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基于AHP的多准则决策支持系统在印度昌迪加尔市可持续固体废物管理中的应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Development 4.7
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本研究针对城市固体废物(MSW)管理中的复杂决策问题,开发了基于层次分析法(AHP)的多准则决策支持框架。研究人员以印度昌迪加尔市为案例,综合评估了社会、经济、环境和技术四大类指标下的五种处理方案,发现家庭堆肥结合收集端厌氧消化(AD)后卫生填埋是最优选择。该研究为平衡多方利益冲突的可持续废物管理提供了量化决策工具,其方法论可推广至其他面临类似挑战的 urban areas。
随着全球城市化进程加速,城市固体废物(MSW)管理已成为困扰现代城市的"顽疾"。在印度昌迪加尔这样的快速城市化区域,每天产生的数百吨垃圾不仅占据着宝贵的土地资源,露天堆放导致的渗滤液污染和甲烷排放更成为威胁公共健康的"隐形杀手"。更棘手的是,废物管理涉及政府、居民、回收从业者等多方利益博弈,环境可持续性、经济可行性与社会接受度往往难以兼顾——这就像试图同时解开多个死结的绳索。
针对这一复杂决策难题,国内研究人员创新性地将工程领域的层次分析法(AHP)引入城市治理领域,构建了包含4大核心准则(社会、经济、环境、技术)和15项子指标的多准则决策框架。通过系统评估家庭堆肥、厌氧消化、焚烧等五种处理方案,最终发现"源头分类+分布式处理"的组合策略最具可持续性。这项发表在《Environmental Development》的研究,为发展中国家破解"垃圾围城"困局提供了可量化的决策工具。
研究团队采用的关键方法包括:1)基于问卷调查的准则权重确定;2)AHP层次结构建模与一致性检验;3)针对印度昌迪加尔市(30047'45"N, 76042'00"E)的案例验证;4)敏感性分析评估决策稳健性。数据来源于该市2009-2018年的MSW产生量监测记录和专家访谈。
【研究结果】
研究区域特征
昌迪加尔市114 km2辖区内的MSW产生量呈现波动上升趋势,2018年人均日产量达0.45 kg,但收集效率始终徘徊在75-85%之间。这种"高产生-低回收"的剪刀差现象凸显现有管理体系的不足。
材料与方法
构建的AHP模型包含四级层次:目标层(最优MSW方案)、准则层(SEE技术指标)、子准则层(如就业创造、投资回报率等)和方案层。通过9级标度法进行专家两两比较,计算得出环境准则权重最高(0.412),其次是经济(0.298)。
初步研究结果
历史数据揭示两个关键转折点:2009年垃圾量骤增17%,2015年后厨余垃圾占比突破55%。这种组分变化使得传统填埋方式的温室气体排放因子(GWP)较AD处理高2.3倍。
总结与讨论
方案排序显示:家庭堆肥+AD(综合得分0.528)>焚烧发电(0.491)>单纯卫生填埋(0.402)。敏感性分析证实,当环境权重波动±15%时,最优方案仍保持稳定。这与欧洲学者Ragazzi等关于分布式处理优势的结论相互印证。
结论
研究证实,基于AHP的决策框架能有效平衡MSW管理中的多维矛盾。特别值得注意的是,家庭堆肥与AD的组合不仅降低运输能耗(减少CO2排放38%),还能通过有机肥产出创造经济价值,这种"环境-经济双赢"特性使其成为发展中国家的优选方案。
该研究的创新性在于将抽象的可持续发展原则转化为可操作的量化指标,其方法论对电子废物(E-waste)、建筑垃圾(C&D waste)等特殊废物的管理也具有借鉴意义。正如作者强调的,未来研究应进一步整合生命周期评价(LCA)与动态建模,以捕捉技术演进带来的决策参数变化。这项成果为实现联合国可持续发展目标(SDG)11.6中的"城市废物减量"指标提供了科学路径。
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