（技术经济及管理专业论文）地下水污染修复的多目标决策研究.pdf

硕十学位论文 摘要 在众多的环境问题中，水体污染和水资源的短缺是今后相当长一段时间内， 最严重的问题之一。目前，我国有关地下水污染修复的研究、实践和管理工作远 远滞后于其污染的速度。具体表现在地下水和地质环境监测系统不健全；污染物 在地下水中的迁移转化机理研究匮乏；地下水修复技术理论研究多但工程实践 少；地下水开发利用和监督管理工作薄弱，缺乏统一的地下水资源管理体系条例 等。这种种滞后不仅导致了环境问题，更引发了许多社会问题。 由于地下水的复杂程度高于地表水，污染评价方法大多长时间地停留在简单 一维的角度，对地下水污染修复的综合性方案的提供更是少之又少，通常也只是 就单一方法做出分析。即使是拥有了多个备选方案，接下来也要面临如何进行选 择，即优选排序。决策者在其中想要表达出自己的意愿，同时也会受到社会、经 济、技术、舆论等多方面条件的制约这是一个多属性问题，其中有离散型变量， 也有模糊定性的因素。在现阶段的研究中，只有利用多目标决策方法，才能对上 述问题给予较好的解答。 、 基于以上诸多闽题，本文以太原地区的地下水饮水源地为样本，对地下水污 染评价与修复等方面进行了探讨分析与实证研究。首先从太原市的水文地质环境 和污染现状入手，利用多目标决策方法中的层次分析法( a h p ) 来对其进行水质 与社会经济环境等多方面的综合评价。然后在此基础上，提供适宜太原市地下水 体污染修复的多种技术方案组合，再次利用多目标决策方法中的消去和选择转换 法( e l e c t r e ) 在综合考虑技术、经济和社会效益等方面的基础上，对修复方案 组合进行优选排序，从而选择出最优方案。为了减少污染、控制污染，笔者提出 了一些建议。最后，对本文进行了简要总结。 将多目标方法运用到地下水污染评价与修复的过程中是本文的指导思想，也 是本文的创新之处。这一思想在全文中得到了很好的体现。鉴于我国地下水污染 现象普遍而治理又缺乏科学规划的现状，本文尝试为此提供一种新的方法与思 路，具有一定的参考价值。 关键词；多目标决策；地下水；污染；评价：修复 兰：奎鎏銎竺茎兰耋譬耋鎏耋2 至 a b s t r a c t i nt h en u n 帖r o u sp r o b l e m so fe n v i r o n m e n t ，w a t e rp o l i n t i o na n dl a c kw o u l db eo n eo ft h e m o s ts e r i o u sp r o b l e m si nal o n gt i m e a tp r e s e n t ，t h er e s e a r c ha n dp r a c t i c eo np o l l u t i o n r e s t o r a l , a n dt h ew o r ko i li tl a gb e h i n dt h er a t eo fp o l l u t i o nf a rf a ra w a y w ec o u l ds t h i s f o r ma sf o l l o w d i s t e m p o r a d n e s si n s u p e r v i s es y s t e m o fg r o u n d w a t e ra n d g e o l o g i c e n v i r o n m e n t t h er e s e a r c ho nh o wc o n t a m i n a t i o nt r a n s f e r r e di nt h eg r o u n d w a t e ri sl i c k i n g t h o u g hm a n yp o l l u t i o nr e s t o r a lt h e o r i e sa r eg i v e n , t h e ya r eb a r e l y c a r r i e do u t t h e e x p l o i t a t i o na n ds u p e r v i s i o no ng r o u n d w a t e ra r ew e a k b es h o r to fl i w sa n db y e l i w so n g r o u n d w a t e rr e s o u r c e n o to n l yt h ee n v i r o n m e n tp r o b l e m sc o m e ，b u ta l s ot h e s o c i a lo n e s s i n c et h eg r o u n d w a t e ri sm u c hm o r ec o m p l e xt h a ns u r f a c ew a t e lp o l l u t i o ne v a l u a t i o n s t i l ls t a y e do ns i n g l ed i m e n s i o nf o rm a n yy e a r s a n di n t e g r a t i v ep r o j e c to np o l l u t i o nr e s t o r a l i sh a r d l yp r o v i d e d u s u a l l y , t h e ya n a l y z et h ep r o b l e m sw i t hs i m p l em e t h o d s e v e ni fy o uh a v e g o tm a n yp r o j e c t s , y o uh a v et om a k e ac h o i c en e x ts t e p i na n o t h e rw o r d , y o uw o u l da r r a n g e t h e mf r o mb e s tt ow o r s t t h ed e c i s i o nm a k e r sw a n tt os h o wt h e i rw i l l i n g n e s si ni t ，b u tt h e y a r er e s t r i c t e df o rs e v e r a lp a r t s , s u c ha ss o c i a l , e c o n o m y , t e c h n o l o g y , p u b f i co p i n i o ne t c t h i si s am u l l l i t t r i b u t ep r o b l e m , w h i c hh a ss c a t t e rv a r i a b l e sa n df u z z yq u a l i t a t i v ei n g r e d i e n t s a t p r e s e n ts t u d y ，o n l ym u l t i p l ec r i t e r l id e c i s i o na n a l y s i sc o u l ds o l v et h e s ep r o b l e m sp r e f e r a b l y b a s e do nt h e s ep r o b l e m s ，t h i se s s a yc h o o s e st a i y u a na st h es a m p l et od or e s e a r c ho n p o l l u t i o np r e v e n t i o na n dr e s t o r a la tf i r s t ，w es t a r tf r o mt h ew a t e r c o n d i t i o na n dg e o g r a p h yi n t a i y u a n a h pi su s e dt oe v a l u a t et h eg r o u n d w a t e rp o l l u t i o na n ds o c i a le c o n o m i ce n v i r o n m e n t s e c o n d l y , w eh a v et op r o v i d es o m ep r o j e c t sw h i c ha r ec o m b i n e do ft e c h n i c a lm e t h o d s t h i r d l y , e l e c r r ei sc h o s e nf r o mm u l t i p l ec r i t e r i ad e c i s i o na n a l y s i s ( m c d a ) t oa r r a n g ea q u e u ef r o mb e s tt ow o r s t t om a k et h er e s u l tw eh a v et oc o n s i d e rt h ef a c t o r so ft e c h n i q u e s ， e c o n o m i c ，a n ds o c i a lb e n e f i t t or e d u c ea n dc o n t r a lt h ep o l l u t i o n , s o m ea d v i s e sa r eg i v e n a t l a s t ，ii n a k eab r i e f s u m m a r i z e t h e r ei sag u i d e l i n ei nt h i se s s a y , t h a ti su s i n gt h em u l t i p l ec r i t e r i ad e c i s i o na n a l y s i st o e v a l u a t et h ep o l l u t i o na n ds e l e c tt h eb e s tp r o j e c t a n dt h a ti st h ei n n o v a t i o no ft h ep a p e r t h i s 啪b es e e nf r o mt h ee s s a ye a s i l y f o rt h es e r i o u sg r o u n d w a t e rp o l l u t i o ni nc h i n aa n dt h el a c k o fg o o dp r o g r a m m i n g , t h i se s s a yc o u l dp r o v i d ean e wm e t h o da n dt h o u g h t ，w h i c hd o e sg i v e s o m ea d v i c e k e yw o r d s ：m e l t i p l ec r i t e r i a d e c i s i o na n a l y s i s ( m c d a ) ； g r o u n d w a t e r ；p o l l u t i o n ； e v a l u a t i o n ； r e s t o r a l m 图1 1 图2 1 图2 2 图2 3 图3 1 图4 1 图4 2 插图索引 论文研究路线图1 0 a h p 方法的基本模型1 2 太原市地下水体质量评价体系1 7 太原市地下水体样本地社会经济环境评价体系“1 9 地下水污染修复方案评价指标体系“3 3 强关系图似，墨) 与弱关系图纠，r ) 逆转关系图之强关系图o ，e ) 与弱关系图，凡) 4 5 表2 1 表2 2 表2 3 表2 4 表2 5 表2 6 表2 7 表2 8 表2 9 表2 1 0 表2 1 1 表3 1 表4 1 表4 2 表4 3 表4 4 附表索弓i 1 曲相对比较尺度的含义1 2 一致性指标值。1 4 地下水质量分类指标1 4 浅层水水质现状1 6 深层水水质现状1 6 一级指标权重确定成比较矩阵1 7 u ，所属二级指标权重确定成对比较矩阵“1 8 u 2 所属二级指标权重确定成对比较矩阵一1 8 u 3 所属二级指标权重确定成对比较矩阵”1 9 u 。所属二级指标权重确定成对比较矩阵“1 9 一级指标权重确定成对比较矩阵2 0 污染物就地处理技术概要2 4 多目标决策矩阵候选方案3 4 方案属性值的决策矩阵4 0 归一化后方案属性值的决策矩阵4 1 次序r ( a ) 的值。4 5 v 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 蔚蝴 日期：2 m 占年j 月卫日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 i 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名： 导师签名： 尉妨左日期：埘年。t 月殳e l 涉乞捧日期：加年，月；日 硕十学位论文 第1 章绪论 1 1 选题背景及研究意义 地球上存在生物的前提是光照、空气和水。水是生命之源，对任何一个国家、 民族和个人而言，水的重要性不言而喻。我国的地表水天然状况虽然良好，可以 满足生活和工农业的需求，但是随着点源污染的不断加剧，非点源污染的只趋严 重，地表水的质量不断恶化。水资源问题的提出与经济的发展几乎是同步的。2 0 世纪7 0 年代，环境的问题一一浮出水面。排除了自然气候的影响，水的资源的 缺乏与污染和我国的经济增长呈正相关。我国曾对4 4 个城市水质所做的调查结 果表明：地表水9 9 被污染，地下水9 3 2 被污染。由于地表水的恶化和匮乏， 几乎所有城市都加速了对地下水的掠夺式开发。这不仅导致全国目| j 已形成的多 个地下水区域性“降落漏斗”，而且高强度的地表水及陆源污染的渗透，使得地 下水水质日益恶化。中国正处于全面治理水污染阶段，国家正在加大力度治理“三 湖三河”，各级政府大力建设城市污水处理和城市水环境质量改善工程。事实上， 北方缺水省份有6 0 的水资源源于地下水。随着工业发展，对地下水资源的需求 量日益增加，开采的规模也渐渐地超出了自然界所能给予的范围。全国废水排放 量从1 9 4 9 年2 0 多亿吨增至1 9 8 0 年的2 3 9 亿吨，2 0 0 0 年已达到7 4 0 亿吨。1 9 8 0 年至2 0 0 0 年，全国城镇生活用水由8 1 亿m 3 增至3 2 5 亿m 3 ，工业用水量从4 1 8 亿m 3 增至1 1 6 3 亿n a 3 。最近的研究也表明，只是有部分的污染得到了控制，地表 水的总体质量仍在下降，源头未能得到有效抑制，形势依然严峻。上海曾因地下 水过度开采而地面大幅度沉降，最终不得不向自然界低头。天津、山西等省市也 因同样的问题导致其基础设施的坍塌变形，几乎威胁到人类的生命1 1 l 。 因此，对于一些地表水不充足的北方省份而言，地下水资源就显得更为可贵。 不乐观的是，根据2 0 0 4 年全国水资源综合规划对1 7 项地下水监测项目超标情况 的统计，超标的前8 项指标中，有5 项( 矿化度、总硬度、铁、锰和氟) 指标主 要受天然因素影响，说明我国地下水先天不足明显。其他主要受人为因素影响的 指标种种现象表明。约有2 4 2 8 的面积受到不同程度的人为污染，面积约达 5 0 0 0 0 0 平方千米。 要注意的是由于地表水和地下水相互作用和转化，两者密不可分。因此，污 染地表水也会造成地下水的污染，地表水各种污染物在地下水中也会存在【2 】。2 0 世纪7 0 年代美国的联邦法对严格限制空气和地表水污染非常有效，但其后果是 导致地下处置的增加。有害废物被埋在地下后很可能污染地下水，除非是采取特 殊的措施使可能性降到最低不幸的是，要净化已被污染的地下水经常是极其困 地下水污絷修复的多目标决策研究 难和昂贵的。因为稀释作用很小“地下水污染物的浓度经常要比地表水高得多” ( p a t r i c ke ta 1 1 9 8 7 ) 1 3 1 。 吕贤弼( 1 9 9 9 ) 指出，8 0 年代以来，我国有关部门组织完成了一批有关地下 水环境的重大项目，包括海河流域地下水水质调查评价，辽冀鲁海( 咸) 水入侵 调查，中美合作区域地下水水质及保护对策系统分析。海水入侵防治试验研究等， 取得了不小的成绩。但是我国的地下水污染仍然很突出，应当引起足够的重视并 采取切实有效的防治措施i ”。而且地下水污染并不像地表水那样易于发现，往往 是达到较重的程度，如扩大到地表水才会引起人们的关注。尽管中央、地方政府 都三令五申要求各工厂、企业将废水处理后才能排放，但事情并不如我们想象中 的那么顺利。且不说有众多的工矿企业未能达标排放，还有数不尽的小企业根本 没有处理设施，即使是那些达标处理的污水也无法全部由地表水循环净化掉。因 为地表水与地下水之间相互转化、相互作用。我们就更无法确定究竟有多少污染 物由迂回的形式最终进入了地下水。 水资源整体上一直是相对缺乏，因缺水而导致的农作物、果蔬歉收，工厂企 业无法j 下常运作，给国家经济带来一定的损失。但我们也决不提倡为了经济的发 展而过度使用资源，更举决反对浪费水资源，以污染环境来换取金钱，这无异于 一种自杀式发展的行为。破坏自然界，损害后代利益。 水资源的循环是大自然自身净化的法宝，但人类已在其中做出大量的破坏。 相对于地表水，地下水的补充速度是非常缓慢的。地下水的循环周期是1 4 0 0 年， 而河水的循环周期仅为2 0 天。地下水蓄水层的形成要几十年至上百年，而人们 抽取的速度远远大予其补充的速度。地表水可以靠积压种微生物来净化，而地下 水由于缺乏微生物而净化能力较差，污染的逆转相当困难。面对如此紧迫的局面， 如果不采取必要的行动来研究地下水的污染情况，对其进行细致的评估，再做出 相应的防治与修复，我们的未来会不堪想象因此，无论从哪个角度来看，对地 下水的重视都是必然的，是必要的。 对于地下水污染防治的方法有多种，但针对不同的地理特征，地下水层的不 同物理性质，所应采用的防治方案也是不同的虽然现在有许多学者提倡使用生 物修复法，但这种方法也不是万能的，其他的技术手段也有其优势所在，对症下 药才是解决问题的关键。不考虑实际可行性的防治方案不仅对污染的解决没有效 果，还会造成人力财力的浪费。 在对地下水体污染的修复过程中，首先做的是要进行污染所导致的结果检验。 使用多目标决策方法是为了能结合多方面的因素来对一个问题给出合理的建议， 地下水体污染后产生的后果是多方面的，复杂的。国内现有的只是重于污染指标 的检测与单一的方法研究，得到的结论只是单就地下水污染到了怎样的程度，而 忽视了因污染影响的周围社会经济等方面。使用多目标决策方法对地下水体进行 硕+ 学位论文 污染程度与周围经济环境综合评价的实证研究就更少了。接下的修复工作中，常 常利用一种方法对地区的污染修复并不一定是最好的，因为每个地方的污染物可 能会是一种或是几种。要想做到快速、安全、经济，会用到两种或以上的方法结 合起来对一个污染地点进行修复，决策者面临的问题是在多种备选方案中怎样才 能合理的做出选择。就方案的评价而言，需要考虑到的不只是技术方面的因素， 还包括经济、效益等方面的因素。同时，做出何种决策不仅取决于既定的限制因 素，同时也受到决策者个人偏好的影响。而这些重大决策问题，多数是离散型问 题，甚至可以具体地说，在这些离散型的问题中，决策变量只取有限个值。如何 将定性的因素做成定量的描述，也是方案选择中常遇到的问题。因此，研究这一 类型问题的解法，具有重要的现实意义。 1 2 相关基础理论研究综述 1 2 1 关于地下水污染的研究 地下水污染的研究，是自1 9 7 7 年美国的纽约尼古拉瀑布的l o v e 运河污染事 件开始，才将其列入美国重点环境问题的。当时的吉米卡特总统在事故发生后 很短时问内就宣布该地区成为国家灾区，设立1 5 0 0 万美元的资金以遣散方圆3 0 平方单位的5 5 0 户家庭( e p s t e i ne ta 1 1 9 8 2 ) p j 。 地下水的定义有多种多样大致可归为以下几种。p y e 等( 1 9 8 3 ) 认为。地下 水“是位于岩石、沙或者称为蓄水层的砂砾层中可渗透性饱和地层中的水”1 6 l 。 梁淑杰、李艳( 2 0 0 4 ) 认为“地下水主要是由降水给土壤地层渗透而形成，有时 也由地面水体补给”。浅层地下水是潜藏在地表下第一个不透水层上的地下水， 是我国部分城市及广大农村最常用的水源1 7 1 。周怀东、彭文启( 2 0 0 5 ) 给出“地 下水是指存在于地表以下岩( 土) 层空隙中各种不同形式水的统称”。地下水根 本来源于大气降水，同时，以地下渗透方式补给河流、湖泊和沼泽，或直接注入 海洋。上层土壤中的水分则以蒸发和蒸腾回归大气，从而积极地参与地还应上的 水循环过程【8 】。与地表水系统相比，地下水系统显得更复杂多样。 g e o p h y s i c sr e s e a r c hf o r u m ( 1 9 8 4 ) 的研究认为地下水污染是由许多机制共 同引起的。某些情况下是因自然过程引起的严重的地下水污染。如某些离子的自 然渗透和铀的自然沉积而导致放射性污染物，造成地下水水质出现问题1 9 j 。张效 平( 2 0 0 2 ) 认为“地下水污染是指人类活动影响下，地下水水质朝着水质恶化方 向发展的现象”1 1 0 j 。吴国琳( 2 0 0 4 ) 将地下水污染定义为“污染物进入地下水 水体后，使水体的水体沉积物的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而 降低了水体的使用价值和使用功能的现象”。王玉和( 2 0 0 4 ) 认为“地下水污染 的涵义，至今无公认的定义”但。地下水污染涉及水质标准，以超标来简单界 ：錾奎鎏圣篮兰彗三譬芝銎至2 ： 定是否为污染”是不完善的。“污染到超标是一个从量变到质变的过程”，所以他 给出的定义是“地下水污染是指人类活动使地下水的物理、化学和生物性质发生 改变，因而限制或妨碍地下水在各方面的作用”d 1 。 引起地下水污染的源头我们视为污染源，对于污染源研究国内外也有很多。 王玉秋、钱茜( 2 0 0 0 ) 、徐凤兰( 2 0 0 5 ) 、诸铮( 2 0 0 5 ) 等人的看法基本一致，按 污染源的行业类型分为：1 、农业污染源，包括农药污染、化肥污染和牲畜的有 机废物污染i t 2 l 。2 、工业污染，包括工业“三废”、石油化工污染和矿业污染【”l 。 3 、城市生活污染，主要是人类生活垃圾和生活污水。4 、放射性物质的污染 1 4 】。 e d w a r d a l a w s ( 2 0 0 4 ) 认为大多数对地下水产生的污染都与人类活动相关。 与人类活动相关的污染源包括事故、一些农业活动、采矿、高速公路防冻、酸雨、 海水倒灌、不当的掘井以及维护等。与废物处置有关的污染源包括私人汗水处理 系统、固体废弃物的土地填埋、城市污水、污水池、污泥农用、来自石油化工业 废弃盐水、采矿废料、液体废物的深井弃置、动物养殖场废物以及放射性废物1 1 ”。 污染源是通过何种途径污染了地下水的，主要有以下两种看法：王玉和 ( 2 0 0 4 ) ，周怀东( 2 0 0 5 ) 等认为污染物进入地下水的主要途径有：一是通过包 气带渗入，二是集中管道注入，三是地表水侧向渗入，四是含水层垂直越流进入。 徐风兰、叶月( 2 0 0 5 ) 按水力学的特点将地下水污染途径分类为：1 、间歇入渗 型。以潜水为主要污染对象，由污染物通过大气或灌溉水的淋滤，周期性的渗入 含水层。2 、连续入渗型。大多以潜水为污染对象，污染物是随污水或污染溶液 不断地渗入含水层的。3 、越流型。以承压水和潜水为污染对象，通过层闻越流 的形式转移入其他含水层。4 、径流型。以承压水和潜水为污染对象，通过地下 径流的形式进入含水层。 1 2 2 关于地下水评价的研究 国外对于地下水污染的研究起步较旱，经过较长时问的研究分析，不断地有 人提出新的方法。a b r i o l a 和p i n d e r ( 1 9 8 5 a ，b ) 提出了较全面的方法和模拟一种 化学污染物从三种不同的物理方式转移的方法：非水形态、水构成的溶质阶段【1 6 l 、 少部分可移动气体形态l ”l 。k a l u a r a c h c h i 和p a r k e t r ( 1 9 8 9 ) 贝l j 陈述了用有限个元素 构成的模型来模拟有机污染物的多形态的转移1 1 8 l 。k a t y a le ta 1 ( 1 9 9 1 ) 使用二维空 间有限元素程序来模拟地下n a p l s 的多形态和多组成情况的转移1 1 9 】。注意到因 地下油罐埋藏而引发地下水问题的研究有d o w n ，r m ( 1 9 8 4 ) 1 2 0 l ，t r e a d w a y ( 1 9 9 0 ) 1 2 ，n e w t o n ( 1 9 9 1 ) 2 2 l 。 总的说来，现阶段的大部分模型均致力于多形态、多组成分祈【z ”，如m o v e r ， b i o f & t 和u t c h e m ( f r e e z ec ta 1 1 9 9 5 ；k a t y a l1 9 9 7 ) 。这些可以有效地反应复 杂地下系统( 2 4 i 。但是，开发模型的广泛作用到现实操作都十分有限，这是因为介 硕士学位论文 绍的不力、缺少动态和交互式的系统来生动描述相关空问信息。最近的十年中发 生的重大的进步，使用地理信息系统( g i s ) 来处理空问数据，并作出形象地描 述( s c h e n k1 9 9 3 1 2 5 1 ；m a t t t i k a l l1 9 9 4 1 2 6 】h i s c o c ke ta 1 1 9 9 5 2 7 ：s t e i ne ta 1 1 9 9 5 1 2 8 1 ： w i s k i n s o n1 9 9 6 2 9 1 ) 。b a t e l a a ne ta 1 ( 1 9 9 3 ) 将地下水模型融入了g 1 s 系统【3 0 1 。z c h e r t ( 1 9 9 8 ，2 0 0 3 ，2 0 0 4 ) 对加拿大土壤和地下水的关系【3 1 】，基于g i s 模型的地下水 污染f 3 2 ，石油污染地下水的修复1 3 甜，和环境修复风险进行了长时间的研究f 3 引。 我国对地下水的评价研究也是多种多样，较早期的为简单的单项指标评价法。 高俊莲、贺顺禄等( 2 0 0 1 ) 是根据单项组分评比值对采取的6 0 处样本进行分析 评价，然后再污染程度i 鄂。张效平( 2 0 0 2 ) 是以单一某点的数据与标准进行比较， 再以累计超标值的指数系统，作为地下水污染的综合指数，进行污染的评价。李 纯纪( 2 0 0 4 ) 以单项防污染指标计算，来评估平定县的地下水的氯化物、硫酸盐， 总硬度、矿化度和氟化物等几项指标【3 6 1 。任焕莲( 2 0 0 4 ) 根据地下水环境质量评 价因子来判断每个组的单项指标是否超标。然后对单组的评分进行简单的平均， 再做出不同程度的污染分类i ”】。 以上几种方法都过于理想化，只是基于一维的处理，要想对地下水污染做出 更完善更合理的分析，势必要做出更复杂的研究。也就是可以做出二维、三维甚 至是高维的模型来进行分析。 林巍( 1 9 9 4 ，1 9 9 9 ) 根据规划水域的特征，选取合适的水质模型进行计算， 以污染源岸边排放的二维河流水质模型为例进行了计算说明【3 引。 朱长军( 2 0 0 4 ) 用混合有限分析法数值模拟，从一维的角度出发以在空间一 维局部单元上以线性化常微分议程求解，按局部线性化分子的叠加原理，得到求 解高维空间的计算公式。但共在实际中的应用有待进一步的验证【3 9 1 。 何进朝、李嘉等( 2 0 0 4 ) 说明了基于g i s 的水质动态管理系统的硬件和软件 组成，并阐述了系统应该具有的基础数据处理、水质监测实时数据处理、水质评 价、水质预测、系统维护等功能；最后以紫坪铺水库水质动态管理信息系统为例 说明系统的建立过程，证明该系统的实用性和可行性1 4 0 1 。 陈南祥、董贵明等( 2 0 0 5 ) 使用a h p 方法来对河南省宁陵县地下水环境的脆 弱性进行了评价，结果表明模糊综合评价模型可以较好地评价地下水环境【4 1 l 。 王忠良、李春艳( 2 0 0 5 ) 运用等标污染负荷法和a h p 法分别对七台河市新兴 区的焦化工业区的污染迸行了评价，得出的结果是a h p 法比等标污染负荷法更 符合区域环境与经济的可持续发展的要求【4 2 1 。 1 2 3 关于地下水污染修复的研究 林巍( 1 9 9 9 ) 、邵致群( 2 0 0 1 ) 等众多研究学者提出的意见：1 、严格控制污 染源。2 、监督废物的排放。3 、统筹规划，可以调整工业布局等i 叫。4 、开展长 地下水污擞修型的多h 杯决策研究 期地下水动念监测，以了解地下水变化规律，提供有效资料5 、切实贯彻有关 法律法规。6 、对采矿地区应控制采矿对地下水的污染和破坏1 4 舢。 徐世坤( 1 9 9 9 ) 认为地下水污染的防治首先应立足于“防”其次要开展地 下水环境脆弱性调查评价并编制评价图册。再次是要建设地下水环境管理示范 区。 周怀东、彭文启( 2 0 0 5 ) 指出修复地下水的专业方法有：1 、抽取处理。即用 水泵将地下水抽出，在地面净化居再注入地下，虽然抽取出的可以得到净化，但 是不能保证全部的，尤其是岩层中的污染都能有效的却除。2 、气提技术。利用 真空泵和井，在受污染区域诱导产生气流。将污染物转变为气相，抽取到地面再 处理，但它适用于渗透性均质较好的地层。3 、空气吹脱技术。主要压缩空气注 入受污染区域，将污染物从土壤空隙中驱出。多与气提技术相结合。4 、生物修 复技术。利用微生物降解地下水中污染物，将其最终转化为无机物质的技术。一 般，土层渗透系数在1 0 4 c m s 以上比较适合采用这种方法。另外还有渗透反应墙 修复、稳定和固化、电动力学修复等等。 沈德中( 1 9 9 3 ) ，王一华、傅荣恕( 2 0 0 3 ) 对生物修复的研究中讲述，1 9 7 2 年美国清除宾夕法尼亚州的a m b l e r 管线泄漏的汽油是史料所记载的首次应用生 物修复技术。开始时生物修复的应用规模很小，处于试验阶段。直到1 9 8 9 年， 美国阿拉斯加海域受到大面积石油污染以后，才首次大规模应用生物修复技术。 生物修复受污染的阿拉斯加海滩的成功，最终得到了环保局的认可，所以阿拉斯 加海滩溢油的生物修复是生物修复发展的里程碑。美国从1 9 9 1 年开始实施庞大 的土壤、地下水、海滩等环境危险污染物的治理项目，并称之为“超基金项目”。 欧洲各发达国家从2 0 世纪8 0 年代中期对生物修复进行了初步研究，并完成了一 些实际的处理工程。其生物修复技术可与美国并驾齐驱，德国、荷兰等国位于欧 洲前列【4 5 1 。我国生物修复处于刚刚起步阶段，在过去1 0 年中主要是跟踪国际生 物修复技术的发展，大面积应用的例子还较少。最初的生物修复主要是利用细菌 治理石油、农药之类的有机污染。随着研究的不断深入，生物修复又应用在地下 水、土壤等环境的污染治理上1 4 引。 1 2 4 关于多目标决策方法的研究 a h p 方法起源于多属性和多指标决策问题的分析i ”i ，最早是米勒( m i l l e r ) 1 9 6 6 年其博士论文中提出的，我们称之为米勒层次分析过程( m h p ) 1 4 s l 。他关 于指标分解的概念被应用到许多多指标决策方法1 4 9 j ，比如r a i f f a 在1 9 6 9 年提出 的多属性效用理论( m a u t ) 。后来美国数学家托马斯萨迪( t h o m a s s a a t y ) 在 m h p 方法的基础上，提出了层次分析法( a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 。在 管理科学及运筹学等领域广泛应用( 陈伟，2 0 0 0 ) 垆”。该法自诞生以来，其理论 硕+ 学位论文 和应用的发展十分迅速。层次分析法是一种能处理具有复杂因素在内的技术、经 济和社会问题( 往往是多目标属性决策问题) 的分析方法，这些问题往往很难用 定量的模型或模拟来分析，因为其中所含定性因素很多，而且需要考虑决策者的 心理因素、知识经验和决策水平等。层次分析法则能通过建立所谓判断矩阵的过 程，逐步分层地将众多的复杂因素和决策者个人因素综合起来，进行逻辑思维， 然后用定量的形式表示出来。从而使用权决策者能过复杂问题进行正确科学的决 策( 余涛，2 0 0 5 ) 1 5 1 】柳军( 2 0 0 3 ) 使用a h p 法对某水库多种水环境关联因素 对水环境质量影响的重要性进行逐层比较和在此基础上的综合水质评价，说明 a h p 法与其他定权方法相比。是一种简单丽实用的多准则评价决策方法f 5 2 l 。姚 荣等( 2 0 0 4 ) 针对水质评价中样本排序的困难，应用模糊a h p 法直接确定样本 隶属度和指标权重，并对浦东新区川扬河等9 条河流进行了实例研究，结果表明； 排序结果更为简便、合理和客观1 5 3 1 。方燕( 2 0 0 5 ) 用层次分析法对渭河水体的水 环境质量进行评价，确定其水质优劣次序，为污染优先控制奠定基础1 5 耵。李如忠 ( 2 0 0 5 ) 建立了反映区域水环境的评价指标体系。根掘决策层与目标层间关系， 将决策层中各城市相对于目标层中待分配污染负荷总量的组合之比作为污染负 荷分配量之比，以此进行允许排污量分摊。实例证明对闯题的解决具有良好的适 用性，为水质调控管理提供了一种方法1 55 1 。a h p 法在地下水方面的应用在前面 的地下水污染评价研究部分已经讲述过。董玉成( 2 0 0 4 ) 1 5 6 ，金燕虹( 2 0 0 5 ) 利 用a h p 法在其他方面进行了应用研究【5 7 l 。 p r o m e t h e ei ( 部分排序) 和p r o m e t h e ei i ( 完全排序) 是由j e b r a n s 发现，首次提出是在1 9 8 2 年的加拿大的一个研讨会上。同一年，在健康卫生领 域，g d a v i g n o n 已经有所应用这种方法。几年后，j e b r a n s 和b m a r e s c h a l 发展 了p r o m e t h e ei i i ( 区闽捧序方法) 和p r o m e t h e ei v ( 连续案例) 。在1 9 8 8 年，他们又建立了可视化的交互式模型g a i a ，它为p r o m e t h e e 方法提供了许 多图表。1 9 9 2 年和1 9 9 4 年，j p - b r a n s 和b m a r e s c h a l 又有了新的发展，做出了新 的贡献，p r o m e t h e ev ( 分片限制的m c d a ) ，p r o m e t h e ev l ( 人工智能建 议) 。运用p r o m e t h e e 方法有许多成功的案例实施，比如在银行，工厂选址， 人力资源的规划，水资源，投资，医药，化学，健康卫生，旅游，o r 理论研究， 动态规划等。这种方法的成功是以数学和相关学科的应用为基础的。李浒( 1 9 9 9 ) ， 张天学( 2 0 0 1 ) ，蒋艳等( 2 0 0 1 ) 通过改变各属性的，研究了p r o m e t h e ei i 方 法所给出的排序结果对变化的敏感性i 蛐】；给出了权重变化导致结果变化的条件； 提出了为不同的属性构造不同的稳定区间的方法，并用于实际问题1 5 9 l 。 e l e c t r e 方法是；e l i m i n a t i o ne tc h o i c et r a n s l a t i o nr e a l i t y ( e l i m i t a t i o n & c h o i c ee x p r e s s i n gt h er e a l i t y ) 的缩写。e l e c t r e 方法可追溯到1 9 6 5 年在欧洲 的咨询公司s e m a 。在那时，s e m a 的一个研究小组正在分析一个具体的关于企 业在发展中的新的运作多目标决策问题。解决这个问题，一系列的多目标决策方 法m a r s a n 被提出，分析人员在m a r s a n 方法中利用权重相加的技术实现新的 运作方案的选择。运用这个方法时，s e m a 的研究人员发现了这个技术的许多不 足。b r o y l 9 6 5 年就提出了一种新的方法去消除m a r s a n 方法的不足。为了在 既定选择中实现最优的e l e c t r e 方法，在1 9 6 5 年应运而生，即后面称为 e l e c t r el 的方法。在同年( 1 9 6 5 年7 月) ，这种新的多目标排序方法在意大利 罗马的一个会议中被提出。但是，e l e c t r e 方法首次以研究报告的发表是在1 9 6 6 年。在它出现后不久，e l e c t r ei 形式广泛的应用在许多领域，但是这种方法直 到1 9 6 8 年在r i r o 上发表才被广泛的知晓1 6 0 l 。这篇论文全面的对e l e c t r e 方法 和超序方法基础进行了描述。这种方法得到了发展，e l e c t r e i v ( 非官方版本) ， 它首先考虑了否决起始点的选择。还有e l e c t r ei s 也随后出现，用于信息不完 全的模型的模拟仿真，这就是当静用于选择的e l e c t r e 方法。 典型的e l e c t r e 方法被p b e r t i e r ( 1 9 7 2 ) 应用在高速公路的方案的选择上，被 称为有意义的补充方法。这种方法基于替代率，这些比率不完全，只有一个最大 值和最小值赋予每一个。基于这个基础，模糊关系被确定【6 1 】。在6 0 年代末，真 实的目标决策用于媒体方案，如广告策划，。这样e l e c t r e h 应运而生：一种从 处理最优方案至最劣选择的排序方法。但是，在现实中，完全信息是很少见的， 所以，e l e c t r e 方法是利用不完全信息，通过其概率分布和期望效用标准。在 这个领域的研究仍处于初级阶段，另外一种关于处理不确定性的方法被提出，一 些年后，排序的新方法e l e c t r em 被提出。这种方法提出新的理念：仿真标准、 模糊二次超序关系。另外三种e l e c t r e 方法，e l e c t r ei v 起源于巴黎地铁网 络建设l o a r g a i l l o ( 1 9 8 2 ) 的应用f 6 2 1 ，现在被用于无需利用相关标准的系数排序， 这也是唯一的一个没有利用其系数的e l e c t r e 方法。 用选择和排序，来帮助目标决策，正是这种方法的要点。但是在7 0 年代后 期，新的分类工作技术被提出，这是一种决策树方法。一些年过后，为了帮助在 大银行作目标决策，关于接受与拒绝企业信用的问题，一种特殊的方法，e l e c t r e a ，被提出和运用【6 3 j 。最近的分类方法，e l e c t r ei ，由早期的著作激发，除去 一些特殊性而被应用。实际上，这种新的方法更简单更适用1 6 4 。 我国学者近些年才开始使用e l e c t r e 法进行多个领域的应用。孟丽清 ( 1 9 9 9 ) 使用e l e c t r ei i 法对生产前期的多目标进行多目标决策分析，能较好 地降低误差，更好地反映真实结果陋l 。吴小萍( 2 0 0 1 ) 在参照国内外有关研究成 果的基础上，提出了一种交通建设项目综合决策方案优选方法，建立了交通建设 项目多目标决策系统e l e c t r e 优选模型，编制该模型的应用软件并给出了应用 实例 6 6 1 。徐克龙( 2 0 0 4 ) 将e l e c t r e 法中以一定风险程度建立超序关系的思想 引入到风险决策中，提出了基于e l e c t r e 法的风险决策方法，并对求得的偏序 硕十学位论文 结构进行了分析，最后给出了实例，证明了该法的简单实用1 6 7 1 。陈飞虎( 1 9 9 8 ) 1 6 引， 李彪( 2 0 0 5 ) 6 9 1 ，陈志祥( 2 0 0 5 ) 等也纷纷利用e l e c t r e 方法对投资项目、定 价分档等方面