修复决策系统是以数据为基础,以模型为驱动的系统,选取合适的数学模型或方法影响修复决策系统的科学性和高效性。修复决策系统中常用的方法有修复多目标决策分析方法(MCDA)、成本-效益分析法(CBA)、生命周期评价法(LCA)、技术筛选矩阵(Matrix)、费用效果分析法(CEA)、环境效益净值分析法(NEBA)、环境技术评价法等,其中使用的比较多的主要有前4种(表1)。通过这些方法实现修复技术筛选、修复费用估算、修复方案优化等应用功能。
污染场地修复技术筛选矩阵是研究者在对场地修复技术市场、新型技术研发及应用情况的调查基础上,将每种修复技术的技术参数汇集到一张表格中,以供修复决策者进行查询。针对某个特定的污染场地,根据场地污染特征和修复目标从修复技术筛选矩阵中排除不满足条件的修复技术,达到初步筛选修复技术的目的。Critto在波尔图·马尔盖拉工业区进行修复技术筛选就是采用联邦修复技术圆桌会议(FRTR)提供的修复技术筛选矩阵进行初筛。但是如何从初筛结果的备选修复技术中综合考虑修复行为的影响,从社会、经济、技术、环境综合最优角度出发对修复方案进行比较评判,确定最佳修复方案,是一个多层次多目标的决策问题。
多目标决策分析方法(MCDA)是解决多层次多目标的决策问题最好的方法,它为修复决策提供一种科学工具。已有大量关于多目标决策问题的研究,并开发出相关的模型方法,应用于场地修复决策的MCDA方法主要包括MAVT/MAUT、AHP层次分析法和Outranking级别高于关系法3种。MAVT/MAUT有SMART法和TOPSIS法两种派生。SMART方法可与AHP方法结合能弥补AHP方法的排序颠倒性问题,如Bezama将SMART和AHP方法结合应用于支持污染场地修复决策平衡计分卡系统中的指标权重确定。TOPSIS与AHP方法结合既能克服了AHP在不易定量化指标上的主观性,又能避免TOPSIS对指标权重的忽视,如张倩等将AHP和TOPSIS结合运用于解决污染场地修复技术筛选问题。与MAUT相似,AHP能聚合不同层面的决策问题形成目标函数,主要是筛选出使目标函数达最大值的备选方案,罗程钟等针对POPs污染场地修复技术从经济指标、环境指标和技术指标3方面,采用AHP筛选出适合特定POPs污染场地的修复技术。Critto等建立了一套综合考虑修复技术特征和污染场地具体状况的两阶段污染场地修复技术筛选决策支持体系,先从修复技术库中初筛出可行的技术列表,然后采用MCDA方法对列出的可行技术进行评分和排序。级别高于关系法的一个优点是不需要统一评价标准的单位,主要包括ELECTRE方法和PROMETHEE方法两种。李安婕等运用PROMETHEEⅡ偏好排序法对当前场地修复技术以及典型场地条件进行了客观分析和综合评价,实现基于具体修复目标的污染场地土壤修复技术择优筛选。
CBA和LCA方法分别从污染场地修复策略的费用效益角度和修复工程全过程的环境影响角度来量化污染场地修复方案评估。CBA是一种环境经济学方法,能够比较不同贴现率水平下污染场地修复的费用效益情况。LCA可对污染场地修复工程的环境影响进行后评估;为污染场地修复方案的筛选和优化设计提供环境影响基准等。国内学者针对生命周期评价法在污染场地修复中的应用也开展了研究,如胡新涛等应用生命周期评价(LCA)结合影响评价2002 方法,分析比较了碱性催化分解(BCD)和红外高温焚烧(IRI)技术在处理PCBs污染土壤全过程的环境影响,研究结果表明,处理1000kg PCBs 污染土壤, BCD和IRI技术的综合环境影响分别为0.147Pt和0.279Pt。