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(guó)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(guān)注。一方面，該地區(qū)的水資源危機(jī)已經(jīng)異常嚴(yán)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(huì)燃燒瓦斯，排放大量的二氧化硫和氮氧化物，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮嵊觐l發(fā)，進(jìn)一步加劇了區(qū)域水資源危機(jī)。已有研究表明，雨水收集(RWH)是當(dāng)?shù)鼐用裰匾墓┧娲桨?。然而，?/p>

2、獲潛力預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確影響了雨水收集方法的實(shí)踐應(yīng)用，本研究旨在以協(xié)同方式提升居民供水能力，并實(shí)現(xiàn)酸雨控制的雙贏目標(biāo)。
　　在非常規(guī)供水方案的選擇中，多標(biāo)準(zhǔn)決策分析模型(MCDA)已得到了廣泛應(yīng)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(jīng)驗(yàn)表明，以前研究高度依賴于有限的專家意見，很少?gòu)纳鐣?huì)可持續(xù)性角度考慮更廣泛的利益相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)，使用MC

3、DA中的模糊偏好順序評(píng)估方法(TOPSIS)，通過問卷調(diào)查共收集了40位政府和非政府專家和公眾意見，以同時(shí)實(shí)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(jié)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(dāng)?shù)乩嫦嚓P(guān)者的意見，并研發(fā)了涵蓋社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)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(zhuǎn)換為數(shù)字

4、，以便在綜合各因素的基礎(chǔ)上對(duì)供水方案排序，并進(jìn)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(jié)果表明，雨水收集與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)押井技術(shù)的供水效果相當(dāng)，該結(jié)論適用于供水部門的決策管理，并能加深當(dāng)?shù)毓妼?duì)雨水收集技術(shù)對(duì)緩解水危機(jī)問題的理解。
　　(2)石油開采過程中，瓦斯燃燒是導(dǎo)致尼日利亞Niger delta地區(qū)酸雨問題的主要原因，并嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)赜晁占瘽摿?。針?duì)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?xì)馓娲弘姟?/p>

5、煙道脫硫和汽車尾氣催化六項(xiàng)措施的基礎(chǔ)上，引入太陽(yáng)能、水電、氮氧化物氧化和提升公眾環(huán)境認(rèn)知四種措施，并采用模糊TOPSIS方法，從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、技術(shù)和制度角度，比較上述十種酸雨控制方案的實(shí)際效率。研究結(jié)果表明，用太陽(yáng)能替代煤電對(duì)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(dāng)?shù)赝咚谷紵酝?，推廣氮氧化物氧化裝置和投資太陽(yáng)能發(fā)電廠是控制酸雨和提升雨水收集質(zhì)量的最優(yōu)環(huán)境政策。
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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?dāng)?shù)?2年的月降水?dāng)?shù)據(jù)，本研究采用簡(jiǎn)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(duì)最大雨水收集量的影響，計(jì)算該地區(qū)最大雨水收集的最優(yōu)條件。研究結(jié)果表明，Benin城每年潛在的最大雨水收集量可以達(dá)到745.9m3。實(shí)地調(diào)查表明，在Niger delta地區(qū)，一般六戶居民會(huì)聚集生活，共同使用一套雨水收集和存儲(chǔ)系統(tǒng);在這樣的情況下，通過模擬進(jìn)一步表明，在有六戶居民的居

7、民點(diǎn)，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(jié)論的可靠性程度為86％。
　　總之，水資源短缺是當(dāng)前和未來人類社會(huì)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。特別是對(duì)于以石油工業(yè)為主的發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，酸雨會(huì)進(jìn)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(shí)現(xiàn)酸雨控制和RWH水資源供應(yīng)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