![]() |
![]() |
1.1 Экологическое нормирование и деятельность в области экологического менеджмента |
1.3 Нормирование качества вод |
Качество вод и виды водопользования
Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01-77), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.
Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.
Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.
Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.
Правила охраны поверхностных вод устанавливают нормы качества воды водоемов и водотоков для условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Вещество, вызывающее нарушение норм качества воды, называют загрязняющим.
Виды водопользования на водных объектах определяются органами Министерства природных ресурсов РФ и Государственного комитета РФ по охране окружающей среды и подлежат утверждению органами местного самоуправления субъектов РФ.
К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559-96, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.
К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.
Рыбохозяйственные водные объекты могут относиться к одной из трех категорий:
Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается:
Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды. Общесанитарный - определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры. Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека, а токсикологический - показывает токсичность вещества для живых организмов, населяющих водный объект. Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качеств промысловых рыб.
Наименьшая из безвредных концентраций по трем (пяти) показателям вредности принимается за ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности.
Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:
На качество природных вод влияют природные и антропогенные факторы.
Формирование химического состава природных вод
Формирование химического состава природных вод определяют в основном две группы факторов:
Таблица 1.1. Факторы формирования химического состава природных вод
Факторы формирования и результаты их воздействия | Виды природных вод | ||
Атмосферные осадки (дождь, снег, иней, град) | Поверхностные воды суши (реки, ручьи, озера, болота) | Подземные воды | |
Прямые факторы формирования | почвы, породы, растения, соли солончаков, соли с поверхности льда, деятельность человека, космическая пыль, разряд атмосферного электричества (оксиды азота), вулканические газы, пыль | атмосферные осадки, почвы, породы, растения, подземные воды, сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные, хозяйственно-бытовые) | поверхностные воды, почвы, породы, физико-химические процессы (растворение-осаждение, сорбция-десорбция и др.) |
Результаты воздействия прямых факторов на состав воды | переход в растворимое состояние солей: поступление в атмосферу и образование в ней твердых и жидких аэрозолей и газов | поступление химических веществ в различных формах: взвешенные, коллоидные, растворенные (ионы, комплексные соединения, недиссоциированные соединения) | поступление химических веществ в растворенной форме, осаждение в результате физико-химических процессов |
Косвенные факторы формирования | климат | климат, рельеф, растительность, водный режим | климат, рельеф, геологические условия, глубина залегания, температура и давление |
Результат воздействия косвенных факторов на состав воды | обогащение атмосферных осадков химическими веществами в различных концентрациях в зависимости от климатических условий и интенсивности антропогенного воздействия в регионе | дифференциация поступления химических веществ в поверхностные воды в пространстве (географическая, климатическая зональность) и во времени (гидрохимический режим) | изменение химического состава воды по концентрации (минерализация) и соотношению компонентов (относительный состав) |
По характеру своего воздействия факторы, определяющие формирование химического состава природных вод, целесообразно разделить на следующие группы:
Классификация вод по интегральным показателям качества
К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды ИЗВ и гидробиологический индекс сапробности S.
Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывают по шести-семи показателям, которые можно считать гидрохимическими; часть из них (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5 ) является обязательной.
где Ci -концентрация компонента (в ряде случаев - значение параметра);
N - число показателей, используемых для расчета индекса;
ПДКi - установленная величина для соответствующего типа водного объекта.
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 1.2). Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее).
Таблица 1.2. Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды
Воды | Значения ИЗВ | Классы качества вод |
Очень чистые | до 0,2 | 1 |
Чистые | 0,2-1,0 | 2 |
Умеренно загрязненные | 1,0-2,0 | 3 |
загрязненные | 2,0-4,0 | 4 |
Грязные | 4,0-6,0 | 5 |
Очень грязные | 6,0-10,0 | 6 |
Чрезвычайно грязные | >10,0 | 7 |
Из гидробиологических показателей качества в России наибольшее применение нашел так называемый индекс сапробности водных объектов, который рассчитывают исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, представленных в различных водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне):
где Si - значение сапробности гидробионта, которое задается специальными таблицами;
hi - относительная встречаемость индикаторных организмов (в поле зрения микроскопа);
N - число выбранных индикаторных организмов.
Каждому виду исследуемых организмов присвоено некоторое условное численное значение индивидуального индекса сапробности, отражающее совокупность его физиолого-биохимических свойств, обусловливающих способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ. Для статистической достоверности результатов необходимо, чтобы в пробе содержалось не менее двенадцати индикаторных организмов с общим числом особей в поле наблюдения не менее тридцати.
В табл. 1.3 приведена классификация водных объектов по значению индекса сапробности S, которые также нормируются.
Таблица 1.3. Классы качества вод в зависимости от индексов сапробности
Уровень загрязненности | Зоны | Индексы сапробности S | Классы качества вод |
Очень чистые | ксеносапробная | до 0,50 | 1 |
Чистые | олигосапробная | 0,50-1,50 | 2 |
Умеренно загрязненные | a-мезосапробная | 1,51-2,50 | 3 |
Тяжело загрязненные | b-мезосапробная | 2,51-3,50 | 4 |
Очень тяжело загрязненные | полисапробная | 3,51-4,00 | 5 |
Очень грязные | полисапробная | >4,00 | 6 |
Индекс загрязнения воды и индекс сапробности следует отнести к интегральным характеристикам состояния. Уровень загрязненности и класс качества водных объектов иногда устанавливают в зависимости от микробиологических показателей (табл. 1.4).
Таблица 1.4. Классы качества воды по микробиологическим показателям
Уровень загрязненности и класс качества вод | Микробиологические показатели | ||
Общее число бактерий, 106 клеток/мл | Число сапрофитных бактерий, 1000 клеток/мл | Отношение общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий | |
Очень чистые, I | < 0,5 | < 0,5 | < 1000 |
Чистые, II | 0,5-1,0 | 0,5-5,0 | > 1000 |
Умеренно загрязненные, III | 1,1-1,3 | 5,1-10,0 | 1000-100 |
Загрязненные, IV | 3,1-5,0 | 10,1-50,0 | < 100 |
Грязные, V | 5,1-10,0 | 50,1-100,0 | < 100 |
Очень грязные, VI | > 10,0 | > 1000 | < 100 |
![]() |
![]() |