CN111445104A - 一种基于多水质评价指数的饮用水水质评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于多水质指数的饮用水水质评价方法；包括：(1)确定评价对象，基于评价标准考核要求和评价对象历史数据、水质指标检测频率建立对应水质指数；(2)根据评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值，确定各水质参数的评价指标；(3)根据评价指标的水质特征和检测频率选择适用的计算公式，在需要加权计算的公式中设置多个相对权重，输入历史数据获得评价对象的评价结果；(4)基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性，确定各水质指数的计算公式和最优相对权重，完成评价方法的构建。本发明的方法在避免评价过程中主观因素影响的同时，考虑了水质指标检测频率对评价结果的影响，提高了水质评价结果的科学性和针对性。

Description

一种基于多水质评价指数的饮用水水质评价方法
技术领域
本发明涉及水质评价技术领域，特别涉及一种通过构建多水质指数评价饮用水水质的方法。
背景技术
饮用水与健康关系密切，供给量足质佳的饮用水对防止疾病发生，促进人体健康以及维持和提高人民生活卫生水平都具有重要意义。为了保障居民的饮水安全，在水厂处理、管网输配和二次供水过程中对饮用水质量进行评价是非常必要的。为了客观评价饮用水水质在时间和空间上的变化，科学合理的评价方法尤为重要，也是进一步开展生活饮用水信息化建设的重要前提。
现阶段，综合国内外水质指数评价水体的文献，大部分国内外的水质评价对象为江河、湖泊等地面水或地下水等水源水的水质综合评价，实际用于及可用于饮用水评价的方法按照评价过程可分为指标合格率法和水质综合指数法。其中指标合格率法在各类法规文件、行业或国家标准中运用广泛。除指标合格率外，与之关联较紧密的超标率和超标倍数也是常用的水质评价指标。然而由于合格率法仅评价了水质指标是否超标或合格，对多个指标的超标程度缺乏进一步的综合评价，并且在水质指标均达标时无法准确地衡量水质优劣。常规水质综合指数法通过指标选择、指标标化、赋权和综合等几个步骤完成饮用水的水质评价，而不是通过较为复杂的统计方法、人工智能或概率论的方法，计算过程浅显易懂。然而，实际水质指标检测频率差别较大，饮用水水质评价工作既需要反映饮用水水质的日常变化，也需要反映一定阶段内的水质整体情况。单一的水质综合指数法难以满足评价需要。此外，水质综合指数法在指标选择和加权方面均有很大的主观性，难以反映真实的水质信息。
经对现有研究结果调研发现，周密、陈龙赞(CN201811147852)等人建立了一种基于功效系数法的分类变权饮用水水质在线评价方法。该方法首先结合标准确定各因子的优劣值，使用功效系数法结合实测饮用水水质数据进行单因子水质评价；进行类别内水质综合评价；根据各类别水质评价因子在上一时间周期内超标的次数确定本次评价过程中该类别在饮用水水质综合评价中的权重，对饮用水水质做出综合评价，对管网饮用水健康度给出评价。虽然这个方法能够对管网水质总体的健康状况给出评价，但其没能反映指标检测频率对水质评价结果的影响，评价过程中会出现指标更新不同步的问题；此外，评价指标的选取未结合评价标准的水质要求和评价对象实际水质特征。相比于CN201811147852，本发明具有以下改进：
1)避免了CN201811147852无法反映水质指标检测频率对水质评价的影响。饮用水国家标准和地方标准所包含的指标众多，实际工作中各指标检测频率从日检、月检到半年检不等。CN201811147852在进行水质评价时并未考虑检测频率差异的影响，实际评价时会产生部分指标完成更新而其余指标未更新的情况，难以保证评价结果的及时性。本发明针对评价标准考核要求和评价对象历史数据水质指标检测频率，构建对应的评价指数，各指数评价指标能同步更新。具体实施结果表明，日评指数(WQI日)适合日常管理中对饮用水水质进行及时跟踪评价。月评指数(WQI月)和年评指数(WQI年)适合对一个阶段内饮用水水质进行评价。
2)避免了主观因素对评价指标的选取的影响，提升评价结果的科学性。饮用水水质评价过程中，评价指标的选取对于评价结果至关重要，选取过多则会存在信息掩盖，过少则难以反应真实信息。在先专利未提出在评价指标选取需结合实际水质的思想，降低了评价结果的针对性。本发明提出结合评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值，对水质指标进行筛选，确定各水质评价指数评价指标，在降低评价工作难度的同时，增加饮用水水质评价结果的科学性和针对性。
发明内容
针对现有饮用水水质评价方法中的不足，本发明的目的是提供一种基于评价标准考核要求和评价对象历史数据检测频率建立的基于多水质指数的饮用水水质评价方法。该方法基于评价水质要求和评价对象历史数据检测值确定各水质指数评价指标，根据评价指标水质特征、检测频率和评价结果与水质特征的相符性确定各水质指数计算公式，从而评价一个阶段内饮用水水质时间和空间变化。
由于饮用水水质检测及评价服务的实施必须采用符合生活饮用水水质检测和检测技术规范要求和技术手段，因此，评价对象样品采集、检测等必须符合相关规范要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供一种基于多水质指数的饮用水水质评价方法，包括以下步骤：
(1)确定评价对象，基于评价标准考核要求和评价对象历史数据水质指标检测频率建立对应水质评价指数；
(2)根据评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值，对水质指标进行筛选，确定各水质评价指数的评价指标；
(3)根据评价指标的水质特征和检测频率选择适用的计算公式，在需要加权计算的公式中设置多个相对权重，输入历史数据获得评价对象的评价结果；
(4)基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性，确定各水质指数的计算公式和最优相对权重，完成评价方法的构建。
优选的，所述步骤(1)具体是：根据饮用水国家标准结合地方标准确定水厂、管网和二次供水为评价对象，采集评价对象的水质指标的历史检测数据并对检测频率进行统计，确定所有水质指标的检测频率，依据评价标准考核要求和指标检测频率建立对应的水质评价指数。
更优选的，所述水质评价指数包括日评指数WQI日、月评指数WQI月和年评指数WQI年。
优选的，所述步骤(2)具体包括以下步骤：根据评价标准的水质要求和评价对象水质指标历史检测值的单因子指数，确定各水质指数的评价指标。
更优选的，统计历史数据中检测频率为日检的水质指标，包括浑浊度、色度、臭和味、肉眼可见物、总氯、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、高锰酸盐指数和亚硝酸盐；根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认所述水质指标中的一种或几种为日评指数WQI日评价指标；根据历史检测值是否有超标值出现，确认所述水质指标中的一种或几种为日评指数WQI日评价指标。
更优选的，根据评价标准考核要求，按月度进行考核的指标为49项水质常规指标；按照评价标准将49项水质常规指标归为4个类别：微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标和消毒剂指标；评价指标确认过程如下：
根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认月评指数WQI月的评价指标；
相比于国标《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，地标新增加的水质常规指标确定为月评指数(WQI月)评价指标；
其余指标则按照历史数据最大检测值Cmax对应的分指数Imax进行筛选，若最大检测值对应的分指数大于0.30，则视其对饮用水水质影响较大，确定为月评指数WQI月评价指标。
更优选的，根据评价标准考核要求，按年度进行考核的指标为49项水质常规指标和62项水质非常规指标；评价指标确认过程如下：
49项水质常规指标的筛选同月评指数WQI月，确定出年评指数WQI年评价指标；
相比于国标《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，地标新增加的水质常规指标确定为年评指数WQI年评价指标；
其余非常规指标按照历史数据有无检出进行筛选，若历年数据中有检出，则视其对饮用水水质影响较大，确定为年评指数WQI年评价指标。
优选的，所述步骤(3)具体包括以下步骤：根据相应评价指标的水质特征和检验频率选择适用的计算公式；其中，若评价指标检测频率均为每日检验，则应该重点关注水质指标的超标情况；若水质指标检测频率大多为按月度检验，则应该重点关注水质指标的达标情况；若水质指标检测频率大多为按年度检验，则应该在关注水质指标整体达标情况的同时，挑选出突出评价对象的水质特征的评价指标并设置相对权重，以提高评价结果的针对性；输入历史数据获得评价对象评价结果。
更优选的，
日评指数(WQI日)计算公式：
Figure BDA0002393905540000041
其中，n为日评指数评价指标数；Ii为单项指标分指数；Iimax指的是最大分指数值；Iiexceed为单项指标超标项目的指数值，全部指标均合格时不计算该值；当存在超标项目时，按公式(3)计算惩罚项：Iiexceed＝|Ci－Si|/Si+1(3)，Ci为单项指标检测值，Si为该指标的标准限值。
更优选的，
月评指数(WQI月)计算公式：
Figure BDA0002393905540000042
其中，WQIiaverage指的是各指标类综合指数平均值，WQIimax指的是各指标类综合指数最大值。
更优选的，
年评指数(WQI年)计算公式：
WQI年＝W基×WQI基+W特×WQI特，
其中，W基为基础项指数权重，W特为特征性指数权重。
Figure BDA0002393905540000043
式中，WQIiaverage指的是各指标类综合指数平均值，WQIimax指的是是各指标类综合指数最大值。
Figure BDA0002393905540000051
式中，n为特征项水质指标类别数；WQIi＝Iimax，Iimax指的是最大分指数值；WQIimax为分类综合指数中的最大值；Iiexceed为惩罚项，计算过程见公式(3)：Iiexceed＝|Ci－Si|/Si+1(3)，Ci为单项指标检测值，Si为该指标的标准限值。
优选的，所述步骤(4)具体包括以下步骤：依据评价结果和实际水质特征的相符性确定水质指数计算公式和最优相对权重，完成对一个阶段内饮用水水质的时间和空间变化的评价。
与现有饮用水水质评价方法相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明避免了单一水质综合指数法无法反映水质指标检测频率对水质评价的影响。水质评价国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)包含106项数字指标，分为42项常规指标与64项非常规指标。全国第一部生活饮用水水质地方标准《生活饮用水水质标准》(DB 31/T 1091—2018)包含111项水质指标，分为49项常规指标与62项非常规指标。饮用水水质评价工作既需要反映饮用水水质的日常变化，也需要反映一定阶段内的水质整体情况。单一的水质综合指数法难以满足评价需要。本发明针对评价标准考核要求和评价对象历史数据水质指标检测频率，构建对应的评价指数，其中，日评指数(WQI日)适合日常管理中对饮用水水质进行及时跟踪评价。月评指数(WQI月)和年评指数(WQI年)适合对一个阶段内饮用水水质进行评价，可用于不同水源及工艺之间的横向比较。
(2)本发明避免了水质综合指数法中评价指标选取过程过于主观的对水质评价的影响。饮用水水质评价过程中。评价指标的选择尤为重要，评价指标选取过多或者过少均难以反映真实的水质信息，以往的水质综合指数法在评价指标选取中大多依靠经验进行判断，难以避免主观因素对饮用水水质评价结果的影响。本发明针对评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值，对水质指标进行筛选，确定各水质评价指数评价指标，增加饮用水水质评价结果的科学性和针对性。
(3)本发明避免了水质综合指数法计算过程中主观因素对水质评价结果的影响。水质综合指数法计算过程为：指标评分及加权，以往的水质综合指数法在加权计算中的权重大多依靠经验获取，难以避免主观因素对评价结果的影响。本发明提出在计算过程需要加权的部分设置相对权重，根据不同相对权重下历史数据的评价结果与实际水质情况的相符性确定最优相对权重。增加水质评价结果的可靠性和针对性，易于在我国的饮用水水质评价工作中推广。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为2017年度上海不同水源及处理工艺水厂管网水日评指数评价结果；其中，图A为2017年上海市A-R水厂管网水日评指数评价结果；图B为2017年上海市不同水源及处理工艺水厂管网水日评指数评价结果；图C为F水厂2017年不同月份日评指数评价结果；图D为F水厂2017年不同季节日评指数评价结果；
图2为2017年度上海不同水源及处理工艺水厂出厂水月评指数评价结果；其中，图A为2017年上海市A1-T1水厂出厂水月评指数评价结果；图B为2017年上海市不同水源及处理工艺水厂管网水月评指数评价结果；
图3为本发明的基于多水质指数的饮用水水质评价方法的流程示意图。
具体实施方式
以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：
以2017年上海市不同水源(青草沙水库、陈行水库和金泽水库)和不同处理工艺(深度处理和常规工艺)水厂出厂水和管网水为评价对象，以《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091—2018)为评价标准。整个发明实现过程如图3，其中，评价标准为生活饮用水水质标准，包括《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)和《生活饮用水水质标准》(DB 31/T1091—2018)；评价指数指的是根据评价标准考核要求和历史数据检测频率建立的多个用于饮用水水质评价的参数；各评价指数的评价指标为根据评价标准水质要求和历史数据检测值所确立用于饮用水水质评价地水质指标体系；计算公式为基于评价指数侧重点所选取地用于处理评价指标的数学公式。
具体步骤如下：
步骤一，统计评价对象历史数据水质指标检测频率，结合《生活饮用水水质标准》(DB 31/T 1091—2018)的水质检验及考核要求，确定构建三个评价指数：日评指数(WQI日)、月评指数(WQI月)和年评指数(WQI年)。
步骤二，根据评价标准水质要求和指标历史检测值确定各指数评价指标。具体如下：
A、统计历史数据中检测频率为日检的水质指标，具体为浑浊度、色度、臭和味、肉眼可见物、总氯、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、高锰酸盐指数和亚硝酸盐；根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认总大肠菌群和耐热大肠菌群为日评指数(WQI日)评价指标；根据历史检测值是否有超标值出现，确认浑浊度、色度、臭和味、肉眼可见物、总氯、菌落总数、高锰酸盐指数和亚硝酸盐为日评指数(WQI日)评价指标。
B、根据评价标准考核要求，按月度进行考核的指标为49项水质常规指标。按照评价标准将49项水质常规指标归为4个类别：微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标和消毒剂指标。评价指标确认过程如下：
1)根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认总大肠菌群、耐热大肠菌群和大肠埃希氏菌为月评指数(WQI月)的评价指标；
2)相比于国标《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，地标新增加的四项水质常规指标(锑、亚硝酸盐氮、三卤甲烷及三个分量和氨氮)均为上海地区需要重点关注的水质指标，因此确定为月评指数(WQI月)评价指标；
3)其余指标则按照历史数据最大检测值(Cmax)对应的分指数(Imax)进行筛选，若最大检测值对应的分指数大于0.30，则视其对饮用水水质影响较大，确定为月评指数(WQI月)评价指标，月评指数最终确定37项评价指标。
C、根据评价标准考核要求，按年度进行考核的指标为49项水质常规指标和62项水质非常规指标。评价指标确认过程如下：
1)49项水质常规指标的筛选同月评指数(WQI月)
2)地标新增加的四项水质非常规指标(2-甲基异莰醇、土臭素、N-二甲基亚硝胺、总有机碳)均为上海地区需要重点关注的水质指标，因此确定为年评指数(WQI年)评价指标；
3)其余非常规指标按照历史数据有无检出进行筛选，若历年数据中有检出，则视其对饮用水水质影响较大，确定为年评指数(WQI年)评价指标，年评指数(WQI年)最终确定53项水质评价指标。
各水质指数评价指标的组成见表1。
表1：不同评价指数评价体系组成
Figure BDA0002393905540000071
Figure BDA0002393905540000081
步骤(3)根据评价指标的水质特征和检测频率选择适用的计算公式，在需要加权计算的公式中设置多个相对权重，输入历史数据获得评价对象的评价结果。具体如下：
A、日评指数(WQI日)计算公式：
Figure BDA0002393905540000082
其中，n指代的是日评指数评价指标数，
1)分指数计算公式如下
Ii＝Ci/Si (2)
Ii为单项指标分指数，Ci为单项指标检测值，Si为该指标的标准限值，当Ci<Si的1/10或低于检测限的，Ii＝0.10，对于肉眼可见物，若有检出，则统一规定分指数为1.50；臭和味按检出级数作为分指数值，对于总大肠菌群和耐热大肠菌群，若检出，则计算方法为Ii＝1.00+0.50(n-1)，n为检出个数；
2)Iimax指的是最大分指数值，Iiexceed为单项指标超标项目的指数值(全部指标均合格时不计算该值)，当存在超标项目时，按公式(3)计算惩罚项
Iiexceed＝|Ci－Si|/Si+1 (3)
3)对于总氯，不同类别的水样有不同的控制范围，出厂水余氯按照不同水源和季节进行控制，控制范围如表2和表3所示。管网水和龙头水根据不同季节进行控制，控制范围如附表4所示。当余氯范围处于最适范围时，Ii为0，当处于可接受范围时Ii＝|Ci－Si|/Simax-Simin，Si为实际余氯值接近的最适范围的限值，Simax和Simin指实际余氯值所处可接受范围上下限。当余氯处于不可接受范围则按公式(3)计算惩罚项。
表2:不同水源出厂水余氯控制范围和评价类别 单位mg/L
Figure BDA0002393905540000083
Figure BDA0002393905540000091
表3：管网水和龙头水余氯控制范围和评价类别 单位mg/L
评价类别 管网水 龙头水
最佳 0.30-0.80 0.10-0.65
可接受 0.05-0.30 or 0.80-1.50 0.05-0.10 or 0.60-1.50
不合格 ＜0.05or＞1.50 ＜0.05or＞1.50
B、月评指数(WQI月)计算公式：
1)基于公式(2)计算各水质指标对应的分指数Ii。
2)采用公式
Figure BDA0002393905540000092
计算各指标类综合指数WQIj。
3)采用公式
Figure BDA0002393905540000093
计算水样水质月评指数WQI月。
其中，WQIiaverage指的是各指标类综合指数平均值，WQIimax指的是各指标类综合指数最大值。
注：总氯的计算参加日评指数处理方法
C、年评指数(WQI年)计算公式：
针对上海市现有水源格局下存在有机物含量高、嗅味和消毒副产物偏高的供水特征(陈国光,朱慧峰,钱静汝.上海供水现状及深度处理工艺改造进展情况.给水排水,2015,410(12):12-14.)，挑选出对应的水质指标进行评价。评价时将53项评价指标分为反映一般水质信息的基础项和反映上海供水特征的特征项。计算出基础项和特征项水质指数后，设置相对权重后进行加权综合后得出不同权重下的评价结果，基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性确定最优权重。过程如下：
基础项(WQI基)计算
基础项的计算公式与月评指数(WQI月)相同，基础项评价指标见表4。
表4:基准项评价指标
Figure BDA0002393905540000094
1)基于公式(2)计算各水质指标对应的分指数Ii。
2)采用公式
Figure BDA0002393905540000095
计算各指标类综合指数WQIj。
3)采用公式
Figure BDA0002393905540000101
计算基础项综合指数WQI基。
特征项(WQI特)的计算
其中，WQIiaverage指的是各指标类综合指数平均值，WQIimax指的是各指标类综合指数最大值。
表5为反映上海有机物含量高、嗅味和消毒副产物偏高的供水特征的水质指标，引入“惩罚项”突出了超标项目对饮用水水质评价的影响。
表5：特征项指标的选取和计算方法
Figure BDA0002393905540000102
1)基于公式(2)计算各指标的分指数Ii。
2)采用公式WQIi＝Iimax计算各指标类综合指数WQIj。
3)采用公式
Figure BDA0002393905540000103
式中，n为特征项水质指标类别数，本次评价中n＝3。WQIimax为分类综合指数中的最大值。Iiexceed为惩罚项，计算过程见公式(3)。
年评指数(WQI年)计算
相对权重的设置见表6，计算出基础项和特征项之后，年评指数的计算如公式(4)所示：
表6：不同计算公式基础项和特征项的相对权重
Figure BDA0002393905540000104
WQI年＝W基×WQI基+W特×WQI特 (4)
其中，W基为基础项指数权重，W特为特征性指数权重。
步骤(4)基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性，确定符合实际水质特征的权重，得出各指数的计算公式，完成评价方法的构建。具体如下：
图1(A)为2017年上海市A-R水厂管网水日评指数评价结果，A-R依次为LJ、TH、WS、YP、ZB、MH、LJ、NS、LJZ、CX、XJ、CZ、JH、JJQ、JYG、LQ、YPS、CQ水厂管网水；图1(B)2017年上海市不同水源及处理工艺水厂管网水日评指数评价结果；结果表明：管网水日评指数：金泽水库深度处理>青草沙常规工艺>陈行水库常规工艺>青草沙深度处理，符合实际水质特征。所有水样中，F水厂管网水水质最差，G、H和I水厂管网水水质最好。F水厂原水为金泽水库，原水中有机物较高。G和H水厂为青草沙水库深度处理工艺，原水水质较好，处理工艺更为先进。I水厂供水范围小，管网长度短，硝化作用弱，亚硝酸盐氮含量低。图1(C)为F水厂2017年不同月份日评指数评价结果；图1(D)为F水厂2017年不同季节日评指数评价结果。结果表明：F水厂饮用水水质具有明显的季节特征，冬季和春季较好，而夏季秋季由于温度高，硝化作用明显，管网亚硝酸盐氮存在超标情况，日评指数较高，水质略差。整体上看，日评指数可以明确的反映出饮用水水质时间和空间上的变化特征，能够应用于水质日常管理中，为管理者做出合理决策提供依据。
图2(A)为2017年上海市A1-T1水厂出厂水月评指数评价结果，其中，B1、C1分别为MH水厂三期、四期，J1、L1分别为YC常规工艺、深度处理，其余依次为JSHC、FX3、FX2、QP2、QP3、SJ1、SJ2、NS、CQ、CX、CZ、TH、ZB、WS、YP和LJ水厂；图2(B)2017年上海市不同水源及处理工艺水厂管网水月评指数评价结果；结果表明：出厂水月评指数：金泽水库深度处理>青草沙常规工艺>陈行水库常规工艺>青草沙深度处理，符合实际水质特征。所有水样中，F1水厂出厂水水质最差，J1和K1水厂出厂水水质最好。F1水厂原水为金泽水库，原水中有机物较高，出厂水中耗氧量和消毒副产物较高。J1和K1水厂为青草沙水库深度处理工艺，原水水质较好，处理工艺更为先进。整体上看，月评指数在评价过程避免主观因素的前提下，可以明确的反映出饮用水水质时间和空间上的变化规律，能够应用于水质日常管理中，为管理者做出合理决策提供依据。
各相对权重权重不同水源及工艺的出厂水年评指数结果如表7所示，对评价结果进行方差分析，结果如表8所示，结果表明：相对权重1和2的评价结果无法区分不同水源和工艺对出厂水水质的影响。其余相对权重的评价结果均表明，青草沙水库深度处理工艺出厂水水质最好，而金泽水库深度处理工艺出厂水水质最差。其中，相对权重6(W基＝0.3；W特＝0.7)下，不同水源及工艺出厂水直接差别最明显(F＝4.863；P＝0.007)。因此，年评指数采用相对权重6进行评价。
表7：上海部分水厂出厂水不同权重年评指数结果
Figure BDA0002393905540000121
表8：不同权重年评指数方差检验结果
相对权重 相对权重1 相对权重2 相对权重3 相对权重4 相对权重5 相对权重6 相对权重7
F值 1.185 2.373 2.989 3.567 4.101 4.863 4.517
P值 0.332 0.09 0.047 0.026 0.015 0.007 0.01
综上所述，本发明提出的多水质指数组成的饮用水评价方法在避免评价过程中主观因素对评价结果的影响的同时，考虑了水质指标检测频率对水质评价结果的影响，提高了饮用水水质评价结果的科学性和针对性。能有效地满足饮用水水质日常管理以及一定阶段内饮用水水质整体水质评价需求，可用于不同水源及工艺之间的水质横向综合比较，也可广泛应用于城市供水、排水和地表水环境水质评价。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确定评价对象，基于评价标准考核要求和评价对象历史数据水质指标检测频率建立对应水质评价指数；
(2)根据评价标准水质要求和评价对象历史数据检测值，对水质指标进行筛选，确定各水质评价指数的评价指标；
(3)根据评价指标的水质特征和检测频率选择适用的计算公式，在需要加权计算的公式中设置多个相对权重，输入历史数据获得评价对象的评价结果；
(4)基于历史数据评价结果与实际水质情况的相符性，确定各水质指数的计算公式和最优相对权重，完成评价方法的构建。
2.根据权利要求1所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，所述步骤(1)具体是：根据饮用水国家标准确定水厂、管网和二次供水为评价对象，采集评价对象的水质指标的历史检测数据并对检测频率进行统计，确定所有水质指标的检测频率，依据评价标准考核要求和指标检测频率建立对应的水质评价指数。
3.根据权利要求1所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，所述水质评价指数包括日评指数WQI日、月评指数WQI月和年评指数WQI年。
4.根据权利要求1或3所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：根据评价标准的水质要求和评价对象水质指标历史检测值的单因子指数，确定各水质评价指数的评价指标。
5.根据权利要求4所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，统计历史数据中检测频率为日检的水质指标，包括浑浊度、色度、臭和味、肉眼可见物、总氯、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、高锰酸盐指数和亚硝酸盐；根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认所述水质指标中的一种或几种为日评指数WQI日评价指标；根据历史检测值是否有超标值出现，确认所述水质指标中的一种或几种为日评指数WQI日评价指标。
6.根据权利要求4所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，根据评价标准考核要求，按月度进行考核的指标为49项水质常规指标；按照评价标准将49项水质常规指标归为4个类别：微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标和消毒剂指标；评价指标确认过程如下：
根据评价标准中生活饮用水中不得含有病原微生物的水质要求，确认月评指数WQI月的评价指标；
地标新增加的水质常规指标确定为月评指数WQI月评价指标；
其余指标则按照历史数据最大检测值Cmax对应的分指数Imax进行筛选，若最大检测值对应的分指数大于0.30，则视其对饮用水水质影响较大，确定为月评指数WQI月评价指标。
7.根据权利要求4所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，根据评价标准考核要求，按年度进行考核的指标为49项水质常规指标和62项水质非常规指标；评价指标确认过程如下：
49项水质常规指标的筛选同月评指数WQI月，确定出年评指数WQI年评价指标；
地标新增加的水质常规指标确定为年评指数WQI年评价指标；
其余非常规指标按照历史数据有无检出进行筛选，若历年数据中有检出，则视其对饮用水水质影响较大，确定为年评指数WQI年评价指标。
8.根据权利要求1所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括以下步骤：根据相应评价指标的水质特征和检验频率选择适用的计算公式；其中，若评价指标检测频率均为每日检验，则应该重点关注水质指标的超标情况；若水质指标检测频率大多为按月度检验，则应该重点关注水质指标的达标情况；若水质指标检测频率大多为按年度检验，则应该在关注水质指标整体达标情况的同时，挑选出突出评价对象的水质特征的评价指标并设置相对权重，以提高评价结果的针对性；输入历史数据获得评价对象评价结果。
9.根据权利要求1所述的基于多水质指数的饮用水水质评价方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括以下步骤：依据评价结果和实际水质特征的相符性确定水质指数计算公式或相对权重，完成对一个阶段内饮用水水质的时间和空间变化的评价。
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