Để khắc phục những khó khăn trên, cần phải có một hoặc một hệ thống chỉ
số cho phép lượng hóa được chất lượng tổng hợp của môi trường (tức là biểu diễn
chỉ số chất lượng môi trường theo một thang điểm thống nhất), có khả năng mô tả tổng hợp nồng độ của nhiều thành phần hóa - lý - sinh trong môi trường và tầm quan trọng của mỗi thông số/chất ô nhiễm đối với một mục đích sử dụng nào đó.
Chỉ số chất lượng môi trường tổng hợp được ký hiệu là EQI là một chỉ số được tính toán từ nhiều thông số ô nhiễm môi trường riêng biệt theo một phương pháp xác định (hay theo một công thức toán học xác định).
Mô hình EQI được Horton đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 - 1970 và đang được áp dụng rộng rãi ở nhiều bang. Hiện nay, nhiều mô hình EQI đã được triển khai nghiên cứu áp dụng ở nhiều quốc gia như: Mỹ, Ấn Độ,
Canada, Chilê, Anh, Wales, Đài Loan, Úc, Malaixia… EQI được xem là một công
cụ hữu hiệu đối với các nhà quản lý môi trường trong giám sát, kiểm tra, quản lý
chất lượng môi trường, đánh giá hiệu quả của các nhà hoạch định chính sách... Với
EQI: (1) Dễ áp dụng tin học để quản lý chất lượng môi trường và bản đồ hóa khoanh vùng ô nhiễm môi trường (chẳng hạn, màu hóa các vùng ô nhiễm theo các thang điểm xác định), (2) Cho biết thông tin về tình trạng chất lượng môi trường hiện tại, đưa ra lời khuyên cho cộng đồng có biện pháp ứng phó, phòng tránh với ô nhiễm (người dân bình thường cũng có thể đánh giá được mức độ nghiêm trọng của môi trường hiện tại), (3) Giúp đánh giá được khả năng hoán đổi giữa các chính sách kiểm soát ô nhiễm khác nhau hoặc đánh giá tính hiệu quả các thiết bị xử lý nhằm làm giảm thiểu tải lượng ô nhiễm.
Đối với mỗi loại môi trường (môi trường không khí, môi trường nước mặt,
môi trường nước biển ven bờ...) người ta thường chọn lựa ra một số chất ô nhiễm i
điển hình/đặc trưng, có ý nghĩa quan trọng nhất của môi trường đó, để tính toán
đánh giá mức độ ô nhiễm hay đánh giá chất lượng (chỉ số chất lượng) của một môi trường nào đó. Bởi vì, không thể tính toán được với tất cả các thông số ô nhiễm đưa ra trong bảng của môt tiêu chuẩn/quy chuẩn chất lượng môi trường nào đó, do: (1)
quá nhiều thông số phải quan trắc (ví dụ, QCVN 01:2009/BYT về nước ăn uống có đến 109 chỉ tiêu; QCVN 06:2009/BTNMT về một số chất độc hại trong không khí xung quanh và QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp đều có 36 chỉ tiêu), (2) quá phức tạp và khó khăn để xét đến mức tác động cũng như xây dựng các chỉ số trên và dưới của từng thông số này.
Với môi trường nước, ở hầu hết các nước trên thế giới hiện nay đang ứng dụng 3 phương pháp chính (sẽ trình bày chi tiết dưới đây) cho việc đánh giá tổng hợp CLMT nước,. Để xây dựng các công thức tính chỉ số chất lượng nước (WQI),
U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), năm 1978 đã đưa ra một số tiêu
chí yêu cầu cần phải chú trọng khi thành lập công thức như sau: 1. Tính toán dễ dàng;
2. Mô tả được mức độ quan trọng của các thông số tính toán;
3. Bao gồm các thông số được đo đạc thường xuyên và thường được sử dụng; 4. Bao gồm các thông số có mức độ ảnh hưởng rõ rệt đến hệ thủy sinh hoặc hoạt động giải trí của con người;
5. Bao gồm chất độc hại;
6. Dễ dạng kết hợp thêm các thông số mới;
7. Được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn hoặc quy chuẩn đã có; 8. Có cở sở khoa học rõ ràng;
9. Được kiểm tra với số liệu thực tế và cho kết quả hợp lý;
10.Có khoảng phân loại rõ ràng;
11. Tránh được tính che khuất (eclingsing) và tính mơ hồ/ảo (ambiguouus); 12. Có độ nhạy lớn với sự thay đổi giá trị chất lượng nước;
13. Có thể áp dụng để đánh giá sự thay đổi theo thời gian, so sánh chất lượng nước ở những khu vực khác nhau, cung cấp thông tin cho các nhà ra quyết định và công chúng;
14. Có hướng dẫn rõ ràng về cách tính khi thiếu số liệu; 15. Các hạn chế của WQI phải được chỉ ra.
Tuy nhiên, cũng theo USEPA 1978, không một chỉ số WQI nào có thể đáp ứng được tất cả các tiêu chí nói trên.