基于模糊層次分析法的城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險評價

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。

1 模糊層次分析法

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］。

2 城市危險廢棄物處理中心風(fēng)險評價

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。

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

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

2.2 判斷矩陣及一致性檢驗

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

2.3 層次總排序及一致性檢驗

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。

2.4 建立模糊評價集合和模糊評價矩陣

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。

2.5 模糊綜合評價

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

3 危險廢棄物處理中心風(fēng)險綜合評價模型

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

4 結(jié)語

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。