книги / Экологический мониторинг

141

Для водоемов полная программа наблюдений реализуется зимой при наиболее низком уровне воды, в начале весеннего половодья – в период максимального наполнения, в летне-осенний период – при наиболее низком уровне воды.

142

При использовании водотока или водоема как источника питьевого водоснабжения контроль загрязнения воды проводится по показателям шести групп (микробиологические, паразитарные, органи- ческие, обобщенные, неорганические и радиологические). Пере- чень показателей определяется по результатам выполнения в тече- ние длительного периода (не менее 1 года) наблюдений за качеством воды в соответствии с нормативными документами Роспотребнадзора РФ [1]. Периодичность наблюдений будет определяться с уче- том типа источника водоснабжения и показателей, характеризующих качество питьевой воды (табл. 4.7).

Кроме гидрохимических показателей программа мониторинга предусматривает оценку качества воды по гидробиологическим показателям, включая характеристику состояния отдельных видов организмов, обитающих в различных экологических нишах: фитопланктон, зоопланктон, зообентос [2,9].

Программа наблюдений предусматривает определение микробиологических показателей, интенсивность фотосинтеза и скорость деструкции органических соединений. При полной программе наблюдений определяются следующие параметры: общая численность клеток, число видов, численность основных групп, биомасса основных групп, число видов в группах, число массовых

143

видов, число видов простейших живых организмов – индикаторов сапробности.

При выполнении сокращенной программы определяются общая численность клеток, число видов, число массовых видов, число видов простейших живых организмов – индикаторов сапробности. Сокращенная программа наблюдений для пунктов 3 категории выполняется только в летне-весенний период – вегетационный.

Программа и периодичность наблюдений по гидробиологиче- ским показателям зависят от категории пунктов наблюдения (табл. 4.8).

4.3.1. Оценка загрязнения воды по критериям

экстремально высокого и высокого загрязнения

Критерии экстремально высокого и высокого загрязнения поверхностных вод суши, морских вод учитывают кратность концентрации примеси, приведенной к ПДК (Ài):

ãäå Ñi – концентрация примеси, полученная в результате наблюдений, мг/дм3.

Экстремально высокие уровни загрязнения природных вод, как правило, обусловлены аварийными или залповыми сбросами загрязняющих веществ, в следующих случаях:

•если аварийный сброс привел к экстремально высокому загрязнению и оно зафиксировано аналитически или по визуальным и органолептическим признакам;

144

•при увеличении объемов поступления сточных вод от стационарных источников загрязнения и увеличении концентраций загрязняющих веществ в сточных водах в 10 и более раз;

•при попадании в природную среду нефтепродуктов в коли- честве 5 т и более;

•при сбросе нефти и других продуктов из нефтеотходов в количестве 10 т и более.

Экстремально высоким загрязнением считается:

•максимальное разовое содержание для нормируемых веществ 1–2 класса в концентрациях, превышающих ПДК в 5 и более раз, для веществ 3–4 класса опасности – в 50 и более раз. Содержание веществ в поверхностных, морских водах сопоставляется с наиболее «жесткими» ПДК в ряду одноименных показателей. Для веществ, на которые нормативными документами предусмотрено полное отсутствие их в воде водных объектов, в качестве ПДК условно принимается 0,01 мкг/ дм3;

хождения) более 1/3 поверхности водного объекта при его обозримой площади до 6 км2;

•снижение содержания растворенного кислорода до значения 2 мг/дм3 и менее;

•увеличение биохимического содержания кислорода (БПК5) свыше 40 мг О2/äì3;

•массовая гибель моллюсков, раков, лягушек, рыб, других водных организмов и водной растительности.

Ïîä высоким загрязнением понимается:

•максимально разовое содержание для нормируемых веществ 1–2 класса в концентрациях, превышающих ПДК, от 3 до 5 раз, для веществ 3–4 класса опасности – от 10 до 50 раз (для нефтепродуктов, фенолов, соединений меди, железа, марганца – от 30 до 50 раз), величины БПК5 – îò 10 äî 40 ðàç ìãÎ2/äì3, снижение растворенного кислорода до значений от 3 до 2 мг/л;

•покрытие пленкой (нефтяной, масляной или другого происхождения) от ¼ до 1/3 поверхности водного объекта при его обозримой площади до 6 км2;

•покрытие пленкой поверхности водного объекта на площади от 1 до 2 км2 при его обозримой площади до 6 км2.

145

4.3.2.Оценка загрязнения пресных природных вод по индексу загрязнения и отдельным показателям

При оценке качества водных объектов рассчитываются гидрохимические индексы загрязнения воды. Индекс загрязнения воды (ИЗВ) определяется по шести гидрохимическим показателям, часть из них (концентрация растворенного кислорода, водный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5) является обязательной.

ãäå Ñi – 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 подразделяются на классы (табл. 4.9).

Таблица 4.9

Классы качества вод в зависимости от значения ИЗВ

С 2005 г. в соответствии с РД 52.24.643–2002 «Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям» введен расчет удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ). УКИЗВ –

146

Индексы загрязнения воды сравниваются для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению и во времени).

Число соединений, поступающих в водные объекты и образующиеся в результате химических и биохимических процессов, существенно превосходят число характеристик, применяемых в оценке уровня загрязнения и классификациях загрязненности воды. При одних уровнях загрязнения воды, анализе интенсивности процессов самоочищения используется ряд оценочных показателей, в качестве которых могут быть, например, концентрация растворенного кислорода, значение ХПК и др. [4, 5, 7, 10, 11].

Концентрация растворенного кислорода определяет вели- чину окислительно-восстановительного потенциала и в значительной мере направление и скорость процессов окисления органиче- ских и неорганических соединений. Кислородный режим оказывает важное влияние на жизнь водоема. Минимальное содержание кислорода, обеспечивающее нормальное развитие рыб, составляет около 5 мг/л, понижение до 2 мг/л вызывает массовую гибель рыбы. Неблагоприятно сказывается на состоянии водного объекта и пересыщение воды кислородом при недостаточно интенсивном перемешивании слоев воды.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого и санитарного водопользования содержание растворенного кислорода в пробе, отобранной до 12 часов дня, не должно быть ниже 4 мг/л в любой период года; для водоемов рыбохозяйственного назначения концентрация растворенного в воде кислорода не должна быть ниже 4 мг/дм3 в зимний период (при ледоставе) и 6 мг/дм3 – в летний.

Содержание растворенного кислорода существенно для аэробного дыхания и является индикатором биологической активности (т. е. фотосинтеза) в водоеме (табл. 4.11).

Определение кислорода в поверхностных водах включено в программы наблюдений с целью оценки условий обитания гидробионтов, в том числе рыб, а также косвенной характеристики каче- ства поверхностных вод и регулирования процесса очистки стоков.

Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических

148

окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью или химическим потреблением кислорода (ХПК). Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, йодатная, цериевая. Наиболее высокая степень окисления достигается методами бихроматной и йодатной окисляемости воды. Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды.

Таблица 4.11

Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности

Величины окисляемости природных вод изменяются в зависимости от общей биологической продуктивности водоемов, степени загрязненности органическими веществами и соединениями биогенных элементов, а также от влияния органических веществ естественного происхождения, поступающих из болот, торфяников и т. п.

Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость по сравнению с подземными (десятые и сотые доли миллиграмма на 1 л), исключение составляют воды нефтяных месторождений и грунтовые воды, питающиеся за счет болот. По окисляемости незагрязненных поверхностных вод можно довольно отчетливо представить физико-географическую зональность (табл. 4.12).

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина ХПК не должна превышать 15 мг О2/äì3; в зонах рекреации в водных объектах допускается величина ХПК до 30 мг О2/äì3.

149

Таблица 4.12

Физико1географическая зональность природных вод

Величины ХПК (мг О2/л) в водоемах с различной степенью загряз-

Для вычисления концентрации углерода, содержащегося в органических веществах, значение ХПК умножается на 0,375 (коэффициент, равный отношению количества вещества эквивалента углерода к количеству вещества эквивалента кислорода).

4.4. ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ

ЗА СОСТОЯНИЕМ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

В настоящее время отсутствует общепринятый интегральный гидробиологический показатель для оценки состояния водных объектов. С этой целью используются характеристики представителей гидробионтов, в частности, донные отложения, которые являются наиболее показательными для оценки антропогенного загрязнения, так как представляют кормовую ценность для водных организмов, аккумулируют загрязняющие вещества и передают их по трофическим цепям. Донные отложения используются для определения характера, степени и глубины проникновения в них загрязнения, выяв-

150