Лекция 4 Методы наблюдений за состоянием водоемов

Физико-химические методы контроля

В основном анализ поверхностных и морских вод осуществляется в лабораториях путем забора проб воды на сети станций и постов за исключением тех анализов, которые проводятся непосредственно  на борту судна, выполняющего исследование.

Основные методики, используемые для определения состава поверхностных вод описаны в руководстве РОСКОМГИДРОМЕТа, а также в книге Лурье «Методы контроля природных и сточных вод».

Определение цветности, сульфидов железа, кремния, аммония, нитратов, различных форм фосфора производятся спектрофотометрическим методом

Калия и натрия – методом пламенной фотометрии.

Магния, кальция, жесткости, гидрокарбонатов, хлоридов – титрометрическим методом.

 СПАВ и фенолов – экстракционно-фотометрическим методом или жидкостной хроматографии.

Кислорода – йодометрическим методом или с помощью аксиметра.

рН – потенциометрическим методом.

Хлорорганических пестицидов – методом газовой хроматографии.

ХПК – методом определения бихроматной окисляемости.

БПК – скляночный метод.

Нефтепродукты определяются с помощью инфракрасного анализатора.

Комплексным методом оценки качества вод является индекс загрязненности воды (ИЗВ). За основу расчета принято отношение среднегодовой концентрации вещества и ПДК:                

                 i=6

ИЗВ=(∑  Сi ∕ ПДК) ∕ 6,                                                  (1)

                i=1

где Сi – среднее за год значение определяемого показателя.

При расчете ИЗВ по сезонам соответственно используется среднесезонная величина. В индексе ИЗВ используется строго лимитированное количество показателей, включая в обязательном порядке растворенный в воде кислород и БПК. В зависимости от категории водного объекта величина ПДК по равновесному кислороду равняется 4мг/л для водоемов санитарно-бытового водопользования и 6мг/л для рыбохозяйственного. Количество значений при расчете ИЗВ должно быть не менее 4.

                        Классификация природных вод по ИЗВ

По индексу загрязнения воды (ИЗВ)

Оценка качества воды водных объектов проводится по нескольким группам показателей, наиболее часто – по гидрохимическим и гидробиологическим. При этом использование единичных показателей не дает объективной картины состояния водного объекта и не позволяет сравнить качество воды разных водоемов, а также проследить его изменение во времени. Более информативными являются комплексные оценки качества воды, определяемые по группе наиболее важных показателей, т.е. индексы качества воды или индексы загрязнения воды.

Комплексные оценки качества воды должны соответствовать следующим требованиям:

1. Иметь физический смысл и быть несложными в определении.

2. Быть универсальными, т.е. применимыми для оценки качества воды как в отдельных контрольных точках, так и по всему водоему или водотоку.

3. Обладать достаточной информативностью при минимальном числе учитываемых показателей.

4. Быть сопоставимыми между собой в пределах рассматриваемого водного бассейна и его участков.

5. Поддаваться автоматизированной обработке и накоплению данных для определения тенденции изменения качества воды во времени.

Всем этим требованиям удовлетворяет метод комплексной оценки качества воды водоемов по индексу загрязнения воды (ИЗВ). Этот метод является общепринятым и наиболее часто употребляемым.

В соответствии с ГОСТ 17.1.01.78, индекс загрязнения воды – это сумма отношений БПК, концентраций растворенного в воде кислорода и загрязняющих веществ и их ПДК, усредненная по числу компонентов, принятых во внимание для оценки качества воды:

 , (1.1)

где Сn – фактическая концентрация растворенного кислорода, вещества-загрязни-теля, либо БПК, установленная по данным замеров;

ПДК – предельно допустимая концентрация компонента либо норматив БПК;

n – количество компонентов в составе вод водного объекта, выбранных для расчета. n может быть от четырех до семи; чаще всего берут n = 5.

При расчете ИЗВ учет двух показателей – концентрации растворенного в воде кислорода C1 и БПК, являются обязательным, остальные компоненты-загрязнители выбираются с учетом характера загрязнения водоема, а также исходя из превышения их концентраций над соответствующими значениями ПДК.

Кислород не является загрязнителем; напротив, чем выше его концентрация, тем чище вода, поэтому для него при расчете ИЗВ берут отношение ПДК/С.

Как для жизнедеятельности водных организмов, так и для способности водного объекта к самоочищению, очень важным являются содержание кислорода и БПК. По этой причине для них вводятся значения ПДК, изменяющиеся в зависимости от экспериментально определенных показателей, косвенно характеризующих степень загрязнения водоема (табл. 1.1 и 1.2).