Индекс загрязненности воды

РАСЧЕТНЫЕ РАБОТЫ №2 и №3

«ОХРАНА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОДНЫХ

ОБЪЕКТОВ»

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. ОСНОВНЫЕ КАТЕГОРИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ХАРАКТЕРУ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.

ВИДЫ ПДК И ЛПВ

Понятие качества воды включает в себя совокупность показателей состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов водопользования и водопотребления. Тре­бования к качеству воды регламентируются "Санитарными правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" (1991), "Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения СанПиН 2.1.5.980-00", а также существующими стандартами.

По характеру водопользования водные объекты подразделяются на категории:

1 хозяйственно-питьевого назначения; 2 - культурно-бытового назначения; 3 – рыбохозяйствного назначения. Обычно 1-ю и 2-ю категорию при оценке качества воды и нормировании объединяют.

Культурно-бытовые водоёмы (или участки водоёмов) используются для отдыха, купания, занятия спортом населения.

Хозяйственно-питьевые – используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения пищевых предприятий.

Рыбохозяйственные – используются для миграции и размножения рыб и других водных организмов.

Обычно в черте города все участки считаются культурно-бытовой территорией.

Общим требованием к качеству воды водных объектов любой категории является непревышение фактически наблюдаемого содержания загрязняющих веществ (ЗВ) над величиной ПДК, т.е. соблюдение неравенства С_i <. ПДК_i,

где: C_i - фактическая концентрация 3В в водном объекте (мг/л);

ПДК_i -соответствующая предельно-допустимая концентрация 3В (мг/л).

В водных объектах 1-ой и 2-ой категории состав и свойства воды должны соответствовать нормам в створах, расположенных на расстоянии 1 км выше по течению водотока от ближайшего пункта водопользования (для непроточных водоемов – в радиусе 1 км от ближайшего пункта водопользования).

В рыбохозяйственных водоёмах показатели качества воды не должны превышать установленных нормативов не далее, чем в 500 м ниже по течению от места выпуска сточных вод.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных веществ, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрации минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, концентрации ядовитых и вредных и болезнетворных бактерий.

Для водоемов 1-ой и 2-ой категории установлены ПДК_в. Их установление базируется на подпороговых концентрациях веществ, при которых не наблюдается сколько-нибудь заметного изменения функционального состояния организма, определяемого различными современными методами исследований.

ПДК_р.х.- - это такие концентрации веществ, при которых в водоёме:

1. Не зарегистрированы случаи гибели рыб и кормовых организмов для рыб;

2. Не наблюдается постепенного исчезновения тех или иных видов рыб для жизни которых водоем был ранее пригодным, не заменяются ценные в кормовом отношении организмы на малоценные;

3. В водоеме не отмечаются условия, способные в определенные сезоны или в обозримом будущем привести к гибели рыб, замене ценных видов на малоценные и т.д.

Нормирование воды производится по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ).

ЛПВ – это показатель, соответствующий наибольшему отрицательному влиянию вредных веществ на здоровье человека, на обитателей водоема и на состояние водоема.

При нормировании качества воды водоемов 1-ой и 2-ой категории используют 3 вида ЛПВ:

1. Органолептический. Нормируются вещества и свойства воды, которые оцениваются при помощи наших органов чувств – цвет, вкус, запах, прозрачность, мутность и т.д.

2. Общесанитарный. Оцениваются вещества и свойства воды, влияющие на процессы самоочищения водоемов. Например:

- концентрация взвешенных веществ и их минеральный состав (оценка по приращению их содержания к естественному фону)

- рН и температура воды

- содержание свободного кислорода (должно быть не менее 4 мг/л в пробе, взятой в 12 ч дня)

- БПК – биологическая потребность в кислороде (количество кислорода, необходимое для биологического окисления органических веществ за определенное время, мг О₂/л. БПК₅- за 5 суток, БПК₂₀ – за 20, БПК_полн=БПК₁₀₀)

- ХПК – химическая потребность в кислороде (количество кислорода, необходимое, чтобы химическим путем окислить все восстановители, содержащиеся в воде. Оценивается по окислению веществ 0,2% раствором бихромата калия при кипячении в течении 2-х часов в 50% растворе серной кислоты);

- Коли-индекс –число кишечных палочек в 1 мл воды (для питьевой воды не более 3-х)

3. Санитарно-токсикологический. Нормируются вещества, ядовитые для человека.

При нормировании рыбохозяйственных водоемов используются дополнительно ещё 2 вида ЛПВ:

4. Токсикологический. Нормируются вещества, ядовитые для рыб;

5. Рыбохозяйственный – применяют для таких свойств водной среды, к которым рыбы чувствительнее чем организм человека.

Нормирование производится по наиболее чувствительному для живых организмов или по наиболее вредному воздействию на окружающую среду признаку. Например, если в воде есть фенол, запах которого ощущается при его концентрациях безопасных для человека, то вода считается непригодной из-за запаха. Нормирование при этом осуществляется по органолептическому ЛПВ.

Т.Е. наименьшее из допустимых уровней содержания вещества является лимитирующим и принимается за ПДК вещества.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям нормативов при выполнении следующего соотношения:

, (2.1)

где С_mⁱ – концентрация вещества i-го ЛПВ в расчетном створе водоема;

ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го вещества.

Для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения проверяют выполнение трех, а для водоемов рыбохозяйственного назначения – пяти неравенств. При этом каждое вещество можно учитывать только в одном неравенстве.

Для наиболее распространенных загрязняющих веществ нормативы ПДК даны в приложении.

ИНДЕКС ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ВОДЫ

Для случая загрязнения воды несколькими 3В используется комплексная оценка качества воды в природных водоемах, основанная на расчетах комплексных индексов, так называемых ин­дексов загрязненности воды (ИЗВ).

ИЗВ - это формализованный показатель загрязненности воды, обобщающий более широкую группу натуральных показателей, и используемый для оценки качества воды водных объектов. В отличии оценки по ПДК, оценка по ИЗВ позволяет произвести сравнение качества различных водных объектов между собой.

В гидрохимической практике используется метод оценки качества воды, разработанный в Гидрохимическом институте. Метод позволяет производить однозначную оценку качества воды, основанную на сочетании уровня загрязнения воды по совокупности находящихся в ней ЗВ и частоты их обнаружения.

Суть метода заключается в следующем: для каждого 3В на основе фактических концентра­ций рассчитывают баллы кратности превышения ПДК (К_i) и повторяемости случаев превышения (H_i), а также общий оценочный балл (B_i).

(2.2)

(2.3)

(2.4)

где С_i-концентрация в воде i-го ЗВ, мг/л;

ПДК_i-предельно допустимая концентрация i-го ЗВ, мг/л;

N_ПДКi-число случаев превышения ПДК;

N-общее число анализов.

3агрязняющие вещества, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, определяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ).

Комбинаторный индекс загрязненности воды (ИЗВ) рассчитывается как сумма общих оце­ночных баллов всех учитываемых 3В.

По величине комбинаторного индекса устанавливается класс загрязненности воды (таблица 2.1).

Таблица 2.1

Классификация загрязненности воды водных объектов

Величина комбина­торного индекса за­грязненности воды	Класс загрязненности воды
Условно Чистая	Слабоза- грязненная	Загрязнен- Ная	грязная	Очень грязная
При отсутствии ЛПЗ	<1	1-2	2.1-4	4.1-10	>10
1 ЛПЗ	<0.9	0.9-1.8	1.9-3.6	3.7-9.00	>9.0
2 ЛПЗ	<0.8	0.8-1.6	1.7-3.2	3.3-8.0	>8.0
3 ЛПЗ	<0.7	0.7-1.4	1.5-2.8	2.9-7.0	>7.0
4 ЛПЗ	<0.6	0.6-1.2	1.3-2.4	2.5-6.0	>6.0
5 ЛПЗ	0.5	0.5-1.0	1.1-2.0	2.1-5.0	>5.0

Гигиенические и технические требования к источникам водоснабжения и правила их выбора в интересах здоровья населения регламентируются ГОСТ 2761-84^*.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды централизованных систем питьевого водоснабжения указаны в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.544-96 а также ГН 2.1.5.689-98.