一种固体废物环境风险事件应急处置技术决策方法

1.本发明涉及一种风险事件应急处置技术决策方法，属于环境保护领域。


背景技术：

2.已有的环境突发事件研究大多围绕水污染、危险化学品泄露、医疗废弃物的污染展开，固体废物处置不当引发的环境风险事件并未受到关注，国内在固体废物环境风险事件领域缺乏系统的案例记录和技术总结。固体废物风险事件的环境危害表现出潜在性、隐蔽性、累积性的特征，除噪声、气味异常等人能通过感官马上察觉，很多污染物的危害不会有即时明显症状，但是不能放松警惕其不利影响的累积性，此外，固体废物涉及到的环境风险受体较多，关于固体废物环境风险事件的管理在我国还属于起步阶段，这都对固体废物环境风险事件的管理带来了一定的挑战。在实际生产生活过程中，如何针对相应的污染源和事故情景快速找到固体废物环境风险事件最优的处置方案是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明为解决目前还没有一种方法能够针对相应的污染源和事故情景快速找到固体废物环境风险事件最优处置方案的问题，进而提出一种固体废物环境风险事件应急处置技术决策方法。
4.本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的具体步骤如下：
5.步骤(一)、检索应对方案：根据实际发生事件的情况，依次检索污染源大类、污染源小类、情景大类、情景小类，最终定位出相应的风险防控措施、应急处理措施、资源化利用途径；因污染源和情景类别还在持续扩充中，若实际发生的案例不在已有的检索范围内，则选取相似的污染源和情景进行参考方案的检索；
6.步骤(二)、选定本事件要用的评价指标：在全部评价指标中选用该事件要用的评价指标；
7.步骤(三)、对不同阶段的不同方案分别进行打分：根据步骤(一)中的检索结果，假设检索出对应的风险防控阶段的措施有i个，应急处理阶段的措施有j个，资源化利用阶段的途径有k个；根据步骤(二)中的选择结果，对应于风险防控措施的评价指标有m个，对于应急处理措施的评价指标有n个，对于资源化利用途径的评价指标有p个，依次将三个阶段中不同措施的不同评价结果写成矩阵格式如下：
8.风险防控阶段：
[0009][0010]
公式(1)中，a1,a2,...,ai是可能的备选方案；c1,c2,...,cm是准则，表示对备选方
案a1,a2,...,ai进行评价的依据；f
im
是方案ai的cm准则的评估数值；
[0011]
应急处理阶段：
[0012][0013]
公式(2)中，a1,a2,...,aj是可能的备选方案；c1,c2,...,cn是准则，表示对备选方案a1,a2,...,aj进行评价的依据；f
jn
是方案aj的cn准则的评估数值；
[0014]
资源化利用阶段：
[0015][0016]
公式(3)中，a1,a2,...,ak是可能的备选方案；c1,c2,...,c
p
是准则，表示对备选方案a1,a2,...,ak进行评价的依据；f
kp
是方案ak的c
p
准则的评估数值；
[0017]
对各方案的打分结果以三角模糊数形式的语言变量给出，即只需要给出相应的字母，进行计算时再转换成为相应的数组；语言变量与三角模糊数的对应情况见表1。
[0018]
表1备选方案等级与对应的三角模糊数
[0019][0020]
步骤(四)、分阶段求方案评分的平均值：
[0021]
风险防控阶段：
[0022]
求方案1在准则层c1上的平均分，
[0023]
求方案2在准则层c1上的平均分，
[0024]
……
[0025]
求方案i在准则层cm上的平均分；
[0026]
应急处理阶段：
[0027]
求方案1在准则层c1上的平均分
[0028]
求方案2在准则层c1上的平均分，
[0029]
……
[0030]
求方案j在准则层cn上的平均分；
[0031]
资源化利用阶段：
[0032]
求方案1在准则层c1上的平均分，
[0033]
求方案2在准则层c1上的平均分，
[0034]
……
[0035]
求方案k在准则层c
p
上的平均分；
[0036]
步骤(五)、对各指标赋予权重：根据评价指标中对应的等级对步骤(二)中选定的指标选择相应的权重；
[0037]
对各个指标赋予的权重结果以三角模糊数形式的语言变量给出，即只需要给出相应的字母，进行计算时再转换成为相应的数组；语言变量与三角模糊数的对应情况见表2。
[0038]
表2准则权重与对应的三角模糊数
[0039][0040]
步骤(六)、构造标准化矩阵：对三个阶段分别进行标准化，标准化规则为：
[0041]
当cj为效益型准则时，
[0042]
当cj为成本型准则时，
[0043]
公式(4)和(5)中r
ij
表示步骤(四)中各个阶段的平均值矩阵经过标准化后得到的矩阵，a
ij
、b
ij
、c
ij
分别表示评判人员给分等级计算后对应的三角模糊数，表示从所有c
ij
中取最大值，表示表示在所有a
ij
中取最小值；
[0044]
根据上述规则分别在风险防控阶段、应急处理阶段、资源化利用阶段构造标准化矩阵；
[0045]
步骤(七)、构造加权标准化矩阵：给步骤(六)中得到的标准化矩阵乘以步骤(五)中相应的权重，分风险防控阶段、应急处理阶段、资源化利用阶段分别计算。
[0046]
加权标准化矩阵用矩阵v表示：
[0047]
v＝[v
ij
]，i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，n.
ꢀꢀ
(式6)，
[0048]
公式(6)中，v
ij
＝r
ij
×
wj，v
ij
＝(v
ij1
，v
ij2
，v
ij3
)是三角模糊数；
[0049]
步骤(八)、确定最理想解和最不理想解：
[0050]
最理想解表示最好的方案，最不理想解表示最不好的方案，最理想解a
+
和最不理想解a-定义为：
[0051][0052]
公式(7)中，
[0053]
根据以上准则从步骤(七)得到的加权标准化矩阵中对各个指标选择出最理想解和最不理想解；
[0054]
步骤(九)、计算各待选方案与最理想解和最不理想解的距离：
[0055]
每个待选方案与最理想解和最不理想解间的距离计算如下：
[0056][0057][0058]
公式(8)和(9)中，表示第i个方案和最理想解间的距离，表示表示第i各方案与最不理想解间的距离，v
ij
表示步骤七中得到的加权标准化矩阵；
[0059]
步骤(十)、计算贴近度并给出方案排序：
[0060]
根据步骤(九)中算得的距离值，计算每个方案的贴近度：
[0061][0062]
根据公式(10)，分三个阶段分别计算每个方案的贴近度，按照大小进行排序；
[0063]
步骤(十一)、判定各最优措施之间是否存在冲突：
[0064]
根据步骤(十)中的计算结果，三个阶段各可得到一个最优措施，判定各最优措施进行组合是否存在冲突，若存在冲突则该阶段的措施顺延至贴近度排序下一位的措施，若不存在冲突则进入下一步骤；
[0065]
步骤(十二)、选择是否进行主观补充：
[0066]
针对步骤(十一)中得到的方案组合，选择是否进行主观补充，若不需要，则输出整体最优方案。
[0067]
本发明的有益效果是：(1)由于累计性，固体废物产生的环境危害不容忽视，目前固体废物环境风险事件的全流程处置技术还未受到关注，本研究首次尝试承担固体废物环境风险事件处置技术的“管家角色”，从风险防控、应急处理、资源化利用三个阶段展开技术的收集和整理，环境风险事件可在该技术库中可实现一站式解决。
[0068]
(2)国内在固体废物环境风险事件领域缺乏系统的案例记录和技术总结，本研究从苏州的实际案例出发，建立了固体废物环境风险事件案例库和技术库的指标体系，可为后续双库的建立提供可参考范例。
[0069]
(3)本研究创新性地建立了基于模糊多准则和逼近理想点算法的固体废物环境风险事件处置技术优选模型，将之前应用于突发水污染事件的应急处置技术优选模型迁移到了固体废物环境风险事件领域，为固体废物环境风险事件的最优方案选取提供了路径。
附图说明
[0070]
图1是本发明的流程框图；
[0071]
图2是演示案例所使用的评价指标。
具体实施方式
[0072]
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种固体废物环境风险事件应急处置技术决策方法是通过如下步骤实现的：
[0073]
步骤一、构建固体废物风险事件案例库；
[0074]
步骤二、进行固体废物环境风险事件应急处置技术库的框架设计；
[0075]
步骤三、建立基于模糊多准则和逼近理想点算法的固废应急处置技术优选模型。
[0076]
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种固体废物环境风险事件应急处置技术决策方法的步骤三中基于模糊多准则和逼近理想点算法的固废应急处置技术优选方法分为检索过程和筛选过程两个阶段，具体步骤如下：
[0077]
步骤(一)、检索应对方案：根据实际发生事件的情况，依次检索污染源大类、污染源小类、情景大类、情景小类，最终定位出相应的风险防控措施、应急处理措施、资源化利用途径；因污染源和情景类别还在持续扩充中，若实际发生的案例不在已有的检索范围内，则选取相似的污染源和情景进行参考方案的检索；
[0078]
步骤(二)、选定本事件要用的评价指标：在全部评价指标中选用该事件要用的评价指标；
[0079]
步骤(三)、对不同阶段的不同方案分别进行打分：根据步骤(一)中的检索结果，假设检索出对应的风险防控阶段的措施有i个，应急处理阶段的措施有j个，资源化利用阶段的途径有k个；根据步骤(二)中的选择结果，对应于风险防控措施的评价指标有m个，对于应急处理措施的评价指标有n个，对于资源化利用途径的评价指标有p个，依次将三个阶段中不同措施的不同评价结果写成矩阵格式如下：
[0080]
风险防控阶段：
[0081][0082]
公式(1)中，a1,a2,...,ai是可能的备选方案；c1,c2,...,cm是准则，表示对备选方案a1,a2,...,ai进行评价的依据；f
im
是方案ai的cm准则的评估数值；
[0083]
应急处理阶段：
[0084][0085]
公式(2)中，a1,a2,...,aj是可能的备选方案；c1,c2,...,cn是准则，表示对备选方案a1,a2,...,aj进行评价的依据；f
jn
是方案aj的cn准则的评估数值；
[0086]
资源化利用阶段：
[0087][0088]
公式(3)中，a1,a2,...,ak是可能的备选方案；c1,c2,...,c
p
是准则，表示对备选方案a1,a2,...,ak进行评价的依据；f
kp
是方案ak的c
p
准则的评估数值；
[0089]
对各方案的打分结果以三角模糊数形式的语言变量给出，即只需要给出相应的字母，进行计算时再转换成为相应的数组；语言变量与三角模糊数的对应情况见表3。
[0090]
表3备选方案等级与对应的三角模糊数
[0091][0092]
步骤(四)、分阶段求方案评分的平均值：
[0093]
风险防控阶段：
[0094]
求方案1在准则层c1上的平均分，
[0095]
求方案2在准则层c1上的平均分，
[0096]
……
[0097]
求方案i在准则层cm上的平均分；
[0098]
应急处理阶段：
[0099]
求方案1在准则层c1上的平均分
[0100]
求方案2在准则层c1上的平均分，
[0101]
……
[0102]
求方案j在准则层cn上的平均分；
[0103]
资源化利用阶段：
[0104]
求方案1在准则层c1上的平均分，
[0105]
求方案2在准则层c1上的平均分，
[0106]
……
[0107]
求方案k在准则层c
p
上的平均分；
[0108]
步骤(五)、对各指标赋予权重：根据评价指标中对应的等级对步骤(二)中选定的指标选择相应的权重；
[0109]
对各个指标赋予的权重结果以三角模糊数形式的语言变量给出，即只需要给出相应的字母，进行计算时再转换成为相应的数组；语言变量与三角模糊数的对应情况见表4。
[0110]
表4准则权重与对应的三角模糊数
[0111][0112][0113]
步骤(六)、构造标准化矩阵：对三个阶段分别进行标准化，标准化规则为：
[0114]
当cj为效益型准则时，
[0115]
当cj为成本型准则时，
[0116]
公式(4)和(5)中r
ij
表示步骤(四)中各个阶段的平均值矩阵经过标准化后得到的矩阵，a
ij
、b
ij
、c
ij
分别表示各位评判人员给分等级计算后对应的三角模糊数，表示从所有c
ij
中取最大值，表示表示在所有a
ij
中取最小值；
[0117]
根据上述规则分别在风险防控阶段、应急处理阶段、资源化利用阶段构造标准化矩阵；
[0118]
步骤(七)、构造加权标准化矩阵：给步骤(六)中得到的标准化矩阵乘以步骤(五)中相应的权重，分风险防控阶段、应急处理阶段、资源化利用阶段分别计算。
[0119]
加权标准化矩阵用矩阵v表示：
[0120]
v＝[v
ij
]，i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，n.
ꢀꢀ
(式6)，
[0121]
公式(6)中，v
ij
＝r
ij
×
wj，v
ij
＝(v
ij1
，v
ij2
，v
ij3
)是三角模糊数；
[0122]
步骤(八)、确定最理想解和最不理想解：
[0123]
最理想解表示最好的方案，最不理想解表示最不好的方案，最理想解a+和最不理想解a-定义为：
[0124][0125]
公式(7)中，
[0126]
根据以上准则从步骤(七)得到的加权标准化矩阵中对各个指标选择出最理想解和最不理想解；
[0127]
步骤(九)、计算各待选方案与最理想解和最不理想解的距离：
[0128]
每个待选方案与最理想解和最不理想解间的距离计算如下：
[0129][0130][0131]
公式(8)和(9)中，表示第i个方案和最理想解间的距离，表示表示第i各方案与最不理想解间的距离，v
ij
表示步骤七中得到的加权标准化矩阵；
[0132]
步骤(十)、计算贴近度并给出方案排序：
[0133]
根据步骤(九)中算得的距离值，计算每个方案的贴近度：
[0134][0135]
分三个阶段分别计算每个方案的贴近度，按照大小进行排序；
[0136]
步骤(十一)、判定各最优措施之间是否存在冲突：
[0137]
根据步骤(十)中的计算结果，三个阶段各可得到一个最优措施，判定各最优措施进行组合是否存在冲突，若存在冲突则该阶段的措施顺延至贴近度排序下一位的措施，若不存在冲突则进入下一步骤；
[0138]
步骤(十二)、选择是否进行主观补充：
[0139]
针对步骤(十一)中得到的方案组合，选择是否进行主观补充，若不需要，则输出整
体最优方案。
[0140]
实施例
[0141]
实施例一：
[0142]
步骤(一)检索对应的方案：
[0143]
假设某地发生了固体废物环境风险事件，污染源大类选择农业固体废物(p4)，污染源小类选择养殖场废料(p4-2)，情景大类选择人的因素(man)，情景小类选择违法填埋(r7)进行初步的检索结果见表5。
[0144]
表5(a)(p4-2-r7)
[0145][0146]
表5(b)技术库收集结果示例2(p4-2-r7)
[0147][0148]
表5(c)技术库收集结果示例1(p4-2-r7)
[0149][0150]
步骤(二)、选定本事件要用的评价指标：
[0151]
步骤(三)对不同阶段的不同方案分别进行打分：
[0152]
根据步骤(一)中检索出的方案和步骤(二)中选定的评价指标，假设有3个评判，3个评判的打分结果如下：
[0153]
风险防控阶段：
[0154]
表6评判1的打分结果
[0155] c11c12c21c22c31c32p4-2-r7-f1xxsvsssp4-2-r7-f2vsssvsvss
[0156]
表7评判2的打分结果
[0157] c11c12c21c22c31c32p4-2-r7-f1ssxsvssp4-2-r7-f2vsvssvsvss
[0158]
表8评判3的打分结果
[0159] c11c12c21c22c31c32p4-2-r7-f1sxvssssp4-2-r7-f2vsvsvsvssvs
[0160]
风险防控阶段打分情况汇总如下：
[0161]
表9三个评判在风险防控阶段的打分情况汇总
[0162][0163]
应急处理阶段：
[0164]
表10评判1的打分结果
[0165] c41c42c43c51p4-2-r7-y1xpxsp4-2-r7-y2vsvssvsp4-2-r7-y3sxsx
[0166]
表11评判2的打分结果
[0167] c41c42c43c51p4-2-r7-y1sssxp4-2-r7-y2ssvsvsp4-2-r7-y3vsxss
[0168]
表12评判3的打分结果
[0169] c41c42c43c51p4-2-r7-y1xxssp4-2-r7-y2vssvsvsp4-2-r7-y3ssxs
[0170]
应急处理阶段打分情况汇总如下：
[0171]
表13三个评判在应急处理阶段的打分情况汇总
[0172]
[0173][0174]
[0175]
资源化利用阶段：
[0176]
表14评判1的打分结果
[0177] c91c92c93c101c102c103c104c111c112c113p4-2-r7-z1xxpsvsssxsxp4-2-r7-z2xxxpxpsvspxp4-2-r7-z3ssvsxxssvssvsp4-2-r7-z4vsvssxsssvsvsvs
[0178]
表15评判2的打分结果
[0179] c91c92c93c101c102c103c104c111c112c113p4-2-r7-z1svsssxxxpsxp4-2-r7-z2pxpsvsxxxpxp4-2-r7-z3xxssvsssvssvsp4-2-r7-z4ssssvsvsvssxvs
[0180]
表16评判3的打分结果
[0181] c91c92c93c101c102c103c104c111c112c113p4-2-r7-z1xxxpsxsvsssp4-2-r7-z2xxxpxpxpsvsp4-2-r7-z3ssvsssvssvsxxp4-2-r7-z4svsvsvsssssxvs
[0182]
资源化利用阶段打分结果汇总如下：
[0183]
表17三个评判在资源化利用阶段的打分情况汇总
[0184]
[0185]
[0186][0187]
步骤(四)、分阶段求方案评分的平均值：
[0188]
风险防控阶段：
[0189]
表18风险风控阶段平均值结果
[0190][0191]
应急处理阶段：
[0192]
表19应急处理阶段平均值结果
[0193]
[0194][0195]
资源化利用阶段：
[0196]
表20资源化利用阶段平均值结果
[0197][0198]
步骤(五)、对各指标赋予权重：
[0199]
表21(a)风险防控阶段指标权重
[0200][0201]
表21(b)应急处理阶段指标权重
[0202][0203]
表21(c)资源化利用阶段指标权重
[0204]
[0205]
步骤(六)、构造标准化矩阵：
[0206]
其中c81、c82、c83、c84、c101、c102、c103、c104是成本型准则，其余指标是效益型准则。成本型准则和效益性准则遵循不同的标准化规则，分三阶段计算标准化后矩阵结果如下：
[0207]
风险防控阶段：
[0208]
表22风险防控阶段标准化后结果
[0209][0210]
应急处理阶段：
[0211]
表23应急处理阶段标准化后结果
[0212][0213]
资源化利用阶段：
[0214]
表24资源化利用阶段标准化后结果
[0215]
[0216][0217]
步骤(七)、构造加权标准化矩阵：
[0218]
给步骤(六中得到的标准化矩阵乘以步骤(五)中相应的权重，分风险防控阶段、应急处理阶段、资源化利用阶段分别计算。
[0219]
风险防控阶段：
[0220]
风险防控阶段权重与数组的对应情况如表25所示：
[0221]
表25风险防控阶段权重对应数组
[0222][0223]
与上一步得到的标准化矩阵对应进行相乘，风险防控阶段得到的加权标准化矩阵如表26所示：
[0224]
表26风险防控阶段加权标准化后结果
[0225][0226]
应急处理阶段：
[0227]
应急处理阶段权重与数组的对应情况如表27所示：
[0228]
表27应急处理阶段权重对应数组
[0229][0230]
与上一步得到的标准化矩阵对应进行相乘，风险防控阶段得到的加权标准化矩阵如表28所示：
[0231]
表28应急处理阶段加权标准化后结果
[0232][0233][0234]
资源化利用阶段：
[0235]
资源化利用阶段权重与数组的对应情况如表29所示：
[0236]
表29应急处理阶段权重对应数组
[0237][0238]
与上一步得到的标准化矩阵对应进行相乘，资源化利用阶段得到的加权标准化矩阵如表30所示：
[0239]
表30资源化利用阶段加权标准化后结果
[0240][0241]
步骤(八)、确定最理想解和最不理想解：
[0242]
最理想解，对加权标准化矩阵横行比较，选同一行中每个指标ij3最大的用椭圆进行标注，组成最理想解，最理想解代表各个评价指标的最优情况；最不理想解，对加权标准化矩阵横行比较，选每个ij1最小的用矩形框进行标注，组成最不理想解，最不理想解代表各个评价指标的最差情况。
[0243]
a.风险防控阶段：
[0244]
最理想解筛选过程如表31所示：
[0245]
表31风险防控阶段最理想解筛选过程
[0246][0247]
最理想解把椭圆框中组合起来：
[0248]
表32风险防控阶段最理想解
[0249][0250]
最不理想解筛选过程如表33所示：
[0251]
表33风险防控阶段最不理想解筛选过程
[0252][0253]
最不理想解把标矩形框的组合起来：
[0254]
表34风险防控阶段最不理想解
[0255][0256]
应急处理阶段：
[0257]
按照上述相同方法对应急处理阶段的数据进行筛选：
[0258]
表35应急处理阶段最理想解筛选过程
[0259][0260]
表36应急处理阶段最理想解
[0261][0262][0263]
表37应急处理阶段最不理想解筛选过程
[0264][0265]
表38应急处理阶段最不理想解
[0266][0267]
资源化利用阶段：
[0268]
表39资源化利用阶段最理想解筛选过程
[0269][0270]
表40资源化利用阶段最理想解
[0271][0272]
表41资源化利用阶段最不理想解筛选过程
[0273][0274]
表42资源化利用阶段不理想解
[0275]
[0276][0277]
每一横行代表一个方案的所有数值，每个指标分别与最理想解和最不理想解求距离，再求和，得到
[0278]
风险防控阶段：
[0279]
表43风险防控阶段各方案与最理想解和最不理想解的距离
[0280][0281]
应急处理阶段：
[0282]
表44应急处理阶段各方案与最理想解和最不理想解的距离
[0283][0284]
资源化利用阶段：
[0285]
表45资源化利用阶段各方案与最理想解和最不理想解的距离
[0286][0287]
步骤(十)、计算贴近度并给出方案排序
[0288]
贴近度计算如下：
[0289]
风险防控阶段：
[0290]
表46风险风控阶段各方案的贴近度计算结果
[0291][0292]
应急处理阶段：
[0293]
表47应急阶段各方案的贴近度计算结果
[0294][0295]
资源化利用阶段：
[0296]
表48资源化利用阶段各方案的贴近度计算结果
[0297][0298]
每个阶段的贴近度排序如下：
[0299]
风险防控阶段：
[0300]
表49风险防控阶段措施排序
[0301][0302]
应急处理阶段：
[0303]
表50应急处理阶段措施排序
[0304]
[0305][0306]
资源化利用阶段：
[0307]
表51资源化利用阶段措施排序
[0308][0309]
步骤(十一)、判定各最优措施间是否存在冲突：
[0310]
该事件判定结果为不存在；
[0311]
步骤(十二)、选择是否进行主观补充并输出整体最优方案：
[0312]
选择不进行主观补充，p4-1-r7-f2、p4-1-r7-y3、p4-1-r7-z3组合起来形成的是最佳方案，即在后续的工作中，风险防控阶段选择p4-1-r7-f2中的风险防控措施，应急处理阶段选择p4-1-r7-y2中的植物修复法，资源化利用阶段选择p4-1-r7-z3中的建立循环农场方案是本次事件的最优处置方案。
[0313]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。