Раздел 4. Мониторинг источников сброса загрязняющих веществ в поверхностные воды

Основными задачами мониторинга источников антропогенного воздействия на водные объекты являются:

• оценка качественного и количественного состава сбрасываемых сточных вод непосредственно в месте выпуска в водные объекты;

• оценка воздействия на водный объект, связанная непосредственно с источником антропогенного воздействия (примерно в 500м выше и ниже по течению от источника).

4.1 Теоретические сведения

Водный объект – сосредоточение природных вод на поверхности суши, либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима.

Поверхностный водоток – поверхностный водный объект с непрерывным движением вод.

Поверхностный водоем ‑ поверхностный водный объект, представляющий собой сосредоточение вод с замедленным водообменом в естественных или искусственных впадинах.

Водопользователь ‑ гражданин или юридическое лицо, которым предоставлены права пользования водными объектами.

Лицензия на водопользование ‑ специальное разрешение на пользование водными объектами или их частями на определенных условиях.

Сточные воды ‑ вода, сбрасываемая в установленном порядке в водные объекты после ее использования или поступившая с загрязненной территории.

Норма водоотведения сточных вод ‑ объем сточных вод в интервал времени от одного потребителя или на единицу вырабатываемой продукции.

Поверхностные сточные воды – загрязненная дождевая, талая, поливомоечная вода, стекающая с застроенных территорий населенных пунктов и производственных площадок, отводимая системой сооружений в водные объекты.

Сбросные воды ‑ оросительная вода, отводимая от орошаемых сельхозугодий.

Свойства вод ‑ совокупность физических, химических, физико-химических, органолептических, биохимических и других свойств воды.

Состав воды ‑ совокупность примесей в воде минеральных и органических веществ в ионном, молекулярном, комплексном, коллоидном и взвешенном состоянии, а также изотопный состав содержащихся в ней радионуклидов.

Качество воды ‑ характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования.

Контроль качества воды - проверка соответствия показателей качества воды установленным нормам и требованиям.

Нормы качества воды - установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования.

Критерий качества воды - признак или комплекс признаков, по которым производится оценка качества воды.

Экологический критерий качества воды - критерий качества воды, учитывающий условия нормального во времени функционирования водной экологической системы.

Экономический критерий качества воды - критерий качества воды, учитывающий рентабельность использования воды водного объекта.

Гигиенический критерий качества воды - критерий качества воды, учитывающий токсикологическую, эпидемиологическую и радиоактивную безопасность воды и наличие благоприятных свойств для здоровья живущего и последующих поколений людей.

Рыбохозяйственный критерий качества воды - критерий качества воды, учитывающий пригодность ее для обитания и развития промысловых рыб и промысловых водных организмов.

Класс качества воды - уровень качества воды, установленный в интервале числовых значений свойств и состава воды, характеризующих ее пригодность для конкретного вида водоиспользования.

Индекс качества воды - обобщенная числовая оценка качества воды по совокупности основных показателей для конкретных видов водопользования.

Фоновое значение показателей качества воды – значение показателей качества воды водоема или водотока до влияния на него источника загрязнения.

Контрольные показатели – показатели состава и свойств воды, подлежащие контролю при проверке соблюдения установленных норм качества воды в водном объекте и на выпуске сточных вод.

Ассимилирующая способность водного объекта ‑ способность водного объекта принимать определенную массу веществ в единицу времени без нарушения норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования.

Прогнозирование качества воды - определение качества воды на перспективу с учетом действующих и планируемых факторов воздействия на водный объект.

Загрязнение вод - поступление в водный объект загрязняющих веществ, микроорганизмов или тепла.

Вторичное загрязнение вод - загрязнение вод в результате превращения внесенных ранее загрязняющих веществ, массового развития организмов или разложения мертвой биологической массы.

Источник загрязнения вод - источник, вносящий в водные объекты загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло.

Предельно допустимая концентрации веществ в воде (ПДК) - концентрация вещества в воде, выше которой вода непригодна для одного или нескольких видов водопользования.

Предельно допустимый сброс (ПДС) ‑ масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Загрязняющее вещество ‑ вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают установленные для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов нормативы и оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Лимитирующий признак вредности - признак вредности загрязняющих воздух, воду и почву веществ, определяющий преимущественный характер неблагоприятного воздействия и характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в среде.

Зона начального разбавления – относительное расстояние между оголовками рассеивающего выпуска.

Контрольный створ ‑ поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды.

Створ начального разбавления ‑ поперечное сечение потока, отстоящее от оголовка рассеивающего выпуска на величину длины зоны начального разбавления.

Фоновые концентрации естественные – концентрации веществ в воде водного объекта в створе, выше которого водный объект не испытывает антропогенного воздействия.

Фоновый створ ‑ поперечное сечение потока, в котором определяется фоновая концентрация вещества в воде.

Нормы качества воды ‑ установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования.

Нормы состава сточных вод ‑ перечень веществ, содержащихся в сточных водах, и их концентрации, установленные нормативно-технической документацией.

Опасные (вредные) вещества ‑ вещества, являющиеся токсичными, канцерогенными, мутогенными, тератогенными или биоаккумулируемыми, особенно когда они являются стойкими.

Самоочищение вод – совокупность природных процессов, направленных на восстановление экологического благополучия водного объекта.

Химический состав воды - совокупность находящихся в воде веществ в различных химических и физических состояниях.

Гидрохимический режим - изменение химического состава воды водного объекта во времени.

Минерализация воды - суммарная концентрация анионов, катионов и недиссоциированных растворенных в воде неорганических веществ, выражающаяся в г/дм³.

Пресные воды - воды с минерализацией до 1 г/дм³

Солоноватые воды - воды с минерализацией от 1 до 10 г/дм³

Соленые воды - воды с минерализацией от 10 до 50 г/дм³

Рассолы - воды с минерализацией свыше 50 g г/дм³

Жесткость воды - свойство воды, обусловленное присутствием в ней ионов кальция и магния.

Агрессивность воды - способность воды и растворенных в ней веществ разрушать путем химического воздействия различные материалы.

Химическое потребление кислорода (ХПК) - количество кислорода, потребляемое при химическом кислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей.

Биохимическое потребление кислорода (БПК) - количество растворенного кислорода, потребляемого за установленное время и в определенных условиях при биохимическом окислении содержащихся в воде органических веществ.

Насыщенность воды кислородом – отношение фактически установленной концентрации кислорода в воде к его равновесной концентрации в данных условиях.

Прозрачность воды - показатель, характеризующий способность воды пропускать световые лучи.

Мутность воды - показатель, характеризующий уменьшение прозрачности воды в связи с наличием тонкодисперсных взвешенных частиц.

Окраска воды - показатель, характеризующий наличие веществ, вызывающих окрашивание воды.

Цветность воды - показатель, характеризующий интенсивность окраски воды.

Радиоактивность воды - показатель, характеризующий содержание в воде радиоактивных веществ.

Гидрохимический режим ‑ изменение химического состава воды водного объекта во времени.

Дренажная вода – вода, поступившая в дренажные системы в результате орошения, осушения и атмосферных осадков. Дренажные системы – устройства для сбора и отвода профильтровавшихся и подземных вод.

Биологическая индикация воды - оценка качества воды по наличию водных организмов, являющихся индикаторами ее загрязненности.

Биологическое тестирование воды - оценка качества воды по ответным реакциям водных организмов, являющихся тест-объектами.

Сапробность - способность водных организмов обитать в воде, содержащей различное количество органических веществ.

Токсобность - способность организмов обитать в воде, содержащей различное количество токсичных веществ.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) представляют собой обширную группу соединений, различных по своей структуре, относящихся к разным классам. Эти вещества способны адсорбироваться на поверхности раздела фаз и понижать вследствие этого поверхностную энергию (поверхностное натяжение). В зависимости от свойств, проявляемых СПАВ при растворении в воде, их делят на анионоактивные вещества (активной частью является анион), катионоактивные (активной частью молекул является катион), амфолитные и неионогенные, которые совсем не ионизируются.

Анионоактивные СПАВ в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных органических ионов. Из анионоактивных СПАВ широкое применение нашли соли сернокислых эфиров (сульфаты) и соли сульфокислот (сульфонаты). Радикал R может быть алкильным, алкиларильным, алкилнафтильным, иметь двойные связи и функциональные группы.

Катионоактивные СПАВ - вещества, которые ионизируются в водном растворе с образованием положительно заряженных органических ионов. К ним относятся четвертичные аммониевые соли, состоящие из: углеводородного радикала с прямой цепью, содержащей 12-18 атомов углерода; метильного, этильного или бензильного радикала; хлора, брома, иода или остатка метил- или этилсульфата.

Амфолитные СПАВ ионизируются в водном растворе различным образом в зависимости от условий среды: в кислом растворе проявляют катионоактивные свойства, а в щелочном - анионоактивные.

Неионогенные СПАВ представляют собой высокомолекулярные соединения, которые в водном растворе не образуют ионов.

Для подготовки раздела необходимы следующие материалы:

- Перечень измеряемых параметров в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод», 1991г.; Руководящий документ. Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета. РД 52.24.309-92; СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

- Таблица инвентаризации водозаборов и водовыпусков, включая сосредоточенные и диффузные ливневые стоки, содержащая сведения, предусмотренные «Методикой расчета предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ в водные объекты со сточными водами» (ВНИИВО, Харьков, 1990), «Методическими указаниями по разработке нормати­вов предельно допустимых сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты» (М., 1999), а так же другими документами, разрешенными к использованию МПР России, Ростехнадзором или принятыми (утвержденными) на территориальном уровне. В программе может быть приведена только ссылка на документ, в котором имеется эта таблица.

- План-график контроля сброса сточных вод в водные объекты.

- Карта-схема предприятия с указанием всех выпусков и водозаборов.

- Свидетельство об оценке состояния измерения или аккредитации лаборатории с соответствующими приложениями к ним.

- Сведения о наличии и частоте внешнего и внутреннего метрологического контроля измерений в соответствии с ГОСТ 8.563-96 (с дополнениями №1 и 2, 2001и 2002гг.). «ГСИ. Методики выполнения измерений» и МИ 2335-2003 «ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», Екатеринбург, 2003г.

При организации мониторинга источников сбросов сточных вод в водные объекты предприятия обеспечивают выполнение наблюдений:

• В месте выпуска сточных вод в водный объект (створ сброс в водоем);

• В контрольных точках (створах), расположенных на расстоянии не далее 500м ниже места сброса в водоем.

Контрольная точка (створ) отбора проб в водном объекте выше (по течению) выпуска сточных вод (фоновый створ) определяется в непосредственной близости от него с учетом сгонно-нагонных явлений и обратного течения и исключения попадания в него этих стоков. Контрольный створ ниже выпуска (по течению) в водном объекте определяется расчетным методом с учетом смешения (разбавления) от места сброса сточных вод и ассимиляционной способности водного объекта, но не далее 500м от места сброса сточных вод. При рассеивающем выпуске сточных вод нижний контрольный створ выбирается в точке рассеивания сточных вод – непосредственно в месте сброса. Сеть наблюдений источников антропогенного воздействия формируется с учетом требований:

• Категории водного объекта (коммунально-бытового или рыбохозяйственного;

• Объемом сброса сточных вод (наибольший объем приходится на сброс сточных вод с городских очистных сооружений).

При осуществлении мониторинга воздействий согласно «Правил охраны поверхностных вод» наблюдения должны вестись по всем загрязняющим веществам, присутствующим в сточных водах, поступающих в водный объект. Перечень контролируемых веществ определяется Ростехнадзором, исходя из установленного норматива ПДС. В основном, согласовывается график контроля по 15 параметрам:

• рН

• цвет

• запах

• прозрачность

• БПК

• сульфаты

• хлориды

• взвешенные вещества

• фосфаты

• ионы аммония

• нитриты

• нитраты

• нефтепродукты

• железо

• СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества).

Для субъектов хозяйственной деятельности, являющихся источниками загрязнения тяжелыми металлами и другими специфическими веществами, в график контроля дополнительно включается определение тяжелых металлов (цинк, медь, никель, хром, свинец), в число контролируемых тяжелых металлов могут быть включены и другие (мышьяк, ртуть, кадмий, алюминий, марганец и др.) и специфические вещества (фенол, цианиды, жиры и др.)

Для всех предприятий устанавливается периодичность наблюдений – 1 раз в месяц, за исключением мелких, имеющих небольшой объем сброса и незначительное загрязнение, для которых территориальные органы по охране окружающей среды могут устанавливать периодичность – 1 раз в квартал.

Методики анализа сточных вод

Отбор, транспортировка, хранение проб сточных и природных вод проводится в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Общие требования к отбору проб». Настоящий ГОСТ распространяется на любые типы вод, хотя ранее для различных категорий вод (сточных, природных, питьевых) применялись отдельные нормативные документы, регламентирующие отбор, транспортировку и хранение проб.

Все методики, используемые для мониторинга, должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.563-96 (с дополнениями №1 и 2, 2001 и 2002гг.). «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений». Указанный ГОСТ содержит требования к разработке методик выполнения измерений (МВИ), аттестации МВИ, стандартизации и метрологическому надзору за аттестованными МВИ. В соответствии с требованиями настоящего ГОСТа МВИ, используемые в сфере охраны окружающей среды, подлежат обязательной аттестации, поскольку измерения в области охраны окружающей среды в соответствии с Федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» являются сферой обязательного государственного метрологического контроля и надзора.

Неполный перечень методик, внесенных в государственный реестр количественного химического анализа вод:

1. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. ПНД Ф 14.1:2.1-95.

2. Методика выполнения измерений массовой концентрации железа в природных и сточных водах фотометрическим методом с о-фенан- тролином. ПНД Ф 14.1:2.2-95.

3. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса. ПНД Ф 14.1:2.3-95.

4. Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой. ПНД Ф 14.1:2.4-95.

5. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в природных и сточных водах методом ИК-спектрометрии.ПНД Ф 14.1:2.5-95.

6. Методика выполнения измерений массовой концентрации бензола и толуола в пробах природных и очищенных сточных вод методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ). ПНД Ф 14.1:2.6-95.

7. Методика выполнения измерений массовой концентрации фенола в питьевой, природной, технологически чистой и очищенной сточной воде методом инверсионной вольтамперометрии. ПНД Ф 14.1:2:4.18 -95 (издание 2007 г.)

8. Методика выполнения измерений массовой концентрации химически потребляемого кислорода (ХПК) в пробах природных и сточных вод бихроматно-потенциометрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.19-95.

9. Методика выполнения измерений массовой концентрации меди в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе жидкости “Флюорат‑02”. ПНД Ф 14.1:2:4.28-95.

10. Методика выполнения измерений массовой концентрации катионных поверхостно-актив- ных веществ (КПАВ) в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе “Флюорат‑02”. ПНД Ф 14.1:2:4.39-95.

11. Методика выполнения измерений массовой концентрации ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, свинца и висмута в промышленных сточных водах рентгенофлуоресцентным методом. ПНД Ф 14.1.43-96.

12. Методика выполнения измерений массовой концентрации бензола, толуола, ксилола, стирола в природных и сточных водах методом ГЖХ. ПНД Ф 14.1:2.57-96.

13. Методика выполнения измерения массовой концентрации фенола и его нормируемых нитропроизводных в пробах сточных вод методом ВЭЖХ с предварительным сорбционным концентрированием. ПНД Ф 14.1.80-96.

14. Методика выполнения измерения массовых концентраций сульфит, сульфат и тиосульфат ионов в природных и сточных водах, технологических растворах методом ионной хроматографии. ПНД Ф 14.1:2.82-96.

15. Методика выполнения измерений жесткости в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.98-97.

16. Методика выполнения измерений содержаний гидрокарбонатов в пробах природных вод титриметрическим методом. ПНД Ф 14.2.99-97.

17. Методика выполнения измерений содержаний метанола в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом с хромотроповой кислотой. ПНД Ф 14.1:2.102—97.

18. Методика выполнения измерений содержаний фосфора общего в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом после окисления персульфатом. ПНД Ф 14.1:2.106-97.

19. Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.110-97.

20. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97.

21. Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после n‑дней инкубации (БПКполн.) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах. ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97.

22. Методика выполнения измерения массовой концентрации ванадия, висмута, железа, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома, цинка в пробах питьевой, природной и сточной воды рентгенофлуоресцентным методом после концентрирования на целлюлозных ДЭТАТА-фильтрах. ПНД Ф 14.1:2:4.131-98.

23. Методика выполнения измерения массовых концентраций металлов (28 элементов) методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в питьевой, природной, сточной водах и атмосферных осадках. ПНД Ф 14.1:2:4.135-98.

24. Методика выполнения измерения массовой концентрации сероуглерода в пробах природных и сточных вод фотометрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.162-2000.

25. Методика выполнения измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в пробах природных, питьевых и сточных вод методом криолюминесценции с использованием анализатора жидкости «Флюорат-02-2М» и приставки «КРИО-1». ПНД Ф 14.1:2:4.185-2002. (издание 2007 г) (взамен ПНД Ф 14.1:2:4.66-96.)

26. Методика выполнения измерений массовой концентрации неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) в пробах питьевых, природных и сточных вод экстракционно-фотометрическим методом в присутствии анионоактивных ПАВ (АПАВ). ПНДФ 14.1:2:4.194-03

27. Методика выполнения измерений массовой концентрации мышьяка в природных, питьевых и очищенных сточных водах методом инверсионной вольтамперометрии (ИВА). ПНДФ 14.1:2:4.200-03.

28. Методика выполнения измерений цветности питьевых, природных и сточных вод фотометрическим методом. ПНД Ф 14.1:2:4.207-04

29. Методика выполнения измерений мутности питьевых, природных и сточных вод турбидиметрическим методом по каолину и по формазину. ПНД Ф 14.1:2:4.213-05.

30. Методика выполнения измерений содержания хлорбензола в природных и сточных водах методом газовой хроматографии. ПНД Ф 14.1:2.220-06.

В случаях отсутствия инструментальных методик для определения сброса какого-либо загрязняющего вещества допускается применение расчётных методик. Методики расчета концентраций загрязняющих веществ в воде лежат в основе определения предельно допустимых сбросов (ПДС) предприятия.