Интегральная и комплексная оценка качества воды

Каждый из показателей качества воды в отдельности не может служить мерой качества воды, поскольку не позволяет судить о значениях других показателей, хотя иногда косвенно бывает связан с некоторыми из них. Результатом оценки качества воды должны быть некоторые интегральные показатели, которые охватывали бы основные показатели качества воды.

В простейшем случае, при наличии результатов по нескольким оцениваемым показателям, может быть рассчитана сумма приведенных концентраций компонентов, то есть отношение их фактических концентраций к ПДК (правило суммации). Критерием качества воды при использовании правила суммации является выполнение неравенства

(19)

где С_Фi и ПДК_i – фактическая концентрация и ПДК для i-го компонента.

Сумма приведенных концентраций может рассчитываться только для химических веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности – органолептическим и санитарно-токсикологическим.

При наличии результатов анализов по достаточному количеству показателей можно определять классы качества воды, которые являются интегральной характеристикой загрязненности поверхностных вод. Классы качества определяются по индексу загрязненности воды (ИЗВ), который рассчитывается как сумма приведенных к ПДК фактических значений 6 основных показателей качества воды по формуле

(20)

где С_i – среднее значение определяемого показателя за период наблюдений (при гидрохимическом мониторинге это среднее значение за год);

ПДК_i – предельно допустимая концентрация для данного загрязняющего вещества;

6 – число показателей, взятых для расчета.

Значение ИЗВ рассчитывают для каждого пункта отбора проб (створа). Затем по данным табл. 1 в зависимости от значения ИЗВ определяют класс качества воды.

Таблица 14. Характеристика интегральной оценки качества воды

В число 6 основных, так называемых лимитируемых, показателей при расчете ИЗВ входят в обязательном порядке: концентрация растворенного кислорода, значение БПК, а также значения еще 4 показателей, являющихся для данного водоема (воды) наиболее неблагополучными или имеющих наибольшие приведенные концентрации (отношение С_i/ПДК_i). Такими показателями обычно являются содержание нитратов, нитритов, аммонийного азота (в форте органических и неорганических аммонийных соединений), тяжелых металлов – меди, марганца, кадмия и др., фенолов, пестицидов, нефтепродуктов, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ). Для расчета ИЗВ показатели выбирают независимо от лимитирующего признака вредности, но при равенстве приведенных концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим санитарно-токсикологический показатель вредности.

Определение ИЗВ предполагает контроль только по гидрохимическим показателям, при этом не учитывают:

1) микробиологические показатели, которые имеют решающее значение при оценке пригодности воды для нужд питьевого и бытового использования;

2) многие загрязняющие вещества, не вошедшие в группу из 6 лимитирующих показателей;

3) многие химические вещества, которые даже при малых концентрациях могут образовывать соединения более токсичные, чем исходные.

Указанные недостатки сводятся к минимуму при включении в арсенал методов мониторинга гидробиологических методов, например метода биоиндикации по Вудвиссу, методов биотестирования. Последние отличаются тем, что позволяют определить реакцию водной биоты на загрязнения по различным тестовым организмам, как простейшим (инфузориям, дафниям), так и высшим – рыбам (гуппиям).