鄂文峰

摘 要：在區(qū)域大氣環(huán)境風險評價中，合理的應(yīng)用集對分析，能夠建立出相應(yīng)準確的數(shù)學模型，實現(xiàn)對預期中大氣環(huán)境風險的準確評估，同時也可以對不確定系數(shù)取值進行進一步的分析，從而得出不同狀態(tài)下的大氣環(huán)境風險分布情況?；诖?，集對分析在漁區(qū)大氣環(huán)境風險評價中的應(yīng)用越來越廣泛。

關(guān)鍵詞：集對分析；區(qū)域大氣環(huán)境；風險評價；應(yīng)用

目前的大氣環(huán)境風險評價中，應(yīng)用到的方法多是利用CALPUFF、SLAB等模型來對風險源所能夠造成的危害進行模擬分析，從而得出漁區(qū)大氣環(huán)境的風險水平，但是這樣的方法在大尺度空間中，應(yīng)用上就存在問題。而集對分析的應(yīng)用就不會出現(xiàn)相關(guān)的問題，其能夠?qū)臻g信息的不確定系數(shù)進行研究，得出不同的風險空間信息，這樣就能夠使得風險評價中的一些客觀性影響因素以及主觀性影響因素消除，從而為土地優(yōu)化利用提供成熟的科學依據(jù)。

1 集對分析概述

1.1 基本原理

集對分析，又稱聯(lián)系數(shù)學。是從系統(tǒng)的角度去認識確定性和不確定性的關(guān)系，并認為研究對象是一個確定不確定的系統(tǒng)。它可以統(tǒng)一描述和處理隨機性、模糊性、不完整性等不確定性因素引起的確定不確定系統(tǒng)。假設(shè)給定集合A和B，組成集對H=（A，B），其聯(lián)系度可通過式（1）進行數(shù)學表達。

？滋=a+bi+cj（1）

式中：？滋為聯(lián)系度，值域為[-1，1]；a、b、c分別為同一度、差異度、對立度，且a+b+c=1；i為差異標記符號或相應(yīng)系數(shù)，取值區(qū)間為[-1，1]；j為對立標記符號或相應(yīng)系數(shù)，且j≡-1。

1.2 模型構(gòu)建

用集對分析進行不確定性分析需要客觀承認不確定性，不確定性與確定性作為一個系統(tǒng)進行分析和處理。有毒有害氣體環(huán)境風險分布存在確定與不確定的因素，如有毒有害氣體傳播的載體大氣是確定的，但大氣在事故發(fā)生時如何流動是不確定的。而且確定與不確定的演變是一個連續(xù)的、動態(tài)的過程，由于時空的變化，大氣環(huán)境風險分布在不斷改變，也是一個動態(tài)的過程。

對有毒有害氣體環(huán)境風險分布可按梯形關(guān)系進行簡化計算，同時，相關(guān)人員依據(jù)高斯模型構(gòu)建的大氣環(huán)境風險場指數(shù)旨在從污染氣象條件角度反映大氣環(huán)境風險場的空間差異，從環(huán)境風險場角度反映區(qū)域突發(fā)環(huán)境風險的相對特征。這為構(gòu)建基于集對分析的大氣環(huán)境風險分布計算模型提供了依據(jù)。將集對分析用于區(qū)域大氣環(huán)境風險評價，就是將區(qū)域某單元與風險源所在單元的距離集合A和評價標準集合B一起構(gòu)成一個集對H。通過集合A中每項數(shù)值與集合B中的評價標準范圍進行比較，集對H的聯(lián)系度可通過式（2）表示。再通過一系列轉(zhuǎn)化，以評價區(qū)域大氣環(huán)境風險水平的高低。

式中：？滋為聯(lián)系度；l為計算點與風險源點的距離；i、j分別為差異系數(shù)、對立系數(shù)；s1、s2、s3、s4為評價標準，區(qū)間（0，s1]、（s1，s2]、（s2，s3]、（s3，s4]、（s4，+∞）分別為高度、中度、中低度、低度、無影響區(qū)（在考慮風險因子實際濃度時，s可根據(jù)風險源釋放的風險因子物化性質(zhì)作出調(diào)整）。

2 在區(qū)域大氣環(huán)境風險評價中集對分析的具體應(yīng)用情況

2.1 具體案例研究

某化工園區(qū)坐落在長江的北岸，其被劃歸為國家重點化工園區(qū)，總體面積達到46km2，而實際的應(yīng)用面積為28.5km2。園區(qū)主要對石油進行加工處理，同時，園區(qū)的周圍是居民區(qū)以及環(huán)境保護區(qū)這樣敏感的區(qū)域，如果出現(xiàn)環(huán)境問題，那么很可能會嚴重危害到環(huán)境安全。

針對大尺度空間信息的多樣性以及復雜性，最為有效的手段就是區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化，將工業(yè)園區(qū)以及其周圍的空間都用等步長進行區(qū)域的劃分，每個區(qū)域都劃分成正方形。然后利用矩陣來進行空間的標示，最后將代表單元定為正方形中心點的信息量，而這時候區(qū)域內(nèi)的正方形中個單元數(shù)值均為0。

2.2 風險源識別

針對一個區(qū)域展開研究，難度相對來說，所以就將一家企業(yè)看做是一個環(huán)境風險源單元進行分析，同時標注好這個企業(yè)在正方形中的具體位置。正常的大氣條件下，對風險源進行識別，主要是看氣態(tài)的有毒有害物質(zhì)，然而，當出現(xiàn)爆炸以及泄漏等重大事故的時候，引發(fā)的大氣污染中，出現(xiàn)的一些液體以及固態(tài)的危險化學位置也需要關(guān)注。由于風險物質(zhì)不同，理化性質(zhì)也會不同。從而使得造成環(huán)境風險的機制也不同，所造成的損害程度也不盡相同。這就是風險疊加的困難點。采用歸一化思想進行分析，將不一樣的物質(zhì)的風險量度進行同一化處理，計算就可以得到區(qū)域內(nèi)華景的風險源指數(shù)。

從安全的角度考慮，選取出在該工業(yè)園區(qū)內(nèi)風險源指數(shù)最大的企業(yè)作為評價的對象，從而收集相關(guān)的環(huán)境風險源信息。

2.3 風險值計算

我國相關(guān)文獻規(guī)定，大氣環(huán)境對以及評價范圍距離源點的影響要超過5km，而二級評價范圍距離源點的影響要超過3km，隨著先關(guān)文獻的修正，三級評價范圍距離源點影響要超過1km。而風險值的計算具體方式，以及讓計算結(jié)果更具科學性的方法，至今還沒有定論。相關(guān)文獻指出，環(huán)境風險值就是只帶的事故出現(xiàn)的幾率和事故對環(huán)境所造成的影響之間的乘積計算方式。

2.4 結(jié)果分析

一般來說，在風險源的周圍是大氣環(huán)境風險極高的區(qū)域，這一區(qū)域的風向為明顯的下風向，根據(jù)統(tǒng)計可知，評價區(qū)域中的大氣環(huán)境風險值通過計算，為各個行政區(qū)域大氣環(huán)境風險值的平均數(shù)。區(qū)域風險度高，則出現(xiàn)有害氣體的幾率就大，造成的后果也會更加嚴重，甚至會影響到居民的身體健康。因此，相關(guān)行政區(qū)域一定要對風險高的區(qū)域進行控制，嚴禁設(shè)置居民區(qū)，同時要做好應(yīng)急措施，要將企業(yè)人員進行有效疏散，并且制定出應(yīng)急突發(fā)源，行政部門要根據(jù)實際情況來對環(huán)境風險實行分級管理，實現(xiàn)對土地的合理規(guī)劃和利用，從而達到有效控制環(huán)境風險的目的。

結(jié)束語

在區(qū)域大氣環(huán)境風險評價中合理的應(yīng)用集對分析理論，可以有效的解決空間信息不足以及信息不準確的難題，實現(xiàn)對數(shù)學問題的轉(zhuǎn)化，從而可以進行定量計算，計算的過程相對來說較為簡單，而且獲取數(shù)據(jù)也更加便利。本文根據(jù)具體實例進行了分析，計算得出區(qū)域大氣環(huán)境風險和工業(yè)園區(qū)之間有著趨好性的一致性，能夠為土地的優(yōu)化利用以及環(huán)境風險掌控奠定扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]謝元博，李巍，郝芳華.基于區(qū)域環(huán)境風險評價的產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃優(yōu)化研究[J].中國環(huán)境科學，2013，33（3）：560-568.

[2]劉毅，劉龍，李王鋒，等.石化園區(qū)規(guī)劃大氣環(huán)境風險模擬方法與案例[J].清華大學學報（自然科學版），2015，55（1）：80-86.

[3]夏秋，錢瑜，劉萌斐.基于環(huán)境風險評價的危險品道路運輸優(yōu)化選線-以張家港市為例[J].中國環(huán)境科學，2014，34（1）.

[4]薛鵬麗，曾維華.上海市突發(fā)環(huán)境污染事故風險區(qū)劃[J].中國環(huán)境科學，2011，31（10）：1743-1750.

[5]朱兵，王文圣，王紅芳，等.集對分析中差異不確定系數(shù)i的探討[J].四川大學學報（工程科學版），2016，40（1）：5-9.endprint