王俊智

（上海亞新城市建設有限公司，上海 201900）

場地土壤遭受污染，對后期土地開發(fā)利用以及人民健康將產(chǎn)生巨大影響。重金屬在土壤中遷移轉化，將對周邊環(huán)境造成嚴重污染，并且對附近居民的身體健康造成影響。重金屬污染土壤的修復方法包括淋洗修復技術、固化/穩(wěn)定化修復技術和植物修復技術。

本文綜合考慮某項目污染土壤修復的經(jīng)濟、環(huán)境、技術和社會因素，根據(jù)改進的層次分析法（Analytic Hierarchy Proces，AHP），確定修復技術的成熟度、修復周期、修復目標達成度、修復施工的費用、修復過程中是否產(chǎn)生二次污染和對周邊人員安全和健康影響等指標所占權重。針對重金屬鉛污染土壤，通過模糊可變集模型對異位土壤淋洗、異位固化/穩(wěn)定化和植物修復技術進行評價，最終，依據(jù)級別特征值確定選用哪種修復技術。

1.基本理論

1.1 模糊可變集理論

1.1.1 基本原理

根據(jù)模糊可變集理論可知∶

則由式（2-26）和（2-28）可得到相對隸屬度：

1.1.2 隸屬度模型

圖1 M與區(qū)間[a， b]，[c， d]的位置關系圖

1.1.3 評價模型

根據(jù)公式（5）和（6），計算得出評價指標的相對隸屬度，從而可以計算模糊可變集的綜合相對隸屬度。

公式（7）中：n為指標數(shù)；a代表優(yōu)化準則參數(shù)，p代表距離參數(shù)，取值分別為1和2。

將綜合相對隸屬度代入下式，得到級別特征值：

1.2 改進層次分析法

層次分析法是一種靈活、實用的多準則決策方法，可以定性和定量地處理復雜決策的問題。傳統(tǒng)的層次分析需要經(jīng)過一致性檢驗，并且計算復雜繁瑣，改進的層次分析采用三標度處理，相較于傳統(tǒng)方法，簡化了權重計算過程，準確性也相對較高。

首先，通過指標之間的相互比較，依據(jù)重要程度建立判斷矩陣A：

其中：aij=1表示i比j重要，aij=0表示i和j同樣重要，aij=-1表示j比i重要。

A的最優(yōu)傳遞矩陣為R：

R的判斷矩陣為D：

單要素指標權重計算：

2.修復技術比選

上海某地區(qū)工廠遺留地塊，經(jīng)過地塊土壤污染狀況初步調查和詳細調查，確定該地塊污染介質為土壤，目標污染物包含重金屬鉛。針對地塊重金屬鉛污染特征，就異位固化/穩(wěn)定化、異位土壤淋洗、植物修復技術等修復技術展開篩選，確定最適合該地塊的修復技術。

2.1 異位土壤淋洗

異位土壤淋洗技術是將污染土壤從污染區(qū)域清挖后，短駁至修復區(qū)域，通過篩分破碎，將大塊建筑垃圾篩出，采用淋洗劑對篩出的細粒土壤進行處置，重金屬隨著淋洗劑從土壤中析出，并對淋洗液進行處置，最后將修復合格的土壤進行回填或運至其他地點進行填埋。

2.2 異位固化/穩(wěn)定化

重金屬固化/穩(wěn)定化技術分為穩(wěn)定化和固化兩種類型，固化在微觀上是通過物理作用，利用不透水或者低滲透性的固體材料將污染物包裹其中，降低污染物與溶液的接觸面積或接觸量，達到降低污染物遷移的目的；穩(wěn)定化是通過將污染物轉化為不易溶解、遷移能力降低、以及毒性更小的形式，達到無害化處理的目的。

2.3 植物修復技術

植物修復技術是通過天然及其根際微生的長代謝去除、轉化和固定土壤中的污染物，降低毒性或者移除、削減及穩(wěn)定污染物，從而達到修復的目的。重金屬以及特定的有機污染物可采用植物修復技術處理。

3.修復技術遴選

3.1 指標遴選及權重

修復技術須綜合考慮修復技術的成熟度、修復周期的長短、夫婦沐白哦達成情況、整體修復費用、是否產(chǎn)生二次污染、以及周邊人員安全和健康影響。

根據(jù)查閱相關資料以及專家打分，綜合考慮技術、經(jīng)濟、環(huán)境等方面因素，對3種修復技術在6個指標中的表現(xiàn)進行了量化評分，見表1，評分標準如下：1分表示該指標程度低，2分表示較低、3分表示一般，4分表示較高，5分表示高。重金屬鉛污染土壤評價指標如圖2所示。

表1 3種修復技術影響因素

圖2 重金屬鉛污染土壤評價指標

3.2 重金屬修復技術遴選

評價因子x在實數(shù)軸上與 x0和 x1的位置關系，關系著相對差異度的計算，因此，確定c，a，M，b，d的參數(shù)值就顯得尤為重要。根據(jù)均值-均方差法，將各評價因子建立由4個等級組成的識別區(qū)間，并對參數(shù) 賦值，具體如下：

利用公式（4），計算得到相對隸屬度，從而得到綜合相對隸屬度，根據(jù)公式（8），計算各修復技術的級別特征值，詳見表2。

表2 級別特值

一般情況下，參數(shù)a和p的取值分別為1和2，則異位淋洗、異位固化/穩(wěn)定化和植物修復的級別特征值分別為3.0771、2.9440和2.1988。結合評價指標的評分，級別特征值越高，表示該項修復技術越具備優(yōu)勢，綜合考慮，該地塊建議采用異位淋洗技術進行修復。

4.結論

4.1 根據(jù)改性層次分析法，成熟度、修復周期、修復目標達成度、修復費用、二次污染和周邊人員安全和健康影響等影響因素的權重為ω=（0.1626，0.0835，0.3167，0.2889，0.1084，0.0399）；

4.2 針對重金屬鉛污染土壤的修復，參數(shù)a和p的取值分別為1和2的條件下，模糊可變集評價結果表明，異位淋洗、異位固化/穩(wěn)定化和植物修復的級別特征值分別為3.0771、2.9440和2.1988。

4.3 對評價指標進行定量化處理，評分越高，表征該項修復技術越具有優(yōu)勢，3項修復技術級別特征值順序為異位淋洗、異位固化/穩(wěn)定化和植物修復，該地塊建議采用異位淋洗技術進行修復。