一種地下水污染場地修復技術優(yōu)化方法與流程
本發(fā)明涉及地下水環(huán)境保護領域，更具體地涉及一種地下水污染場地修復工程技術的最優(yōu)選取，可以為地下水污染修復工程的開展提供科學依據。
背景技術：
地下水污染修復技術是指人類在生產、生活中產生的污染釋放到地下水環(huán)境中，通過各種技術方法對地下水實施凈化，對污染物進行處理。地下水污染修復技術有多種，但因水文地質條件、地下水污染特征(特征污染物、污染程度)、各區(qū)域經濟發(fā)展水平等差異性而形成的地下水污染修復工程技術適用性不同，所采用的最科學、合理、有效的修復方案也是不同的。地下水修復技術的最優(yōu)選取恰恰是一個綜合考慮水文地質條件、地下水污染特征(特征污染物、污染程度)、經濟發(fā)展水平等因素的多屬性問題，科學、客觀、合理進行地下水修復技術篩選工作，而目前地下水污染修復技術篩選主要以憑經驗人為主觀判斷為主，如何能夠科學、客觀、合理地進行地下水修復技術篩選是本發(fā)明所要解決的主要問題。
技術實現要素：
基于上述地下水修復技術篩選過程中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種綜合考慮水文地質條件、地下水污染特征(特征污染物、污染程度)、經濟發(fā)展水平等因素，制定適合當地實際情況的經濟(成本、效率與周期)合理、技術可行的地下水污染修復技術優(yōu)化方法。
為實現上述目的，本發(fā)明提供的地下水污染修復技術優(yōu)化方法，包括：
(1)對污染場地進行污染特征分析與地下水脆弱性分析，將分析得到的污染特征分布結果與地下水脆弱性分布結果進行疊加分析，得到地下水污染場地的風險等級劃分；
(2)采用多準則決策模型(MCDA)中的層次分析(AHP)模塊構建地下水污染修復技術篩選指標體系；
(3)采用多準則決策分析模型(MCDA)中改進的消去和選擇轉換法(ELECTREII)，對地下水污染修復技術進行比選，提出修復技術優(yōu)選順序、確定最佳修復方案。
所述的地下水污染場地修復技術優(yōu)化方法，其中，步驟1中對污染場地進行污染特征分析包括：監(jiān)測污染場地地下水質量現狀、土壤環(huán)境質量現狀，進行污染特征識別和污染物濃度分布表征，確定修復范圍。
所述的地下水污染場地修復技術優(yōu)化方法，其中，步驟1中對污染場地的地下水脆弱性分析包括：調查污染場地周圍水文地質條件，進行脆弱性分析并進行分區(qū)表征。
所述的地下水污染場地修復技術優(yōu)化方法，其中，步驟1中的疊加分析是利用arcgis平臺進行疊圖，得到地下水污染場地的風險等級劃分。
所述的地下水污染場地修復技術優(yōu)化方法，其中，步驟2構建地下水污染修復技術篩選指標體系后，對地下水污染修復技術先進行初篩。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
(1)本發(fā)明采用多準則決策分析模型(MCDA)進行修復技術優(yōu)化，實現了多因素評判、定性問題定量化，在一定程度上避免了人為判斷的主觀性缺點。
(2)本發(fā)明方法綜合考慮了水文地質條件、地下水污染特征、技術可行性、經濟合理性等因素，建立了全方位的基于多因素的地下水污染修復技術優(yōu)化方法。
(3)本發(fā)明利用Arcgis平臺，根據污染物分布特征、地下水脆弱性特征對污染場地進行分區(qū)，采取不同區(qū)塊分別有針對性地進行地下水污染修復技術優(yōu)化選擇，從而形成基于場地不同污染風險分區(qū)的地下水污染修復技術方案。
附圖說明
圖1是本發(fā)明地下水修復技術優(yōu)化層次結構模型。
圖2是本發(fā)明實施例的地下水污染源分區(qū)評價。
圖3是本發(fā)明實施例的地下水脆弱性分區(qū)評價。
圖4是本發(fā)明實施例的地下水污染風險分區(qū)評價。
圖5是本發(fā)明實施例的污染場地地下水修復技術篩選指標體系。
圖6是本發(fā)明實施例的凈優(yōu)勢值地下水修復技術優(yōu)化排序結果。
圖7是本發(fā)明實施例的地下水修復治理技術路線圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
本發(fā)明的地下水污染場地修復技術優(yōu)化方法，包括利用arcgis平臺對場地污染特征和含水層脆弱性進行分區(qū)表征，得到地下水污染污染風險分區(qū)圖；構建地下水污染修復技術優(yōu)化指標體系，利用多準則決策分析模型(MCDA)對經初篩后的地下水污染修復技術進行比選分析。本發(fā)明的方法能夠建立經濟合理、技術可行的地下水污染修復技術篩優(yōu)化方法，為科學、合理、有效地開展地下水污染修復提供可靠的科學依據。
更具體地，本發(fā)明的地下水污染修復技術優(yōu)化方法，包括以下步驟：
(1)地下水污染特征識別
篩選出反映區(qū)域污染源特點的m種目標污染物，構建污染物多指標綜合評價方法。采用式1對其進行評價，得出污染物評價指數Si；然后利用式2計算n個污染源的綜合評價指數S，并建立污染源綜合評價圖層。
式中，m為目標污染物參數個數；krj為目標污染物參數分級值；kwj為目標污染物參數權重。確定目標污染物參數權重kwj采用模糊層次分析法。根據選取研究區(qū)的n個污染源及x個污染源特性，確定優(yōu)先關系矩陣F＝fij，并根據式3確定模糊一致矩陣P＝pij，最后根據式4計算出目標污染物參數權重。
選取對地下水污染風險影響較大的5個污染源性質參數，分別為存在形式、衰減特征、污染物的量、遷移性及毒性等。污染源參數設計的分值范圍為1～10，對地下水威脅最大的評分為10，威脅最小的評分為1，各參數的評分結果見表1。
采用模糊層次法對污染源參數的權重進行計算。設目標污染物的存在形式、目標污染物的衰減特征、污染負荷、遷移特征及毒性分別為f1、f2、f3、f4、f5，確立優(yōu)先關系矩陣F，并計算出模糊一致矩陣R，最后得出地下水污染源參數權重值見表2。
(2)地下水脆弱性評價
采用DRASTIC模型進行地下水脆弱性評價，DRASTIC模型中包括：地下水水位埋深(D)、地下水凈補給量(R)、含水層介質(A)、土壤包氣帶(S)、地形地貌(T)、非飽和帶介質(I)和水力傳導系數七個因子，其表達式如下：
DRASTIC Index(V)＝DrDw+RrRw+ArAw+SrSw+TrTw+IrIw+CrCw
其中，Dr、Rr、Ar、Sr、Tr、Ir、Cr分別為因子D、R、A、S、T、I、C的分級值；Dw、Rw、Aw、Sw、Tw、Iw、Cw分別為因子D、R、A、S、T、I、C的權重值。DRASTIC方法根據每個因素對地下水污染可能影響的大小，被賦予一個權重因子(1～5)。對地下水脆弱性影響程度最大的因子權重為5，影響程度最小的因子權重為1，并進行歸一化處理。
(3)地下水污染特征分區(qū)
對污染物特征分布結果和脆弱性分布結果進行疊加分析，計算地下水污染風險指數R，計算見式5，生成該區(qū)域地下水污染風險表征圖。根據《污染場地風險評估技術導則》(HJ25.3-2014)及該場地地下水修復實際狀況，對污染場地進行等級劃分。
R＝AVERAGE(V，S) 式5
其中，V，S分別表示地下水脆弱性指數與污染源綜合評價指數。
(4)地下水修復技術篩選指標體系的建立
構建指標體系應遵照以下四項原則：①符合國家、地區(qū)和行業(yè)的相關法律法規(guī)及準則；②技術有效性；③工程規(guī)模、投資合理性；④公眾可接受。
采用層次分析法(Analytical Hierarchy Process,AHP)構建地下水污染修復技術篩選指標體系，具體步驟如下：
Ⅰ、建立層次結構模型
結合場地實際情況對修復技術的要求以及影響因素，將5種經初篩后的地下水污染修復技術設為方案層(X)；把地下水污染修復技術優(yōu)化作為層次分析的目標層(A)；把經濟效益(B1)、技術指標(B2)、社會效益(B3)作為層次分析的目標準則層(B)；將制約因素的子系統(tǒng)作為層次分析的指標層C。其層次結構模型如圖1所示。
Ⅱ、構造兩兩判斷矩陣
由于層次結構模型確定了上下層元素間的隸屬關系，這樣就可以針對上一層的準則構造不同層次的兩兩判斷矩陣。設兩兩判別矩陣為aij，則有：aij＞0；aij＝1/aji，(i,j＝1,2,…,n)；aij＝1(i＝j)。在以地下水修復技術優(yōu)化作為層次分析的目標層下，分析經濟效益、技術指標、社會效益在修復技術優(yōu)化中所占的相對比重來確定各因素的重要性，構造該級別的判斷矩陣。判斷矩陣表示針對上一層次中的某元素而言，評定該層次中各有關元素相對重要性的狀況。可以通過相關專業(yè)專家根據判斷矩陣標度含義(見表3)，對每層因素之間的相對重要性進行賦值，構造該層次(A-B)結構的判斷矩陣。同樣根據各影響因素的重要性構造(B-C)結構的判斷矩陣。
Ⅲ、層次單排序及一致性檢驗
層次單排序的目的是對于上層次中的某元素而言，確定本層次與之有聯(lián)系的元素重要性的次序。它是本層次所有元素對上一層次而言的重要性排序的基礎。
若取權重向量w＝[w1,w2,…,wn]T，則有：
AW＝λW 式6
λ是A的最大正特征值，那么W是A的對應于λ的特征向量。從而層次單排序轉化為求解判斷矩陣的最大特征值λmax和它所對應的特征向量，就可以得出這一組指標的相對權重。
為了檢驗判斷矩陣的一致性，需要計算它的一致性指標(式7)：
當CI＝0時，判斷矩陣具有完全一致性；反之，CI從愈大，則判斷矩陣的一致性就愈差。
為了檢驗判斷矩陣是否具有令人滿意的一致性，則需要將CI與平均隨機一致性指標RI(見表4)進行比較。一般而言，1或2階判斷矩陣總是具有完全一致性的。對于2階以上的判斷矩陣，其一致性指標CI與同階的平均隨機一致性指標RI之比，稱為判斷矩陣的隨機一致性比例，記為CR。一般地，當
時，可以認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，當CR≥0.10時，就需要調整判斷矩陣，直到滿意為止。
Ⅳ、層次總排序及一致性檢驗
層次總排序就是要確定同一層次各要素對于最高層次相對重要性的排序權值并檢驗各判斷矩陣的一致性。這一過程是從最高層次到最低層次逐層進行的。選擇層次分析法這一數值分析方法，通過判斷各指標在各區(qū)中的重要性確定判斷矩陣，計算得出各指標在各區(qū)中所占的權重大小。
對層次總排序也需作一致性檢驗，檢驗仍像層次總排序那樣有高層到低層進行。雖然各層次均已經過層次單排序的一致性檢驗,各成對比較判斷矩陣都已具有較為滿意的一致性。但當綜合考察時,各層次的非一致性仍有可能積累起來，引起最終分析結果較嚴重的非一致性。
(5)基于改進ELECTERII方法的地下水修復技術優(yōu)化方法
本發(fā)明主要以消去選擇轉換法(Elimination Et ChoixTradulsant la REaltite，ELECTRE)為研究對象，并在此基礎上加以改進，應用改進的ELECTREⅡ可以將5種地下水修復技術備選方案以優(yōu)劣次序的形式給出，為決策者提供參考。
改進的ELECTERII方法步驟如下：
①建立指標屬性決策矩陣
設有m個(n≥2)候選方案，用X表示全部候選方案的集合：
x＝{x1,x2,…,xm}。假定考慮的屬性共有n個(m≥2)，各方案屬性集合為Y＝Y1,Y2,…,Yn。aij表示第i個候選方案的第j種屬性。各方案指標屬性值可由決策矩陣A表示(見表5)，為了簡化，指標均為效益型指標。
②指標屬性決策矩陣歸一化并計算權重
各指標本身屬性值不同，不便于比較，因此將各屬性值進行歸一化，得到歸一化決策矩陣R。
其中，
計算權重。ωk(k＝1,2,…,p)為決策者分配給第p個屬性的權重值，各屬性的權重值由決策者的價值判斷并根據層次分析法(AHP)確定，ωk表示第k個屬性在決策者心目中的相對重要性。
③確定一致和非一致矩陣。
設Ck1＝{j|akj≥a1j}，Dk1＝{j|akj＜a1j}。Ck1稱為方案Xk對方案Xl的優(yōu)勢集，即方案Xk的屬性值分量大于或等于方案Xl對應分量的標號集合。Dk1稱為方案Xk對方案Xl的劣勢集。劣勢集為優(yōu)勢集的補集。正規(guī)化決策矩陣R中任意兩個不同屬性進行對比，如果在同屬性Ym中方案Xk比方案Xl偏好程度高，則屬性Ym的權重值歸類于一致性集合Ck1，否則歸類于非一致性集合Dk1。定義
為方案Xk相對于方案Xl的相對優(yōu)勢指數(其中)，Ck1越大反映了Xk優(yōu)于Xl的可能性越大。Ck1＝0則Xk不可能優(yōu)于Xl，Ck1＝1則Xk肯定優(yōu)于Xl。根據Ck1求得一致矩陣c(i,j)，見式11。
稱為方案Xk相對于方案Xl的相對劣勢指數。式中分子為劣勢集中標號所對應兩方案的加權屬性值之差中的最大值，而分母為各目標中對應兩方案的加權屬性值之差的最大值。在計算相對劣勢指數時把指標權重信息考慮進去，ckl只包含指標權重信息，dkl表示加權指標值之間的大小差距，不僅含有權重信息，而且還有指標值信息，因而相對優(yōu)勢指數和相對劣勢指數并沒有互補性。dkl反映了Xk劣于Xl那部分處于劣勢的程度，dkl越小就意味著Xk可能劣于Xl的程度越小。根據dkl建立非一致矩陣d(i,j)。
④求修正型非一致矩陣及修正型加權合計矩陣
重新定義非一致性矩陣，其求法如式12所示。
將傳統(tǒng)ELECTER方法的非一致性矩陣加以修正，使得修正型非一致性矩陣中的元素和一致性矩陣中的元素相同，其值越大，代表偏好程度越高。因此可以利用一致性矩陣和修正型非一致性矩陣中對應位置的元素相乘便可得到以下的修正型加權合計矩陣E(見式13)。
⑤求凈優(yōu)勢值
定義如式14：
式14中的ck為方案Xk對其他方案的優(yōu)勢指數之和減去其他方案相對Xk的優(yōu)勢指數之和，反映了Xk在方案集中所處優(yōu)勢程度。若ck越大則方案Xk在方案集中就越具有優(yōu)勢。
⑥排序
根據各方案的加權合計凈優(yōu)勢值ck進行排序，得出各方案的優(yōu)劣順序，為決策者提供有益的參考信息。
實施例
騰格里沙漠地區(qū)某污染場地位于中衛(wèi)市區(qū)西北部單梁山地區(qū)的工業(yè)園區(qū)內，屬沙坡頭區(qū)北部低山丘陵區(qū)，主要由長石石英砂巖與頁巖互層夾煤層及炭質頁巖組成，局部為近代風沙所覆蓋，海拔高程1300～1500m，相對高差50～200m。所在區(qū)域屬于大陸性季風氣候區(qū)，具有降雨量稀少，蒸發(fā)強烈，氣候干燥，日照充足，風大沙多，溫差大等特征。中衛(wèi)市多年平均氣溫9.69℃，極端最高氣溫37.6℃，極端最低氣溫-29.2℃，多年平均降水量163.51mm，主要集中于6、7、8、9月；多年平均蒸發(fā)量1412.86mm，蒸發(fā)量是降水量的8.6倍。污染場地所在區(qū)域包氣帶地層為第四系風積沙及石炭系砂巖、泥巖，包氣帶厚度為7.50～16.00m，連續(xù)性較好，風積沙的滲透系數為6.0×10-3cm/s，砂巖的滲透系數為3.0×10-5cm/s，泥巖的滲透系數為4.0×10-7cm/s。區(qū)域地下水類型為基巖風化裂隙水，賦存于石炭系砂巖、泥巖的風化裂隙中，據勘探揭示，地下水水位埋深為7.50～16.00m，標高為1326.50-1330.26m?；鶐r上部風化，風化裂隙發(fā)育，連通性一般，形成較為連續(xù)的地下水含水層。
(1)地下水污染特征分析
根據該化工廠蒸發(fā)池地下水污染風險篩選值結果，基于特征污染物選擇標準，選取地下水中污染物含量高、“三致”效應明顯的苯、氯化苯、對二氯苯、對硝基氯苯、對硝基苯酚、鄰硝基苯酚、對硝基苯甲醚和鄰氨基苯甲醚8種污染物為地下水污染風險區(qū)劃的目標污染物。利用多指標評價方法確定研究區(qū)地下水污染源綜合指數，分布如圖2所示。
由圖2可見，該化工廠污染場東南地區(qū)的污染影響明顯，由東南到西北方向污染物風險指數逐漸變小，污染影響越來越低。
(2)地下水含水層脆弱性評價
通過資料搜集和現場踏勘，了解該污染場地水文地質條件，確定模型參數，輸入DRASTIC模型，并利用ArcGIS9.3進行脆弱性表征，分布如圖3所示。
(3)地下水污染場地風險分區(qū)
運用ArcGIS9.3軟件Spatial Analysis功能將圖2和圖3進行疊加分析，計算地下水風險指數R。將該區(qū)域分為4個等級分區(qū)，將地下水污染風險分區(qū)中的I、II級區(qū)定義為低污染風險區(qū)，III、IV級區(qū)定義為高污染風險區(qū)。見圖4地下水污染風險分區(qū)評價
實施例所在區(qū)域地下水風險最高的是東南地區(qū)，整體趨勢為由北向南方向地下水污染風險等級逐步上升。
(4)指標體系的構建
利用層次分析法構建地下水污染修復技術篩選指標體系，包括經濟效益、技術指標以及社會效益3項一級指標，具體如圖5所示：
根據污染場地地下水修復技術篩選指標的基礎數據，計算指標體系中各指標的協(xié)方差及標準差，并對7項指標進行兩兩比較，由相關系數公式得出每個指標之間的相關系數，從而根據相關系數得出7項指標之間的相關性，如表6所示。
相關系數絕對值大于0.5的有1項，占總體系數的4.76％；相關系數絕對值最大的為0.56；因此該評價指標體系整體上具有較強的獨立性，無高度相關的情況。
(5)地下水修復技術初篩
在綜合考慮案例場地地下水污染物類型、污染范圍與強度，水文地質條件、技術經濟性和技術應用現狀及修復周期等因素的前提下，初步篩選5種修復技術作為備選技術方案，分別為監(jiān)測自然衰減技術、原位化學氧化技術、原位曝氣技術、抽出-處理技術、滲透性反應墻修復技術。
(6)基于改進ELECTERII方法的地下水修復技術篩選
①評價指標值數據收集及歸一化處理
依據已建立的地下水污染修復技術優(yōu)化指標體系，利用MCDA模型中改進的ELECTRE法對地下水污染修復技術進行優(yōu)化排序。各指標分析具體如下：
運行成本(成本型，希望投入最少)
后處理費用(成本型，希望投入最少)
修復周期(成本型，修復修復越短越好)
修復效率(效益型，有效去除率越高越好)
水文地質適用性(效益型，適宜程度越高越好)
污染物有效性(成本型，有效性越小越好)
對生態(tài)環(huán)境及居民的影響(成本型，對生態(tài)環(huán)境及居民的影響越小越好)
用X＝﹛x1、x2、x3、x4、x5﹜記為可供選擇的修復技術方案集，x1～x5分別代表監(jiān)測自然衰減技術、原位化學氧化技術、原位曝氣技術、抽出-處理等技術、可滲透反應墻修復技術；用Yi＝﹛yi1、yi2、yi3、yi4、yi5、yi6、yi7﹜記為各修復技術方案第i個屬性值的集，分別為運行成本、后處理費用、修復周期、修復效率、水文地質適用性、污染物有效性、對生態(tài)環(huán)境及居民的影響，i＝7；由aij記為第i個方案第j個屬性的值。
適用于石油石化類場地的各地下水污染修復技術主要包括監(jiān)測自然衰減技術、原位化學氧化、原位曝氣技術、抽出-處理技術、可滲透反應墻修復技術，依據相關文獻以及現場經驗數據，對各種技術的成熟性、時間條件及資金條件進行綜合對比，并分析了各種技術的適應性。根據修復技術優(yōu)化矩陣結合場地的實際情況，對5種修復技術方案中的各指標屬性進行賦值，如決策矩陣表7所示。
說明：表7中i表示水文地質適用性最好，值越大適用性越差。表中I表示對生態(tài)環(huán)境及居民的影響最小，值越大影響越大。
考慮到如果使用各指標本身屬性值，不便于比較，因此需進行屬性值的歸一化，將所有指標值轉化到[0，1]區(qū)間上。上述指標屬性可分為兩種類型，即成本型和效益型。指標體系中的7項指標中，運行成本、后期處理費用、修復周期、污染物有效性、水文地質適用性、對生態(tài)環(huán)境及居民的影響6項指標為成本型，污染物有效去除率為效益型。此外，單位的一不致也會影響到計算過程，不便于比較各屬性，因此需要通過線性變換予以規(guī)范。具體如下：
對于效益型目標，可令是決策矩陣第i行中最大元素，所以有0≤zij≤1；對于成本型目標，屬性值越小越好，可令同樣也有0≤zij≤1。經處理，結果見表8。
②指標權重的確定
根據地下水修復技術優(yōu)化制約因素之間的層次關系，構造適宜性評價的層次分析結構圖。通過組織相關領域的專家召開研討會，獲得各因素的相對權重。專家根據自身專業(yè)背景的經驗判斷，對同一層次的限制因素或評價因素進行兩兩比較，根據重要性做出標度判斷，然后構成兩兩比較矩陣。計算得出的各因素的平均相對權重，如表9和表10所示。通過一致性檢驗CR＜0.1，表明具有滿意的一致性。
從表10可見，經濟效益、技術指標、社會效益3因素權重分別為0.104 7，0.637 0，0.258 3。表明專家普遍對于沙漠地區(qū)某化工廠地下水修復技術優(yōu)化的技術指標最為關注，其次是社會效益，最后為經濟效益。
根據目標層(A)與制約層(B)及各制約層的判斷矩陣結果進行層次總排序，一致性比例CR＝0.003＜0.10，表明具有滿意的一致性，層次總排序結果有效。權重結果表明，在地下水修復技術優(yōu)化中，運行成本、后處理費用、修復周期、修復效率、水文地質適用性、污染物有效性、對生態(tài)環(huán)境及居民的影響7項屬性所占的權重依次為：0.052，0.052，0.146，0.387，0.052，0.052，0.258。
③優(yōu)化計算過程及結果
設A＝(aij)為該污染場地地下水修復技術優(yōu)化的決策矩陣，aij表示第i個方案在第j個目標下經規(guī)范化后的屬性值。Ai為第i個方案在各目標下的屬性值，Xi表示第i個方案。目標權重向量W＝(ω1,ω2,···ωn)。將所得的數據匯總在表格中(見表11)。
I、一致矩陣與非一致矩陣的確定。根據多準則決策分析方法(MCDA)中的消去和選擇轉化法(ELECTREII)定義的一致矩陣與非一致矩陣。求得一致矩陣c(i,j)與非一致矩陣d(i,j)如下所示：
II、求修正型非一致矩陣及修正型加權合計矩陣。即根據臺灣學者孫守明的論述重新定義的非一致性矩陣d*(i,j)，求得：
利用一致性矩陣和修正型非一致性矩陣中對應位置的元素相乘便可得到以下的修正型加權合計矩陣e(i，j)。
III、求凈優(yōu)勢值。應用Van Delft和Nijkamp..(1976年)提出的凈優(yōu)勢值的概念。求得各個方案的凈優(yōu)勢值ck。ck越大則方案Xk在方案集中就越具有優(yōu)勢。根據上述公式可求得：c1＝-0.850、c2＝-2.106、c3＝-1.158、c4＝1.278、c5＝2.863。
IV、優(yōu)劣排序。根據各方案的加權合計凈優(yōu)勢值進行排序c5﹥c4﹥c1﹥c3﹥c2，如圖6所示，得到最終各方案由優(yōu)到劣的排序為c5≥c4≥c2≥c1≥c3。
④地下水修復技術優(yōu)化方案的確定
從修復技術優(yōu)化排序結果可以看出，可滲透反應墻技術在5種修復技術中為最優(yōu)。但每一種修復技術都存在其優(yōu)點及局限性，而受污染地下水地區(qū)的受污染狀況并非單一物質，且地質水文條件也令方法的使用受到限制。目前該區(qū)域內的地下水主要污染是苯系物，修復區(qū)域大，采用多種技術聯(lián)合修復，實現快速、高效的治理。綜合考慮該化工廠污染場地特征以及地下水治理要求，結合多準則決策分析對5種備選修復技術的分析，得出最佳方案為：對于高污染區(qū)域采用抽出-處理技術+可滲透反應墻聯(lián)合修復，對于低污染區(qū)域采用自然衰減監(jiān)測技術。技術路線如圖7所示。
該場地部分區(qū)域受污染的地下水污染程度較重，重污染區(qū)域需采取主動修復技術進行修復。蒸發(fā)池內土壤為砂質土，滲透性較好，對于地下水抽出處理較為有利，通過工程設計對整個場地進行抽水井統(tǒng)一規(guī)劃能夠保證對全場地污染地下水的抽出，在抽出場地污染地下水后，對其進行氧化處理。
蒸發(fā)池地下水經抽出-處理技術處理之后，經布水管道進入PRBs裝置中，經過物理化學進一步反應降解之后，回灌至地下水含水層。PRBs采用以氧化材料(過硫酸鹽緩釋材料)、吸附材料(活性沸石和氧化錳)和還原材料(Fe0與反硝化微生物)為主復合緩釋層物料，根據地表處理的污水量和污染物的種類，現場調配、安裝，均勻鋪設。
對于低濃度區(qū)域采用監(jiān)測自然衰減技術。針對場地地層結構、水文地質特點等場地基本信息，并結合歷史數據初步判斷地下水中污染物的變化規(guī)律，掌握污染物是否自然降解。
表1地下水污染源參數的評分
表2地下水污染源參數權重值
表3重要性判斷標度含義
表4 RI與矩陣維數的關系
表5各方案指標屬性值決策矩陣表
表6污染場地地下水修復技術篩選指標之間的相關系數(絕對值)
表7地下水污染修復技術方案優(yōu)化指標屬性值決策矩陣
表8地下水污染修復技術方案優(yōu)化指標屬性值歸一化結果
表9目標層(A)與制約層(B)判斷矩陣表
表10各制約層判斷矩陣表
表11多準側決策的屬性值
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