一种跨界突发性水环境污染事故危害的实时定量判定方法

摘要

一种跨界突发性水环境污染事故危害的实时定量判定方法，涉及突发性水环境污染事故危害的实时定量判定方法。解决现有针对突发性污染事故产生的直接或间接的生态风险和急性或长期的事故后风险评价不足，及对事故发生场地及周边的事故危害有较完备的评价分级体系的问题。本方法：首先采用PSR模型建立评价对象的因素集，再采用层次分析法确定预警指标的权重系数，然后建立评价分级集，进一步采用降半梯形分布法建立评价分级集的隶属函数，最后采用最大隶属度原则对跨界污染事故预警级别综合平判定即可。本发明的判定方法建立简单，操作可行度高。为跨界突发性水环境污染事的预警和应急决策指挥提供信息和技术支持。

主权项

1.一种跨界突发性水环境污染事故危害的实时定量判定方法，其特征在于跨界突发性水环境污染事故危害的实时定量判定方法是通过以下步骤实现的：一、建立评价对象的因素集采用压力-状态-响应框架模型，筛选得到5个主要因素和12个预警指标，构建跨界突发性水污染事故评价指标体系，其中主要因素及对应的预警指标如下：第1个因素为环境风险源，对应特征污染物浓度超标倍数和污染物自身毒性两个预警指标；第2个因素为安全与经济风险，对应暴露人口和财产损失两个预警指标；第3个因素为健康与生态风险，对应人体健康风险和水生生态风险两个预警指标；第4个因素为跨界风险，对应跨界属性、跨界经济损失和跨界环境敏感保护目标三个预警指标；第5个因素为应急响应与处理处置，对应事故发生时间、流域管理水平和事故控制程度三个预警指标；二、确定步骤一中的预警指标的权重系数采用层次分析法中的1-9刻度法，建立层次结构模型，获得评价对象的因素集中预警指标u_i的权重系数，其中i＝1～12，取整数，如下：得到模糊权向量A，A＝(u₁，u₂，…，u_i，…，u₁₂)，u_i为第i个预警指标的权重系数，i＝1～12，取整数。三、建立评价分级集将跨界突发性环境污染事故危害划分为四级，分别为：I级特别重大跨界环境污染事件、II级重大跨界环境污染事件、III级一般跨界环境污染事件、IV级轻微跨界环境污染事件，预警指标u_i的分级标准，如下所示：u₁：I级为3.9，II级为2.94，III级为1.86，IV级0.98；u₂：I级＜100，II级为100，III级为500，IV级2500，单位：mg/kg；u₃：I级为500000，II级为100000，III级为10000，IV级为1000，单位：人；u₄：I级为23000，II级为10000，III级为5000，IV级为100，单位：万元；u₅：I级为致癌性污染物R＞10^-5，II级为非致癌性污染物R＞10^-5，III级为致癌性污染物R＞10^-6，IV级为非致癌性污染物质R＞10^-6；u₆：I级为0.1，II级为0.01，III级为0.001，IV级为0.0001；u₇：I级为国界，II级为省界，III级为市界，IV级为县界；u₈：I级为5000，II级为2000，III级为1000，IV级为100，单位：万元；u₉：I级为国家级自然保护区、重要城市饮用水源地，II级为风景名胜区、省级自然保护区、III级为工业集群区、农牧渔业区，IV级为无特定环境敏感目标；u₁₀：I级为敏感期，II级为非敏感期-冰封期，III级为非敏感期-过渡期，IV级为非敏感期和非冰封期；u₁₁：I级为低，II级为一般，III级为较高，IV级为高；u₁₂：I级为10％，II级为50％，III级为70％，IV级为90％；四、建立评价分级集的隶属函数采用降半梯形分布法来刻画隶属度，按照如下(1)～(3)式对第i个预警指标u_i评价的结果组成单因素模糊评价集R_i＝(r_i1，r_i2，…，r_ij，…，r_im)，r_ij为预警指标u_i对第j评价等级的隶属度，1≤i≤12，1≤j≤m，i和j均取整数，m为风险评价等级数，m＝4；C_i为预警指标u_i的评分值；U_ij为预警指标u_i隶属于第j评价等级的标准值；$r_{i1}=\left\{\begin{array}{cc}1& C_i\ge U_{i1}\\ \frac{C_i-U_{i,2}}{U_{i,1}-U_{i,2}}& U_{i2}<C_i<U_{i1}\\ 0& C_i\le U_{i2}\end{array}\right.---\left(1\right),$$(1<j<m)r_{\mathrm{ij}}=\left\{\begin{array}{cc}0& C_i\ge U_{i,j-1},C_i\le U_{i,j+1}\\ \frac{U_{i,j-1}-C_i}{U_{i,j-1}-U_{\mathrm{ij}}}& U_{\mathrm{ij}}<C_i<U_{i,j-1}\\ \frac{C_i-U_{i,j+1}}{U_{\mathrm{ij}}-U_{i,j+1}}& U_{i,j+1}<C_i\le U_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.---\left(2\right),$$r_{\mathrm{im}}=\left\{\begin{array}{cc}0& C_i\ge U_{i,m-1}\\ \frac{U_{i,m-1}-C_i}{U_{i,m-1}-U_{\mathrm{im}}}& U_{\mathrm{im}}<C_i<U_{i,m-1}\\ 1& C_i\le U_{\mathrm{im}}\end{array}\right.---\left(3\right),$将12个预警指标u_i的单因素模糊评价集R_i为行组成综合模糊评价矩阵，得到n×m阶的综合模糊评价矩阵R，$R=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& ···& r_{1m}\\ r_{21}& r_{22}& ···& r_{2m}\\ ·& ·& ···& ·\\ ·& ·& ···& ·\\ ·& ·& ···& ·\\ r_{n1}& r_{n2}& ···& r_{\mathrm{nm}}\end{array}\right],$1≤n≤12，n取整数，m＝4，然后将模糊权向量A(即12个预警指标的权重系数组成的行阵)与综合模糊评价矩阵R复合，得到评价对象的事故综合模糊评价向量B，$B=[b_1,b_2,···,b_m]=[a_1,a_2,···a_n]·\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& ···& r_{1m}\\ r_{21}& r_{22}& ···& r_{2m}\\ ·& ·& ···& ·\\ ·& ·& ···& ·\\ ·& ·& ···& ·\\ r_{n1}& r_{n2}& ···& r_{\mathrm{nm}}\end{array}\right],$其中m＝4；五、跨界污染事故预警级别综合判定采用最大隶属度原则进行判定，得环境风险评价的结果确定为：b＝max(b₁，b₂，…，b_m)。。