專利名稱：一種跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法，具體涉及一種基于AHP-模糊綜合評價法的跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法。
背景技術：
進入21世紀，我國重大環(huán)境污染事件頻頻爆發(fā)，在所發(fā)生的20多起典型突發(fā)性重大環(huán)境事故中，水污染事故占了 85%以上，其中約一半的事故跨越地級行政區(qū)域，甚至有跨越國界的事件發(fā)生。重大水污染事故不僅威脅事故發(fā)生地的人身安全、飲水安全和生態(tài)安全，而且由于污染帶無法快速稀釋降解，其危害往往影響流域下流行政區(qū)域。我國現(xiàn)行流域管理模式實行行政區(qū)化管理，跨界雙方在管理水平、經(jīng)濟水平、環(huán)境標準方面存在差異，一旦發(fā)生涉及不同行政區(qū)域的突發(fā)性水污染事故，常常造成風險交流不暢、預警應急綜合協(xié)調(diào)能力差，難以達成事后賠償標準，引發(fā)水環(huán)境糾紛。對環(huán)境污染事故的預警是指利用一系列指標以評估事故可能造成的影響，用以警示可能受到危害的地區(qū)，并為污染應急處置提供必要的信息?，F(xiàn)有的環(huán)境污染事故預警指標體系以物理化學(如水溫、濁度、濃度)指標和區(qū)域社會經(jīng)濟效應指標(如傷亡人數(shù)、直接經(jīng)濟損失)構(gòu)建的為主，例如黃曉蓉等以三峽庫區(qū)為研究對象，針對突發(fā)性水污染事故， 選取傷亡人數(shù)、社會影響、經(jīng)濟損失和環(huán)境污染四大指標構(gòu)建了突發(fā)性預警指標體系，將事故分為特別重大、重大、較大和一般四級。楊帆等人針對突發(fā)性水污染事故考慮到警度、警源警兆三方面，篩選了包括十二個一級和若干二級預警指標，可反映影響水環(huán)境污染事故發(fā)展的各階段變化，但主要針對事故前預測，操作性不強。現(xiàn)有的評估技術雖然對事故發(fā)生場地及周邊的事故危害有較完備的評價分級體系，然而對突發(fā)性污染事故產(chǎn)生的直接或間接的生態(tài)風險和急性或長期的事故后風險評價不足，而且分級體系沒有考慮事故對遠程地區(qū)敏感目標的危害，也沒有考慮跨行政區(qū)域邊界的管理水平、環(huán)境標準及政治經(jīng)濟水平差異等因素導致的事故影響；針對跨界突發(fā)性水環(huán)境事故，目前尚沒有完整的預警指標體系， 無法針對跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害進行實時定量判定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有針對跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害進行實時定量判定的方法中針對突發(fā)性污染事故產(chǎn)生的直接或間接的生態(tài)風險和急性或長期的事故后風險評價不足，及對事故發(fā)生場地及周邊的事故危害有較完備的評價分級體系的問題， 本發(fā)明提供了一種跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法。本發(fā)明的跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、建立評價對象的因素集采用壓力-狀態(tài)-響應(I^ressure-State-Response，簡記為PSR)框架模型，篩選得到5個主要因素和12個預警指標，構(gòu)建跨界突發(fā)性水污染事故評價指標體系，其中主要因素及對應的預警指標如下第1個因素為環(huán)境風險源(壓力)，對應特征污染物濃度超標倍數(shù)和污染物自身毒性兩個預警指標；第2個因素為安全與經(jīng)濟風險(狀態(tài))，對應暴露人口和財產(chǎn)損失兩個預警指標；第3個因素為健康與生態(tài)風險(狀態(tài))，對應人體健康風險和水生生態(tài)風險兩個預警指標；第4個因素為跨界風險(響應)，對應跨界屬性、跨界經(jīng)濟損失和跨界環(huán)境敏感保護目標三個預警指標；第5個因素為應急響應與處理處置(響應)，對應事故發(fā)生時間、流域管理水平和事故控制程度三個預警指標；二、確定步驟一中的預警指標的權重系數(shù)采用層次分析法中的1-9刻度法，建立層次結(jié)構(gòu)模型，獲得評價對象的因素集中預警指標Ui的權重系數(shù)，其中i = 1 12，取整數(shù)，如下
特征污染濃度超標倍數(shù)識0.2048
污染物自身毒性U20.0920
暴露人數(shù)U30.0816
財產(chǎn)損失U40.0367
人體健康風險U50.0816
水生生態(tài)風險U60.0367
跨界屬性U70.1441
跨界經(jīng)濟補償U80.0496
跨界環(huán)境保護目標U90.1032
事故發(fā)生時間U1g0.0536
流域管理水平U110.0359
事故初步控制程度U120.0800得到模糊權向量A，A = (U1, U2,…，Ui,…，U12)，Ui為第i個預警指標的權重系數(shù)，i = 1 12，取整數(shù)。三、建立評價分級集將跨界突發(fā)性環(huán)境污染事故危害劃分為四級，分別為1級特別重大跨界環(huán)境污染事件、II級重大跨界環(huán)境污染事件、III級一般跨界環(huán)境污染事件、IV級輕微跨界環(huán)境污染事件，具體分級標準，如下表所示
權利要求
1. 一種跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法，其特征在于跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法是通過以下步驟實現(xiàn)的一、建立評價對象的因素集采用壓力-狀態(tài)-響應框架模型，篩選得到5個主要因素和12個預警指標，構(gòu)建跨界突發(fā)性水污染事故評價指標體系，其中主要因素及對應的預警指標如下第1個因素為環(huán)境風險源，對應特征污染物濃度超標倍數(shù)和污染物自身毒性兩個預警指標；第2個因素為安全與經(jīng)濟風險，對應暴露人口和財產(chǎn)損失兩個預警指標； 第3個因素為健康與生態(tài)風險，對應人體健康風險和水生生態(tài)風險兩個預警指標； 第4個因素為跨界風險，對應跨界屬性、跨界經(jīng)濟損失和跨界環(huán)境敏感保護目標三個預警指標；第5個因素為應急響應與處理處置，對應事故發(fā)生時間、流域管理水平和事故控制程度三個預警指標；二、確定步驟一中的預警指標的權重系數(shù)采用層次分析法中的1-9刻度法，建立層次結(jié)構(gòu)模型，獲得評價對象的因素集中預警的權重系數(shù)，其中i = 1 12，取整類L如下特征污染濃度超標倍數(shù)識0.2048跨界屬性U70.1441污染物自身毒性1120.0920跨界經(jīng)濟補償U80.0496暴露人數(shù)U30.0816跨界環(huán)境保護目標U90.1032財產(chǎn)損失U40.0367事故發(fā)生時間U100.0536人體健康風險U50.0816流域管理水平U110.0359水生生態(tài)風險U60.0367事故初步控制程度U120.0800得到模糊權向量A，A= (Ul，u2，-,Ui,…，u12)，Ui為第i個預警指標的權重系數(shù)，i =1 12，取整數(shù)。三、建立評價分級集將跨界突發(fā)性環(huán)境污染事故危害劃分為四級，分別為1級特別重大跨界環(huán)境污染事件、II級重大跨界環(huán)境污染事件、III級一般跨界環(huán)境污染事件、IV級輕微跨界環(huán)境污染事件，預警指標Ui的分級標準，如下所示U1 1 級為 3. 9，II 級為 2. 94，III 級為 1. 86，IV 級 0. 98 ； U2 I 級< 100，II 級為 100，III 級為 500，IV 級 2500，單位:mg/kg ； U3 1 級為 500000，II 級為 100000，III 級為 10000，IV 級為 1000，單位人； U4 1級為23000，II級為10000，III級為5000，IV級為100，單位萬元； U5 1級為致癌性污染物R > 10_5，II級為非致癌性污染物R > 10_5，III級為致癌性污染物R > 10_6，IV級為非致癌性污染物質(zhì)R > 10_6 ；U6 1 級為 0. 1，II 級為 0. 01，III 級為 0. 001，IV 級為 0. 0001 ；U7 1級為國界，II級為省界，III級為市界，IV級為縣界；U8 1級為5000，II級為2000，III級為1000，IV級為100，單位萬元；U9 :1級為國家級自然保護區(qū)、重要城市飲用水源地，II級為風景名勝區(qū)、省級自然保護區(qū)、III級為工業(yè)集群區(qū)、農(nóng)牧漁業(yè)區(qū)，IV級為無特定環(huán)境敏感目標；U10 1級為敏感期，II級為非敏感期-冰封期，III級為非敏感期-過渡期，IV級為非敏感期和非冰封期；U11 1級為低，II級為一般，III級為較高，IV級為高； U12 1 級為 10%，II 級為 50%，III 級為 70%，IV 級為 90% ； 四、建立評價分級集的隸屬函數(shù)采用降半梯形分布法來刻畫隸屬度，按照如下(1) C3)式對第i個預警指標Ui評價的結(jié)果組成單因素模糊評價集氏=(rn，ri2，···，、.，…，rim)，rij為預警指標Ui對第j評價等級的隸屬度，1彡i彡12，1彡j彡m，i和j均取整數(shù)，m為風險評價等級數(shù)，m = 4 ；^ 為預警指標Ui的評分值；UU為預警指標Ui隸屬于第j評價等級的標準值； '1
2.根據(jù)權利要求1所述的一種跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法， 其特征在于跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故預警流程通過以下步驟實施a、數(shù)據(jù)選擇收集應急監(jiān)測數(shù)據(jù)，在應急監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失或者失真的情況下，根據(jù)最大泄漏的預測模擬估算初始污染濃度；b、污染物遷移轉(zhuǎn)化實時模擬輸入污染物理化性質(zhì)、事故發(fā)生地、發(fā)生時間、模擬間隔時間等參數(shù)，實用污染物遷移轉(zhuǎn)化模型模擬，獲得跨界區(qū)域污染物時空分布信息；C、預警指標模型計算輸入預警信息的各類參數(shù)以及跨界區(qū)域污染物時空分布信息， 計算預警指標的各個數(shù)值；d、事故危害綜合評價使用事故危害綜合評估方法，評估跨界水污染事故對跨界區(qū)域的危害大小，獲得危害等級數(shù)值。
全文摘要
一種跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法，涉及突發(fā)性水環(huán)境污染事故危害的實時定量判定方法。解決現(xiàn)有針對突發(fā)性污染事故產(chǎn)生的直接或間接的生態(tài)風險和急性或長期的事故后風險評價不足，及對事故發(fā)生場地及周邊的事故危害有較完備的評價分級體系的問題。本方法首先采用PSR模型建立評價對象的因素集，再采用層次分析法確定預警指標的權重系數(shù)，然后建立評價分級集，進一步采用降半梯形分布法建立評價分級集的隸屬函數(shù)，最后采用最大隸屬度原則對跨界污染事故預警級別綜合平判定即可。本發(fā)明的判定方法建立簡單，操作可行度高。為跨界突發(fā)性水環(huán)境污染事的預警和應急決策指揮提供信息和技術支持。
文檔編號G06F19/00GK102222172SQ20111017680
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2011年6月28日
發(fā)明者尤宏, 李二平 申請人:哈爾濱工業(yè)大學