23. Гидрохимические классификации качества воды.

Одним из таких общеизвестных индексов является гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ). Этот индекс является типичным коэффициентом и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов:

,

где: Ci – концентрация компонента (в ряде случаев – значение физико-химического параметра); n – число показателей, используемых для расчета индекса, n = 6; ПДКi – установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта (по методике, применяемый в Департаменте по гидрометеорологии Министерства природных ресурсов, используются следующие показатели: содержание растворенного кислорода, аммонийного азота, нитритного азота, нефтепродуктов, летучих фенолов, величина БПК5.

При расчете ИЗВ для составляющих Ci / ПДКi по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:

для биологического потребления кислорода БПК5 (ПДК – не более 3 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК5 ;

концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм3 , поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых Ci/ПДКi:

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 9.1). Устанавливается требование, чтобы индексы загрязнения воды сравнивались для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока, а также с учетом фактической водности текущего года.

Таблица 9.1.

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды	Значения ИЗВ	Классы качества вод
Очень чистые	до 0,2	I
Чистые	0,2–1,0	II
Умеренно загрязненные	1,0–2,0	III
Загрязненные	2,0–4,0	IV
Грязные	4,0–6,0	V
Очень грязные	6,0–10,0	VI

24. Процесс самоочищения водоемов

Особенностью природных водоемов является их способность к са­моочищению за счет осаждения примесей, деятельности водных рас­тений, разложения веществ в воде, кругооборота воды. Периодичность полного обмена массы воды, которая близка к периоду естественной очистки, составляет:

Атмосфера 75

Мировой океан — 2500 лет (полное перемешивание вод — 63 года);

подземные воды — 1400 лет;

почвенная влага — 1 год;

полярные ледники — 9700 лет;

ледники горных районов — 1600 лет;

подземные льды многолетней мерзлоты — 10 000 лет;

воды озер — 17 лет;

воды болот — 5 лет;

воды в руслах рек — 16 дней;

влага в атмосфере — 8-10 дней;

вода в живых организмах — несколько часов.

В водоемах каждый компонент гидробиоценоза выполняет определенную функцию по очистке воды. Моллюски, например, пропускают через себя (одна особь) за сутки до 3 л воды, очищая ее от всех примесей, в том числе и от взвешенных частиц. Особо следует остановиться на значении высших водных растений в процессах самоочищения. Эти растения жестко прикреплены к субстрату и являются основой для образования сложных гидробиоценозов, очистительная способность которых превосходит таковую почти всех гидробионтов, взятых в отдельности. Функция высшей водной растительности в водотоках разнообразна и многочисленна: они поглощают и аккумулируют биогенные элементы и органические соединения, являются хорошими фильтраторами, могут выступать также в качестве детоксикаторов пестицидов и других токсических загрязнителей, попадающих в водоемы и водотоки со сточными водами.

Велика роль высших водных растений в процессах поглощения и накопления минеральных элементов поступающих в водотоки со стоком с сельскохозяйственных угодий и других площадей водосбора. Этим растениям присуща избирательная способность в поглощении азота, фосфора, калия и других элементов. Наибольшая интенсивность поглощения макрофитами минеральных веществ наблюдается в период развития и усиленного роста. В основе процесса самоочищения лежит круговорот биогенных элементов в водотоке (водоеме), в котором роль высших водных растений чрезвычайно велика.

Наибольшая интенсивность поглощения и аккумуляции биогенов наблюдается в начале вегетации и в конце лета, обычно в августе.

Т. о., заросли высших водных растений являются фактором, непосредственно участвующим в процессе формирования качества воды в реке. При разработке мероприятий по охране вод от загрязнения биогенными элементами с использованием высших водных растений необходимо учитывать пути движения биогенов в растениях. Накопившийся за период вегетации биогенный элемент, например азот, к ее концу аккумулируется в подземных органах – корневищах.

Величина накопления биогенных элементов зависит от биомассы высших водных растений. Количественным показателем поглощения биогенов макрофитами является коэффициент накопления – отношение концентрации биогена в растениях к его содержанию в воде.

Не менее важная водоохранная роль высших водных растений заключается в их способности поглощать и аккумулировать токсические загрязнители водной среды, особенно пестициды.