Оценка качества воды

Виды техногенных нагрузок на поверхностную и подземную гидросферу

Сточные воды делятся на бытовые, производственные и ливневые, которые различаются между собой происхождением, объемами, составом и биологической активностью. Бытовые сточные воды в чистом виде возможны от небольших населенных пунктов, не имеющих очистных сооружений. Большинство сточных вод подвергается очистке по двухступенчатой схеме (механическая и биологическая). Иногда они дополняются различными методами доочистки и обеззараживания.

Бытовые сточные воды образуются в результате жизнедеятельности людей. Концентрация загрязняющих веществ в бытовых сточных водах определяется, исходя из норм удельного водоотведения на одного жителя:

S = 1000 a/q

где S - концентрация загрязняющего вещества, мг/л; а - количество загрязнений, приходящееся на одного жителя, г/сут.; q - норма водоотведения на одного жителя, л/сут. Значения коэффициента а приведены в табл. 1.

Таблица 1

Количество загрязнений на одного жителя

Показатель	а,г/сут.	Диапазон колебаний состава сточных вод
Взвешенные вещества		170-300
БПК5		120-220
БПКполн		150-250
БПКполн осветленной жидкости		-
Перманганатная окисляемость		50-60
Бихроматная окисляемость	-	300-450
Азот аммонийных солей		10-20
Азот общий	-	10-25
Фосфор общий	-	5-10
Фосфаты (в расчете на Р2О5)	3,3	-
в том числе от моющих веществ	1,6	-
Хлориды		-
Поверхностно-активные вещества (ПАВ)	2,5
Сульфаты (SO4^2-)	4,4	-
Калий (К2О)	3,0	-

Состав очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод принято оценивать либо по аналогии с действующими очистными сооружениями, либо в зависимости от эффективности очистки n:

n=[(Co - C_n)/C_o] х 100 = 100 (1-Cn/C_o),

где С₀ - концентрация вещества в неочищенной воде, С_n - то же в очищенной.

Понятие качества воды включает совокупность показателей ее состава и свойств, определяющих пригодность для конкретных видов водопользования. Оценка качества производится по таким параметрам как содержание взвешенных веществ и плавающих примесей, температура, окраска, запахи и привкусы, величина рН, БПК, ХПК, содержание растворенного кислорода, содержание химических веществ и микроорганизмов.

Чаще всего оценки качества воды основаны на сопоставлении фактических значений с нормативными и относятся к единичным. Однако отдельные данные не дают представлений о суммарном загрязнении водных объектов и не позволяют однозначно относить степень качества к той или иной категории. В этом случае используют числовые характеристики качества воды по ряду основных показателей и видам водопользования. Эти характеристики называются индексами загрязнения воды (ИЗВ) и широко применяются в практике оценки качества вод. Наибольшее распространение получил метод оценки качества вод, разработанный в Гидрохимическом институте (г. Ростов-на-Дону) и используемый в РК. Достоинство метода состоит в том, что наряду с возможностью проведения оценок по комплексу показателей загрязняющих веществ он позволяет учитывать частоты их нормативных превышений.

Для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышений ПДК (Ki) и повторяемости случаев превышения Hi, а также общий оценочный балл Bi_:

где С_i - концентрация в воде i-го ингредиента; ПДКi - нормативное значение концентрации ингредиента; N_i - ПДК - число случаев превышения ПДК; N -общее число анализов. Вещества, для которых Bi, больше или равно 1, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ).

Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов. С помощью табл. 2 по величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается принадлежность воды к тому или иному классу загрязненности.

Таблица 2

Классификация загрязненности воды водных объектов

Величина комбинаторного индекса загрязненности воды	Класс загрязненности воды
I (условно чистая)	II (слабоза-грязненная)	III (загрязнен­ная)	IV (грязная)	V (очень грязная)
Отсутствие ЛПЗ	<1	1 - 2	2,1 - 4,0	4,1 -10,0	>10,0
1 ЛПЗ	<0,9	0,9 - 1,8	1,9 - 3,6	3,7 - 9,0	>9,0
2 ЛПЗ	<0,.8	0,8 - 1,6	1,7 - 3,2	3,3 - 8,0	>8,0
3 ЛПЗ	<0,7	0,7 - 1,4	1,5 - 2,8	2,9 - 7,0	>7,0
4 ЛПЗ	<0,6	0,6 - 1,2	1,3 - 2,4	2,5 -,.0	>6,0
5 ЛПЗ	0,5	0,5 - 1,0	1,1 - 2,0	2,1 - 5,0	>5,0

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) и гидробиологический индекс сапробности S.

Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывается по шести-семи показателям, которые можно считать гидрохимическими; часть из них (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК₅) является обязательной.

где Ci -концентрация компонента (в ряде случаев - значение параметра); N -число показателей, используемых для расчета индекса; ПДКi - установленная величина для соответствующего типа водного объекта.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 5). Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и т.д.).

Таблица 3.

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды	Значения ИЗВ	Классы качества вод
Очень чистые	до 0,2
Чистые	0,2 - 1,0
Умеренно загрязненные	1,0 - 2,0
Загрязненные	2,0 - 4,0
Грязные	4,0 - 6,0
Очень грязные	6,0 - 10,0
Чрезвычайно грязные	>10,0

В связи с отсутствием нормативов для донных отложений при комплексной оценке загрязненности вод и донных отложений используют показатели превышения концентрации элементов относительно фона (с_фi.) или коэффициенты концентрации К_с:

К_с = с/с_фi.

В связи с тем, что загрязнение вод и донных отложений происходит несколькими элементами, для них рассчитывается суммарный показатель загрязнения, отражающий эффект воздействия группы элементов:

где n - число учитываемых элементов.

Далее по показателю Z_c и превышению нормативов химического состава воды в расчетном пункте по отношению к фону производится отнесение воды и донных отложений к одному из уровней (табл. 6).

Таблица 4

Ориентировочная шкала оценки загрязненности водных систем

Уровень загрязненности	Zc токсичных элементов в донных отложениях	Содержание токсичных элементов в воде
Слабый		Слабо повышенное относительно фона
Средний	10 - 30	Повышенное относительно фона, эпизодическое превышение ПДК
Сильный	30 -100	Во много раз выше фона, стабильное превышение отдельными элементами уровней ПДК
Очень сильный	>100	Практически постоянное присутствие многих элементов в концентрациях выше ПДК

Дата добавления: 2014-11-29