Источники и масштабы tеxнoгенного загрязнения биосферы

Вещества в водном объекте  претерпевают различные превращения  включаясь в круговорот веществ  и энергии, поэтому ПДК принимают  запасом прочности, для чего вводят коэффициент безопасности.

Сравнительно недавно  в практику контроля рыбохозяйственных  водоемов введены нормативные требования по биотестовым показателям. Согласно этим требованиям вода контрольного створа (природная вода) не должна оказывать  на тест-организмы (дафнии) хронического токсического, действия, а сами сточные  воды не должны быть остро токсичными.

Эксперимент длится 5 суток  при температуре воды 17-20°С.

Критерием токсичности водной среды служит состояние (поведение) дафний  либо их выживаемость, которую  оценивают по условной шкале в  баллах:

1 балл -  вода крайне остро токсичная (100% дафний погибает в течении 1 суток либо за меньший отрезок времени);

2 балла - вода остро токсичная (100% дафний гибнет в течение 5 суток);

3 балла - вода токсичная  (70% дафний гибнет в течение  5 суток);

4 балла - вода мало токсичная  (за 5 суток гибнет не более  30% дафний);

5 баллов - вода условно  нетоксичная (выживает 100% дафний  и все они по внешнему виду  и поведению не отличаются  от контрольных особей).

Принадлежность того или  иного химического соединения к  определенной группе по ЛПВ необходимо учитывать для соблюдения требований «Правил об оценке качества воды», исходя из суммарного содержания  всех веществ одного и того же ЛПВ. Это требование записывается в следующем виде:

                                                                   

где C_i - средняя концентрация (мг/л) одного вещества, принадлежащего к рассматриваемой группе ЛПВ;

 ПДК_i - предельно допустимая концентрация того же вещества, мг/л;

п - общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого водного объекта.

Поэтому при наличии в воде нескольких веществ одной и той же группы по JIПB отсутствие загрязнения определяется приведенным выше условием.

Таким образом, химический состав воды может характеризоваться значительным числом показателей, определяющих качество воды применительно  к рассматриваемому виду водопользования.

Репрезентативные  показатели. В условиях интенсивного антропогенного воздействия разнообразие состава промышленных сточных вод, сбрасываемых в водотоки и водоемы, затрудняет получение полной и надежной информации об уровне загрязненности последних.

В связи с этим при использовании  гидрохимического материала для  интегральной оценки большое значение приобретает выделение ограниченного  числа репрезентативных показателей (представительных, показательных), с помощью которых можно получить достаточно объективную характеристику качества воды, имеющую генетическую связь с источником загрязнения.

Интегральная оценка загрязненности предусматривает использование гидрохимических показателей, характеризующих присутствие веществ как неорганического, так и органического характера.

В последнем случае репрезентативные групповые показатели характеризуют  соответствующие группы органических химических веществ (одного или нескольких классов), превалирующих в химическом составе сточных вод рассматриваемых  производств вместе с тем специфичных  для фонового загрязнения водных объектов и наиболее токсичных для  установленных категорий водопользования.

Наряду с установлением  таких лимитирующих веществ представляет интерес выделение репрезентативных показателей, помогающих выявлять загрязнение, обусловленное сбросом конкретного  видов сточных вод (по их происхождению). Особенно важно это при расчетах и прогнозах уровня загрязнения  водных объектов с использованием расчетных  методов и математических моделей.

Выбор гидрохимических показателей, репрезентативных для оценки изменения  качества воды под влиянием антропогенных  факторов, являются одним из сложных  методических вопросов. При его решениях необходимо учитывать различие между  двумя основными типами загрязнения  водных объектов:

1. загрязнение вызвано сосредоточенными сбросами сточных вод;
2. нарушение естественного качества вод в результате влияние мелких притоков загрязненных вод или выпадения загрязняющих веществ из атмосферы и вымывания их из различных слоев почвенно-грунтовой толщи водосбора.

В первом случае для выбора репрезентативных показателей необходимо располагать данными о составе  сточных вод, поступающих в водный объект.

Проработки по выбору репрезентативных показателей, выполненные на примере  сточных вод ряда отраслей промышленности, показывают возможность реализации такого подхода.

Например, для сточных  вод целлюлозно-бумажной промышленности можно выделить в качестве специфических  ингредиентов (показателей) лигнин (в форме сульфатного лигнина или лигносульфонатов) и группу сернистых органических соединений (диметилсульфид, метилмеркапта и др.). Остальные компоненты не являются достаточно специфическими и в больших концентрациях могут поступать с хозяйственно-бытовыми и другими видами сточных вод. Наряду с этим определенное значение в качестве индикационного признака могут иметь соотношения между значениями некоторых групповых показателей, например между перманганатной окисляемостью и ХПК, между БПК и ХПК. Указанные  соотношения для сточных вод разных типов колеблются в достаточно определенных интервалах, что позволяет их использовать в качестве характерных коэффициентов. Аналогичный подход к выявлению репрезентативных показателей применим и к другим видам сточных вод. Так, специфичным компонентом сточных вод коксохимпроизводства  является фенол и его гомологи, а бытовых - СПАВ.

Общие  принципы выбора репрезентативных показателей, основанные на учете состава  сточных вод и трансформации  загрязняющих веществ, можно сформировать следующим образом.

Выбираемые  из объема гидрохимичекой информации ингредиенты (показатели) должны отличаться:

• специфичностью относительно состава сточных вод, приобладающих в общем стоке сброса;
• максимальным превышением содержания над уровнем ПДК;
• наименьшей скоростью трансформации после выброса в водный объект;
• наибольшим превышением над ПДК среди веществ, лимитируемых по общесанитарному показателю вредности.

Последнее обосновывается тем, что присутствие в воде веществ  этой группы подавляет процессы самоочищения водного объекта.

Во втором случае, когда нарушение естественного качества воды не связанное сосредоточенными выпусками сточных вод, а представляют собой результат влияния многочисленных мелких притоков загрязненных водных масс или вымывания загрязняющих веществ из различных слоев почвы водоемов, возникает задача оценки фоновой нагрузки водного объекта загрязняющими веществами.

Выбор гидрохимических показателей, репрезентативных для оценки фонового состояния воды, должен базироваться на данных натурных гидрохимических  наблюдений, проводимых на участках рек выше городов или местных сосредоточенных выпусков сточных вод, и учитывать наличие нормативных критериев качества воды, установленных для различных видов водопользования.

Перечень необходимых  определений включаются следующие  гидрохимические показатели, обычно достаточно чутко реагирующие на фоновое загрязнение:

1. Биохроматная  окисляемость, характеризующая общее содержание растворенных органических веществ по химическому потреблению кислорода (XПК);
2. Пермангонатная окисляемостъ, характеризующая количество растворенных легкоокисляющихся органических веществ;
3. БПК, позволяющее оценивать общее содержание органических соединений, которые поддаются биохимическому окислению;
4. растворенный в воде кислород;
5. поверхностно - активные вещества (ПАВ);
6. иноны аммония;
7. фенолы;
8. нефтепродукты;
9. общая минерализация.

По данным о лимитирующих и репрезентативных показателях, входящих в состав режимных сетевых гидрохимических  наблюдений, можно получить такие  важнейшие количественные характеристики степени загрязненности рек, как  продолжительность периодов стока  загрязненных (или чистых) речных вод  и их объемы - в долях от годового стока или непосредственно в  м³/год.

Наличие сведений о расходах и составе сточных вод позволяет  дополнительно рассчитать ряд интегральных показателей характеризующих общую  нагрузку реки загрязняющими веществами.

К категории наиболее часто  используемых интегральных показателей  для оценки качества воды водных объектов относится гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ), который рассчитывают по шести - семи показателям; часть из них (концентрация растворенного кислорода, величина рН, БПК) является обязательной:

где С_i - концентрация компонента;

ПДК _i - установленная величина для соответствующего типа водного объекта;

N - число показателей,  используемых для расчета индекса.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяются по качеству воды на 7 классов: от очень  чистых (ИЗВ до 0,2) до чрезвычайно  грязных (ИЗВ  более 10). Индекс загрязнения  используют для оценки изменения  качества вод во времени, по течению  в зонах влияния крупных источников загрязнения.

 

5.2. Общие  требования к составу и свойствам  воды

Качество и количество питьевой воды являются важнейшими факторами, влияющими на санитарно-эпидемиологическое благополучие населения и здоровье каждого человека. Природная вода из водоемов и водотоков содержит продукты метаболизма гидробионтов, а также различные химические вещества природного и антропогенного  происхождения. В воде содержатся биогенные  элементы: азот, фосфор, железо, углерод, растворенные газы (кислород, углекислота), токсичные  вещества (свинец, ртуть, кадмий, фтор), а также опасные  для человека  микроорганизмы.  Повышенная жесткость вод, содержание минеральных солей, в том числе  таких, как хлориды, сульфаты, ионы кальция, магния  является фактором риска  возникновения ишемической болезни  сердца  хронических гастритов, гипертонической  болезни, жёлче - и мочекаменной болезней и других хронических заболеваний.

ВОЗ в своем руководстве  по контролю качества питьевой воды (1994 г) отмечает нецелесообразность единых международных нормативов качества питьевой воды и подчеркивает необходимость  национальных стандартов ее качества, учитывающих особенности каждого  государства и водопользования. В руководстве ВОЗ приведены  более 50-ти рекомендуемых нормативов качества питьевой воды. Роль интернационального стандарта выполняют также европейские  нормы качества воды.

В Украине в 1996т был  разработан новый национальный норматив - ГоссСанПиН (Санитарные правила и  нормы) «Вода питьевая, Гигиенические  требования к качеству воды центрального хозяйственно- питьевого водоснабжения», который введен в действие с 2000г.

Этот  документ, предназначенный для организаций, эксплуатирующих   водопроводы хозяйственно-питьевого назначения, а также для органов и учреждений, осуществляющих государственный надзор за качеством питьевой воды централизованных систем, является нормативным документом нового типа и существенно отличается от прежнего общесоюзного ГОСТа 2874-82.

В документе с одной  стороны - расширен перечень нормируемых  показателей качественного состава питьевой воды (с 28 показателей в старом ГОСТе до 82 - в новом; для сравнения: в Европе - 63 показателя, в США - 83), а с другой стороны - изменен сам подход к организации и проведению лабораторного контроля.

Принцип нормирования качества питьевой воды в новом СанПиНе  остался прежним: питьевая вода систем центрального хозяйственно - питьевого водоснабжения должна быть безопасной для здоровья по показателям эпидемической, химической, радиологической безопасности и органолептическим показателям.

Основной идеей СанПиНа  является утверждение конкретных новых  показателей  безопасности питьевой водопроводной воды и порядка  контроля за объектами хозяйственно-питьевого  водоснабжения.

Новые достижения в расшифровке  целого ряда заболеваний, в которых  вода может играть роль фактора передачи, потребовали расширить  спектр определяемых микробиологических показателей эпидемиологической безопасности питьевой воды и ввести в новый СанПиН раздел, характеризующий  паразитологические показатели.

В первые в обязательном порядке в питьевой воде вводится определение патогенных бактерий, вирусов  и колифагов, а также числа  патогенных кишечных простейших и числа кишечных гельминтов.

Кроме того, расширен перечень показателей химической безопасности, ужесточен ряд ПДК химических веществ, установлены показатели радиационной безопасности, впервые введены показатели физиологической полноценности минерального состава (5 показателей).

Состав и свойства воды в створах водопользования ни по одному из приводимых нормативов не должны превышать установленных  нормативов. В случае использования  водного объекта для различных  нужд приоритетными являются более жесткие требования в ряду одноименных показателей.

В табл. 5.1 и 5.2 приведены общие  требования к составу и свойствам  воды водных объектов разных категорий  водопользования.