Осуществление контроля за качеством воды

Контроль качества и управление качеством воды в водных объектах призваны дать ответ на ряд вопросов, таких как какую воду следует считать чистой и безопасной, какие вещества и в какой концентрации загрязняют воду и т. п. Необходимое качество воды в водоеме может обеспечиваться поддержанием соответствующих гидрохимических и гидрологических режимов. Попадающие в водоем токсиканты изменяют гидрохимический состав поверхностной воды и в зависимости от концентрации оказывают влияние на процессы формирования ее качеств. Поэтому контроль состояния водных объектов осуществляется по физическим, химическим, бактериологическим и гидробиологическим показателям

В нашей стране анализ состояния водных объектов проводят ряд организаций, относящихся к различным министерствам, например:

- центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды следит за количественными и качественными показателями поверхностных вод и их изменением под влиянием деятельности человека;

- центр санитарно-эпидемиологического надзора контролирует водоемы и воду, используемые для питьевого водоснабжения, лечебно-оздоровительных целей;

- рыбохозяйственная инспекция осуществляет надзор за водоемами, имеющими рыбохозяйственное значение;

- управление по геологии и использованию недр контролирует использование подземных вод и осуществляет охрану их от истощения и загрязнения;

- комитет по водному хозяйству следит за водопользованием и водопотреблением.

Гидрохимический контроль качества воды состоит из системы контроля и наблюдений за химическим составом воды водоемов и водотоков бассейна, поступающими атмосферными осадками, антропогенными источниками загрязнения. Гидрохимическая система контроля и наблюдений создается с учетом сбросов сточных вод, а также видов водопользования. Состав и объем гидрохимических наблюдений определяются требованиями, предъявляемыми органами государственного управления и надзора и основными водопользователями. При этом обычно устанавливаются: минерализация; содержание кислорода; биологическое потребление кислорода (БПК); химическое потребление кислорода (ХПК); содержание основных ионов, биогенных веществ, нефтепродуктов, детергентов, фенолов, пестицидов, тяжелых металлов. Определяются также физические параметры: цветность, температура.

Объектами санитарных наблюдений являются водоемы, которые используются для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения. Створы обычно расположены вблизи пунктов санитарно-бытового водопользования. При наблюдениях собирают сведения об основных источниках загрязнения: о санитарном благоустройстве населенного пункта; об условиях отведения сточных вод; о промышленных и других объектах, сбрасывающих сточные воды; о качестве и составе сбрасываемых стоков; о характере очистки и обеззараживания и т.д.

Загрязненность воды - понятие, относящееся только к вполне определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования. Водный объект вне места водопользования не считается загрязненным, даже если его экосистема полностью разрушена вследствие сброса вредных веществ. С экологической точки зрения, это неприемлемо. Поэтому специалисты различных производств должны независимо от того, обеспечена или нет допустимая нагрузка

Бактериальное население донных отложений водных объектов играет существенную роль в круговороте органического вещества и в процессах самоочищения воды. Одними из микробиологических показателей для количественной оценки экологического состояния водоемов, испытывающих повышенное антропогенное воздействие, служат общая численность бактерий, обитающих в донных отложениях - ОЧБ (измеряемая в клетках на 1 мл грунта - кл/мл грунта) и численность сапрофитных бактерий - СБ (измеряемая в колониеобразующих единицах - КОЕ/мл). Сапрофитные бактерии являются индикаторами загрязнения водной среды легкоокисляемым органическим веществом. На основе значений экологического Индекса, рассчитанного с помощью отмеченных микробиологических показателей можно определять экологическое состояние водоемов. Показатели ранжированы в четыре группы (по Дзюбан, 2005): норма, состояние риска, предкризисное состояние и кризис (табл.1).

 

Таблица 1 - Количественная оценка экологического состояния водоемов

Микробиологический показатель	Норма	Состояние риска	Предкризисное состояние	Кризис
ОЧБ, кл/мл	107-109	108-109	109-1010	108-1011
СБ, КОЕ/мл	103-104	104-105	105-106	<104-107
СБ/ОЧБ, %	< 0,01	0,01 - 0,1	0,1 - 1	> 1

 

Оценка экологического состояния водоемов определяется по экологическому индексу, вычисленному по формуле:

ЭИ = СБ/ОЧБ·100% (1),

где

ЭИ – экологический индекс

ОЧБ – общая численность бактерий, кл/мл грунта;

СБ – численность сапрофитных бактерий, КОЕ/мл грунта.

Алгоритм выполнения практического задания по оценка экологического состояния водоемов по микробиологическим показателям:

1. Выбрать пять вариантов задания из таблицы 2.

2. Вычислить экологический индекс ЭИ выбранных вариантов водных объектов (водохранилище, озеро, река) и занести в таблицу 3.

3. На основе полученного экологического индекса в соответствии с таблицей 1 определить экологическое состояние водных объектов. Данные занести в таблицу 3.

4. Выявить водные объекты, характеризующиеся наиболее- и наименее благоприятным экологическим состоянием. Записать в виде вывода.

5. Построить график изменения численности СБ (сапрофитных бактерий) выбранных объектов;

6. Сделать вывод в сравнительном аспекте о загрязнении водных объектов легкоокисляемым органическим веществом. Записать в виде выводов.

7. Оформить отчет - Таблица 3.

Пример расчета:

ЭИ = СБ/ОЧБ·100%: 2,03/414,54·100% = 0,49

ЭИ = 0,49 %

По таблице 1 определяем, что водоем находится в предкризисном состоянии.

 

Таблица 2 - Микробиологические показатели водных объектов

№ варианта	Водоем или водоток	СБ, 106 КОЕ/мл грунта	ОЧБ, 106 кл/мл грунта	рН
	Иваньковское водохранилище (г. Тверь)	0,85		7,0
Река Шексна	0,06		6,8
Чебоксарское вдхр.	0,70		7,2
Куйбышевское вдхр. (речной участок)	0,95		7,4
Куйбышевское вдхр. (озеровидный участок)	1,30		6,8
	Шошинский залив	0,32		7,1
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Шекснинское вдхр.	0,34		7,0
Шекснинский плес	0,09		7,2
	Углическое вдхр. (речной участок)	0,02		6,8
Озеро Байкал (восточное побережье)	0,02		7,0
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Река Амур	0,11		7,4
Водоем-накопитель	2,46		8,4
	Углическое вдхр. (озеровидный участок)	0,1		6,6
Саратовское вдхр. (речной участок)	0,01		7,2
Саратовское вдхр. (озеровидный участок)	0,65		5,7
Волгоградское вдхр. (речной участок)	0,08		7,0
Волгоградское вдхр. (озеровидный участок)	2,35		6,9
	Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Волжко-Камский плес	0,70		6,8
Река Кольчуг	2,03		5,9
Река Вишера	16,84		6,3
Верховье реки Кама	0,48		6,5
	Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Висимский залив	0,60		7,9
Камское вдхр. (у с. Добрянка)	2,44		7,1
Городище	0,78		7,4
Камское устье	2,24		7,2
	Шекснинское вдхр.	0,34		7,0
Русло реки Кама	1,07		7,3
Чусовской залив	7,40		7,0
Камское вдхр. (верхний бъеф)	3,36		6,4
Берег Камы	6,24		7,0
	Шекснинский плес	0,09		7,2
Иваньковское водохранилище (г. Тверь)	0,85		7,0
Шошинский залив	0,32		7,1
Углическое вдхр. (речной участок)	0,02		6,8
Волгоградское вдхр. (озеровидный участок)	2,35		6,9
	Река Шексна	0,06		6,8
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Река Амур	0,11		7,4
Водоем-накопитель	2,46		8,4
Углическое вдхр. (озеровидный участок)	0,1		6,6
	Чебоксарское вдхр.	0,70		7,2
Куйбышевское вдхр. (озеровидный участок)	1,30		6,8
Шошинский залив	0,32		7,1
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
	Куйбышевское вдхр. (речной участок)	0,95		7,4
Камское вдхр. (у с. Добрянка)	2,44		7,1
Городище	0,78		7,4
Камское устье	2,24		7,2
Шекснинское вдхр.	0,34		7,0
	Куйбышевское вдхр. (озеровидный участок)	1,30		6,8
Река Шексна	0,06		6,8
Чебоксарское вдхр.	0,70		7,2
Куйбышевское вдхр. (речной участок)	0,95		7,4
Куйбышевское вдхр. (озеровидный участок)	1,30		6,8
	Саратовское вдхр. (речной участок)	0,01		7,2
Черемшанский залив	18,24		6,9
Воткинское вдхр. (верхний бьеф)	1,76		7,2
Нижнее-Камское вдхр.(нижний бьеф)	4,93		6,9
Нижнее-Камское вдхр. (с. Вятское)	1,98		6,8
	Саратовское вдхр. (озеровидный участок)	0,65		5,7
Река Сура	1,95		7,3
Река Волга	3,30		7,0
Камские поляны	1,50		7,8
Куйбышевское вдхр. (у плотины)	1,71		7,9
	Волгоградское вдхр. (речной участок)	0,08		7,0
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Река Обь	2,44		7,8
Река Енисей	0,31		7,1
	Волгоградское вдхр. (озеровидный участок)	2,35		6,9
Река Ангара	0,25		7,1
Озеро Байкал (южное побережье)	1,40		6,9
Озеро Байкал (восточное побережье)	0,02		7,0
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
	Волжко-Камский плес	0,70		6,8
Камское устье	2,24		7,2
Русло реки Кама	1,07		7,3
Чусовской залив	7,40		7,0
Камское вдхр. (верхний бъеф)	3,36		6,4
	Река Кольчуг	2,03		5,9
Нижнее-Камское вдхр.(нижний бьеф)	4,93		6,9
Нижнее-Камское вдхр. (с. Вятское)	1,98		6,8
Река Сура	1,95		7,3
Река Волга	3,30		7,0
	Река Вишера	16,84		6,3
Куйбышевское вдхр. (у плотины)	1,71		7,9
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Река Обь	2,44		7,8
	Верховье реки Кама	0,48		6,5
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Шекснинское вдхр.	0,34		7,0
Шекснинский плес	0,09		7,2
	Висимский залив	0,60		7,9
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Река Амур	0,11		7,4
Водоем-накопитель	2,46		8,4
Углическое вдхр. (озеровидный участок)	0,1		6,6
	Камское вдхр. (у с. Добрянка)	2,44		7,1
Шекснинский плес	0,09		7,2
Углическое вдхр. (речной участок)	0,02		6,8
Озеро Байкал (восточное побережье)	0,02		7,0
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
	Городище	0,78		7,4
Волгоградское вдхр. (озеровидный участок)	2,35		6,9
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Волжко-Камский плес	0,70		6,8
Река Кольчуг	2,03		5,9
	Камское устье	2,24		7,2
Волгоградское вдхр. (речной участок)	0,08		7,0
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Река Обь	2,44		7,8
	Русло реки Кама	1,07		7,3
Углическое вдхр. (речной участок)	0,02		6,8
Озеро Байкал (восточное побережье)	0,02		7,0
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Городище	0,78		7,4
	Чусовской залив	7,40		7,0
Река Обь	2,44		7,8
Река Енисей	0,31		7,1
Волгоградское вдхр. (озеровидный участок)	2,35		6,9
Река Ангара	0,25		7,1
	Камское вдхр. (верхний бъеф)	3,36		6,4
Река Сура	1,95		7,3
Городище	0,78		7,4
Чусовской залив	7,40		7,0
Река Обь	2,44		7,8
	Берег Камы	6,24		7,0
Куйбышевское вдхр. (у плотины)	1,71		7,9
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Озеро Байкал (южное побережье)	1,40		6,9
	Воткинское вдхр.	4,87		6,8
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Река Обь	2,44		7,8
Река Амур	0,11		7,4
Река Енисей	0,31		7,1
	Оса	0,74		7,6
Река Обь	2,44		7,8
Верховье реки Кама	0,48		6,5
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
	Елово	10,30		7,4
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Озеро Байкал (южное побережье)	1,40		6,9
Воткинское вдхр.	4,87		6,8
Река Ангара	0,25		7,1
	Черемшанский залив	18,24		6,9
Река Енисей	0,31		7,1
Река Обь	2,44		7,8
Воткинское вдхр. (верхний бьеф)	1,76		7,2
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
	Воткинское вдхр. (верхний бьеф)	1,76		7,2
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Нижнее-Камское вдхр.(нижний бьеф)	4,93		6,9
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Водоем-накопитель	2,46		8,4
	Нижнее-Камское вдхр.(нижний бьеф)	4,93		6,9
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Елово	10,30		7,4
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Озеро Байкал (южное побережье)	1,40		6,9
	Нижнее-Камское вдхр. (с. Вятское)	1,98		6,8
Чусовской залив	7,40		7,0
Река Обь	2,44		7,8
Река Енисей	0,31		7,1
Река Волга	3,30		7,0
	Река Сура	1,95		7,3
Городище	0,78		7,4
Чусовской залив	7,40		7,0
Река Обь	2,44		7,8
Река Енисей	0,31		7,1
	Река Волга	3,30		7,0
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Водоем-накопитель	2,46		8,4
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
Река Ангара	0,25		7,1
	Камские поляны	1,50		7,8
Углическое вдхр. (речной участок)	0,02		6,8
Озеро Байкал (восточное побережье)	0,02		7,0
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Городище	0,78		7,4
	Куйбышевское вдхр. (у плотины)	1,71		7,9
Река Амур	0,11		7,4
Река Енисей	0,31		7,1
Река Обь	2,44		7,8
Воткинское вдхр. (верхний бьеф)	1,76		7,2
	Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Нижнее-Камское вдхр.(нижний бьеф)	4,93		6,9
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Водоем-накопитель	2,46		8,4
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
	Река Ангара	0,25		7,1
Верховье реки Кама	0,48		6,5
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Елово	10,30		7,4
	Река Обь	2,44		7,8
Шошинский залив	0,32		7,1
Углическое вдхр. (речной участок)	0,02		6,8
Волгоградское вдхр. (озеровидный участок)	2,35		6,9
Река Шексна	0,06		6,8
	Река Енисей	0,31		7,1
Чусовской залив	7,40		7,0
Камское вдхр. (верхний бъеф)	3,36		6,4
Река Кольчуг	2,03		5,9
Озеро Кандры-Куль (Башкортостан)	1,51		6,9
	Озеро Байкал (южное побережье)	1,40		6,9
Нижнее-Камское вдхр. (с. Вятское)	1,98		6,8
Чусовской залив	7,40		7,0
Река Обь	2,44		7,8
Река Енисей	0,31		7,1
	Озеро Байкал (восточное побережье)	0,02		7,0
Река Сура	1,95		7,3
Река Волга	3,30		7,0
Камские поляны	1,50		7,8
Река Шексна	0,06		6,8
	Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Городище	0,78		7,4
Куйбышевское вдхр. (у плотины)	1,71		7,9
Река Амур	0,11		7,4
Река Енисей	0,31		7,1
	Река Амур	0,11		7,4
Озеро Аслы-Куль (Башкортостан)	0,11		8,6
Нижнее-Камское вдхр.(нижний бьеф)	4,93		6,9
Озеро Байкал (западное побережье)	0,12		7,0
Водоем-накопитель	2,46		8,4
	Водоем-накопитель	2,46		8,4
Углическое вдхр. (озеровидный участок)	0,1		6,6
Саратовское вдхр. (речной участок)	0,01		7,2
Саратовское вдхр. (озеровидный участок)	0,65		5,7
Река Кольчуг	2,03		5,9
	Река Вишера	16,84		6,3
Верховье реки Кама	0,48		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Висимский залив	0,60		7,9
Оса	0,74		7,6
	Куйбышевское вдхр. (озеровидный участок)	1,30		6,8
Шошинский залив	0,32		7,1
Рыбинское вдхр. (у плотины)	1,31		6,5
Горьковское вдхр. (у плотины)	1,20		6,2
Чусовской залив	7,40		7,0

 

Примечание: вдхр. - водохранилище

 

Форма отчета:

Таблица 3 - Оценка экологического состояния водных объектов по микробиологическим показателям

 

№ варианта	Водный объект	СБ, 106 КОЕ/мл	ОЧБ, 106 кл/мл	ЭИ, %	Экологическое состояние
№
№
№
№
№
Вывод

 

Рисунок 1

Рис. 1. Численность сапрофитных бактерий в донных отложениях водных объектов

 

Вывод: наиболее загрязненным легкоокисляемым органическим веществом объектом является река Волга, в меньшей степени загрязнены реки Сура и Обь, минимально – реки Енисей и Ангара

 

Вопросы:

1. Перечислите опасные виды загрязнителей водных объектов.

2. Как изменяется экологическое состояние водоема в зависимости от микробиологических показателей?

3. Что такое активная реакция среды? Дайте характеристику активной реакции среды (рН) выбранных Вами водных объектов.