Показатели качества воды
Качество воды в природе определяется совокупностью физико-географических факторов (климат, рельеф местности, почвенный покров, характер прибрежной растительности, площадь стока, особенность его строения, лесистость), а также зависит от биологических процессов, протекающих в водоеме, и деятельности человека (регулирование речного стока, сброс сточных вод, судоходство). Под качеством воды понимают совокупность ее свойств, обусловленных характером содержащихся в воде примесей (минеральных и органических веществ) в ионном, молекулярном, комплексном, коллоидном и взвешенном состоянии, а также изотопным составом радионуклидов в воде.
Состав природных вод оценивается по физическим, химическим и санитарно-гигиеническим показателям. Физические показатели – температура, содержание взвешенных веществ, цветность, запах и привкус. Температура подземных вод относительно стабильна в течение года: 8–12 0С, а поверхностных вод колеблется по сезонам года в интервале 0,1–30 °С. Прозрачность и мутность характеризуют наличие в воде взвешенных веществ (частиц песка, глины, ила, планктона, водорослей). Цветность воды обусловлена присутствием органических веществ (гумусовых, дубильных, белковых, углеводоподобных, жиров, органических кислот, входящих в состав зоо- и фитопланктона вод и являющихся продуктами их метаболизма или распада).
Химический состав вод характеризуется ионным составом, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, активной реакцией водородных ионов (pH), сухим остатком, общим солесодержанием, содержанием растворенного кислорода, сероводорода, активного хлора, свободной углекислотой. Солесодержание (минерализацию) воды оценивают по сухому остатку в [мг/л].
Требования, предъявляемые к качеству воды, зависят от категории водопользования (рис. 6).
Категории водопользования
Использование для нужд населения
Использование для целей рыбного хозяйства
Культурно-бытовое
(купание, спорт, отдых)
Хозяйственно-питьевое и для предприятий
пищевой промышленности
Места нереста,
массового нагула, зимовальных ям;
охранные зоны хозяйств для воспроизводства
водообитающих организмов
Для сохранения и
воспроизводства ценных видов рыб с
высокой чувствительностью к содержанию
кислорода
Для других
рыбохозяй-ственных целей
рис. 6. категории водопользования
Предельно допустимые концентрации веществ для различных категорий водопользования различны. Например, санитарные ограничения регламентируют возможности купания при наличии одних веществ, а санитарно-гигиенические нормативы лимитируют использование воды для питья и приготовления пищи при наличии в ней других веществ. Поэтому ПДК разных веществ различаются лимитирующим показателем вредности (ЛПВ). При этом выделяют:
органолептический ЛПВ, изменяющий органолептические свойства воды – цвет, запах, вкус;
общесанитарный ЛПВ, влияющий на общесанитарное состояние водоема, в частности на скорость протекания процессов самоочищения;
токсикологический ЛПВ, влияющий на организм человека и обитающих в воде животных.
Для водных объектов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения нормирование осуществляется по токсикологическим, общесанитарным и органолептическим показателям, а для водных объектов рыбохозяйственного назначения – в основном по токсикологическим и отчасти по органолептическим.
При питьевом и рекреационном назначении вода нормируется по 11 основным показателям. При этом ПДК установлены более чем для 1200 ядовитых веществ.
В 1971 году ВОЗ были опубликованы Международные стандарты качества питьевой воды, устанавливающие минимальные требования к химическому составу и бактериологическим показателям воды. Эти стандарты не имеют юридической силы, но в ряде стран они были приняты в целом или частично за основу при разработке национальных стандартов и приводятся в Международных санитарных нормах как приемлемые при определении чистоты и пригодности питьевой воды для снабжения портов и аэропортов.
В табл. 2 приведены сравнительные показатели качества питьевой воды, соответствующие рекомендациям ВОЗ и нормативным требованиям РФ.
Таблица 2
Показатели качества воды
|
Вещество или характеристика |
ПДУ ВОЗ, мг/л |
Нормативы РФ, мг/л |
|
Железо |
1,0 |
0,3 |
|
Кадмий |
0,01 |
0,001 |
|
Медь |
1,5 |
1,0 |
|
Мышьяк |
0,05 |
0,01 |
|
Нитраты |
45 |
45 |
|
Ртуть (общее содержание) |
0,001 |
0,0005 |
|
Свинец |
0,1 |
0,01 |
|
Селен |
0,01 |
0,01 |
|
Сульфаты (по SO4) |
400 |
500 |
|
Цианиды |
0,05 |
0,035 |
|
Активность α – излучения Активность β – излучения |
3 nKu/л (111 Бк/л) 30 nKu/л (1110 Бк/л)
|
0,1 Бк/кг 1,0 Бк/кг согласно НРБ-99 |
Вода, используемая для рыбохозяйственных целей, нормируется по 8 основным показателям. При этом ПДК разработаны почти для 1000 веществ.
При наличии нескольких веществ, относящихся к одной группе лимитирующего показателя вредности, содержание загрязняющего вещества должно соответствовать условию
,
где сi – средняя концентрация i-го вещества в воде водного объекта;
ПДКi – предельно допустимая концентрация того же вещества;
m – общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого водного объекта.
Нормирование сбросов загрязняющих веществ в водные объекты производится путем установления предельно допустимых сбросов (ПДС) этих веществ со сточными водами в водные объекты (подземные и поверхностные) и на рельеф местности.
При невозможности немедленного достижения предприятием уровня ПДС по согласованию с органами Госкомприроды устанавливаются временно согласованные сбросы (ВСС).