在環境品質研究中,依據某種環境標準,用某種計算方法,求出的簡明、概括地描述和評價環境品質的數值。它是環境品質參數和環境品質標準的複合值,英文縮寫為 EQI。環境品質指數廣泛應用於污染物排放評價、污染源控制或治理效果評價、環境污染程度評價以及某些環境影響評價等方面。

  發展概況 20世紀60年代中期,有人用指數描述水質和大氣污染程度。此後,許多國傢的學者對環境品質指數開展瞭廣泛的的研究。中國於1973年提出瞭評價區域性污染物釋放的指數,1974年提出瞭評價水質污染的綜合指數,並且在指數的方法和原理方面進行瞭較深入的探索。美國於1976年公佈瞭全國統一的大氣污染標準指數(PSI)。

  初期的環境質量指數,大多是通過對有關項目進行評分的方法得出的。這種指數用一定的數值,如以0~10或0~100等數值表示空氣或水質的環境質量。到70年代,人們把有關項目的參數和制定的環境質量標準結合起來,構成無量綱的相對數值。

  指數分類 自然環境是由多種環境要素所組成。在環境質量評價時,對每一環境要素常選用若幹個評價參數來描述其質量。這樣,把描述一個區域的自然環境的指數稱為總環境質量指數;描述一種環境要素的指數稱作單要素指數或類指數;用於反映某一個評價參數的指數稱作單一指數或分指數。一般說來,總環境質量指數是由單要素指數綜合成的;單要素指數又是由單一指數綜合成的。因此,環境質量指數按類型可分為單一指數、單要素指數和綜合指數三類。

  單一指數 除用評審給分的方法外,主要有以下三種型式:

  ① 冪函數型:通式為Ii=KCin 。它表示某一環境質量參數Ci的變化同所造成的環境影響程度Ii之間,有連續的對數線性關系。式中Kn為系數。

  ② 線性函數型:通式為Ii=Ci/Si。它表示CiIi之間呈連續線性關系。Si為對應Ci的評價標準。這實質上是以標準值為尺度來衡量污染的程度。美國1976年公佈的大氣污染標準指數(PSI)中,參數與單一指數呈分段線性關系。

  ③ 等級型:環境質量參數Ci在某一區間范圍內的變化隻對應於相當級別的環境影響。這是一種非連續性的指數。它反映瞭環境質量參數變化對環境質量影響從量變到質變的關系,同時也符合環境質量參數變化具有誤差的特性。

  單要素指數和綜合指數 單要素指數由單一指數綜合而成,綜合指數由單要素指數綜合而成,在進行綜合時通常要進行加權或作極值的取舍。

  加權辦法:如果各單一指數能夠等效反映環境質量時,可用單一指數的算術平均值或幾何平均值作為綜合指數。如果單一指數不能等效反映環境質量時,則須加權求和或積,作為綜合指數。

  確定權系數有各種方法,如有的在設計單一指數時,就確定瞭權系數;有的采用統計分佈坐標變換的方法;有的考慮該環境質量參數的基線值(或背景值)引出的環境容納能力;也有的取自超標率、負荷比、人群特殊感覺等。在確定權系數時,既要考慮所設計的指數系統本身的意義,又要考慮到環境質量諸參數之間、環境質量參數和環境影響程度之間可能發生的協同作用和拮抗作用,以及其他環境地球化學效應。

  極值取舍:環境質量發生重大變化或出現嚴重環境事件時,常有某些環境質量參數值在特定時間、特定空間裡較高,因而有人認為應該考慮評價參數中某單項濃度的極大值。例如采用極大值和平均值的均方根來計算綜合指數。

  對綜合指數有兩種看法。一種認為綜合指數可以反映環境質量的綜合特征;另一種認為綜合指數會掩蓋各個項目的主次關系。這兩種看法從不同的角度反映瞭綜合指數的性質,因此,對綜合指數既不能過分誇大它的作用,也不能完全加以否定。綜合指數在全面評價環境質量方面是有意義的;而單一指數則在確定環境管理的具體措施方面是不可缺少的依據。