Reconciliation in Alternative Water Supply and Acid Rain Control by A Fuzzy TOPSIS MCDA Model-A Case Study of Niger delta,Niger.pdf

1、在氣候變化和區(qū)域大氣污染背景下，非洲發(fā)展中國家（如尼日利亞Niger delta地區(qū)）所面臨的水資源短缺和酸雨威脅備受關注。一方面，該地區(qū)的水資源危機已經異常嚴峻，只有不到一半的城市可以獲得足夠的水資源，以滿足日常生活必需的用水需求;另一方面，在尼日利亞delta地區(qū)，石油開發(fā)過程會燃燒瓦斯，排放大量的二氧化硫和氮氧化物，導致當?shù)厮嵊觐l發(fā)，進一步加劇了區(qū)域水資源危機。已有研究表明，雨水收集(RWH)是當?shù)鼐用裰匾墓┧娲桨浮Ｈ欢?，?/p>

2、獲潛力預測不準確影響了雨水收集方法的實踐應用，本研究旨在以協(xié)同方式提升居民供水能力，并實現(xiàn)酸雨控制的雙贏目標。
　　在非常規(guī)供水方案的選擇中，多標準決策分析模型(MCDA)已得到了廣泛應用。然而，由于其推理過程受人主觀因素影響，從可持續(xù)發(fā)展角度選擇最佳供水替代方案非常困難。已有經驗表明，以前研究高度依賴于有限的專家意見，很少從社會可持續(xù)性角度考慮更廣泛的利益相關者參與;此外，專家意見的量化工作困難。本研究基于可持續(xù)性標準，使用MC

3、DA中的模糊偏好順序評估方法(TOPSIS)，通過問卷調查共收集了40位政府和非政府專家和公眾意見，以同時實現(xiàn)減少區(qū)域性水資源短缺和控制酸雨危害問題。論文研究結果如下。
　　(1)基于水源分析，本論文研究了包括鉆井取水、雨水收集、再生水、外來輸入水和海水淡化等各種供水方案。依據(jù)推演程序，我們充分考慮當?shù)乩嫦嚓P者的意見，并研發(fā)了涵蓋社會、經濟、技術和環(huán)境等因素的模糊TOPSIS模型，在三角模糊數(shù)的支持下，該方法將專家意見轉換為數(shù)字

4、，以便在綜合各因素的基礎上對供水方案排序，并進一步從可持續(xù)性角度比較各種供水方案的可行性。研究結果表明，雨水收集與當?shù)貍鹘y(tǒng)押井技術的供水效果相當，該結論適用于供水部門的決策管理，并能加深當?shù)毓妼τ晁占夹g對緩解水危機問題的理解。
　　(2)石油開采過程中，瓦斯燃燒是導致尼日利亞Niger delta地區(qū)酸雨問題的主要原因，并嚴重影響當?shù)赜晁占瘽摿?。針對酸雨控制策略，本研究在原有洗煤脫硫、減少瓦斯燃燒、石灰吸收、燃氣替代煤電、

5、煙道脫硫和汽車尾氣催化六項措施的基礎上，引入太陽能、水電、氮氧化物氧化和提升公眾環(huán)境認知四種措施，并采用模糊TOPSIS方法，從社會、經濟、環(huán)境、技術和制度角度，比較上述十種酸雨控制方案的實際效率。研究結果表明，用太陽能替代煤電對石油開采引發(fā)的酸雨控制效率最好，而用水電替代煤電和氮氧化物分別排名第二和第三位;除了徹底禁止當?shù)赝咚谷紵酝猓茝V氮氧化物氧化裝置和投資太陽能發(fā)電廠是控制酸雨和提升雨水收集質量的最優(yōu)環(huán)境政策。
　　(3)

6、從水資源替代角度，雨水收集系統(tǒng)是解決區(qū)域水資源短缺的有效途徑?；诋?shù)?2年的月降水數(shù)據(jù)，本研究采用簡單水平衡模型，通過模擬不同屋頂雨水收集面積和集水箱尺寸對最大雨水收集量的影響，計算該地區(qū)最大雨水收集的最優(yōu)條件。研究結果表明，Benin城每年潛在的最大雨水收集量可以達到745.9m3。實地調查表明，在Niger delta地區(qū)，一般六戶居民會聚集生活，共同使用一套雨水收集和存儲系統(tǒng);在這樣的情況下，通過模擬進一步表明，在有六戶居民的居

7、民點，采用400m2的房頂集水面積和400m3集水箱的最優(yōu)組合系統(tǒng)，可以滿足旺季月份高耗水情景下65.88m3的水資源需求量，該結論的可靠性程度為86％。
　　總之，水資源短缺是當前和未來人類社會面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。特別是對于以石油工業(yè)為主的發(fā)展中國家和地區(qū)，酸雨會進一步加劇地區(qū)的水資源短缺狀況，影響區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。因此，急需采取措施，實現(xiàn)酸雨控制和RWH水資源供應的雙贏解決方案。我們希望，尼日利亞的Niger delta地區(qū)的案例研