- •Гидрохимия
- •Высказывания и афоризмы о воде
- •Рекомендуемая литература
- •Темы рефератов
- •1. Гидрохимическая терминология
- •2. Гидрохимия как наука, ее предмет, задачи и связь с другими науками. Роль гидрохимических исследований на современном этапе развития общества.
- •3. Вода и ее свойства.
- •3.1. Строение атома
- •3.2. Типы химической связи
- •Температурная яма
- •Эффект Мпембы – эффект горячей воды
- •Объем и плотность
- •Поверхностное натяжение
- •3.4. Вода как растворитель
- •Вязкость воды
- •3.5. Изотопные разновидности воды
- •Вода и магнитное поле
- •3.6. Химический состав природных вод
- •3.7. Классификация природных вод по минерализации
- •Водородный показатель рН
- •Природные воды в зависимости от рН рационально делить на семь групп:
- •3.8. Жесткость воды
- •3.9. Органические вещества
- •3.10. Газы в природной воде
- •Мезоэлементы
- •Микроэлементы
- •3.11. Факторы, влияющие на химический состав воды
- •3.12. Органолептические наблюдения
- •Мутность
- •Цветность
- •Прозрачность
- •3.13. Окисляемость: перманганатная (по) и бихроматная (хпк)
- •Физико-географическая зональность природных вод
- •3.14. Биохимическое потребление кислорода (бпк)
- •Величины бпк5 в водоемах с различной степенью загрязненности
- •БпКполн.
- •3.15. Качество вод и влияние на здоровье населения
- •4. Приоритетные загрязняющие вещества
- •4.1. Тяжелые металлы
- •4.2. Полициклические ароматические углеводороды
- •4.3. Хлорорганические пестициды
- •4.4. Полихлорированные бифенилы
- •4.5. Диоксин и диоксиноподобные соединения
- •4.6. Фенолы
- •4.7. Синтетические поверхностно-активные вещества (спав)
- •4.8. Нефть и нефтепродукты
- •4.9. Нитраты и нитриты
- •5. Поведение химических веществ в биосфере. Абиотические процессы
- •5.1. Растворение
- •5.2. Распределение между фазами
- •5.3. Испарение
- •Физико-химические параметры газожидкостных процессов
- •5.4. Сорбционные процессы
- •5.5. Гидролиз
- •5.6. Восстановление
- •5.7. Окисление
- •5.8. Фотохимические процессы
- •6. Механизмы самоочищения водных объектов
- •7. Роль донных отложений в формировании качества водной среды
- •8. Гидрохимия атмосферных осадков
- •8.1. Последствия кислотных осадков
- •8.2. Влияние на здоровье человека
- •8.3. Трансграничная сущность кислотных осадков
- •9. Антропогенное давление на территории
- •Эргодемографический индекс (эди)
- •«Экологические следы» человечества
- •Основные виды и источники загрязнений водных объектов
- •10.1. Антропогенное эвтрофирование водоемов
- •Фиксированные категории трофического состояния по литературным обобщениям
- •Шкала трофических уровней по литературным обобщениям
- •10.2. Закисление (ацидификация) водоемов
- •10.3. Химическое загрязнение водных объектов
- •Внешней нагрузки на водоемы
- •11. Экологический мониторинг природной среды
- •11.1. Мониторинг поверхностных вод суши и морских вод
- •Предельно-допустимые концентрации соединений металлов и некоторых органических соединений
- •Нормы для бпк5
- •Нормы для растворенного кислорода
- •Классификация морских вод по гидрохимическим показателям
- •Величины пдк для морских вод
- •12. Проблема экологического нормирования
- •Усредненные показатели коэффициентов накопления некоторых элементов в гидробионтах Ладожской водной системы
- •Содержание металлов в поверхностных водах Северного полушария и озерах Урала
- •13. Экологическое нормирование техногенных загрязнений природных систем
- •13.1. Концепция ассимиляционной емкости ю.А. Израэля и а.В. Цыбань
- •Ассимиляционная емкость экосистемы Балтийского моря к загрязняющим веществам
- •13.2. Биогеохимический подход с.А. Патина
- •Пороговые и допустимые уровни содержания (мкг/дм3)
- •13.3. Подход д.Г. Замолодчикова к оценке экологически допустимых уровней антропогенного воздействия на пресноводные экосистемы
- •Экологически допустимые уровни (мг/дм3) в разных бассейнах и соответствующие пдк (мг/дм3) для некоторых гидрохимических показателей
- •13. 4. Подход и.В. Волкова и соавторов к регламентированию антропогенной нагрузки на водные экосистемы
- •Категории эколого-токсикологических регламентов (пдк, пдэн, пдс и т. Д.) по биогеографическому принципу
- •13.5. Подход а.М. Никанорова и а.В. Жулидова
- •Рекомендуемые предельно допустимые концентрации растворенных металлов в воде пресноводных экосистем
- •13.6. Концепция экологически допустимых концентраций л.И. Цветковой и соавторов
- •Значения интегрального показателя pH100% в пресноводных водоемах с различными экологическими состояниями
- •Экологически допустимые концентрации (эдк) биогенных веществ
11.1. Мониторинг поверхностных вод суши и морских вод
Наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям охвачены 1145 водных объектов. Отбор проб ведется на 1737 пунктах (2147 створах) по физическим и химическим показателям с одновременным определением гидрологических показателей. Наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям производятся в пяти гидрографических районах на 81 водном объекте по 170 створам. Программа наблюдений включает от 2 до 6 показателей. Наблюдения за загрязнением морской среды по гидрохимическим показателям проводятся на 160 станциях в прибрежных районах 8 морей, омывающих территорию Российской Федерации. В отобранных пробах определяется до 24 ингредиентов.
Порядок по организации и проведению наблюдений за состоянием поверхностных вод суши определен ГОСТом 17.1.3.07–82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды, водоемов и водотоков и соответствующими методическими указаниями. Разработанная система предусматривает согласованную программу работ по гидрологии, гидрохимии и гидробиологии. Пункты наблюдений устанавливают в зависимости от хозяйственного значения водных объектов, их размеров и экологического состояния. Периодичность наблюдений определяется категорией пункта.
Пункты наблюдений первой и второй категорий устанавливают в крупных городах, в районах повторяющихся аварийных сбросов и высокой загрязненности — от 10 до 100 ПДКВ или ПДКВР и более. Пункты третьей категории устанавливаются в районах расположения городов с населением менее 0,5 млн человек (большая часть населения России проживает в малых городах), в замыкающих створах больших и средних рек и водоемов, в районах организованного сброса сточных вод, где систематическая загрязненность воды по одному или нескольким загрязняющим веществам достигает 10 ПДКВ или ПДКВР (в соответствии с типом водного объекта).
Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01–77), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды. В этой связи разработаны системы предельно-допустимых концентраций (ПДК) двух типов:
предельно допустимая концентрация в воде водного объекта хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКВ);
предельно допустимая концентрация в воде водного объекта, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКВР).
ПДКВ — это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.
ПДКВР — это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.
В соответствии с изложенным выше, рассматриваются два основных вида водопользования: хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое (рисунок).
Виды водопользования
К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПин 2.1.4.559–96, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношениях, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства. К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других гидробионтов (водных организмов).
Рыбохозяйственные водные объекты классифицируются на три основные группы (категории):
к высшей категории относят места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных видов рыб и других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств любого типа для разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;
к первой категории относят водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;
ко второй категории относят водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.
При установлении ПДК для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКВ) используют три показателя вредности:
органолептический;
общесанитарный;
санитарно-токсикологический.
Установление ПДК для рыбохозяйственного водопользования (ПДКВР) проводится с учетом пяти следующих показателей вредности:
органолептический;
санитарный;
санитарно-токсикологический;
токсикологический;
рыбохозяйственный.
Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды (вкус, запах, цвет).
Общесанитарный показатель вредности определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций при участии естественной микрофлоры. Санитарно-токсикологический показатель вредности характеризует вредное воздействие на организм человека, а токсикологический — показывает токсичность вещества для живых организмов, населяющих водный объект.
Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качества промысловых рыб.
Наименьшая из безвредных концентраций по трем (пяти) показателям вредности принимается за ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности.
Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять комплексу условий, при выполнении которых не должны наблюдаться:
гибель рыб и кормовых организмов для рыб;
постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;
ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;
замена ценных видов рыб на малоценные.
В настоящее время рыбохозяйственные ПДК установлены для 1109 веществ, а ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) — для 79 веществ. Для иллюстрации в таблице приведены величины ПДК некоторых веществ (металлов) в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и в рыбохозяйственных водных объектах.
Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что во многих случаях величины ПДК в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования превышают ПДК для рыбохозяйственных водных объектов, то есть ПДКВ/ПДКВР > 1.
