Ogólna jakość wody wody powierzchniowe obiekty na terenie miasta Moskwy spełniają normy ustanowione dla zbiorników wodnych o przeznaczeniu kulturalnym i gospodarczym (z wyjątkiem odcinka rzeki Moskwy poniżej zrzutów ścieków z oczyszczalni Kuryanovskiy).

Konwencjonalnie „pod względem jakości” rzekę Moskwę w granicach miasta można podzielić na trzy charakterystyczne odcinki, są to:

sekcja upstream- jest tradycyjnie najczystszym miejscem w Moskwie, według większości wskaźników jakość wody jest stabilna przez cały rok i bardzo nieznacznie zmienia się wzdłuż rzeki. Średnie roczne stężenia analizowanych wskaźników nie przekraczają ustalonych norm dla kulturowego i domowego użytkowania wody.

wątek centralna część miasta-jeden i najbardziej niestabilny jakościowo. Duża gęstość sieci drogowej, zabudowa urbanistyczna i ogromna liczba odpływów powodują, że jakość wody w rzece jest niestabilna pod względem metali, zawiesiny i produktów ropopochodnych.

Ponadto występują znaczne wahania stężeń analizowanych wskaźników zarówno w ciągu roku, jak i wzdłuż rzeki, co wskazuje na wpływ najbardziej zanieczyszczonych dopływów i odpływów ścieków przemysłowych na tym terenie (ok. 700 – ponad połowa wszystkich odpływów). ). Głównym źródłem zanieczyszczeń na tym obszarze jest spływ powierzchniowy z terenu sieci drogowej oraz zabudowa miejska. Jednak średnie roczne stężenia analizowanych wskaźników nie przekraczają ustalonych norm dla kulturowego i domowego zużycia wody.

sekcja dolna- na tym obszarze największy wpływ na stan ekologiczny rzeki. Moskwę zapewnia oczyszczalnia ścieków Kuryanovskiy (OŚ), po uwolnieniu której w rzece. Moskwa gwałtownie zwiększa koncentrację przede wszystkim pierwiastków biogennych - jonów amonowych, azotynów, fosforanów

Analiza wyników obserwacji w 2012 r. wykazała, że ​​jakość wody w rzece Moskwie pod względem średnich rocznych stężeń analizowanych wskaźników odpowiadała normom ustalonym dla wód o przeznaczeniu kulturalnym i gospodarczym *, z wyjątkiem zawartości zanieczyszczeń organicznych w wodzie. Trudne do rozpuszczenia treści

materia organiczna (ChZT) we wszystkich przekrojach obserwacyjnych była na poziomie RPP

"> MPC k-b. Poziom jonów amonowych w dolnym biegu rzeki Moskwy w granicach miasta przy średnich rocznych stężeniach wynosił 3,97 RPP- maksymalne dopuszczalne stężenie zanieczyszczenia w środowisku - stężenie, które nie ma bezpośredniego ani pośredniego negatywnego wpływu na obecne lub przyszłe pokolenie przez całe życie, nie zmniejsza zdolności do pracy człowieka, nie pogarsza jego samopoczucia i stanu sanitarnego warunki życia. Wartości MPC podano w mg / 3 (l, kg)."> MPC kb.

W niektórych próbkach stwierdzono przekroczenie dopuszczalnej zawartości zanieczyszczeń organicznych (do 2 MPCq-b wg DORSZ

"> ChZT, do 8,5 MPCq-b dla amonu), metale (żelazo do 4,2 MPCq-b, mangan do 1,6 MPCq-b, nikiel do 1,4 MPCq-b, ołów do 1,2 MPCq-b, aluminium do góry do 3,6 MPCq-b, kadm do 5 MPCq-b), produkty naftowe do 5 MPCq-b, a formaldehyd do 4,2 MPCq-b.

W porównaniu z poprzednim 2011 w rzece. Moskwy w granicach miasta odnotowano wzrost zawartości zanieczyszczeń organicznych (wg DORSZ- utlenialność dichromianu, najwyższy stopień utlenienia; wartość charakteryzująca zawartość substancji organicznych i mineralnych w wodzie utlenionej jednym z najsilniejszych utleniaczy chemicznych. W zbiornikach i ciekach wodnych narażonych na silne oddziaływanie działalność gospodarcza osoba, zmiana utlenialności działa jako cecha odzwierciedlająca sposób pobierania ścieków.

"> ChZT i amon).W 2011 roku średnie roczne wartości wskaźnika DORSZ- utlenialność dichromianu, najwyższy stopień utlenienia; wartość charakteryzująca zawartość substancji organicznych i mineralnych w wodzie utlenionej jednym z najsilniejszych utleniaczy chemicznych. W zbiornikach i ciekach wodnych narażonych na silny wpływ działalności gospodarczej człowieka zmiana utlenialności działa jako cecha odzwierciedlająca sposób poboru ścieków”. Przepływ rzeki Moskwy wzrósł z 2,92 MPCk-b w 2011 roku do 3,9 RPP- maksymalne dopuszczalne stężenie substancji zanieczyszczającej w środowisku - stężenie, które przez całe życie nie ma bezpośredniego ani pośredniego negatywnego wpływu na obecne lub przyszłe pokolenie, nie zmniejsza zdolności do pracy człowieka, nie pogarsza jego zdrowotnych i sanitarnych warunków życia . Wartości MPC podano w mg/3 (l, kg)."> MPC k-b w 2012 roku. Wzrost zawartości formaldehydu w wodzie odnotowano również w 2012 roku. W 2012 roku przekroczenie norm odnotowano w czterech przekrojach obserwacyjnych.

Ponadto dla średnich rocznych stężeń żelaza i manganu nie odnotowano przekroczeń norm obserwowanych w 2010 roku, 2009 w 2012 roku oraz w 2011 roku. Również w 2012 r. nie odnotowano przekroczeń norm zużycia wody kulturowej i domowej dla średniorocznego stężenia produktów naftowych (w poprzednim 2011 r. przekroczenia notowano w dwóch punktach obserwacyjnych.

W całym rozpatrywanym okresie jakość wody odpowiadała normom zawartości we wszystkich próbkach chlorków, siarczanów, sodu, suchej pozostałości, azotanów, azotynów, miedzi, cynku, kobaltu, fenoli, anionowych środków powierzchniowo czynnych, siarczków, arsenu, ogółem oraz sześciowartościowy chrom, magnez, selen, fluorki i molibden.

* Do oceny zanieczyszczenia śniegiem zastosowano normy dotyczące zawartości zanieczyszczeń w zbiornikach wód powierzchniowych, ustalone dla zbiorników wodnych kultury i użytku domowego zgodnie z GN 2.1. 5. 1315-03 „Maksymalne dopuszczalne stężenie (MPC) chemikaliów w wodach zbiorników wodnych użytku domowego, pitnego i kulturowego oraz domowego”

Środki podjęte w celu poprawy jakości wód powierzchniowych

Najważniejszym zadaniem z punktu widzenia utrzymania bezpiecznego stanu zbiorników wodnych jest maksymalne możliwe oczyszczanie wszystkich ścieków miejskich.

Do tej pory osiągnęliśmy, że skuteczność oczyszczania np. spływów powierzchniowych z terenów dużych autostrad (MKAD, 3. pierścień transportowy) produktów naftowych w zakładach dokładnego oczyszczania sięga 97%. Wielkość spływu miejskiego (JSC „Mosvodokanal”) w ciągu ostatnich 5 lat zmniejszała się corocznie o 5%. Podejmowane są działania mające na celu odbudowę oczyszczalni miejskiej kanalizacji z przejściem na najlepsze technologie usuwania pierwiastków biogennych.

Corocznie zwraca się coraz większą uwagę na stan sanitarny zlewni. Wzrost efektywności czyszczenia i oczyszczania stref ochrony wód doprowadził do spadku stężenia zawiesin, niektórych metali i produktów naftowych w rzece Moskwa. W centralnej części miasta ich koncentracje są minimalne w ciągu ostatnich pięciu lat obserwacji. W 2012 r. 3 małe rzeki (Nishchenka, Vagankovsky Studenets, Presnya) poprawiły swoją „klasę jakości” - integralny wskaźnik zanieczyszczenia dla agregatu zanieczyszczeń.

Miasto zawsze przywiązywało dużą wagę do działań mających na celu zmniejszenie negatywnego wpływu na akweny, chociaż zgodnie z ustawodawstwem federalnym rzeka Moskwa i jej dopływy należą do własności Federacji Rosyjskiej, a uprawnienia Moskwy jako podmiotu prawa federacji kontroli państwa i nadzoru nad ich stanem są ograniczone. Dwa państwowe programy miasta Moskwy - Rozwój przemysłu rekreacyjnego i turystycznego oraz Rozwój infrastruktury komunalnej i inżynieryjnej - przewidują działania na rzecz modernizacji miejskich oczyszczalni ścieków, przebudowy ponad 500 km sieci kanalizacyjnych i odwadniających, budowy 14 oczyszczalni wód opadowych instalacje dla budynków mieszkalnych i rekultywacji zbiorników wodnych miasta Moskwa (29 zbiorników wodnych) i odcinków małych rzek. Docelowymi wskaźnikami programów są wzrost udziału ścieków z kanalizacji bytowych oczyszczonych do wartości normatywnych z 80 do 100%, wzrost udziału ścieków z kanalizacji deszczowej oczyszczonych do wartości normatywnych w sumie ilość ścieków z kanalizacji deszczowej z 55 do 75%, wzrost powierzchni miasta wyposażonej w sieci odwadniające z 89,4 do 91,6%, spadek zanieczyszczenia spływów powierzchniowych produktami ropopochodnymi i zawiesiną o 25% i 17% , odpowiednio.

Priorytetowymi zadaniami poprawy jakości są:

1. Zmniejszenie zanieczyszczenia rzeki Moskwy w centralnej części miasta metalami i produktami naftowymi;

2. Zmniejszenie zanieczyszczenia rzeki Moskwy materią organiczną przy wyjściu z miasta;

3. Poprawa jakości wody w małych rzekach (gorsza niż w rzece Moskwa ze względu na antropogeniczne przekształcenia większości dopływów, uwięzienie ich w kolektorze, zakłócenie naturalnego ekosystemu i zmniejszenie procesów samooczyszczania cieki wodne).

O pierwszym problemie

Głównym działaniem jest poprawa efektywności utrzymania sanitarnego i sprzątania terenu. To jest systematyczna praca. Efekty są widoczne: nastąpiło zmniejszenie zanieczyszczenia rzeki Moskwy produktami naftowymi i niektórymi metalami (żelazo, mangan). W ciągu ostatnich pięciu lat obserwacji średnie roczne stężenie produktów naftowych w 2012 roku w centralnej części miasta stało się minimum.

Pierwsza połowa 2013 roku potwierdza dodatnią dynamikę zawartości produktów naftowych i metali w rzece Moskwie w centralnej części miasta.

O drugim problemie

Zrzut ścieków z komunalnych oczyszczalni ścieków prowadzi do wzrostu stężeń pierwiastków biogennych (amonu, azotynów, fosforanów) w dolnym biegu rzeki Moskwy. Według danych z minionego 2012 roku średnie roczne stężenie amonu na wyjściu z miasta wynosiło 3,5 RPP- maksymalne dopuszczalne stężenie substancji zanieczyszczającej w środowisku - stężenie, które przez całe życie nie ma bezpośredniego ani pośredniego negatywnego wpływu na obecne lub przyszłe pokolenie, nie zmniejsza zdolności do pracy człowieka, nie pogarsza jego zdrowotnych i sanitarnych warunków życia . Wartości MPC podane są w mg / 3 (l, kg).

"> RPP k-b.

Aby poprawić jakość oczyszczania ścieków i udoskonalić technologię usuwania pierwiastków biogennych, Mosvodokanal podejmuje działania mające na celu odbudowę oczyszczalni przy użyciu nowoczesnych technologii usuwania azotu i fosforu oraz wprowadzenie systemów dezynfekcji w ultrafiolecie.

Kompleksowa przebudowa oczyszczalni znacznie poprawi stan ekologiczny głównego cieku wodnego miasta – rzeki Moskwy.

O trzecim problemie

Małe rzeki - dopływy rzeki Moskwy tradycyjnie charakteryzują się niższą jakością wody, ze względu na ich uwięzienie w kolektorze, zmniejszenie intensywności procesów samooczyszczania i zaburzenie ekosystemu.

Analiza wyników obserwacji w 2012 roku wskazuje na poprawę jakości wody w większości dopływów rzeki. Moskwa (ze względu na wysokiej jakości i terminowe czyszczenie sanitarne terytorium). W porównaniu z poprzednim rokiem 2011 wzrost klasy jakości odnotowano dla rzek Nieglinka (CAO), Niszczenka (SEAD) i potok Vagankovsky studenets (CAO).

Średnie roczne stężenie żelaza i manganu w ujściach większości małych rzek po raz pierwszy w ostatnich pięciu latach obserwacji odpowiadało normom kulturowego i domowego zużycia wody.

Problemy jednak nadal pozostają: w minionym okresie 2013 roku w małych rzekach odnotowano rozbieżność z normami zawartości takich metali jak ołów, kadm, odnotowano podwyższoną zawartość zanieczyszczeń organicznych i zawiesiny.

10. Novikov Yu.V., Plitman S.I., Lastoczkina K.S. i inne Ocena jakości wody za pomocą złożonych wskaźników // Higiena i warunki sanitarne. 1987. Nr 10. S. 7-11.

11. Przewodnik po metodach analizy hydrobiologicznej wód powierzchniowych i osadów dennych / Wyd. V.A. Abakumow. L.: Gidrometeoizdat, 1983,239 s.

12. Shlychkov A.P., Zhdanova G.N., Yakovleva O.G. Wykorzystanie współczynnika odpływu zanieczyszczeń do oceny stanu rzek // Monitoring. 1996. nr 2.

Otrzymano 05.03.05.

Przegląd metod kompleksowej oceny jakości wód powierzchniowych

Dokonano przeglądu metod kompleksowej oceny jakości wód powierzchniowych. Rozważa się możliwość wykorzystania niektórych z nich do oceny jakości obiektów wodnych Udmurcji.

Gagarina Olga Wiaczesławowna Udmurcki Uniwersytet Państwowy 426034, Rosja, Iżewsk, ul. Uniwersytecka, 1 (budynek 4)

E-mail: [e-mail chroniony] ru

źródło zaopatrzenia w wodę pitną, charakteryzujące się reżimem niskoprzepływowym i podlegające procesom eutrofizacji, konieczna jest ocena jakości wody, łącząca wskaźniki hydrochemiczne, bakteriologiczne i hydrobiologiczne. W tym przypadku preferujemy metody z pierwszej grupy.

Między innymi ocena jakości wód powierzchniowych zależy również od celów badania. Jeśli chcemy uzyskać przybliżony obraz zanieczyszczenia chemicznego wody naturalne, to naprawdę wystarczy nam ocena jakości wody za pomocą WPI. Jeśli mamy do czynienia z celem scharakteryzowania zbiornika wodnego jako ekosystemu, to same cechy hydrochemiczne nie wystarczą, konieczne jest wprowadzenie wskaźników hydrobiologicznych.

Podsumowując, warto zauważyć, że zastosowanie dowolnej wybranej kompleksowej oceny jakości wód w każdym konkretnym przypadku wymaga dodatkowych badań w celu pełniejszego opracowania praktycznego i uniwersalnego systemu oceny jakości wód naturalnych.

BIBLIOGRAFIA

1. Biełogurow wiceprezes, Lozansky VR, Pesina S.A. Zastosowanie uogólnionych wskaźników do oceny zanieczyszczenia zbiorników wodnych // Kompleksowa ocena jakości wód powierzchniowych. L., 1984. S. 33-43.

2. Bylinkina A.A., Drachev S.M., Itskova A.I. O metodach graficznego przedstawiania danych analitycznych o stanie zbiorników wodnych // Materiały 16. hydrochemii. spotkanie. Nowoczerkask, 1962. S. 8 - 15.

3. Tymczasowe wytyczne do kompleksowej oceny jakości wód powierzchniowych i morskich. Zatwierdzony. Państwowy Komitet Hydrometu ZSRR 22.09.1986 r.

4. Nr 250-1163. M., 1986,5 s.

5. Gurariy VI, Shine A.S. Kompleksowa ocena jakości wód // Problemy ochrony wód. Charków, 1975. Wydanie 6. s. 143-150.

6. Drachev S.M. Zwalczanie zanieczyszczenia rzek, jezior, zbiorników ściekami przemysłowymi i bytowymi. M .; L.: Nauka, 1964.274 s.

7. Emelyanova V.P., Danilova G.N., Kolesnikova T.Kh. Ocena jakości wód powierzchniowych gruntów za pomocą wskaźników hydrochemicznych // Materiały hydrochemiczne. L.: Gidrometeoizdat, 1983. T.88. s. 119-129.

8. Zhukinsky VN, Oksiyuk OP, Oleinik GN, Kosheleva SI. Kryteria kompleksowej oceny jakości wód powierzchniowych słodkich // Samooczyszczanie i bioindykacja zanieczyszczonych wód. Moskwa: Nauka, 1980.S. 57 - 63.

9. Podstawy metodologiczne oceny wpływu antropogenicznego na jakość wód powierzchniowych / Wyd. AV Karausheva. L.: Gidrometeoizdat, 1981.175 s.

W zależności od wartości złożonych szacunków W autorzy proponują 4 poziomy zanieczyszczenia zbiorników wodnych (patrz Tabela 4).

Tabela 4

Stopień zanieczyszczenia zbiorników wodnych w zależności od wartości wskaźników złożonych W, obliczonych według granicznych znaków zagrożenia

Poziom zanieczyszczenia Kryterium zanieczyszczenia na podstawie wartości złożonych ocen

Organoleptyczny W) Reżim sanitarny TO Sanitarno-toksykologiczny ^ st) Utrzymanie epidemiologiczne

Ważny 1 1 1 1

Umiarkowane 1,0 - 1,5 1,0 - 3,0 1,0 - 3,0 1,0 - 10,0

Wysoki, 0 2, 1, 5 3,0 - 6,0 3,0 - 10,0 10,0 - 100,0

Bardzo wysoka> 2,0> 6,0> 10,0> 100,0

Zaletą tej techniki jest nie tylko pełniejsze rozliczanie hydrochemicznych wskaźników jakości wody, ale także fakt, że w przeciwieństwie do powyższych wskaźników WPI i KIZ, w tym przypadku brane są również pod uwagę wskaźniki bakteriologiczne. Jest to szczególnie ważne w przypadku zbiorników do picia i rekreacji. Jednak przy ocenie jakości wody tą metodą zwracają uwagę dwie kwestie: po pierwsze, nie ma jasnej definicji priorytetowych wskaźników skażenia mikrobiologicznego. Najprawdopodobniej w przypadku zbiorników będących źródłem zaopatrzenia w wodę pitną, takich jak staw Iżewsk, można zaproponować jako takie: liczbę termotolerancyjnych bakterii z grupy coli, liczbę colifagów, obecność patogenów infekcji jelitowych. Każdy z tych wskaźników sam może pełnić rolę kryterium epidemiologicznego. Po drugie, autorzy proponują tylko 4 gradacje poziomu zanieczyszczenia, co nie zawsze jest wystarczające przy pracy ze zbiornikami wodnymi (lub ich odcinkami) o różnym stopniu obciążenia antropogenicznego.

Podsumowując, chciałbym podkreślić, że przy opracowywaniu złożonych wskaźników jakości wody należy wyjść z osobliwości reżimu hydrologicznego, klimatycznego, warunków glebowych zlewni, a także rodzaju zużycia wody. Tak więc dla zbiornika Iżewsk, który jest

klasa jakości wody. Powstaje więc niezrozumiała sytuacja - albo do obliczeń wprowadzamy wszystkie wskaźniki hydrochemiczne, dla których istnieją analizy wody, albo tylko 5-6 szczególnie "obolałych" dla danego zbiornika.

Praktyczne doświadczenie pokazuje, że tak subiektywny czynnik, jak ilość składników użytych do oceny jakości wody, może mieć wpływ na wynik. W przypadku akwenów doświadczających znacznego wpływu antropogenicznego, wraz z wprowadzeniem większej ilości składników do obliczeń CIP, klasa jakości wody pogarsza się.

Naszym zdaniem bardziej poprawne podejście do oceny jakości wody, które pozwoliłoby uniknąć subiektywizmu, sprowadza się do metod, w których w obliczeniach biorą udział wskaźniki obowiązkowe, łączone w grupy według wskaźnika ograniczającego zagrożenia (LPI). Jedną z nich jest metoda oceny jakości wody autorstwa Yu.V. Novikova i in., którzy proponują obliczenie kompleksowej oceny poziomu zanieczyszczenia dla każdego ograniczającego znaku zagrożenia. W tym przypadku stosuje się cztery kryteria szkodliwości, dla których powstaje pewna grupa substancji i określone wskaźniki jakości wody:

Kryterium reżimu sanitarnego (Wc) z uwzględnieniem rozpuszczonego tlenu, BZT5, ChZT i zanieczyszczenia specyficznego, znormalizowanego przez wpływ na reżim sanitarny;

Kryterium właściwości organoleptycznych (^ f), biorąc pod uwagę zapach, substancje zawieszone, ChZT i specyficzne zanieczyszczenia, znormalizowane organoleptycznym znakiem szkodliwości;

Kryterium zagrożenia zanieczyszczeniami sanitarno-toksykologicznymi (Wcm): uwzględnia ChZT i zanieczyszczenia specyficzne, standaryzowane według kryterium sanitarno-toksykologicznego;

Kryterium epidemiologiczne (W,), uwzględniające niebezpieczeństwo skażenia mikrobiologicznego.

Te same wskaźniki można jednocześnie zaliczyć do kilku grup. Złożona ocena jest obliczana oddzielnie dla każdego ograniczającego znaku zagrożenia (LPV) Wc, W, / ,. Wcm i W, według wzoru

W = 1 + ^ ---------------

gdzie W jest kompleksową oceną poziomu zanieczyszczenia wody dla danej LPV, i jest liczbą wskaźników użytych w obliczeniach; N to standardowa wartość pojedynczego wskaźnika (najczęściej N = MPCg). Jeśli 6 ja< 1, то есть концентрация менее нормативной, то принимается 6 i = 1.

Tabela 3

Klasyfikacja jakości wody w ciekach według wartości kombinatorycznego wskaźnika zanieczyszczenia

Klasa jakości Kategoria klasy jakości Charakterystyka stanu zanieczyszczenia Wartość kombinatorycznego wskaźnika zanieczyszczenia (CPI)

z wyłączeniem liczby wskaźników ograniczających zanieczyszczenie (LPI), z uwzględnieniem liczby wskaźników ograniczających zanieczyszczenie

1 LPZ (k = 0,9) 2 LPZ (k = 0,8) 3 LPZ (k = 0,7) 4 LPZ (k = 0,6) 5 LPZ (k = 0,5)

Lekko skażony

II - zanieczyszczony (1n; 2n] (0,9n; 1, Bn] (0, Bn; 1,6n] (0,7n; 1,4n] (0,6n; 1,2n) (0,5n; 1,0n]

III brudny (2n; 4n] (1, Bn; 3.6n] (1,6n; 3,2n (1,4n; 2, Bn) (1,2n; 2,4n] (1,0n; 1,5n )

III a brudny (2n; 3n] (1, Bn; 2.7n] (1,6n; 2,4n] (1,4n; 2,1n] (1,2n; 1, Bn) (1,0n; 1,5n)

III b brudne (3n; 4n] (2.7n; 3.6n] (2,4n; 3.2n] (2,1n; 2, Bn) (1, Bn; 2.4n] (1.5n; 2 , 0n)

IV bardzo brudna (4n; 11n] (3,6n; 9,9n] (3,2n; B, Bn) (2, Bn; 7,7n] (2,4n; 6,6n] (2,0n; 5 , 5n)

IV a bardzo brudna (4n; 6n] (3,6n; 5,4n] (3,2n; 4, Bn) (2, Bn; 4,2n] (2,4n; 3,6n] (2,0n; 3,0n)

IV b jest bardzo brudna (6n; 8n] (5,4n; 7,2n] (4, Bn; 6,4n] (4,2n; 5,6n) (3,6n; 4, Bn] (3,0n; 4,0n)

IV – bardzo brudne (8n; 10n] (7,2n; 9,0n] (6,4n; B, 0n) (5,6n; 7,0n] (4,8n; 6,0n) (4,0n; 5,0n]

IV d bardzo brudna (10n; 11n] (9,0n; 9,9n] (B, 0n; B, Bn] (7,0n; 7,7n) (6,0n; 6,6n] (5,0n; 5,5n)

Następnie dokonuje się sumowania uogólnionych punktów oceny wszystkich określonych w sekcji zanieczyszczeń. Ponieważ uwzględnia to różne kombinacje stężeń zanieczyszczeń w warunkach ich jednoczesnej obecności, V.P. Emelyanova i współautorzy nazwali ten złożony wskaźnik kombinatorycznym wskaźnikiem zanieczyszczenia.

W zależności od wartości kombinatorycznego wskaźnika zanieczyszczenia i liczby składników jakości wody uwzględnionych w ocenie, woda jest przypisywana do tej lub innej klasy jakości. Istnieją cztery klasy jakości wody: lekko zanieczyszczona, zanieczyszczona, brudna, bardzo brudna. Ponieważ trzecia i czwarta klasa jakości wód charakteryzują się szerszymi niż pierwsza i druga klasą, w ten sam sposób oceniane są przedziały wahań wartości KIZ oraz istotnie różne zanieczyszczenia wód, przynależne do tej samej klasy, autorzy wprowadzają kategorie jakości do tych klas (tab. 3).

Składniki, dla których wartość całkowitego szacowanego wyniku jest większa lub równa 11, są przydzielane jako limitujące wskaźniki zanieczyszczenia (LPI).

W przypadkach, gdy woda jest bardzo mocno zanieczyszczona jedną lub kilkoma substancjami, ale ma zadowalające właściwości dla reszty, podczas odbioru KIZ wysokie wartości niektórych wskaźników są wygładzane ze względu na niskie wartości innych wskaźników. Aby to wyeliminować, w gradacji jakości wprowadza się współczynnik bezpieczeństwa k, który celowo zaniża ilościowe wyrażenia gradacji jakości w zależności od liczby ograniczających wskaźników zanieczyszczenia i zmniejsza się wraz ze wzrostem liczby tych ostatnich (od 1 w przypadku braku LPZ do 0,5 przy 5 LPZ). Tak więc, w obecności ograniczających wskaźników zanieczyszczenia w wodzie jednolitej części wód, określa się klasę jakości wody z uwzględnieniem współczynnika bezpieczeństwa. Jeżeli w wodzie znajduje się więcej niż pięć stref LPZ lub jeśli wartość CIE jest wyższa niż 11 p, wodę określa się jako „niedopuszczalnie brudną” i uważa się, że wykracza poza proponowaną klasyfikację.

Tak więc przy obliczaniu KIZ w porównaniu z WPI oprócz częstotliwości przekroczenia RPP brana jest również pod uwagę częstotliwość przekroczenia RPP. To bardzo ważne uzupełnienie, choć komplikuje ocenę jakości wody (przy prostocie obliczeń wymagana jest znaczna obróbka materiału), ale sprawia, że ​​koncepcja zanieczyszczenia akwenu jest logicznie zupełna.

Jednak, jak wspomniano powyżej, autorzy tej metody nie ograniczają liczby składników biorących udział w obliczaniu KIZ. Chociaż, jak pokazuje doświadczenie praktyczne, przy ocenie jakości wody w zbiornikach wodnych podlegających dużemu obciążeniu antropogenicznemu (rzeki i zbiorniki wodne na terenie miasta), im więcej składników jest zaangażowanych w obliczenie CIE, tym gorzej

następująca metoda oceny jakości wody za pomocą kombinatorycznego wskaźnika zanieczyszczenia (dalej - KIZ), zaproponowana przez V.P. Emelyanova i in.

Definicja KIZ odbywa się według następującego wzoru:

gdzie H jest uogólnionym wynikiem szacunkowym.

Obliczanie KIZ odbywa się w kilku etapach. Najpierw ustala się miarę stabilności zanieczyszczenia (według częstości występowania przekroczeń MPC):

gdzie H jest częstotliwością występowania przekroczenia MPC dla I składnika; NPdK - liczba wyników analiz, w których zawartość I składnika przekracza jego maksymalne dopuszczalne stężenie; N to całkowita liczba wyników analizy dla -tego składnika.

Na podstawie powtarzalności można wyróżnić jakościowe cechy zanieczyszczeń, którym następnie przyznawane są ilościowe wyrażenia w punktach.

Drugi etap ustalania poziomu zanieczyszczenia polega na określeniu wielokrotności przekroczeń MPC

gdzie K jest częstotliwością przekraczania maksymalnego dopuszczalnego stężenia dla i-tego składnika; С, - stężenie i-tego składnika w wodzie zbiornika wodnego, mg / l; SPdK - maksymalne dopuszczalne stężenie i-tego składnika, mg/l.

Analizując zanieczyszczenie wód jednolitych części wód przez częstość przekraczania norm przez poszczególne zanieczyszczenia, podkreśla się jakościowe cechy zanieczyszczenia, którym przyporządkowano ilościowe wyrażenia gradacji w punktach.

Łącząc pierwszy i drugi etap klasyfikacji wód dla każdego z rozważanych składników otrzymujemy uogólnioną charakterystykę zanieczyszczeń, warunkowo odpowiadającą stopniowi ich wpływu na jakość wody przez określony czas. Jakościowym cechom uogólnionym przypisano uogólnione oceny szacunkowe B, otrzymane jako iloczyn ocen dla cech indywidualnych.

Tabela 2

Klasy jakości wody w zależności od wartości wskaźnika zanieczyszczenia

Wartości WPI Waters Klasy jakości wody

Bardzo czyste do 0,2 I

netto 0,2-1,0 II

Średnio zanieczyszczone 1,0-2,0 III

Zanieczyszczony 2.0-4.0 IV

Brudne 4,0-6,0 V

Bardzo brudna 6,0-10,0 VI

Bardzo brudna> 10,0 VII

Jeśli chodzi o ostatni warunek, chciałbym zwrócić uwagę na następujące. W połowie lat 90. AP Shlychkov i wsp. Zaproponowali WPI z uwzględnieniem zawartości wody (dalej – WPI*). WPI* oblicza się według wzoru:

Fakt X „™ 4 * X-”

IZV * = IZV K = - £

Licznikiem w tym wyrażeniu jest obserwowany odpływ składników, które mają główny wkład w zanieczyszczenie, a mianownikiem jego maksymalny dopuszczalny odpływ w roku średniej zawartości wody. A jeśli zanieczyszczenie regulowanych systemów rzecznych (na przykład rzeka Iż) można scharakteryzować za pomocą WPI, to na rzekach charakteryzujących się stałym określaniem kosztów należy skorygować obliczenie stopnia zanieczyszczenia zbiornika wodnego na rok zawartość wody w danym roku. Z obserwacji wynika, że ​​na rzekach będących pod głównym wpływem niezorganizowanych źródeł zanieczyszczeń zlokalizowanych w zlewni, w latach i porach roku (wiosna) wezbrań WPI* po prostu przewyższa WPI. Odmienny obraz jest typowy dla rzek otrzymujących zorganizowane zrzuty ścieków lub zanieczyszczonych dopływów (dla których ponownie głównym źródłem zanieczyszczeń jest zorganizowane odprowadzanie ścieków). W tym przypadku WPI * w latach wezbrań jest przeciwnie, niższy niż WPI. Tłumaczy się to najlepszym rozrzedzeniem zanieczyszczeń ze stałych źródeł zanieczyszczeń w zorganizowany sposób.

Wyraźną zaletą WPI jest szybkość obliczeń, dzięki czemu ten wskaźnik jest jednym z najczęstszych. Jednak w oparciu wyłącznie o wskaźniki hydrochemiczne może służyć do przybliżonej oceny aktualnego stanu akwenu, a także

Jednak w obecnej wersji SanPiN 2.1.5.980-00 taka klasyfikacja higieniczna nie jest już dostępna.

Drugą grupę metod oceny jakości wody stanowią metody oparte na wykorzystaniu uogólnionych charakterystyk liczbowych – złożonych wskaźników jakości wody. Jednym z najczęściej stosowanych w systemie oceny jakości wód powierzchniowych jest hydrochemiczny wskaźnik zanieczyszczenia wód (WPI), ustalany przez Państwowy Komitet ds. Hydrometrii ZSRR. Wskaźnik ten przedstawia średni udział przekroczeń RPP dla ściśle ograniczonej liczby poszczególnych składników (z reguły jest ich 6):

gdzie C to stężenie składnika (w niektórych przypadkach wartość parametru fizykochemicznego); n to liczba wskaźników użytych do obliczenia wskaźnika, n = 6; MPC - ustalona wartość standardu dla

odpowiedni rodzaj akwenu.

Tak więc WPI jest obliczany jako średnia z 6 wskaźników: O2, BZT5 i czterech zanieczyszczeń, najczęściej przekraczających MPC. Wynika to z faktu, że zanieczyszczenie akwenu może być spowodowane nadmiarem MPC przez jedną lub dwie substancje, podczas gdy zawartość innych jest w porównaniu z nimi nieznaczna, a w wyniku uśrednienia otrzymujemy niedoszacowane wartości WPI. Aby wyeliminować ten niedobór, należy wziąć pod uwagę priorytetowe zanieczyszczenia zbiorników wodnych. W przypadku zbiorników wodnych Udmurtii są one reprezentowane przez zawartość materii organicznej, całkowitego żelaza, azotu amonowego, produktów naftowych, miedzi, cynku. Jednym ze stałych wskaźników przy obliczaniu WPI jest zawartość rozpuszczonego tlenu. Jest on znormalizowany dokładnie odwrotnie: zamiast stosunku C / MPCg zastępuje się odwrotność. W zależności od wartości WPI odcinki akwenów podzielone są na klasy (tab. 2).

Jednocześnie stawia się wymóg porównywania wskaźników zanieczyszczenia wód dla akwenów tej samej prowincji biogeochemicznej i podobnego typu, dla tego samego cieku (wzdłuż biegu, w czasie itp.), a także pod uwagę faktyczną zawartość wody w bieżącym roku.

Biomasa fitoplanktonu jest strukturalnym wskaźnikiem hydrobiologicznym; przy wartości 5,0 g/m3 fitoplankton przyczynia się do samooczyszczania wód; wyższe wartości są typowe dla masowego rozwoju fitoplanktonu („rozkwitu” wody), czego konsekwencją jest pogorszenie stanu sanitarno-biologicznego i jakości wody.

Fitomasa glonów nitkowatych daje wyobrażenie o rzeczywistej i potencjalnej możliwości pogorszenia jakości wody, ponieważ rozkład fitomasy glonów nitkowatych jest przyczyną zanieczyszczenia wody materią organiczną, wzrostu liczby bakterii. Szacuje się ją według wartości dla całego obszaru, na którym rozwijają się te glony.

Wskaźnik samooczyszczania/samozanieczyszczenia (L/Y). Stosunek produkcji brutto do całkowitego zniszczenia planktonu dziennie jest funkcjonalnym wskaźnikiem hydrobiologicznym. Niskie wartości indeksu (mniej niż 1) wskazują na nadwyżkę zużycia tlenu nad jego produkcją, w wyniku czego powstaje niekorzystny dla przetwarzania zanieczyszczeń reżim tlenowy. Wartości powyżej jedności charakteryzują intensywne utlenianie materii organicznej. Jednocześnie, przy regularnej nadwyżce produkcji nad zniszczeniem (L/R>1), dochodzi do zanieczyszczenia biologicznego z powodu pierwotnej wytworzonej resztkowej materii organicznej.

Aby zidentyfikować wpływ ścieków przemysłowych i domowych na jakość wody w zbiornikach wodnych, V.N. Zhukinsky i wsp. uwzględnili schemat wskaźnika biotycznego do oceny jakości wody, przyjęty w Anglii. "Duża

zalety tych ostatnich to: połączone rozliczanie gatunków

różnorodność organizmów, przekształcenie cech jakościowych w ilościowe (punkty lub wskaźniki), wrażliwość na zanieczyszczenia niewiadomego pochodzenia oraz łatwość użytkowania; wadą jest ograniczenie taksonów wskaźnikowych... W związku z tym w proponowanym systemie kolumna „Taksony wskaźnikowe” nie jest wypełniona. Stosując tę ​​ocenę jakości wody w odniesieniu do stawu Iżewsk należy dobrać taksony wskaźnikowe specyficzne dla danego zbiornika, co jednak stanowi sferę działalności hydrobiologów i wymaga szczególnego rozpatrzenia.

Dość udaną próbę klasyfikacji wody według stopnia zanieczyszczenia zbiorników wodnych do celów domowych, pitnych i rekreacyjnych podjęto również na poziomie dokumentów regulacyjnych. Tak więc w SanPiN 4630-88 podano higieniczną klasyfikację zbiorników wodnych.

zintegrowaną ocenę jakości wód w zbiornikach oraz ich uzupełnienie, poszerzając tym samym zakres oceny jakości wód. Jednym z najbardziej udanych w tej dziedzinie jest opracowanie kompleksowej oceny jakości wody powierzchniowej słodkiej (wersja wczesna), zaproponowanej przez V.N. Zhukinsky i in. Ocenia stopień zanieczyszczenia zbiornika, biorąc pod uwagę eutrofizację zbiorników, co jest ważne dla zbiornika Iżewsk. W tej klasyfikacji obok hydrochemicznych wskaźników jakości wody (pH, amonu, azotu azotanowego, fosforanów, procentu nasycenia wody tlenem rozpuszczonym, utlenialności nadmanganianowej i dwuchromianowej, BZT5) stosowane są również wskaźniki bakteriologiczne: biomasa

fitoplankton i glony nitkowate, wskaźnik samooczyszczania. Zastanówmy się nad charakterystyką tych ważnych wskaźników.

Tabela 1

Układ współczynników do wyprowadzenia całkowitej wartości wskaźnika

Nazwa wskaźnika Stopień zanieczyszczenia

Bardzo czysty Czysty Umiarkowanie brudny Brudny Brudny Bardzo brudny

Azot amonowy 0 і 3 6 12 15

BZT5 i substancje toksyczne 0 і 5 8 12 15

Całkowita radioaktywność 0 і 3 5 15 25

Miano Escherichia coli 0 2 4 10 15 30

Zapach 0 і 2 8 10 20

Wygląd 0 do 2 6 8 10

Średni całkowity współczynnik zanieczyszczenia 0-1 2 3-4 5-7 8-10> 10

niektóre metale ciężkie (mangan, chrom), produkty naftowe, azot amonowy, fosforany, BZT5, indeks coli, zapach wody.

Tym samym autorzy powyższej klasyfikacji jakości wód zidentyfikowali te wskaźniki, które ich zdaniem powinny być najczęściej wykorzystywane w badaniu jednolitych części wód. Wskaźniki te są bardzo potrzebne (można nawet powiedzieć niezbędne) do scharakteryzowania stanu sanitarnego wód w Udmurtii, zwłaszcza tych położonych na terenach wiejskich, gdzie głównymi źródłami zanieczyszczeń są albo źródła niezorganizowane - spływy powierzchniowe z obiektów inwentarskich i ze wsi lub zorganizowane - usuwanie nieoczyszczonych ścieków domowych do zbiorników wodnych.

Bardzo ważnym wskaźnikiem stanu sanitarnego zbiorników wodnych jest zawartość substancji toksycznych. „Jako wskaźnik stopnia zanieczyszczenia zbiorników wodnych zawartością substancji toksycznych można przyjąć stosunek ilości substancji toksycznych stwierdzonych analitycznie do dopuszczalnych stężeń, zgodnie z obowiązującymi normami”.

Niestety S.M. Drachev nie precyzuje, jakie substancje toksyczne mogą pełnić rolę orientacyjną, najprawdopodobniej te, dla których notuje się częstsze przekroczenie norm sanitarno-higienicznych. W odniesieniu do zbiorników wodnych naszej republiki może to być zawartość całkowitego żelaza, miedzi, cynku, chromu.

Każdy ze wskaźników jest nadawany przez autorów tej metody priorytetowo – cyfrową wartością odpowiadającą wadze i znaczeniu tego czynnika. Jeżeli według różnych wskaźników klasyfikacja zbiornika jest niejednoznaczna (ten sam stan wód według różnych wskaźników można przypisać różnym klasom jakościowym, co jest wadą tych metod), to konieczne jest obliczenie ogólnego wskaźnika zanieczyszczenia według uśrednianie wartości liczbowych priorytetów warunkowych. Współczynniki do obliczenia wskaźnika całkowitego i grupowania zbiorników według sumy znaków podano w tabeli. jeden.

Pomimo tego, że za pomocą tej klasyfikacji staraliśmy się ocenić stan sanitarny wód w zbiornikach (choć nie mówimy o kompleksowej ocenie jakości wody), nie można nie przyznać, że wybór wskaźników priorytetowych był udany: E miano coli, zapach, BZT5, azot amonowy i wygląd zbiornika w miejscu pobrania próbki (według stopnia zanieczyszczenia olejem). Naturalnie prawie pół wieku po pojawieniu się tej klasyfikacji poszerzyła się wiedza w tym zakresie oraz techniczne środki monitorowania jakości wód. Dlatego wszystkie wymienione wskaźniki mogą być traktowane jedynie jako podstawa rozwoju

przyjęty w międzynarodowej normie jakości wody pitnej (1958). Ten ostatni wskaźnik to stosunek liczby organizmów jednokomórkowych niezawierających chlorofilu (B) do całkowitej liczby organizmów, w tym zawierających chlorofil (A), wyrażony w procentach: BPZ = 100*B/(A+B); wskaźniki organoleptyczne (przezroczystość, zawartość zawiesiny, zapach wody, wygląd powierzchni wody).

wskaźnik można przyjąć jako całkowitą ^ -aktywność, ponieważ w odniesieniu do tej definicji istnieje największa ilość materiałów analitycznych ”.

Jako główne wskaźniki AA Bylinkina i wsp. zarekomendowali pięć wskaźników: miano E. coli, zapach, BZT5, azot amonowy oraz wygląd zbiornika w miejscu poboru próbek (według stopnia zanieczyszczenia olejami).

W dalszej kolejności w literaturze pojawiło się wiele propozycji wyboru głównych wskaźników oceny jakości wody. Niektórzy autorzy sugerowali wykorzystanie wszystkich wskaźników, dla których powołano RPP. Inni używali w swoich obliczeniach ograniczonej liczby wskaźników (średnio 9-16).

Idealnie byłoby użyć wszystkich metryk, ale nie jest to możliwe w prawdziwym świecie. Konieczne jest wybranie wskaźników do obowiązkowej obserwacji. Prawie wszyscy autorzy, z niewielkimi różnicami, są zgodni co do następującej grupy: zawiesiny, rozpuszczone

tlen, biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT), pH, coli-index, No.+, NO^, chlorki, siarczany.

Propozycje kompleksowej oceny jakości wód w oparciu o takie skrócenie listy (lub którejkolwiek z jej rozszerzonych wersji) opierają się na zastosowaniu zasady reprezentatywności, zgodnie z którą zanieczyszczenia dzieli się na dwie grupy: reprezentatywne i tła. Pierwsza grupa jest określana systematycznie, druga jest stosunkowo rzadka. Zanieczyszczenia są specjalnie dobierane jako reprezentatywne, których stężenia w oparciu o lokalne warunki mogą znacznie przekroczyć MPC. Substancje z grupy obowiązkowej są traktowane jako tło (może być ich 15-20). Na przykład w przypadku zbiornika Iżewsk, znajdującego się na terenie miasta i odbierającego ścieki przemysłowe i domowe, a także spływ powierzchniowy z miasta, przedstawiciel powinien obejmować związki

UKD 504.4.054 O.V. Gagarin

PRZEGLĄD METOD ZINTEGROWANEJ OCENY JAKOŚCI WÓD POWIERZCHNIOWYCH

Przedstawiono przegląd metod zintegrowanej oceny jakości wód powierzchniowych. Rozważa się możliwość wykorzystania niektórych z nich do oceny jakości zbiorników wodnych w Udmurtii.

Słowa kluczowe: jakość wody, ocena jakości wody, wskaźniki jakości wody, klasy jakości wody.

Istniejące metody kompleksowej oceny zanieczyszczenia wód powierzchniowych dzielą się zasadniczo na dwie grupy: pierwsza obejmuje metody umożliwiające ocenę jakości wody za pomocą kombinacji wskaźników hydrochemicznych, hydrofizycznych, hydrobiologicznych, mikrobiologicznych; do drugiej grupy - metody związane z obliczaniem złożonych wskaźników zanieczyszczenia wód.

W pierwszym przypadku jakość wody dzieli się na klasy o różnym stopniu zanieczyszczenia. Ta metoda oceny stanu zbiorników wodnych ma długą historię. W 1912 roku w Anglii podobną klasyfikację zaproponowała Królewska Komisja Ścieków. To prawda, że ​​używano wtedy głównie wskaźników chemicznych. Według zewnętrznych oznak zanieczyszczenia zbiorniki wodne podzielono na sześć grup: bardzo czyste, czyste, dość czyste, stosunkowo czyste, wątpliwe i złe. W tym czasie jako wskaźniki przyjęto BZT5, utlenialność, azot amonowy, albuminowy i azotanowy, zawiesinę stałą, jon chloru i rozpuszczony tlen. Ponadto wzięliśmy pod uwagę zapach, zmętnienie wody, obecność lub brak ryb, charakter roślinności wodnej. Największą wagę przywiązywano do wartości BZT.

W 1962 r. w ZSRR A. A. Bylinkina i współautorzy zaproponowali klasyfikację zbiorników wodnych według właściwości chemicznych, bakteriologicznych i hydrobiologicznych oraz właściwości fizycznych. Był to pierwszy najdoskonalszy rozwój w tym kierunku, który położył podwaliny pod rozpowszechnioną sześciopunktową skalę klasyfikacji zbiorników wodnych. Oceny jakości wody dokonuje się za pomocą wskaźników chemicznych (zawartość tlenu rozpuszczonego, pH, BZT5, utlenialność, azot amonowy, zawartość substancji toksycznych); wskaźniki bakteriologiczne i hydrobiologiczne (miano coli, wskaźnik coli, liczba organizmów saprofitycznych, liczba jaj robaków, saprobitowość i biologiczny wskaźnik zanieczyszczenia lub wskaźnik Khorasawy,

1

Praca odzwierciedla główne wyniki oceny jakości wody zbiornika Górna Wołga w latach 2011–2014. Przeprowadzono analizę danych hydrochemicznych wód zbiornika. Zidentyfikowano zanieczyszczenia priorytetowe, które obejmują mangan, żelazo całkowite, barwnik, jon amonowy, produkty naftowe. Podano wyniki obliczeń integralnych wskaźników jakości wód: wskaźniki WPI (Wskaźnik zanieczyszczenia wód), IQI (Ogólny wskaźnik sanitarny jakości wód) oraz UKIZV (Wskaźnik specyficzny kombinatoryczny zanieczyszczenia wód). Przeprowadzono ocenę jakości wody zbiornika Górna Wołga. Generalnie jakość wody zbiornika Wierchniewołskiego oceniono wartością integralnych wskaźników hydrochemicznych jako woda „brudna” (wartość wskaźnika WPI), średnio zanieczyszczona (wartość wskaźnika AQI) i woda bardzo zanieczyszczona (o wartość indeksu UCIWI).

jakość wody

Zbiornik górnej Wołgi

integralne wskaźniki jakości

1. Zbiornik Górna Wołga // Wielka radziecka encyklopedia. - M .: radziecka encyklopedia, 1969-1978. URL: www./enc-dic.com/enc_sovet/Verhnevolzhskoe_vodohranilische-3512.html (data dostępu: 17.07.15).

2. Hydrochemiczne wskaźniki stanu środowiska: literatura przedmiotu / wyd. TELEWIZJA. Gusiewa. - M .: Forum: INFRA-M, 2007 .-- 192 s.

3. Lazareva G.A., Klenova A.V. Ocena stanu ekologicznego zbiornika Górna Wołga za pomocą wskaźników hydrochemicznych // Materiały VII międzynarodowej konferencji naukowej młodych naukowców i utalentowanych studentów „Zasoby wodne, ekologia i bezpieczeństwo hydrologiczne” (Moskwa, IVP RAS, Rosyjska Akademia Nauk, grudzień 11-13, 2013) ... - M., 2014. - S. 173-176.

4. RD 52.24.643-2002 Metoda kompleksowej oceny stopnia zanieczyszczenia wód powierzchniowych wskaźnikami hydrochemicznymi - Roshydromet, 2002. - 21 s.

5. Shitikov V.K., Rosenberg G.S., Zinchenko T.D. Hydroekologia ilościowa: metody identyfikacji systemowej. - Togliatti: IEVB RAS, 2003 .-- 463 pkt.

Jakość wody zbiorników wodnych kształtuje się pod wpływem czynników zarówno naturalnych, jak i antropogenicznych. W wyniku działalności człowieka do zbiorników wodnych może przedostać się wiele zanieczyszczeń o różnym stopniu toksyczności. Zbiorniki wodne są zanieczyszczone spływami z przedsiębiorstw rolniczych i przemysłowych, ściekami osiedli. W nowoczesnych warunkach problem zaopatrywania ludności w czystą wodę staje się coraz pilniejszy, a badanie stanu zbiorników wodnych jest jednym z najważniejszych zadań.

Cel tej pracy to ocena jakości wody zbiornika Górna Wołga za pomocą integralnych wskaźników jakości.

Obiekty i metody badawcze

Zbiornik Górna Wołga powstał w 1843 r. (zrekonstruowany w latach 1944-1947) i składa się z połączonych ze sobą jezior Sterzh, Vselug, Peno i Volgo. Zbiornik znajduje się w północno-zachodniej części regionu Twer na terenie obwodów Ostashkovsky, Selizharovsky i Penovsky. Powierzchnia zbiornika wynosi 183 km2, objętość 0,52 km3, długość 85 km, a maksymalna szerokość 6 km. Długość linii brzegowej wynosi 225 km. Na wysoki poziom wody zbliżonej do normalnego poziomu retencyjnego (206,5 m), zbiornik jest zbiornikiem pojedynczym, aw okresach niżówkowych, przy silnym drenażu, podzielony jest na słabo skomunikowane ze sobą jeziora. Zasoby wodne zbiornika Górna Wołga są wykorzystywane w okresie letniej niżówki do regulacji poziomu w górnej Wołdze, a także do celów przemysłowych, potrzeb komunalnych, w rolnictwie i hodowli zwierząt. Zbiornik ma duże znaczenie dla rekreacji, turystyki i wędkarstwa.

W trakcie badań zbadano 3 odcinki zbiornika Górna Wołga (odcinek jeziora Wołgo, osada Peno; odcinek jeziora Wołgo, wieś Devichye; odcinek Verkhnevolzhsky beishlot) (ryc. 1) według wskaźników hydrochemicznych za okres od 2011 do 2014.

Rysunek 1. Schematyczna mapa stacji poboru próbek zbiornika Verkhnevolzhsky: 1 - odcinek jeziora. Volgo, osada Peno, 2 - odcinek jeziora. Volgo, wieś Devichye, 3 - cel Verkhnevolzhsky beishlot

W pracy wykorzystano dane dostarczone przez Dubna Ecoanalitical Laboratory (DEAL) Federalnej Państwowej Instytucji Budżetowej „Centerregionvodkhoz”, dotyczące takich wskaźników hydrochemicznych jak: pH, barwa, jon amonowy, jon azotanowy, jon azotynowy, jon fosforanowy, żelazo całkowite, chlorki jon, jon siarczanowy, mangan, magnez, biochemiczne zapotrzebowanie na tlen, miedź, cynk, ołów, produkty naftowe, tlen rozpuszczony, nikiel.

Winiki wyszukiwania

Analiza danych hydrochemicznych wykazała, że ​​wszystkie badane odcinki złoża Górna Wołga charakteryzują się wysoką zawartością manganu, żelaza całkowitego i jonów amonowych, których stężenia zawsze przekraczały MPCv, w niektórych okresach MPCv było przekraczane dla ropy produkty. Stężenia tych substancji zmieniły się nieznacznie w okresie badania.

Ocena jakości wody zbiornika Górna Wołga na lata 2011-2014. obliczono integralne wskaźniki jakości wody: indeksy WPI (Water Pollution Index), IQI (General Sanitary Index of Water Quality) oraz UKIZV (Specific Combinatorial Index of Water Pollution). Wyniki przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Wartość wskaźników WPI, IKV, UKIVZ, klasa jakości wody, stan jakościowy i ekologiczny wód na odcinkach zbiornika Verkhnevolzhsky

Wartość indeksu wzdłuż odcinków
Powierzchnia jeziora. Volgo, s. Peno
Klasa jakości wody Stan jakości				bardzo brudny
Klasa jakości wody Stan jakości		umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone
Klasa i ranga Stan jakości		bardzo zanieczyszczone	bardzo zanieczyszczone	zanieczyszczone
Powierzchnia jeziora. Wołgo, wieś Dewicze
Klasa jakości wody Stan jakości
Klasa jakości wody Stan jakości		umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone
Bejslot Stvor Verkhnevolzhsky
Klasa jakości wody Stan jakości				bardzo brudny

Kontynuacja Tabeli 1

Wartość indeksu wzdłuż odcinków
Klasa jakości wody Stan jakości	umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone	umiarkowanie zanieczyszczone
Klasa i ranga Stan jakości	bardzo zanieczyszczone	bardzo zanieczyszczone	bardzo zanieczyszczone	bardzo zanieczyszczone

Jako główny zintegrowany wskaźnik jakości wód do 2002 r. stosowano hydrochemiczny wskaźnik zanieczyszczenia wód (WPI). Klasyfikacja jakości wód według wartości WPI umożliwia podział wód powierzchniowych na 7 klas w zależności od stopnia ich zanieczyszczenia. Obliczenie WPI przeprowadza się dla sześciu składników: obowiązkowego – tlenu rozpuszczonego i BZT5 oraz 4 substancji, które miały najwyższe stężenia względne (Ci/MPCi). Główną wadą tej metody oceny jakości wody jest uwzględnienie niewielkiego zakresu zanieczyszczeń.

Maksymalne wartości wskaźnika WPI we wszystkich przekrojach obserwuje się w okresie zimowo-wiosennym, a minimalne w okresie jesiennym. Według wskaźnika WPI w latach 2011-2013 jakość wody na wszystkich odcinkach oceniana jest jako „brudna” (klasa jakości wody - 5). W 2014 roku na odcinku beishlotu Verkhnevolzhsky (nr 3) następuje pogorszenie jakości wody do 6 klasy jakości - "bardzo brudnej", natomiast na odcinkach jeziora. Osada Volgo Peno (nr 1) i jezioro. Wołgo wieś Devichye (nr 2) jakość wody nie zmieniła się (ryc. 2).

Rysunek 2. Zmiana wartości wskaźnika WPI na odcinkach zbiornika w latach 2011-2014.

W celu określenia ogólnego wskaźnika jakości wody sanitarnej (ICW) przeprowadzana jest ocena punktowa (od 1 do 5 punktów). Każdemu wskaźnikowi użytemu do obliczeń przypisywane są punkty, brana jest również pod uwagę waga wskaźnika, po czym ustalana jest wartość ICV.

Generalnie według wartości wskaźnika AQI w badanym okresie (2011-2014) na wszystkich odcinkach wód przez prawie cały okres badań, z nielicznymi wyjątkami, charakteryzują się „umiarkowanie zanieczyszczonymi ” (klasa 3 jakości wody) (ryc. 3).

Rysunek 3. Zmiana wartości wskaźnika AQI na odcinkach zbiornika w latach 2011-2014.

Specyficzny kombinatoryczny wskaźnik zanieczyszczenia wody (UCIPI) staje się obecnie priorytetem w ocenie jakości wody. Klasyfikacja jakości wód według wartości UKIZV pozwala na podział wód powierzchniowych na 5 klas, w zależności od stopnia ich zanieczyszczenia. W przeciwieństwie do WPI, to podejście do obliczeń determinuje nie tylko częstość przekraczania RPP, ale także określa częstość przypadków przekraczania wartości normatywnych. Dane do obliczenia wskaźnika UKIZV umożliwiają dokładniejsze odzwierciedlenie jakości wód powierzchniowych.

Według wartości wskaźnika UHIPR wody zbiornika Górna Wołga w obserwowanym okresie (2011-2014) na wszystkich odcinkach są oceniane jako „bardzo zanieczyszczone” (klasa 3, kategoria „B”), z wyjątkiem odcinek w odcinku jeziora. Volgo, osiedle Peno w 2014 roku, gdzie stopień zanieczyszczenia wód scharakteryzowano jako „zanieczyszczony” (klasa 3, kategoria „A”) (rys. 4).

Rysunek 4. Zmiana wartości wskaźnika UCIZV na odcinkach zbiornika w latach 2011-2014.

Na odcinkach położonych poniżej zbiornika odnotowano wzrost wartości wskaźnika UKIVZ i choć nie wykraczają one poza wartości jednej klasy i kategorii jakości, świadczy to o nieznacznym pogorszeniu jakości wody. Na odcinkach w rejonie wsi Dewieczje i beiszlotu Wierchniewolżskiego wartość wskaźnika w 2013 r. jest nieco wyższa niż w innych latach badanego okresu.

wnioski

Tym samym w wyniku przeprowadzonych prac zidentyfikowano priorytetowe zanieczyszczenia i wskaźniki wód zbiornika Górna Wołga, do których należą mangan, żelazo całkowite, barwnik, jon amonowy i produkty naftowe. Jakość wody zbiornika Verkhnevolzhsky została oceniona jako „brudna” (klasa 5) według wskaźnika WPI, jako „umiarkowanie zanieczyszczona” (klasa 3) według wskaźnika IQI oraz jako „bardzo zanieczyszczona” (klasa 3, kategoria „ B"). Zastosowanie indeksu UKIZV daje dokładniejsze informacje o klasie stanu wód powierzchniowych, ponieważ przy jej obliczaniu wykorzystuje się wszystkie wskaźniki hydrochemiczne określone w próbce.

Recenzenci:

Zhmylev P.Yu., doktor nauk biologicznych, profesor Katedry Ekologii i Nauk o Ziemi Wydziału Nauk Przyrodniczych i Inżynieryjnych, GBOU VO MO " Uniwersytet stanowy„Dubna”, Dubna.

Sudnitsin II, doktor nauk biologicznych, profesor Katedry Ekologii i Nauk o Ziemi Wydziału Nauk Przyrodniczo-Inżynieryjnych Państwowej Budżetowej Instytucji Oświatowej Wyższej Szkoły „Państwowy Uniwersytet” Dubna”, Dubna.

Odniesienie bibliograficzne

Lazareva G.A., Klenova A.V. OCENA JAKOŚCI WÓD POWIERZCHNIOWYCH PRZEZ ZINTEGROWANE WSKAŹNIKI (NA PRZYKŁADZIE ZBIORNIKA VERKHNEVOLGA) // Współczesne problemy nauki i edukacji. - 2015r. - nr 6 .;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=23406 (data dostępu: 20.03.2020). Zwracamy uwagę na czasopisma wydawane przez „Akademię Nauk Przyrodniczych”

O jakości wody decydują jej właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne, od których zależy przydatność wody do określonego rodzaju jej użytkowania. Zanieczyszczenia chemiczne wody naturalne zależą przede wszystkim od ilości i składu ścieków z przedsiębiorstw przemysłowych i usług komunalnych odprowadzanych do zbiorników wodnych. Znaczna część zanieczyszczeń przedostaje się do wód również w wyniku ich wymywania przez wody roztopowe i opadowe z terenów osiedli, terenów przemysłowych, pól uprawnych i gospodarstw hodowlanych. Zła jakość wody może być również spowodowana czynnikami naturalnymi (warunki geologiczne, zasilanie rzek wodami o wysokiej zawartości substancji organicznych itp.).

Spośród wszystkich rodzajów zanieczyszczeń dostających się do akwenów można określić ilościowo tylko zarejestrowane zrzuty ścieków. Tło mapy pokazuje roczny zrzut zanieczyszczeń rozpuszczonych w ściekach (w tonach konwencjonalnych), na 1 m2. km terytorium odpowiedniego obszaru gospodarowania wodami, który jest najczęściej obszarem zlewni średniej wielkości rzeki lub poszczególnych części dużego dorzecza, czasami - zlewni jeziora. Tony konwencjonalne są określane z uwzględnieniem szkodliwości (zagrożenia) poszczególnych zanieczyszczeń poprzez wprowadzenie dla każdej substancji współczynnika wagowego, który jest liczbowo równy odwrotności maksymalnego dopuszczalnego stężenia tej substancji. Najczęstszymi zanieczyszczeniami o dużych współczynnikach wagowych (100-1000) są fenole, azotyny itp. Najniższymi współczynnikami wagowymi wyróżniają się chlorki i siarczany, które wraz z materią organiczną stanowią większość substancji zawartych w ściekach -0, 5).

Największym poborem masy substancji rozpuszczonych w składzie ścieków charakteryzują się obszary gospodarki wodnej, w obrębie których znajduje się kilka miast o znacznej ilości ścieków. Podobny wynik uzyskuje się przy stosunkowo małej objętości ścieków, ale z zanieczyszczeniami charakteryzującymi się dużymi współczynnikami wagowymi. Niskie natężenie zanieczyszczeń dostających się do zbiorników wodnych w składzie ścieków wyróżnia się głównie na północy Syberii i na Dalekim Wschodzie, z wyjątkiem obszaru, na którym położone jest miasto Norylsk.

Głównym kryterium jakości wód w rzekach i zbiornikach jest średnia częstość przekraczania maksymalnego dopuszczalnego stężenia głównych zanieczyszczeń przez ich rzeczywistą zawartość w wodzie, ustalonego na Państwowej Sieci Obserwacyjnej przez Wydział Hydrometeorologii i Monitoringu Środowiska Roshydrometu.

Na jednolitych częściach wód, które nie mają punktów stacjonarnego monitorowania jakości wody, określa się ją analogicznie do jednolitych części wód, na których takie obserwacje są prowadzone, lub na podstawie eksperckiej oceny wpływu zespołu czynników na jakość wody , przede wszystkim obecność źródeł zanieczyszczeń wód naturalnych, a także zdolność rozrzedzania jednolitych części wód.

Wody „ekstremalnie brudne” występują głównie w małych rzekach o niskiej zdolności rozcieńczania. W przypadku odprowadzania do nich nawet stosunkowo niewielkiej ilości ścieków, średnie roczne stężenia poszczególnych zanieczyszczeń mogą przekraczać maksymalne dopuszczalne stężenia o 30-50, a niekiedy ponad 100-krotnie. Ta klasa jest nieodłączna w niektórych średnich rzekach (na przykład Chusovaya), do których odprowadzane są ścieki o wysokiej zawartości najniebezpieczniejszych zanieczyszczeń.
Klasa „brudna” obejmuje zbiorniki wodne o średniorocznych stężeniach poszczególnych zanieczyszczeń do 10-25 maksymalnych dopuszczalnych stężeń. Taką sytuację można zaobserwować zarówno na małych, jak i dużych rzekach lub ich poszczególnych odcinkach. Zanieczyszczenie niektórych dużych rzek (na przykład Irtysz) wiąże się z żeglugą.

Zbiorniki „znacznie zanieczyszczone” charakteryzują się średnimi rocznymi stężeniami zanieczyszczeń do 7-10 maksymalnych dopuszczalnych stężeń. Są typowe dla wielu zbiorników wodnych położonych w najbardziej rozwiniętych gospodarczo regionach europejskiej części Rosji i Uralu. Zanieczyszczenie rzek wiąże się głównie z górnictwem, rzeki - z górnictwem złota, rzeki i Dolna Tunguska - z wymywaniem zanieczyszczeń z terenów nadmorskich obiektów gospodarczych. Źródłem zanieczyszczenia rzek płynących na terenach zalesionych może być spływ drewna, zwłaszcza trzonowego.

W „lekko zanieczyszczonych” akwenach średnie roczne stężenia poszczególnych zanieczyszczeń są 2–6 razy wyższe niż maksymalne dopuszczalne stężenie, a w „stosunkowo czystych” akwenach można to zaobserwować tylko przez krótki czas.

Na północy europejskiej części Rosji i na Dalekim Wschodzie dominują akweny rzek „lekko zanieczyszczonych” i „stosunkowo czystych”.

Pomimo faktu, że ilość zrzutów zanieczyszczonych ścieków w Rosji jako całości w 2000 roku, w porównaniu z początkiem lat 90., spadła o 20–25%, nie ma poprawy jakości wody, a często nawet odnotowuje się jej pogorszenie… . Wynika to z wielu przyczyn, m.in. znacznej akumulacji zanieczyszczeń w osadach dennych rzek, a także w glebach i gruntach ich dorzeczy, spadku wydajności oczyszczalni oraz częstszych przypadków awaryjne zanieczyszczenie wód naturalnych. Częściowo pogorszenie wskaźników jakości wody wiąże się z zaostrzeniem maksymalnego dopuszczalnego stężenia niektórych substancji (na przykład żelaza).

Wśród zanieczyszczeń zawartych w wodach powierzchniowych najczęściej (w 50-80% próbek) wartości maksymalnych dopuszczalnych stężeń przekraczają zawartość miedzi (Cu) i żelaza (Fe), a także wartość tlenu biologicznego konsumpcja, która charakteryzuje zawartość łatwo rozpuszczalnych substancji organicznych. Dla tych samych substancji odnotowano 10-krotne przekroczenie maksymalnego dopuszczalnego stężenia w ponad 10% próbek. Niektóre regiony Rosji charakteryzują się obecnością określonych zanieczyszczeń w zbiornikach wodnych: ligniny, lignosulfonianów, siarczków, siarkowodoru, chloroorganicznego, metanolu, związków rtęci. Niektóre zanieczyszczenia przedostają się ze środowiska wodnego do osadów dennych i mogą być źródłem wtórnego zanieczyszczenia wody.

Nowo narodzony