Никаноров Комплексные оценки качества поверхностных вод

же экономически не равноценна главным образом вследствие ее различного качества. И никого не удивляет, что водопользователи забирают более чистую и, значит, более ценную воду из реки по течению выше города или предприятия, а сбрасывают сточные воды — ниже своих водозаборов. Иногда даж е расходуют мил­ лионы рублей на строительство и эксплуатацию водоводов протя­ женностью в десятки километров для того, чтобы забрать воду как можно выше по течению, а затем транспортируют ее по тру­ бам вниз по течению реки вместо того, чтобы забрать воду из этой же реки в непосредственной близости от города или пред­ приятия. Примерами таких технических решений на Украине являются Аульский водопровод иа Днепре, водопровод техниче­ ского водоснабжения Северодонецкого производственного объеди­ нения «Азот» в Донбассе.

Экономическая эффективность капитальных вложений на строительство водопроводящих сооружений определялась бы более правильно, если бы за забор воды нужно было платить, причем чем вода чище, тем более высокую плату.

Регулирование водных отношений с помощью такого мощного экономического рычага, каким является платное водопользование, предусматривается Основами законодательства Союза ССР и союзных республик, однако практически пока не используется. Одной из причин этого, видимо, следует признать недостаточную разработанность вопроса об экономических критериях качества воды.

Отведение в водные объекты вещества и тепла со сточными водами ухудшает для большинства видов использования качество природных вод и, следовательно снижает их ценность как при­ родного ресурса. Правомерность экономической компенсации потерь, причиняемых сбросом сточных вод городов, предприятий

идругих водопользователей, также не вызывает сомнений, однако у нас в стране не практикуется, несмотря на имеющийся положи­ тельный опыт многих других стран (Чехословакии, ГДР, Франции

идр.), где взимается плата за сброс сточных вод.

Работы, которые ведут в стране в этом направлении ВНИИЭУВХ и другие институты, пока еще на практике не реа­ лизованы и поэтому ие дали ощутимых результатов.

Думается, что наряду с ускорением теоретических исследова­ ний в области экономических критериев качества воды следовало бы также ускорить практическое осуществление предусмотренного водным законодательством права взимания платы за забор воды из водного объекта и за сброс в него сточных вод.

При всей сложности и недостаточной разработанности норма­ тивной базы для экономического регулирования водных отноше­ ний первые практические шаги в этом направлении уже можно и нужно делать. Эта важная задача Минводхоза СССР, в рамках которого формируется отрасль «Водное хозяйство», предполага­ ющая установление хозрасчетных отношений по воде с водополь­ зователями всех министерств и ведомств.

11

Наряду с экономическими факторами существенным при по­ строении системы критериев качества вод, конечно, является так­ же учет специфики воздействующих на экосистему экологических факторов. Например, признаки, характеризующие устойчивость экосистемы к действию токсикантов и к тепловому воздействию, могут иметь характерные отличия.

Ясно, что вопрос о критериальной основе оценки качества вод далеко ие исчерпан. В этом направлении сделаны практически первые шаги и потребуется консолидация сил многих научных коллективов для выработки системы критериев, ориентация на которую была бы обязательным условием при построении комп­ лексных оценок качества вод и разработке правил их классифи­ кации.

В то же время, по нашему мнению, уже сегодня можно сфор­ мулировать следующие требования, которым эта система должна отвечать:

— система должна включать критерий экологического благо­ получия водного объекта по признаку удовлетворения утилитар­ ных требований отдельных видов водопользования и по признаку сохранения механизмов, ответственных за формирование качест­ венных характеристик водной экосистемы;

—для оценок качества вод многоцелевого назначения обяза­ телен учет критерия социальной и экономической значимости от­ дельных видов водопользования;

—условия интеграции (свертывания) критериев экологиче­ ского благополучия водного объекта и критерия социальной и эко­ номической значимости отдельных видов водопользования в еди­ ный критерий при построении комплексной оценки качества вод должны адекватно отражать осуществляемую в стране водоохран­ ную политику.

При формировании единого экологического критерия комплекс­ ной оценки качества поверхностных вод важно отработать и апробировать в натурных условиях некоторую совокупность част­ ных критериев (признаков), интеграция которых по той или иной схеме дает представление об экологическом благополучии водного объекта по всей совокупности этих признаков.

Работы в этом направлении ведутся как" в нашей стране, так и за рубежом.

Однако анализ выполняемых исследований, направленных на разработку комплексных оценок качества поверхностных вод и условий их классификации, показывает, что тем.пы работы в этом направлении значительно отстают от запросов практики, отсут­ ствует надлежащая их координация.

Важно, чтобы в текущем пятилетии было начато обобщение всех результатов исследований, в той или иной мере способству­ ющих разработке комплексных оценок качества поверхностных вод и условий их классификации. Целесообразно, по нашему мне­ нию, создать развернутую программу работ по этому направле­ нию, начиная от фундаментальных исследований по изучению

12

закономерностей формирования качества поверхностных вод до разработки стандартов и технических средств для комплексных оценок качественного состояния водных объектов и правил их классификации по этому признаку. К таким же выводам пришли и участники Всесоюзной конференции «Оценка и классификация качества поверхности ых вод для водопользования» (Харьков, 1979 г.). В принятом на конференции решении отмечается необ­ ходимость разработать критериальную основу и методику комп­ лексной оценки качества поверхностных вод и их классификации для условий одно- и многоцелевого использования, а также соз­ дать автоматизированные устройства для биоиндикации качества поверхностных вод. Разработка таких устройств уже ведется во ВИИИВО и других институтах с использованием в качестве тестобъектов рыб, моллюсков, рачков и микроорганизмов.

химическим показателям в условиях режимного .яониторинга,— В кн.: Тезисы сообщений Всесоюз. конференции «Оценка и классификация качества поверх­

ности размещения автоматизированных систем управления водоохранными ком­ плексами.— В кн.: Материалы V Всесоюз. научи, симпозиума по современным

13

А. А. Верниченко

КЛАССИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД, ОСНОВЫВАЮЩИЕСЯ НА ОЦЕНКЕ ИХ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТОЯНИЯ

Для решения многих водоохранных задач необходима обоб­ щенная информация о состоянии водных объектов, позволяющая комплексно оценить как степень их загрязненности, так и способ­ ность к самоочищению. Среди различных способов решения указанной проблемы наиболее давним и в то же время широко используемым в практической деятельности приемом является отнесение вод к какой-либо градации в определенной системе классификации водных объектов, основывающейся на оценке их качественного состояния.

К настоящему времени предложено множество подобного рода классификаций, отличающихся количеством выделяемых классов* составом используемых показателей, их группировкой и норматив­ ными величинами, методами интерпретации результатов наблюде­ ний и т. д. В ряде стран указанные классификации доведены до

либо анализ пригодности их для определенных видов водопользо­

14

результате разнообразных процессов, происходящих в водоемах и водотоках, существенно превосходит число характеристик, ис­ пользуемых для оценки состояния поверхностных вод и их клас­ сификации Это обстоятельство заставляет искать иные подходы к решению проблемы. Одним из них является разработка группо­ вых показателей, таких, например, как «сумма тяжелых метал­ лов», органические вещества, экстрагируемые четыреххлор истым углеродом, хлороформом, спиртом, «суммарное количество восста­ навливающихся веществ» и т. д. Вторым направлением является разработка и внедрение методов биотестирования токсичности поверхностных вод, а также использование способности ряда соединений к кумуляции в гидробионтах. Несмотря на то, что указанные научные направления в последние годы интенсивно разрабатываются, в системах классификации поверхностных вод соответствующие характеристики применяются пока крайне редко. В качестве примера подобного использования можно отметить недавно разработанную в Великобритании классификацию водо­ токов [16], согласно которой оценка качества вод должна осу­ ществляться на основе следующих основных показателей:, содер­ жания растворенного кислорода, концентрации ионов аммония, величины БПК5 и биотеста на токсичность.

В зависимости от принципов, положенных в основу классифи­ каций, предельные значения отдельных характеристик (соответст­ венно выделяемым классам) в одних случаях определяются на ос­ нове натурных наблюдений за состоянием водных объектов, ис­ пытывающих различную степень антропогенной нагрузки, в дру­ гих — исходя из требований, предъявляемых к воде определен­ ными видами водопользования. При общей условности всех клас­ сификационных подразделений второй путь, тем не менее, позво­ ляет получить более обоснованные величины. В настоящее время наиболее детально разработаны критерии определения нормати­ вов качества вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения и нужд рыбного хозяйства, хотя и здесь требу­ ется дальнейшее совершенствование, в частности, более широкое применение органолептического признака вредности при опреде­ лении рыбохозяйственных нормативов, разработка новых гигиеиоэкологических подходов при использовании в области нормирова­ ния общесанитарного признака благополучия вод и т. д.

Как видно из данных, приведенных в табл. 1, предельные зна­ чения отдельных показателей даже для водных объектов, ис­ пользуемых в качестсе источников хозяйственно-питьевого водо­ снабжения, несмотря на длительную историю и глубину изучения вопроса, существенно отличаются в различных классификациях, что свидетельствует о крайней сложности проблемы нормирова­ ния качества вод.

Особенно трудно установить предельные значения для биоло­ гических характеристик, что обусловлено широким диапазоном их естественной изменчивости и существенным отставанием по срав­ нению с химическими показателями в детализации разработки

16

Таблица I

Показатели качества вод, используемых для питьевого водоснабжения в различных классификационных системах

методов определения, их унификации и стандартизации. Д аж е для наиболее изученных характеристик, например, общей числен­ ности микрофлоры воды, указанные величины значительно отли­ чаются в различных классификациях (табл. 2).

Тем не менее ввиду наличия ряда преимуществ у биологиче­ ских показателей для общей оценки качества поверхностных вод в последние годы широко ведутся работы по созданию классифи­ каций на основе различных биологических характеристик [1, 10, 15]. Предложено множество новых систем классификации вод, часть из которых достаточно перспективна для практического ис­ пользования в силу интегральности оценок, оперативности ана­ лиза и т. д. Особенно интересны работы по выявлению существу­ ющих зависимостей между отдельными физическими, химиче­ скими и биологическими показателями состояния водных объектов [1, 24], позволяющие совершенствовать системы классификаций, основывающиеся на оценке степени загрязненности поверхностных вод. Заслуживают внимания также работы по систематизации водных объектов с использованием метода корреляционных плеяд, методов многомерной классификации, разработанных в рамках исследований по распознаванию образов и др.

Новым в области классификации водных объектов, разраба­ тываемых с позиции пригодности вод для определенных видов водопользования, является определение нормативных значений используемых показателей с учетом последующих приемов обра­ ботки воды. Примером подобных классификаций является клас­ сификация, разработанная в 1975 г. Европейским Экономическим сообществом [5]. Ряд новых предложений появился и относитель­ но методов определения принадлежности вод к соответствующему классу, в частности —■применение комплексных оценок (индексов) качества вод [2, 8].

Как уже отмечалось, длительное время двух рассмотренных выше типов классификаций поверхностных вод было достаточно для эффективного контроля за их качественным состоянием. Однако по мере усиления антропогенного воздействия на водные объекты, часто соизмеримого с их естественной способностью к самоочищению, возникли новые задачи как в области контроля, так и управления водными ресурсами. Стало недостаточно оцени­ вать только качество воды, возникла необходимость анализа ус­ ловий функционирования механизмов, обеспечивающих его фор­ мирование. Указанные мотивы, а также определенные успехи в области экологии привели к разработке .принципиально иного подхода к классификации поверхностных вод, предусматриваю­ щего оценку качественного состояния водных объектов с позиции благополучия их как экосистем.

Направление это, безусловно, перспективно, так как класси­ фикации подобного типа являются действенным инструментом организации оптимального использования и охраны водных ре­ сурсов.

Научные основы классификации водных объектов на основе

2 0