在开发供水信息系统的实践中发现，《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）共包括106项水质指标，应对标准中的全部指标建立判断逻辑并通过系统自动判定其合规性，但消毒剂指标的情况则相对比较复杂。GB 5749-2006中规定了常用的4种消毒剂浓度要求。然而在实践中，我国大多数城镇供水企业仅从中选择1种、至多不超过2种消毒剂进行消毒，且使用的消毒剂种类并不相同。因此，虽然在开发供水信息系统时需要将GB 5749-2006“表2饮用水中消毒剂常规指标及要求”中的4项指标全部列入，但实施过程中系统采集到的消毒剂指标并不确定，且由于不同消毒剂指标的判断结果之间具有“替代性”，需要在逐一判断各单项指标达标性的基础上对消毒剂整体进行达标性的协同判断，才能客观反映水样中消毒剂的存在水平及对健康的影响。

生活饮用水卫生标准中各项指标的监测数据属于城市供水基础信息之一。根据数据信息类型，城市供水基础信息可分为结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，生活饮用水卫生标准中各项指标的监测数据属于结构化数据。按照《城镇供水管理信息系统基础信息分类与编码规》（CJ/T 541）中的分类，生活饮用水卫生标准中各项指标的监测数据根据其不同检测方式，分别属于“城镇供水水质动态监测信息”和“城镇供水水质基础信息”。

《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）中大多数水质指标的标准限值为单一数值型，表达方式为整数或小数形式的数字，如“铁”指标的限值为“0.3”，计量单位为mg/L；微生物“菌落总数”指标的限值为“100”，计量单位为CFU/mL。这些指标的监测数据与标准限值表达方式基本一致。

除了单一数值型外，还有少数水质指标的限值也是数值型，但表现为数值区间。如pH指标的限值为“不小于6.5且不大于8.5”，计量单位为pH单位。此外，消毒剂常规指标中“氯气及游离氯制剂（游离氯）”、一氯胺（总氯）和二氧化氯（ClO₂）的限值也为数值区间。这些指标的监测数据与标准限值表达方式基本一致。

数值型限值之外，另外少数指标的限值表现为文字型（中文），用文字描述了对该项指标的检测结果要求。文字型限值共涉及5项指标，其中“臭和味”的限值为“无异臭、异味”，“肉眼可见物”的限值为“无”，这2项限值没有计量单位；此外还有微生物“总大肠菌群”、“耐热大肠菌群”和“大肠埃希氏菌”的限值为“不得检出”，计量单位都是“MPN/100mL或CFU/100 mL”。上述指标中，“臭和味”的监测结果表达方式为“用文字表达的分类特征加上用数字代表的等级，如‘鱼腥味2级’”，“肉眼可见物”的监测结果表达方式为“文字，如‘未检出’”，微生物指标的监测结果表达方式为“文字或数字，如‘未检出’或‘50’”。

饮用水水质监测结果的常见表达形式见表1。

对于数值型限值的指标，是否符合标准要求的判断规则比较简单，当限值为数值型时，需要将检测结果直接与标准限值或标准值区间相比较。对于文字型限值的指标，由于检测结果的表达方式可能是多种多样的，特别是“臭和味”和“肉眼可见物”指标均为感观指标，检测结果的表述方式不尽相同，确定其判断规则需要统筹考虑。根据经验可知，文字型结果在表示不达标情况时难以穷尽，反而是达标结果的表示方法相对更容易进行规范化约定，因此可考虑通过达标描述字段进行判断，如可在系统中预设“无”“未检出”“无异臭异味”等为描述达标的字段。通常情况下，一般指标的达标判断逻辑见图1。

根据长期以来开发供水信息系统的经验，在系统设定不同指标的达标判断逻辑时，其难度顺序依次为：数值型（消毒剂以外指标）<文字型<数值型（消毒剂）。这是由于消毒剂虽然是公共供水中普遍存在的、日常检测的指标，但其具有一定的特殊性。

《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）中4.1.5规定“生活饮用水应经消毒处理”，并对常用的4种消毒剂提出了浓度要求，见表2。根据调查，我国大多数城镇供水企业使用单一消毒剂进行消毒，但使用的消毒剂种类并不相同。也就是说，虽然在开发信息系统时一般会将《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）“表2饮用水中消毒剂常规指标及要求”中的4项指标全部列入，但系统采集到的监测数据可能只有其中1种或几种，数量和种类取决于监测之前是否已掌握水中消毒剂种类、从而开展了针对性监测。

从GB 5749-2006的要求和实际情况来看，判断饮用水中消毒剂余量是否符合标准要求的主旨在于“既要达到消毒所需的必要浓度，又不能过量投加导致消毒剂本身和消毒副产物的有害影响”，因此对上述4项消毒剂指标的监测结果在分别进行数值型达标判断后还需要协同考虑，才能判断消毒剂的整体达标性。否则就会出现误判的情况：“误判案例1某个水样仅使用二氧化氯消毒，在‘二氧化氯监测数据达标、臭氧的监测数据为0’时，误判‘臭氧不达标’，进而根据单因子法误判这个水样不达标。”

为了防止出现上述误判案例的情况，那么能否设定判断逻辑为：“4项消毒剂指标中，只要有1项指标的监测数据满足要求即可判断该样品消毒剂整体达标，其余3项指标的监测结果无论为何均不影响达标判断”呢？这种判断逻辑类似常用的统计工具Excel中的“or函数”———“在其参数组中，任何一个参数逻辑值为TRUE，即返回TRUE；所有参数的逻辑值为FALSE，才返回FALSE”。这样的逻辑解决了案例1的问题，但是从实际来看可能导致另外的误判：“误判案例2某个水样同时使用二氧化氯和一氯胺消毒，在‘二氧化氯监测数据达标、一氯胺的监测数据超出上限值’时，判断‘二氧化氯达标’进而根据上述逻辑误判这个水样达标，没有反映出一氯胺余量过高的问题”。由此可见，假如设定“4项消毒剂指标中，其中1项指标的监测数据达标或不达标”为条件（设为A），设定“样品消毒剂整体达标或不达标”为结论（设为B），那么A和B之间的关系是“由A不可以推出B，由B可以推出A”，即“由1项指标的监测数据达标或不达标不能推出样品消毒剂整体达标或不达标，但由样品消毒剂整体达标或不达标可以推出其中至少有1项指标的监测数据达标或不达标”，因此A是B的必要不充分条件（BA）。从A与B之间的关系可以看出，判断不可能通过简单的单向过程完成，可能需要多轮综合判断。

从表2可以看出，与其他水质指标相比，每种消毒剂均提供了“出厂水中限值”、“出厂水中余量”和“管网末梢水中余量”3个限值，在建立判断逻辑时需首先判断其水样类型，进而根据水样类型分别与不同限值进行判断。因此需要在设置数据采集规则时，预先建立水样类型的数据字典，这也增加了建立判断逻辑的难度。

从表2可以看出，对于出厂水，每种消毒剂的标准限值均为区间数值型，“出厂水中限值”“出厂水中余量”分别为其上、下限值；而对于管网末梢水，每种消毒剂的标准限值均为单一数值型，“管网末梢水中余量”规定了其下限值。与大多数其他指标规定上限值相比，消毒剂指标的特殊性在于判断时往往更为关心其下限值，即“是否大于消毒所需最低余量”。这是由于其他指标的限值设定主要是基于其天然背景或污染水平对人体健康的影响，而消毒剂投加的主要目的是为了防止水中微生物对人体产生危害。当然也要通过上限值控制防止过度投加后产生的其他问题。

根据对水质调查获得的历史数据进行分析可以看出，消毒剂指标的监测结果数据表达形式比较复杂，见表3。分析其原因主要是由于数据来源较多，包括人工录入、数采仪在线采集、数据库抽取、网络爬虫等，不同来源数据的采集规则和习惯不同导致表达形式各异。另外由于消毒剂指标的特殊性，与其他指标需要经过检测分析才能获得结果不同，有些情况下通过现场目击或调查也可得出对消毒剂的基本判断，如某水厂未设置消毒工艺、现场未观察到消毒装置，即可判断为“未投加消毒剂”或“未加”，这样的数据表达方式为后续进行数据清洗和逻辑判断增加了难度。

基于上述问题分析，可以看出造成消毒剂判断难度较大的因素涵盖了数据采集阶段和数据处理阶段。为了降低后续的判断难度、减少判断错误，首先应规范数据采集格式，实行数据清洗，提高数据源的合规性，尽量避免文字型或字符型数据进入数据库。对于首次判断为非数值型的数据，可建立转化规则，采用1轮或多轮迭代的方法进行数值型转化，如可将“未加”转化为“0”、将“未检出”转化为“<0.001（最低检测质量浓度）”等。数据采集过程见图2。

按照GB 5749-2006的规定和城镇供水单位消毒工艺运行实际情况，设定消毒剂达标的判断逻辑时，应基于多参数协同原则，其基本思路为：

(1）饮用水中消毒剂余量应满足微生物指标的控制要求，其中至少1种消毒剂浓度或余量应达到标准规定的下限值。这主要是考虑到供水的各个环节都存在致病菌污染的可能性，原水中也可能存在致病菌，因此饮用水应经过消毒处理并保留一部分余留的消毒剂，对出厂之后在输配管道、容器中可以起到一定防御作用，增加安全性。

(2）对于消毒剂过量投加的健康风险也应当予以关注，不允许某一消毒剂余量超过标准规定的上限值。这主要是由于氯化消毒副产物在动物实验中证明具有致突变性和（或）致癌性，有的还有致急性和（或）神经毒性作用。二氧化氯消毒产生的亚氯酸盐和氯酸盐、臭氧消毒产生的溴酸盐和甲醛等副产物也会对健康产生危害。

(3）在首先逐一对各消毒剂指标进行达标判断之后，进而将4种消毒剂作为整体进行达标判断，最终才能对水样的达标情况进行判断。这样的判断逻辑与其他指标有所区别，在从单一指标到水样达标判断之间，增加了消毒剂整体判断的环节，这也是系统设定逻辑时的重点和难点。

消毒剂指标的多参数协同判断逻辑见图3，其中单个消毒剂指标的达标判断逻辑见图4。

饮用水中消毒剂指标是表征水中微生物风险的常规指标，是水质安全监管的重要内容，需要每日、每月定期开展监测，必要时还要进行在线监测，因此在各地供水信息化时均需纳入其监测数据。通过分析饮用水中消毒剂指标判断时的特殊性，基于多参数协同思想，提出数据采集合规性要求，建立符合标准要求和实际情况的判断规则，能够为各地建设智慧水务平台、提升监管效率提供支持。