一种基于多水质评价指数的饮用水水质评价方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多水质评价指数的饮用水水质评价方法
本专利技术涉及水质评价
，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。
技术介绍
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，本专利技术具有以下改进：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。本专利技术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。本专利技术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。
技术实现思路
针对现有饮用水水质评价方法中的不足，本专利技术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。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术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；其余非本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n(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；/n(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；/n(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；/n(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。/n

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：白晓慧，刘明坤，朱斌，童俊，耿冰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31