为了保障人们的饮水安全，水质监测与综合评价是非常必要的。在评价生活饮用水时常用水质合格率法评价，由于水质指标众多，不利于非专业人员直观判断水质好坏，也不利于居民了解水质总体连续状况。综合指数法是将大量监测数据经统计处理后求得其代表值，除以各自的环境卫生标准(或环境质量标准)，算得各指标的分指数后，再代入专门设计的计算式，得到无量纲的综合指数值，以定量和客观地评价环境的综合质量^[1]。鉴于综合指数法形式简单、计算简便、评价结果直观，本研究拟对2014年昌平区生活饮用水水质调查监测结果进行统计，将评价指标分为具有不同卫生学意义的四大类，以反映不同类有害物质对人类健康的危害程度，选用袁志彬提出的具有“惩罚项”的水质指数计算法^[2-2]、最差因子判别法、加权平均法和毒理学超标修正计算水质综合指数，并用五色等级分级法进行评价分类，以便于水质信息公开和公众的理解、参与。

1 材料与方法 1.1 材料

以2014年昌平区生活饮用水水质监测数据为分析材料，选取2个市级水厂、14家区级水厂、5家单位自建水厂、27家村级水厂丰、枯水期共112份末梢水样品的水质检测数据。

1.2 检测方法和指标

水样的采集、保存、实验室分析方法及质量控制，参考《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750 -2006)^[4]。各样品采集、检测均由区疾病预防控制中心自主完成，选取能代表水质状况的26项指标为评价参数，即菌落总数、总大肠菌群、大肠埃希菌、砷、铬、铅、汞、氰化物、氟化物、亚硝酸盐(以N计)、硝酸盐氮(以N计)、色度、浑浊度、pH、铁、锰、铜、锌、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、耗氧量、氨氮(以N计)、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂。

1.3 饮用水水质综合指数评价法

根据检测指标的卫生学意义，将评价指标分为四大类，感官和一般化学指标、有机污染指标、毒理学指标和细菌指标。指标分类和权重参考袁东等^[5-5]，将其致癌指标及一般毒性指标分类、权重合并为毒理学指标，部分水质指标略作修改。综合性饮用水水质指数计算模式及评价参考袁志彬法^[2-2]。水质综合指数用WQI表示，各分类的综合指数用WQI_j表示，加权平均综合指数用WQI_q表示。

1.3.1 分指数

首先计算各指标分指数(index_i，I_i)，以各指标的实测浓度值除以相应的标准限值，即：

式中：C_i—单项指标的实测浓度；

S_i—《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)^[7]中该指标的限值。

1.3.2 各分类饮用水水质指数

(1)感官和一般化学指标、有机污染指标和细菌指标水质指数计算公式为：

式中：I_i,average—分指数的均值；

I_i,max—分指数中的最大值；

I_i,exceed—单项超标指标的分指数(也可以称为惩罚项)。

(2)毒理学指标采用最差因子判别法进行评价，公式为：

(3)一些特殊指标分类指数的计算方法

对于细菌指标合格I_i=1，不合格，菌落总数按照公式I_i=1.00+log10(C_/S_i)计算，总大肠菌群、大肠埃希菌按公式I_i=1.00lg(C_i/0.3)^[8-8]计算；当分指数小于0.10或实测值低于检出限时，一律定义为0.10；对于pH值，由于有上下两个限值，因而其分指数的计算式为：

式中：S_max—上限值；S_min—下限值。

1.3.3 加权平均综合指数WQI_q

在对评价指标按健康意义分类，计算各类综合指数后，对其赋权，指标的分类及权重参考袁东等^[5-5](表 1)，并进行加权综合，得到水质加权平均综合指数。

公式为：

式中：WQI_q—水质加权平均综合指数；

w_i—各类指标的相对权重值。

1.3.4 水质综合指数

WQI的毒理学超标修正由于毒理学指标对人体健康影响较大，在毒理学指标超标的情况下，对各类指数进行加权平均后的WQI_q有可能小于WQI_j，从而掩盖污染，因此对WQI_j和WQI_q进行比较确定WQI，具体方法如下：对于毒理学类指数WQI_j>1且WQI_j>WQI_q的，WQI=WQI_j；否则

1.3.5 评价级别的建立

根据与国际接轨的公用信息图形符号标志，对WQI进行分级^[3](表 2)，以WQI是否低于1.00作为水质污染的界值。

2 结果 2.1 分类别的综合指数计算结果

运用公式(1)～(6)，计算出全部水样的综合指数。然后，按照水厂级别，枯丰水期、有无卫生许可证、是否正常消毒的情况计算各类水样的水质综合指数均值(WQI )，并按五色等级分级法对WQI进行分级，结果分别见表 3、表 4。

2.2 不同类别水样WQI及分级

表 3显示，市级水厂、区级水厂、自建水厂的WQI 值均小于0.5，仅有1件区级水厂水质为“较差”占3.6%(1/28)，其余水质均达到“优良”、“良好”，村级水厂水质(0.99)劣于其他三类供水单位，且分级显示水质“较差”占20.4%(11/54)，“差”占3.7%(2/54)，“很差”占3.7%(2/54)。

表 4显示，枯水期水质(0.65)略优于丰水期(0.78)，在分级上两者没有明显差异，各有48份水质达到“优良”、“良好”占85.7%(48/56)，“较差”占10.7%(6/56)，“差”、“很差”均占1.8%(1/56)；有卫生许可供水(0.51)优于无卫生许可供水(1.12)，有卫生许可的水质有3份为“较差”占4.1%(3/74)，其余水质均达到“优良”、“良好”，无卫生许可的水质“较差”占23.7%(9/38)，“差”、“很差”均占5.3%(2/38)；正常消毒供水(0.50)优于不正常消毒供水(0.98)，正常消毒的水质有2份为“较差”占3.3%(2/61)，其余水质均达到“优良”、“良好”，不正常消毒的水质“较差”占19.6%(10/51)，“差”、“很差”均占3.9%(2/51)。

2.3 检测指标合格率

检测指标合格率为I_i>1的水样占全部水样的比例。各项检测指标中，总大肠菌群合格率最低，合格率为80.3%，其次为硝酸盐氮、大肠埃希氏菌、菌落总数、氟化物，合格率分别为95.5%、97.3%、98.2%、99.1%，其余检测指标均符合卫生标准。

3 讨论

综合指数法作为一种成熟的环境评价方法，有着计算简单、意义明确等优点，可以用一个简单的数值来反映环境质量的总体水平，便于对水质综合质量进行描述和比较^[10]。随着《中华人民共和国政府信息公开条例》的实施，我国环境质量信息的透明度逐步加大，供水水质信息公开是饮用水卫生管理发展的方向和趋势之一。通过利用综合指数将大量的水质检测数据转换为一个综合反映水质状况的量化数值，并用五色等级分级法对供水企业水质分类以颜色标示，能直观反映水质的优劣，找出水质变化趋势和供水问题，为各级政府部门制定相关政策提供技术支持，同时便于实行水质信息公开和公众理解及参与，从而激发和督促企业加强供水管理、改进水质处理技术。

本研究中，根据将评价指标分为具有不同卫生学意义的四大类以反映不同类有害物质对人类健康的危害程度，选用袁志彬提出的具有“惩罚项”的水质指数计算法、最差因子判别法对分指数进行统计，并通过加权平均和毒理学超标修正计算水质综合指数，既综合反映各类指标对评价指数的贡献，又通过毒理学超标修正避免掩盖毒理学指标污染。值得注意的是由于各分类权重由德尔菲法得到，因此权重的分配具有一定的主观性，会掩盖一部分污染，而且最差因子判别法以及毒理学超标修正会降低数据利用率，可能会遗失一些其他信息。

分析结果显示，昌平区2014年生活饮用水水质差别较大，按五色等级分级法进行分类，112份水样分类分别为绿色77份、蓝色19份、黄色12份、红色2份、黑色2份，主要超标项目为总大肠菌群、硝酸盐氮、大肠埃希氏菌。市级水厂、区级水厂、自建水厂水质良好，不合格水样均属于村级水厂，究其原因为市级水厂、区级水厂、自建水厂均具有卫生许可证，水源防护到位，专人管理、责任心强，定期检测饮用水水质，管理规范，水处理工艺完善且正常消毒，而农村地区经济不富裕，水源防护差，饮用水卫生管理意识不强，大多不具备卫生许可证，没有安装饮用水消毒设备，或者由于运行成本或技术问题没有正常使用，且农村管水员文化水平普遍不高，较难接受操作复杂的设备，造成细菌学指标的合格率偏低。因而，应该加强农村饮用水的卫生监督管理，对管水员进行相应的卫生知识培训，综合考虑技术和经济条件采取有效的水处理措施，且农村饮用水的消毒设备必须具备消毒效果好、自动化程度高、易于操作、运行成本低等特点^[11]，以达到长期、良好、稳定的水处理效果。