Лекции по экологическому мониторингу.

Порядок представления результатов регулярных наблюдений за водными обьектами.

Порядок представления сведений установлен федеральным законом об охране окр.среды(ст.67).Вводным кодексом РФ(ст.39) и правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами.

Сроки представления сведений ежеквартально до 10 числа месяца следующего за отчетным кварталом. Представляются следующие сведения:

1)копия аттестата аккредитации лаборатории, проводившей анализ;

2)лицензия на осуществление деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областей;

3)протоколы(акты) отбора проб;

4)протоколы результатов анализа проб;

5)сведения об используемых средствах измерения;

6)хозяйственная деятельность в водоохраной зоне.

В соответствии с положением РОСКОМ Гидромеда производятся систематические наблюдения за качеством природных вод. В задачах оценки условия формирования качества водных обьектов производится оценка. Необходимо иметь для этой оценки расчетные фоновые характеристики концентрации химических веществ в водном объекте. Для этой цели необходимо использовать методические указания проведения расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков( РД 52.24.622-2001)

Методы и нормативы отбора проб. Нормативные документы по отбору проб воды.

Нормативный документ	Предмет исследования
1.Гост 17.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков». 2.Гост Р 5159-2000 «Вода .Общие требования к отбору проб». 3.НВН 33-5.3.01-85 «Инструкция по отбору проб для анализа сточных вод»	1.Поверхностные и морские воды, лед водоемов и водотоков, морской и ледниковый лед и атмосферные осадки( дождь, снег, град). Стандарт устанавливает общие требования к отбору проб для определения их химического состава и физических свойств, при проведении государственного контроля за качеством воды, льда и атмосферных осадков. 2.Любые типы вод и устанавливает общие требования к отбору, транспортированию и подготовки к хранению проб воды, предназначенных для определения показателей её состава и свойств. 3.Сточные воды предприятий отдельных производств, цехов, установок, очистных сооружений, оборотных систем водоснабжения и канализации, вод, содержащих загрязненные примеси в растворимом и взвешенном состоянии.
4.ПНД Ф 12. 15. 1-08 «Методические указания по отбору проб для анализа сточных вод» 5.Гост 17.1.5.01.-80 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб, донных отложений вод, объектов для анализа на загрязненность».	4.Сточные воды. 5. Донные отложения морей, океанов, водоемов, водотоков и устьевых зон рек, впадающих в море. Гост устанавливает общие требования к отбору проб донных отложений вод, объектов по анализу загрязненности по хим., микробиологическим, гидробиологическим показателям.

Требования к отбору проб.

Требования к отбору проб, предназначенных для анализа, установлены ИСО 5667-85 «Качество воды. Отбор проб». Части 1, 2, 3, 4. Инструкции НВН 33- 5. 3. 01.-85 «Инструкция по отбору проб для анализа сточных вод». В части 1- ой ИСО 5667-85 устанавливаются основные принципы, которые должны соблюдаться при составлении программ отбора проб с целью контроля качества и идентификации источников загрязнения воды, включая донные отложения и ил.

Идентификация места отбора проб позволяет осуществить отбор проб в одной точке с целью сравнения результатов. В большинстве случаев на реке точки отбора проб могут быть отмечены, учитывая рельеф берегов реки. Если устье или берег без растительности, то точки отбора проб могут быть отмечены относительно того или иного легко узнаваемого объекта.

В случае, когда используется отбор проб с помощью судна, должны быть использованы картографические справочные данные.

Идеально, когда пробы отбираются из хорошо перемешиваемых турбулентных потоков. Температурные колебания при отборе проб должны быть минимальны, т. к. они за тот или иной период могут повлечь изменение состава проб. А также повредить оборудование, используемое для отбора проб.

При отборе проб для определения взвешенных веществ, твердые вещества могут быть распределены в жидкости неоднородно. Для отбора таких проб следует, по мере возможности, поддерживать постоянное перемешивание жидкости. Было бы идеальным, если линейная скорость была бы достаточной для создания турбулентности.

Чтобы пробы были отобраны с помощью изокинетических методов (смотри ИСО 6107-2) когда такие условия недостижимы, то следует производить отбор по всему поперечному сечению. Необходимо также помнить, что концентрация взвешенных веществ может изменяться в течение времени, необходимого для отбора проб. При отборе проб для определения летучих веществ, содержимое должно откачиваться минимальным подсосом. Водоводы должны быть полны, проба должна быть отобрана под давлением после предварительного сброса 1-ой порции для обеспечения предварительности отобранной пробы. Необходимо помнить, что могут быть смеси вод с различной плотностью. В ламинарном потоке могут иметь место несколько слоев. Н-р: слой более холодной воды или слой мягкой воды на слое солёной воды.

Различают различные водные источники:

Осадки

Эстуарии

Прибрежные воды

Моря

Океаны

Реки

Водотоки

Каналы

Водохранилища

Озера

Подземные воды

Питьевая вода

Места купания

Соответственно, существуют и различные виды отбора проб. Существуют след. виды программ отбора проб:

1)программа контроля качества;

2)программа характеристики качества;

3)программа исследования причин загрязнения.

В завершение данные по отбору проб проходят статистическую обработку. Отобранная проба должна с наиболее возможной полнотой представлять основные показатели хим. состава сточных вод в данный момент или за определенный промежуток времени.

Различают: простую и смешанную пробы. Вид отбираемой пробы определяется целями исследования. Простая проба характеризует состояние воды в данный момент времени в данном месте. Её получают однократным отбором требуемого количества воды.

Смешанная проба- характеризует состав за определенный промежуток времени в определенном объеме. Её получают смешением простых проб, взятых одновременно в различных местах «Усреднение по объему» или в одном и том же месте через определённые промежутки времени( «усреднение по времени»).

Способы отбора, консервирования и хранения проб должны гарантировать неизменность химического состава в интервале между отбором пробы и их анализом. Место отбора проб выбирается в зависимости от цели контроля, характера выпуска сточных вод, а также в соответствии технологической схемы канализации: отбор проб для определения взвешенных веществ производится только после перемешивания потока, а если это невозможно, то отбирают серию проб по всему сечению потока. Место отбора сточных вод, отводимых в водный объект выбирается у выпуска сточных вод в водный объект. При отборе проб из открытого водоема, необходимо соблюдать условия, при которых отобранная проба являлась бы типичной. Для определения наилучшего пробоотбора берутся одноточечные пробы. Чаще всего хорошими участниками для пробоотбора являются участники бурного течения, где потоки хорошо перемешиваются. При отборе проб из трубопровода, могут возникать проблемы, аналогичные тем, которые возникают при отборе проб из открытого водоёма. Пробоотборники или пробоотборные трубки помещают вниз по течению водоема. Лучшие для пробоотбора являются бурные участки, где происходит полное смешение. При отборе проб на открытом водоеме, для получения характерной картины, пробы нужно отбирать на многих участках и глубинах.

Термальная стратификация может быть причиной больших различий в качестве воды.

Донные отложения можно отбирать двухчелюстным грейдерным ковшом, экскаватором и пробоотборниками.

Процесс седиментации приводит к образованию пластов разнообразного состава.

Смешанные пробы можно получать при использовании экскаваторов или 2-х челюстных грейдерных ковшей.

Пробоотборники применяются, если представляет интерес стратификация, поэтому для выражения результата анализа или, собственно, исследования, необходимо знать природу пробы. Кроме того, из-за предполагаемой изменчивости, т.к. природа дна трудна или невозможно определить, рекомендуется отбор большого количества проб.

Схема поперечного сечения потока

Схема отбора проб донных отложений и на гидрохимический анализ(профиль поперечного сечения(мнимоническая схема))

1-горизонтали,на которых производится отбор; 2-вертикали, на которых производится отбор.

В современной практике целесообразно получать аналитические данные для отдельных проб, чем для смешанных.

Почвенные воды отбираются на различных глубинах в разное время для получения достоверных характеристик водоёма.

При отборе сточных вод, в качестве пробоотборных сосудов следует использовать химически стойкие к исследуемой сточной воде стеклянные фарфоровые и пластмассовые сосуды, вместимостью обеспечивающие определение всех запланируемых компонентов.

Для хранения проб следует применять сосуды, в основном, из стекла и полиэтилена с притертыми или плотнонавинчивающимися крышками.

Материал сосуда зависит от ингридиента, который будет анализироваться в данной пробе.

Ингридиент	Посуда для хранения пробы
1.Нефтепродукты(ртуть, СПАВ, фенолы, БПКполное) 2.Металлы: Cd, Al, Fe, Mn, Cr(v+3), Cr(v+6),Zn, Cu, Sn,Ni) 3. Взвешенные вещества: жиры, азот аммонийный, хлориды, сульфаты, сульфиды, фосфор фосфатов и др.	1.Стеклянная посуда 2.Полиэтиленовая посуда 3.Полиэтиленовая посуда

Перед отбором воды, посуду необходимо подготовить. Стеклянную посуду моют и обезжиривают хромовой смесью, тщательно отмывают от кислоты и пропитывают.

Полиэтиленовую посуду ополаскивают ацетоном, НCl 1/1, нескольок раз водопроводной водой, а затем, дистиллированной водой.

Посуда, в которую производится отбор проб, должна быть промаркирована и опечатана способом, исключающим возможность её нарушения.

К каждой пробе составляется сопроводительный документ, в котором указывается:

1. организация и её адрес;

2. номер бутыля (тары);

3. наименование вида сточной воды;

4. место отбора пробы воды в соответствии с мнимонической схемой( схемой контроля), т.е. каждая проба должна быть пронумерована;

5. время и дата отбора пробы;

6. способ отбора пробы( тип пробоотборника, приспособление);

7. вид пробы( простая, смешенная)4

8. периодичность отбора проб;

9. сведения о консервации пробы и обеспечение её сохранности.

Сравнительная характеристика способов экспресс анализа природных вод

Основные характеристики способов, применяемых к пресным водам	Система с погружаемыми датчиками	Система, взятия пробы с помощью насоса и шланга
1.Скорость передачи информации на регистрируемый прибор 2. Воздействие на исследуемую среду 3. Зависимость м/у числом параметров и числом каналов связи 4. Возможность параллельного контроля методами гидрохимии 5.Возможность быстрой замены датчиков и ухода за ними. Необходимо вынимать и демонстрировать весь блок датчиков 6. Возможность применения датчиков, требующих усилителей с высокоомным входом 7. Воздействие среды на систему датчиков	Мгновенно Не воздействует Число каналов равно удвоенному числу датчиков или осуществляется последующий опрос датчиков Требуется дополнительный отбор проб Затруднена Затруднена. В водной среде возможны паводки, пробои и т.д. Необходимо учитывать t и p.Возможны механические повреждения	При скорости подачи пробы 1-2 м/с время запаздывания регистрации 1-2 мин В месте взятия пробы в радиусе 10см создается поле скоростей 0,2 см/с Независимо от числа измеряемых параметров, 2 канала связи для измерения t в месте взятия пробы Проба берется на входе блок- датчиков Практически возможна замена без остановки системы Не сложнее, чем в обычных лабораторных условиях Среда не воздействует, т.к. p и t стандартизированны

Интегральные и комплексные показатели и индексы качества воды.

Как было отмечено ранее, экологический подход базируется на положении о неразрывной связи качества воды с функционированием экосистемы водоёма, где протекают процессы, направленные на его самоочищение.

Для определения класса качества воды того или иного водного объекта используются гидрохимические комплексные показатели и индексы такие, например, как ИЗВ, УКИЗВ, ИТС и другие. А также гидробиологические индексы и показатели, такие, как индекс Вудивиса, Шенона, Фишера и другие.

При гидробиологических исследованиях проводится сапробиологический анализ( выделение показательных индикаторных организмов). Кроме того, проводится определение функциональных (продукционных характеристик сообществ), что отражает общий баланс вещества и энергии, а также выполняется комплексная классификация по учету биотических и абиотических компонентов экосистемы водоёма.