流域突发重金属污染事故最优应急处理技术决策研究

作     者：杜倩颖 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘颖

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：突发重金属污染 应急处理技术 D-S证据理论 群组G1法 TOPSIS法 

摘      要：水是重要的自然资源与经济资源,是工业迅速发展的物质基础。中国流域众多,近年由于环境违规、交通事故、生产作业失误等问题导致我国突发水污染事故频发。而重金属由于具有高毒性、易富集和难降解的特点,在流域突发重金属污染后,大量重金属物质进入水体,会对人体、水生生物以及水体的生态环境造成严重影响,同时对当地的渔业、农业、旅游业等造成巨大的经济损失。因此,重金属污染事故发生后,快速选择高效的应急处理技术显得尤为重要。针对以上问题,本文基于D-S证据理论、G1法、TOPSIS法等理论建立了流域突发重金属污染最优应急处理技术决策方法,对目标污染物的应急处理技术进行综合评估;并设计了流域突发重金属污染应急处理技术决策系统,可辅助决策者进行现场决策。研究主要工作如下:首先从物理法、化学法和生物法三个方面总结了当前主要的重金属废水处理技术,并根据各重金属废水处理技术的优势与局限从中选则了能够快速、高效、经济且二次污染小的8种处理技术作为突发重金属污染的应急处理技术。在此基础上通过对突发重金属污染历史案例、水污染治理工程以及实验中用到的应急处理技术进行搜集与整理,建立了包含13个重金属的应急处理技术库。然后从水环境特征、应急技术特征、应急处理成本和社会环境影响四个方面筛选出共20个指标,建立了流域突发重金属污染应急处理技术识别指标体系。将识别指标体系中温度、流量、p H范围、可处理浓度范围、可依托工程共5个指标作为应急处理技术的基本适用条件,用于对应急技术的初步识别。而后,对除上述5个指标外的剩余15个指标运用D-S证据理论得到指标关系图,从而确定决策指标,用其对应急处理技术进行综合评估。在综合评估时,先运用基于证据间距离的群组G1法计算决策指标的权重;继而对各应急技术的决策指标赋值,运用TOPSIS法计算得到应急处理技术的评估结果,并通过实际案例验证上述方法的可行性。最后从应用层、方法层和数据层3个层面对流域突发重金属污染应急处理技术决策系统平台进行设计,以广西龙江镉污染作为例展示了该系统的运行界面,实现了突发事件信息收集、应急知识查找与管理、历史案例查找与管理、应急处理技术初步识别、应急处理技术综合评估共5个功能。