引言
淡水短缺是全球最严重的问题之一，对水质、人类健康、生物圈和经济增长构成重大威胁（Leijnse等人，2024；van Vliet等人，2021）。据预测，干旱和半干旱地区将受到严重影响。据估计，全球约22亿人已经面临高水压力水平，这意味着他们在满足日常清洁用水需求方面面临重大挑战（联合国，2024；联合国，2021）。水压力问题在北非、中东和亚洲部分地区尤为普遍，人口增长、基础设施不足和气候变化等因素加剧了这一问题（Cohen，2021；Rai，2024）。
这些挑战直接削弱了联合国可持续发展目标（SDGs）第6项（"清洁用水与卫生设施"）和第14项（"水下生物"）的实现，使咸水废水的可持续管理成为全球环境政策的重要组成部分（Obaideen等人，2022）。
众多行业，包括海水淡化、石油天然气、制药、纺织、水产养殖和石化行业，大量使用淡水，由此产生大量含盐废水（即卤水）（Oubelhas等人，2025；Panagopoulos，2022a；Panagopoulos和Michailidis，2025）。含盐废水若未经妥善处理即排入水体，将造成严重污染，对海洋环境产生重大影响，进而影响公众健康（Kress，2019；Nielsen等人，2024；Panagopoulos和Haralambous，2020a）。
卤水的盐度较高（高达400 g/L）（表1），且可能含有各种潜在有毒和无毒化合物（例如絮凝剂、混凝剂和阻垢剂）（Panagopoulos，2022a）。例如，絮凝剂和混凝剂是水处理过程中使用的化学物质，用于促进悬浮颗粒和杂质的去除（Bourouga等人，2026；Cruces等人，2025；Panagopoulos和Giannika，2023；Panagopoulos和Giannika，2022a）。然而，这些化学物质的管理不当会对环境造成不利影响。这些化合物通常设计为无毒，其作用是延长设备使用寿命并提高设备效率（Cruces等人，2025；Elcik等人，2020；Najid等人，2021；Theodore和Dupont，2021）。
不同工业部门每日产生的卤水量十分可观。根据作者估算，基于全球海水淡化行业日均生产约1.42亿立方米饮用水的事实，淡化过程中产生的卤水估计为每日1.29亿立方米（Panagopoulos和Haralambous，2020b）。
由于海水淡化和工业过程产生大量卤水，业界已开发出多种卤水处置方法。土地应用、深井注入、污水排放、蒸发池和地表水排放等方法均是其中实例（Maliva等人，2011；Mickley，2018；Panagopoulos和Giannika，2024a）。然而，上述任何方法均无法大规模应用于所有类型或规模的工业设施。多种因素决定最合适的排放方式，包括卤水的数量、质量和特性；排放地点；受纳场所的可获得性；法规可接受性；公众接受度；资本/运营费用；以及设施未来扩建的能力（Mickley，2018；Panagopoulos，2025a）。
各司法管辖区的卤水处置环境法规差异显著，为在多地区运营的企业营造了复杂的监管格局。欧盟《水框架指令》对含盐排放施加严格限制，而中东国家由于严重缺水，往往将产量置于排放关切之上（EC，2000；阿曼苏丹国，2005）。
需要澄清的是，本研究仅聚焦于五种标准卤水处置方法，因为这些方法代表了卤水排放的常见途径。零液体排放（ZLD）和最小液体排放（MLD）等策略是在处置前减少或消除液体废物的处理手段，而非处置方法本身。尽管ZLD通过最大化淡水回收完全消除了液体废物，但其极高的能耗往往使其在经济上对大规模运营而言难以承受（Panagopoulos，2025b）。因此，中间的MLD策略通常作为过渡方案，本质上改变了最终排放废物的基线体积和盐度。因此，虽然ZLD和MLD会影响进入处置阶段的卤水特性，但本评估针对的是下游处置选项本身，确保在处理与最终排放之间做出明确区分（Panagopoulos和Giannika，2023；Veolia水处理技术，2023）。
值得一提的是，除了MLD/ZLD的持续推进之外，太阳能驱动的卤水管理领域的最新进展为分布式、低能耗的水和盐回收开辟了新的途径，尤其适用于高盐度流（Ding等人，2026b；Ding等人，2026c；Xie等人，2022）。太阳能界面蒸发（SIE）利用液-气界面的局部太阳能加热来实现高蒸发速率，同时将热损失降至最低，从而利用可再生能源高效地浓缩卤水和结晶盐（Ding等人，2023；Li等人，2021）。近期研究表明，SIE系统能够以较低的能源需求实现显著的卤水体积缩减（Ding等人，2026a；Duan等人，2026）。此类技术为传统处置选项不切实际或成本过高的内陆或离网海水淡化设施提供了一种极具吸引力的替代方案。
虽然MLD/ZLD代表了未来发展方向，但在未来10至20年内，传统处置方法在许多情境下仍将继续使用；因此，对处置选项进行系统排序对当前工业实践和政策仍然具有重要意义（Panagopoulos，2022b）。需要认识到的是，许多海水淡化厂，尤其是较小规模或位于内陆的设施，目前尚无力承担ZLD的成本，并非所有国家或地区都在推行严格的ZLD法规。因此，在中短期内，传统处置方法将继续是大量工业设施唯一可行的选择。
尽管卤水处置方法种类繁多，但同行评审文献中缺乏运用结构化决策方法系统评估其技术、经济和环境绩效的比较研究。少数研究和综述文章讨论了并分析了表2中所述的卤水排放方法（Ladewig和Asquith，2012；Mickley，2018；Miller等人，2015；Palomar和Losada，2011；Panagopoulos等人，2019；Panagopoulos和Haralambous，2020a）。
据作者所知，本研究首次尝试从技术、经济和环境准则角度评估和排序各类排放方法。具体而言，本研究首次采用多准则决策分析（MCDA）方法，特别是层次分析法（AHP），来对卤水处置方法进行优先级排序。本研究利用AHP方法提供了一种新颖的、可量化的方法，用于优先排序卤水处置方法，为决策者提供了一个稳健且适应性强的模型。虽然AHP是一种成熟的MCDA方法，但其系统性地应用于卤水处置方法排序代表了对该领域的一项创新贡献。本研究的创新之处在于全面的问题构建以及对AHP的严谨应用，解决了历史上通过定性评估或单准则分析处理的决策场景。主要创新元素包括：（i）开发了一种层次决策模型，该模型通过八个针对卤水处置特性量身定制的子准则，明确捕捉了技术、经济和环境维度之间的权衡关系；以及（ii）整合了全面的敏感性分析，在四种不同权重情景下探索排序的稳定性，为决策者提供了关于其优先事项如何影响最优选择的切实可行的见解。
本文结构如下：第2节描述了卤水处置方法和AHP方法，第3节展示了AHP的实施过程以及分析结果。最后，第4节提出结论并展望未来工作方向。
