挥发性有机物(VOCs)的污染控制工作是我国大气污染控制的重点工作之一^[1-3]，其中以化工VOCs治理最为复杂。化工是江苏省的支柱产业，全省共有52个化工园(集中)区，近年来面临了较大的环境风险考验。虽然环保政策越来越严格，但环境违法案件仍然频发，其中与化工行业有关案件所占比例较高。

2014年，原江苏省环保厅颁布了《江苏省化工行业废气污染防治技术规范》(苏环办〔2014〕3号)，对企业废气过程收集输送控制、末端治理和管理要求等均作出明确要求。2016年，江苏省颁布了《省政府关于深入推进全省化工行业转型发展的实施意见》(苏政发〔2016〕128号)，在废气排放控制方面，要求切实加强企业废气，尤其是无组织废气的收集和治理，有效控制生产过程中污染物的排放^[4-5]。2017年，江苏省政府印发《“两减六治三提升”专项行动方案》(苏政办发〔2017〕6号)，明确要求2017年底全面完成园区综合治理，确保治理设施稳定有效运行，建立园区有机废气整治绩效评估制度。但在2018年4月，央视《经济半小时》栏目报道了江苏省灌河口3个化工园区的环境污染问题，说明许多政策规范仍未得到有效落实。虽然，目前已有不少化工园区废气治理相关政策规范，但要掌握化工园区废气治理的实际情况，需要开展相关评估工作。现建立一套客观实际、系统科学的化工企业VOCs评估指标体系^[6-7]，以综合评估化工企业VOCs整治情况。

1 化工企业VOCs综合评估指标体系

构建评估指标体系的方法主要有层次分析法(AHP)^[8-9]和模糊评价法(FCE)^[10-11]，其中AHP是一种定量和定性相结合的层次化分析方法，主要用于研究目标函数在给定区间上的最优化问题；FCE是运用模糊数学的概念，将模糊性、不确定性问题转化为定量指标，减少个人主观臆断的影响，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价^[12-15]。现将AHP和FCE两种评价方法有机结合，先通过AHP法计算各评价指标的权重值，然后采用FCE法确定因数集并设定评价等级，根据评价对象建立适当的隶属函数，并进行模糊运算，根据最大隶属度原则，最终得到综合评价结果^[16-19]。针对化工园区企业，采用3层指标评估体系和乘积求和模糊评价进行综合评价^[20-22]。

1.1 评估指标筛选依据

评估指标的建立主要参考《江苏省化工工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》(苏环办〔2016〕95号)、《化学工业挥发性有机物排放标准》(DB 32 2862—2016)、《江苏省化工行业废气污染防治技术规范》(苏环办〔2014〕3号)，以及周学双等^[23]关于石化化工企业VOCs污染源排查及估算方法研究与实践，并结合江苏省响水、灌南、大丰等园区化工企业废气核查评估经验，建立包括目标层、准则层、指标层3个层次的指标体系^[24-25]。

1.2 层次分析指标权重设计 1.2.1 构建阶梯层结构模型

将研究目标评估中的因素分解为3层，建立目标层A、准则层B(B₁，B₂，…，B_m)、指标层C(C₁，C₂，…，C_n)的阶梯式层次结构模型^[26]。

1.2.2 确定判断矩阵

首先，根据准则层与目标层对应关系的重要程度进行两两比较，构造准则层的判断矩阵；然后，根据各指标层与准则层对应关系的重要程度进行两两比较，构造指标层的判断矩阵；最后，通过专家打分进行重要性标度并对准则层和指标层进行两两比较，形成指标元素的两两重要性判别矩阵。

1.2.3 层次单排序及一致性检验

计算构建矩阵的最大特征值及其判断矩阵对应的特征向量，得出每一层指标的相对权重，并对各层次指标进行一致性检验。

根据矩阵特征根的求解方程NW＝λ_maxW_i求解出W_i，求解矩阵M对于准则层判断矩阵的指标权重，转化为向量的形式为W＝(W₁，W₂…，W_n)^T，N为矩阵数量，W_i为指标权重。

对于单排序的判断矩阵进行一致性检验，指标的一致性计算见公式(1)和(2)。

$ {\rm{CI = }}\frac{{{\lambda _{\max }} - n}}{{n - 1}} $

(1)

$ {\rm{CR = }}\frac{{{\rm{CI}}}}{{{\rm{RI}}}} $

(2)

式中：CI——一致性指标；n——判断矩阵的阶数；λ_max——该矩阵的最大特征根；CR——随机一致性比率；RI——平均随机一致性指标。

一致性比率值以0.1为界限，若＜0.1，则说明判断矩阵M满足一致性检验，计算结果有效，指标的权重即可取为向量W中的分向量W_i；否则，则说明矩阵M未能通过一致性检验，不能将W_i作为指标的权重，此时，应调整矩阵中的两两比较，使其能够满足一致性检验。

1.2.4 层次总排序及一致性检验

总排序即指根据准则层中的指标权重值，计算指标层中指标权重的过程，并进行一致性检验。对指标层总排序的一致性检验见公式(3)。若CR^*＜0.1，则可以通过总层次一致性检验，计算过程科学合理，否则，则调整指标的取值重新进行权重计算。

$ {\rm{C}}{{\rm{R}}^*}{\rm{ = }}\frac{{\sum\limits_{i = 0}^m {{b_i}{\rm{CI}}} }}{{\sum\limits_{i = 0}^m {{b_i}{\rm{RI}}} }} $

(3)

式中：CR^*——层次总排序一致性比率；b_i——上一层次中指标的权重；CI_i——指标层的判断矩阵的一致性指标；RI_i——指标层中判断矩阵的平均随机一致性指标。

建立的化工园区VOCs治理评估指标体系及权重值见表 1，具体计算过程省略^[27-29]。

由表 1权重数值分析可知，工艺反应过程和公辅真空泵区废气收集输送、企业VOCs管理制度、VOCs工艺路线选择和环保设备选型设计等因素是化工企业VOCs整治重点关注对象。

1.3 模糊综合评判设计

将化工园区VOCs治理评估指标体系中的4个层次22个指标作为评估依据确定因数集，用U表示，U＝{U₁，U₂，U₃，…，U₂₂}。设定模糊评价等级V＝{V₁，V₂，V₃，V₄，V₅}；其中“V₁”代表好，“V₂”代表良好，“V₃”代表一般，“V₄”代表较差，“V₅”代表差。按照加权平均原则，将5个等级作为相对连续的位置。为了定量处理指标范围和尺度，更为直观地呈现评价结果，根据专家意见及实际情况，使用百分值表示标准分值^[27-28]，模糊综合评价等级得分标准见表 2。

1.4 建立多因素评价矩阵

鉴于建立的VOCs治理评估指标体系考虑了多指标、多因素的综合作用，通过各指标信息反映整体综合目标，因此选用乘积求积模型进行模糊综合评价。该模型是由层次分析与模糊综合评价相结合建立的，模糊综合评价结果计算见公式(4)。

$ {B_i} = {W_i} \times {\mathit{\boldsymbol{R}}_i} $

(4)

式中：B_i——准则层的指标层次分析与模糊综合评价结合的综合评估得分；W_i——各个层次中的指标权重；R_i——i层次的评判矩阵。

根据准则层的合成结果，对准则层进行综合运算，即可得出总的评价得分。假设参与企业废气评估的专家及管理人员有n个，每个评价人员在评价指标U_ij时，形成一个因素U_ij到评价等级V_k的模糊映射关系矩阵，根据每个专家的评价判断模糊矩阵，可形成综合性的评价结果。

2 实证分析

2018年下半年对某化工园区A企业、B企业、C企业进行现场核查评估，根据评估结果，A企业情况较好，B企业整体一般，C企业问题较多。随即邀请3家第三方机构的专家各1人及环保管理人员2人，共5人对3家企业进行指标评估分析，以验证该评估指标体系的合理性和可行性。

2.1 A企业分析

A企业是一家综合性有机化工大型企业，生产的产品涉及农药、医药和染料中间体，拥有7个生产装置，7个产品及原辅料储罐区，3座原辅料及产品仓库。对应的环保工程设备齐全，拥有2座污水处理站和多套废气处理系统。首先对具体的指标层进行模糊综合评估，然后在求出指标层结果的基础上，利用模糊综合分析法对准则层进行模糊分析，具体计算过程省略^[27-28]。

项目建立B₁=W₁×R₁=(0.503 8，0.405 4，0.090 8，0，0)；现场排查B₂=W₂×R₂=(0.450 0，0.377 2，0.096 4，0.076 4，0)；评估分析B₃=W₃×R₃=(0.618 0，0.060 0，0.281 0，0，0)；监督管理B₄=W₄×R₄=(0，0.471 8，0.476 0，0.032 8，0)；通过AHP-FCE综合评估，对A企业整体进行归一化处理得到，B_A=W_A×R_A=(0.361，0.375，0.242，0.022，0)，即在对企业VOCs无组织评估中，处于“优秀”等级的占36.1%，“良好”等级的占37.5%，“一般”等级的占24.2%，“较差”等级的占2.2%，“差”等级的占0%。

A企业综合评估得分为：T_A总=B_A×V=(0.361，0.375，0.242，0.021，0)×(95，80，70，50，25)^T=82.29分，评价等级为2级，评价结果为“良好”，说明A企业实施综合效果良好。

2.2 B企业分析

B企业是以橡胶、涂料生产为主的小型化工企业，有氯化橡胶和树脂涂料以及配套储罐装卸区。企业清洁生产水平较高，整体环保措施较好，但在部分区域存在收集和治理遗漏。

通过AHP-FCE综合评估，对B企业整体进行归一化处理得到，B_B=W_B×R_B=(0.039 6，0.507 6，0.299 0，0.153 8，0)，即在对企业VOCs无组织评估中，处于“优秀”等级的占3.96%，“良好”等级的占50.76%，“一般”等级的占29.99%，“较差”等级的占15.38%，“差”等级的占0%。

B企业综合评估得分为：T_B总=B_B×V=(0.039 6，0.507 6，0.299 0，0.153 9，0)×(95，80，70，50，25)^T=73分，评价等级为3级，评价结果为“一般”，说明B企业实施综合效果一般。

2.3 C企业分析

C企业是以染料中间体生产为主的中型化工企业，有9个产品以及2个储罐区和1个产品仓库。拥有多套废气环保设备，但现场无组织逸散严重，废气产污环节收集及处理工艺均不到位。

通过AHP-FCE综合评估，对C企业整体进行归一化处理得到，B_C=W_C×R_C=(0.065 4，0.306 0，0.391 2，0.216 7，0.020 7)，即在对企业VOCs无组织评估中，处于“优秀”等级的占6.54%，“良好”等级的占30.6%，“一般”等级的占39.12%，“较差”等级的占21.67%，“差”等级的占2.07%。

C企业综合评估得分为：T_C总=B_C×V=(0.065 4，0.306 0，0.391 2，0.216 7，0.021 0)×(95，80，70，50，25)^T=69.44分，评价等级为4级，评价结果为“一般”，说明C企业实施综合效果较差，有待进一步完善改进。

3 结论

(1) 经过化工园区排查评估并运用AHP模型进行权重计算，可以得出化工园区企业在工艺反应过程和公辅真空泵区废气收集输送、企业VOCs管理制度、VOCs工艺路线选择和环保设备选型设计等方面是企业VOCs整治重点关注对象。

(2) 运用化工企业AHP-FCE综合评估模型，构建了包括项目建立、现场排查、评估分析和管理监督4个准则层及22个指标层的化工园区企业VOCs综合评估体系。突出了评估指标之间的因果关系，评估指标体系较为全面，为化工园区企业VOCs综合整治绩效评估提供了一种新的可行思路。

(3) 利用VOCs整治AHP-FCE综合评估模型，对江苏某化工园3家企业进行实证分析，评估结果分别为“良好”“一般”“较差”，符合3家企业现有实际状态。