5.2.3. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах

Вода — является более жестко локализованным в пространстве природным  телом, всегда ограниченное в водоемах их берегами и дном.

Важнейшей водоохранной задачей в условиях промышленной и хозяйственной деятельности общества, а также с учетом того, что целенаправленное или случайное отведение жидких «отходов» в водные объекты практически неизбежно, является установление допустимых нагрузок на них при водопользовании и водопотреблении.

Водопользование - это использование воды без изъятия ее из мест естественной локализации. Основными водопользователями являются рыбное хозяйство, гидроэнергетика, водный транспорт.

Водопотребление — это использование воды, связанное с изъятием ее из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходованием или с возвращением в источники водозабора в измененном (загрязненном) состоянии, т.е. с примесями. Основными водопотребителями является сельское хозяйство, промышленные производства, культурно-бытовое хозяйство.

Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависящая от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей, рассматривается как предельно допустимая нагрузка ПДН. Но поскольку использование воды связано с изъятием ее из водоема и угрозой истощения этого объекта, разрушением экосистемы, а также с использованием для целей купания, рыбной ловли, отдыха на воде, то ограничение нагрузки только с точки зрения поступления в воду загрязняющих веществ оказываете недостаточным. В настоящее время разрабатывается норматив предельно допустимой экологической нагрузки на водные экосистемы ПДЭН.

В общем случае допустимая нагрузка на водоем (при его загрязнении) определяется как разность между установленной нормативной нагрузкой, т.е. возможностью сброса Снорм и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой Сфакт :

Сдоп = Снорм — Сфакт             (5.8)

Согласно действующим в России    «Правилам охраны поверхностных вод.

Следовательно загрязненность воды — не абсолютное понятие: оно относится только к вполне определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования. Поэтому водный объект вне места водопользования не считается загрязненным, даже если его экосистема полностью разрушена вследствие сброса вредных веществ.

Под загрязненностью водного объекта понимают такое его состояние в официально установленном месте использования воды, при котором наблюдается уклонение от нормы в сторону увеличения содержания тех или иных нормируемых компонентов. Отсюда загрязняющим воду веществом считается не любая примесь и не в любом количестве, а лишь избыточная, которая приводит к нарушению нормативов качества воды.

Основным нормативным требованием к качеству воды в водном объекте является соблюдение установленных предельно допустимых концентрации.

Предельно допустимая концентрация примеси в воде водного объекта (реке, озере, море, подземных водах) — это такой нормативный показатель, который исключает неблагоприятное влияние на организм человека и возможность ограничения или нарушения нормальных условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и других видов водопользования.

ПДК вредных веществ в водном объекте — это такая концентрация, при превышении которой вода становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования (ГОСТ 17403 – 72).

Как и для примесей в атмосферном воздухе, для веществ, загрязняющих воду, установлено раздельное нормирование качества воды, принцип разделения связан с приоритетным назначением водного объекта, т.е.

Рис.

К качеству воды каждой категории водопользования предъявляются различные требования: в одних случаях более, в  других — менее жесткие. Например, присутствие хлорорганических ядохимикатов (ДДТ, гексахлоран)  в хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых водных объектах допускается в весьма ограниченных количествах: концентрации соответственно 0,02 и 0,1 мг/л. в воде рыбохозяйственнных водоемов присутствие этих веществ вообще не допускается. Некоторые вещества могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм только при попадании внутрь, другие опасны, кроме того, и при контактном воздействии.

Некоторые вещества являются вредными в сравнительно высоких концентрациях именно при контактном воздействии или при воздействии на органы чувств, и поэтому их ПДК в водных объектах первой категории имеют высокие значения с общесанитарной точки зрения. Однако в водных объектах второй категории они оказываются токсичными для ихтиофауны (рыб), и здесь на первое место выдвигается их токсическое действие. Соответственно ПДК на эти вещества ужесточаются. Например, если в водных объектах первой категории ПДК для аммиака (по азоту) составляет 2 мг/л, то для второй категории — она в 40 раз ниже. Есть вещества малоядовитые, но обладающие резким стойким запахом, например нефтепродукты. В водных объектах первой категории преимущественное значение имеет запах, и поэтому в основе ограничения — органолептические свойства воды, загрязненной этими продуктами (ПДК = 0,3 мг/л). Однако ткани рыб, обитающих в водоемах рыбохозяйственного назначения, приобретают резкий запах, а кроме того, нефть губительна для икры, личинок, молоди рыб. Поэтому в рыбохозяйственных водных объектах присутствие нефти лимитируется прежде всего по рыбохозяйственному показателю и ПДК снижается до 0,05 мг/л.

Для обеспечения чистоты водных объектов одновременно с ПДК используется другой ограничительный норматив: лимитирующий показатель вредности, не имеющий количественной характеристики, а отражающий приоритетность требований к качеству воды в тех случаях, когда водный объект имеет полифункциональное назначение. В водных объектах культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения в основу приоритетности нормирования положены преимущественно санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический лимиты, а в рыбохозяиственных — в основном токсикологический и отчасти органолептический.

Нормирование загрязняющих веществ в воде учитывает три главных критерия:

1. влияние вещества на общий санитарный режим водного объекта;

2. влияние на органолептические свойства воды;

3. влияние на здоровье населения.

Первый критерий связан с влиянием загрязняющих веществ на процессы самоочищения воды от органических загрязнений в сточных водах.  Определяется какое количество кислорода необходимо для окисления органики и развития  водной микрофлоры. Критериальной характеристикой воды в этом случае является биохимическое потребление кислорода БПК (БПК—количество О2, израсходованное в определенный промежуток времени на собственно биохимическое окисление (разложение) нестойких органических соединений в исследуемой воде).

Пороговые значения второго критерия устанавливаются на группах людей-добровольцев, отобранных по способности к восприятию запахов. Порог  запахового ощущения для  самых чувствительных индивидуумов принимается в качестве ПДКв для данного вещества.

Более сложно исследовать влияние вредных веществ на здоровье людей. Для этого проводятся санитарно-токсикологические исследования с целью установления максимальной  недействующей дозы   (концентрации)   вещества (МНК).

Загрязнение воды связано не только с присутствием в ней токсичных или дурнопахнущих веществ, но и с изменением ряда других физико-химических показателей. В водных экосистемах имеют значение режимы таких экологических факторов, как содержание взвешенных веществ, минеральный состав, растворенный кислород, температура, рН и др. (табл 5.3).

Некоторые общие требования к составу и свойствам воды

Таблица 5.3.

Предприятие, имеющее сточные воды, несет ответственность за превышение тех или иных показателей качества воды в водном объекте и обязано обеспечить их соблюдение с помощью совокупности инженерных и организационных мероприятий.

Специфическая форма последствий загрязнения — перерасход кислорода в воде в результате его потребления на окисление примесей, дыхание размножающихся массово организмов (в первую очередь — сине-зеленых водорослей). Мерой угрозы эвтрофикации служат характеристики потребления кислорода,  как в сточных, так и в природных водах. Они называются химическим (ХПК) и биохимическим потреблением кислорода ( БПК). ХПК – это количество О2 в мг/л или г/л воды, необходимое для окисления углеродсодержащих веществ до СО2, H2O, NO32, серосодержащих веществ — до сульфатов, фосфорсодержащих — до фосфатов.