìn)行考量的。前者是最基本的原則，其宗旨就是要確保固廢填埋場(chǎng)不管是在建設(shè)中，還是在使用之后都不能對(duì)環(huán)境造成過(guò)大的影響，并且需要盡可能地確保周圍環(huán)境的安全。后者是從成本的角度出發(fā)，要使單位垃圾的處理費(fèi)用盡可能低。在垃圾填埋場(chǎng)使用之后，要通過(guò)合理的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方案，實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效果，需要盡可能實(shí)現(xiàn)較好的環(huán)境保護(hù)。對(duì)于城市固廢填埋場(chǎng)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

(1)經(jīng)濟(jì)學(xué)方面

首先，從經(jīng)濟(jì)學(xué)方面考慮，需要確保場(chǎng)址的庫(kù)容量達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)其建設(shè)也是有服務(wù)年限規(guī)定的。通常情況下，填埋場(chǎng)合理使用年限要大于10年。其次，對(duì)于場(chǎng)址，需要設(shè)置在交通方便的地方，并且運(yùn)輸距離需要設(shè)置合理。對(duì)于場(chǎng)址，還需要注意選取寬度足夠的道路，這樣可以在一定程度防止交通堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，垃圾清運(yùn)費(fèi)占到了城市固廢填埋場(chǎng)處理費(fèi)用的六成以上。所以，如果能夠減少清運(yùn)的距離，那么垃圾處理費(fèi)用就能夠大大降低。最后，在城市固廢填埋場(chǎng)附近土石料必須數(shù)量充足。并且，在固廢填埋場(chǎng)附近，用于天然防滲層和覆蓋層的黏土應(yīng)當(dāng)能夠確保足夠開(kāi)采，從而能夠達(dá)到施工要求。

(2)工程學(xué)方面

從工程學(xué)的角度來(lái)講，還需要從三個(gè)方面來(lái)考慮。第一是地形地貌方面，要對(duì)場(chǎng)地地形坡度控制好。這樣，方便進(jìn)行建筑施工，如果坡度起伏過(guò)大，會(huì)給施工造成較大的麻煩。第二是地質(zhì)條件方面也有一些要求。要求工程地質(zhì)條件為密實(shí)或堅(jiān)硬的巖層，而且需要使場(chǎng)地維持一定的穩(wěn)定性，降低沉降量，維持填埋場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定。第三是確保氣象條件。在這個(gè)方面，對(duì)場(chǎng)址也是有一定要求的，必須是下風(fēng)區(qū)，而且人口比較稀疏的地區(qū)。

(3)環(huán)境學(xué)方面

從環(huán)境保護(hù)方面的角度來(lái)講，城市固廢填埋場(chǎng)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)Φ叵滤M(jìn)行很好地保護(hù)，不能對(duì)居民產(chǎn)生過(guò)多的影響。最后，還需要使用防滲的土工膜材料，這種材料能夠有效保護(hù)地下水。例如，加拿大某公司生產(chǎn)的HDPE土工膜，其主要原材料是原生全新樹(shù)脂。如此，能夠提高其壽命和品質(zhì)。

2.城市固廢填埋場(chǎng)選址中存在的一些問(wèn)題

(1)填埋場(chǎng)選在山石溝中

通過(guò)不完全調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有部分中小城市將填埋場(chǎng)場(chǎng)址選在山石溝中。事實(shí)上，這樣的選址是錯(cuò)誤的。當(dāng)然，這樣的選址可以在一定程度上使挖方量減少。滲透系數(shù)大的石灰?guī)r難以達(dá)到防滲要求。而且，加上巖石會(huì)產(chǎn)生石紋、裂縫，所以更加不能達(dá)到這個(gè)要求。即使在巖石層上設(shè)置防滲層，也會(huì)增加很多工程量，使施工成本增加不少。最后，如果發(fā)生地震或地殼變動(dòng)，也很容易使防滲層出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致防滲作用喪失。

(2)填埋場(chǎng)選在土溝中

填埋場(chǎng)選在土溝中，這樣的選址也可以在一定程度上使挖方量減少。土溝一般是地表水和雨水等長(zhǎng)期沖蝕形成的。所以，土溝中可能會(huì)在使用了一段時(shí)間后出現(xiàn)水流。如果這樣選址，會(huì)對(duì)泄水渠道造成擁堵，對(duì)環(huán)境造成較大的影響。

(3)填埋場(chǎng)與居民區(qū)距離過(guò)近

國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)部門對(duì)于填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)范有一些規(guī)定，其中就對(duì)填埋場(chǎng)與居民區(qū)距離有一些要求。然而，因?yàn)椴煌貐^(qū)的固廢填埋物的成分是有差別的。比如，在南方，垃圾中有機(jī)物含量非常高，影響范圍比較大。在北方，因?yàn)闅鉁叵鄬?duì)較低，所以惡臭氣體較少，其對(duì)環(huán)境的影響范圍就比較小。但是，在我國(guó)，針對(duì)各個(gè)地區(qū)的城市固廢填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)，不同地區(qū)的設(shè)計(jì)規(guī)范是統(tǒng)一的。鑒于此，控制填埋場(chǎng)與居民區(qū)的距離顯得尤其重要。

3.城市固廢填埋場(chǎng)選址方法分析及應(yīng)用

(1)層次分析法

該方法是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty提出來(lái)的，這是一種多目標(biāo)決策法。現(xiàn)在，這種方法在多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中都有應(yīng)用，在城市固廢填埋場(chǎng)選址中也得到了一些應(yīng)用。通過(guò)這種方法，可以將選址問(wèn)題進(jìn)行分層次解決。在對(duì)各個(gè)因素重要性進(jìn)行比較的過(guò)程中，對(duì)待選方案進(jìn)行排序，從而得到最佳的方法。

①建立層次結(jié)構(gòu)模型

在建立層次結(jié)構(gòu)模型的時(shí)候，我們將垃圾填埋場(chǎng)的最優(yōu)選址設(shè)置為目標(biāo)層，也就是第一層。通過(guò)對(duì)目標(biāo)層的影響因素進(jìn)行分析，可知模型第二層有環(huán)境因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)文化因素等。然后，再對(duì)這些制約條件細(xì)分，可以將經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)因素，比如土壤深度、土地費(fèi)用等?？梢詫h(huán)境因素進(jìn)一步細(xì)分，與飲用井水的距離、土壤的滲透性是其中較為關(guān)鍵的兩個(gè)因素。將社會(huì)文化因素進(jìn)一步細(xì)分，與居民區(qū)的距離、風(fēng)向等這些因素是該模型的第三層。

②建立判斷矩陣，并進(jìn)行權(quán)重計(jì)算

影響因素層和各影響因素之間組成比較小組。我們可以針對(duì)同一個(gè)比較小組中的因素進(jìn)行分析與比較。然后，再判斷各個(gè)要素的相對(duì)重要性。由此，可以進(jìn)一步得到判斷矩陣。最后，可以根據(jù)判斷矩陣來(lái)得到特征向量，這個(gè)過(guò)程主要是需要用到一些矩陣計(jì)算的步驟。最終，完成各個(gè)要素相對(duì)于上一個(gè)因素的相對(duì)重要性量化。

(2)模糊綜合評(píng)價(jià)法

這種評(píng)價(jià)法是基于模糊數(shù)學(xué)相關(guān)理論得到的城市固廢填埋場(chǎng)選址方法。在利用這種方法的時(shí)候，我們考慮垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)場(chǎng)址問(wèn)題有一定的模糊性，所以對(duì)其影響因素評(píng)估不準(zhǔn)確，量化難度極大。所以，可以考慮引入模糊思想，這樣可以使問(wèn)題得到更好的解決。有研究專家和學(xué)者基于此得到一種模糊多屬性決策法。該方法主要包括以下幾個(gè)步驟：第一步是構(gòu)建評(píng)價(jià)因素集。在城市固廢填埋場(chǎng)址中，可以將評(píng)價(jià)因素進(jìn)一步細(xì)分為自然環(huán)境因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)環(huán)境因素等。然后，再依次針對(duì)上述因素進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)分，那么最終獲得的評(píng)價(jià)因素集就是比較完整的。第二步是對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)與權(quán)重分配進(jìn)行確定。在對(duì)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，可以進(jìn)一步劃分不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以由研究人員根據(jù)實(shí)際情況自行確定。然后，需要對(duì)各個(gè)因素的相對(duì)重要性進(jìn)行分配。第三步是構(gòu)建隸屬度函數(shù)，并計(jì)算得到隸屬度的數(shù)值。第四步是模糊評(píng)判矩陣的構(gòu)建，使權(quán)重和模糊關(guān)系矩陣一起進(jìn)行合成運(yùn)算，從而最后得到結(jié)果。

(3)地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)英文簡(jiǎn)稱為GIS，這是一套軟件系統(tǒng)，它能夠分析、檢索空間數(shù)據(jù)。不僅如此，還可以將空間數(shù)據(jù)形成圖像。目前該方面在土地規(guī)劃方面應(yīng)用較多。使用GIS選址最早是從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始的，現(xiàn)在已經(jīng)從城市固廢填埋場(chǎng)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。在GIS中，還有一個(gè)重要的功能就是空間分析功能。這種方法主要有兩個(gè)步驟，第一就是要建立GIS分析所需的數(shù)據(jù)庫(kù)，第二是建立緩沖區(qū)圖層。在第一個(gè)步驟中，可以將信息數(shù)字化，建立圖層，主要有土地使用圖層和地下水分布圖層。另外，基于土地利用圖的基礎(chǔ)之上，然后針對(duì)各個(gè)圖層做疊加，最后能夠分析得到各個(gè)限制因素的影響的大小。然后，我們可以將層次分析法和模擬綜合評(píng)價(jià)法一起結(jié)合起來(lái)，得到最佳的城市固廢填埋場(chǎng)的場(chǎng)址。

(4)三種選址方法應(yīng)用比較分析

通過(guò)對(duì)以上三種選址方法進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，它們都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。層次分析法的主要特征是能夠?qū)?wèn)題變得更加簡(jiǎn)單，更加有條理。再根據(jù)決策人員的判斷來(lái)確定選址。但是，在使用該方法的時(shí)候，因?yàn)榇嬖诓黄胶獾呐袛啵圆荒軐?duì)固有的不確定性和不精確性進(jìn)行很好地處理，所以這是該方法的一個(gè)弊端。

模糊綜合評(píng)價(jià)法將模糊的思想引入到城市固廢填埋場(chǎng)的選址決策中，能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)更好地描述，從而得到更科學(xué)、更精確的選址。因?yàn)閷哟畏▽?duì)影響因素做量化處理的時(shí)候，所使用的權(quán)重值是經(jīng)驗(yàn)值，而經(jīng)驗(yàn)值容易產(chǎn)生較大的偏差。通過(guò)引入模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)影響因素極其權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)權(quán)重向量和隸屬函數(shù)結(jié)合起來(lái)，最終得到的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生更小的偏差。所以，將層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合，又稱為模糊層次分析法，通過(guò)在城市固廢填埋場(chǎng)場(chǎng)址選擇的過(guò)程中使用該方法，可以使最終得到的結(jié)果更加準(zhǔn)確。但是，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，使用以上兩種方法僅僅只可以對(duì)已有的備選方案做評(píng)價(jià)，不可以確定候選場(chǎng)址。所以，要確定候選場(chǎng)址，還是需要使用地理信息系統(tǒng)這個(gè)工具。通過(guò)這個(gè)工具，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的空間分析，將數(shù)據(jù)形成圖像，方便得到可視化的結(jié)果。

4.小結(jié)

當(dāng)前，我國(guó)城市生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了逐漸惡化的現(xiàn)象，這不利于城市的長(zhǎng)期發(fā)展。在城市的環(huán)境污染來(lái)源中，固體廢棄物是其中重要的一個(gè)來(lái)源。填埋場(chǎng)是處理固廢的場(chǎng)所，因?yàn)榄h(huán)境因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)文化因素等多個(gè)方面因素的限制，必須對(duì)其選址進(jìn)行合理選擇。