Существует несколько направлений и способов оценки качества воды в зависимости от вида водопользования: оценка состояния поверхностных вод, гигиеническая классификация поверхностных водных объектов культурно-бытового назначения по степени загрязнения, гигиеническая классификация подземных вод по степени влияния на техногенного фактора и правила таксации вод для установления их рыбохозяйственной ценности.
Индекс загрязнения воды (ИЗВ) применяется для оценки состояния поверхностных водных объектов в системе Росгидромета. Наиболее широко этот индекс используется при проведении экологического мониторинга поверхностных вод, для сравнения экологического состояния водных объектов, а также с целью оценки изменчивости качества вод во времени. Этот подход применяется для пресных и морских вод.
Оценка базируется на анализе нормированных к ПДК значений содержания загрязняющих веществ в воде. При расчете используются 6 ингредиентов. В качестве обязательных показателей рассматриваются биохимическое поглощение кислорода за 5 суток (БПК5) и содержание растворенного кислорода. Кроме того, в расчет включаются четыре поллютанта с максимальными значениями нормированных показателей.
Расчет по БПК5 и растворенному кислороду проводится по специальным нормам, которые применяются в зависимости от значений БПК или содержания расворенного кислорода в воде.
Нормы по БПК:
1. Не более 3 мг О2/л – норма 3;
2. 3-15 мг О2/л – норма 2;
3. Более 15 мг О2/л – норма 1.
При расчете нормированной величины значение ПДК делится на соответствующую норму.
Нормы содержания растворенного кислорода:
1. Более 6 мг/л – норма 6;
2. 6-15 мг/л – норма 12;
3. 5-4 мг/л – норма 20;
4. 4-3 мг/л – норма 30;
5. 3-2 мг/л – норма 40;
6. 2-1 мг/л – норма 50;
7. 1-0 мг/л – норма 60.
При расчете нормированной величины норма делится на содержание кислорода.
Окончательное вычисление ИЗВ проводится по соотношению:
ИЗВ =(
Ci / ПДКi) / 6
Ci – фактическая концентрация i-го вещества (для БПК5 и растворенного кислорода в формулу вводятся нормированные величины, полученные приведенными выше способами).
Необходимо иметь в виду, что ПДК загрязняющего вещества, применяемая в расчете, зависит от назначения водоема (рыбохозяйственного или хозяйственнопитьевого назначения). В результате вычисления по формуле средней нормированной величины по 6 ингредиентам получаем индекс загрязнения воды, который в зависимости от численного значения соответствует одному из семи классов качества воды. Градации индекса для пресных и морских вод различаются (например 7 класс загрязнения – чрезвычайно грязная вода – значение ИЗВ в пресных водах составляет более 10, а в морских более 6). Проблемы и недостатки использования ИЗВ связаны с зависимостью его величины от перечня изученных ингредиентов. Кроме того, градации качества воды по классам загрязнения условны.
Гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения применяется для водоемов, используемых в целях питьевого водоснабжения, рекреации и т.д. Она построена на основе органолептических, токсикологических, санитарных и бактериологических показателей качества вод. Характеристикой состояния водного объекта служит степень его загрязнения по четырем градациям.
- допустимая степень загрязнения (индекс загрязнения 0) свидетельствует о пригодности водного объекта для всех видов использования;
- при умеренной степени загрязнения (индекс загрязнения 1) необходимо проведение предварительной очистки воды для питьевого использования;
- высокая степень загрязнения (индекс загрязнения 2) является запретом на использование водоема в качестве источника водоснабжения;
- чрезвычайно высокая степень загрязнения (индекс загрязнения 3) свидетельствует о полной непригодности водного объекта для всех видов применения.
Преимуществом данного подхода является учет не только химических, но и бактериологических показателей, а недостатком – неоднозначность в получении количественных оценок по органолептическому и токсикологическому показателю.
Правила таксации водоемов рыбохозяйственного назначения являются единственной стандартизированной методикой по определению качества компонентов окружающей среду. Состояние водных объектов, используемых в рыбохозяйственных целях, оценивается по классам сапробности, которые отражают уровень загрязнения воды органическими веществами.
6 классов сапробности водного объекта:
- Ксеносапробность и олигосапробность – характеризуют чистые воды;
- β-мезосапробность и α-мезосапробность – загрязненные воды;
- Полисапробность и гиперсапробность – грязные воды.
Для определения класса сапробности используется ряд количественных показателей и свойств воды: содержание растворенного кислорода (% насыщения), прозрачность воды, значения БПК5 и БПК20, перманганатная окисляемость, содержание биогенных соединений (нитриты, нитраты, фосфаты и т. д.).
Кроме того, состояние водного объекта оценивается по ряду качественных характеристик: качество донных осадков, гидрологический режим, состояние флоры и фауны (с позиции кормовой и промысловой баз) и т. д. Оценка качества воды в рыбохозяйственных водоемах проводится без привлечения значений ПДК загрязняющих веществ.
Гигиеническая классификация состояния подземных вод по степени влияния на них техногенного фактора приведена в санитарных правилах по охране подземных вод. На основе подхода, принятого в данной классификации, можно оценивать степень техногенного влияния на качество вод в сравнении фоновыми значениями содержания химических элементов и их ПДК. В классификации учитывается степень влияния на качество подземных вод техногенных факторов и степень загрязнения подземных вод.
