Для решения задач по охране воды, необходима обобщенная информация о ее состоянии. Оценка и классификация качества воды основывается на системе контрольных показателей, по которым оценивают исследуемую воду.
При оценке качества воды используют единичные, непрямые и комплексные показатели. Комплексная оценка дает наиболее точную и объективную информацию.
Комплексная оценка загрязненности поверхностных вод – информация про загрязнение или про качество воды, выраженная с помощью определенных систем показателей, которые сравниваются с критериями качества воды или нормами для определенного вида водопользования.
Все загрязняющие вещества по характеру их негативного влияния делятся на 4 класса опасности: чрезвычайно опасные, высоко опасные, опасные, умеренно опасные.
Экологически безопасными считаются воды, для которых одновременно выполняются такие условия:
- для веществ третьего и четвертого класса опасности:
С<=ПДК
- для веществ второго и первого класса опасности:
Качество воды в определенной точке оценивают сравнивая максимальную концентрацию вредного вещества с его ПДК.
По системе экологической оценки качества воды существует 8 категорий качества: 1 – отличная, 2 – хорошая, 3 – достаточно хорошая, 4 – удовлетворительная, 5 – посредственная, 6 – плохая, 7 – очень плохая, 8 – слишком плохая. По степени загрязнения качество воды делят на: 1 – очень чистая, 2 – чистая, 3 – довольно чистая, 4 – слабо загрязненная, 5 – умеренно загрязненная, 6 – сильно загрязненная, 7 – грязная, 8 – очень грязная.
Экологическая оценка качества может быть основная и ориентировочная и основная.
Результаты экологической оценки качества поверхностных вод подают в виде таблиц, графиков и карт, что отображают как обобщенную экологическую информацию так и качество воды по отдельным группам показателей.
Оценка проводится не только для определения уровня загрязненности воды, а и для прогнозирования изменений ее состояния.
Прогнозирование качества воды – научная деятельность, направленная на определение возможных альтернатив будущего развития общего состояния воды, а также ее количественных и качественных изменений.
Прогнозирование является завершающим этапом мониторинга. Заключается оно в выявлении вероятных процессов и явлений в будущем на основе динамики показателей. На основе исходных данных можно точно спрогнозировать динамику концентрации конкретного вещества в конкретном месте, а также определить длину загрязненного участка реки и время прихода водных масс в определенное место.
Прогнозы делятся на:
оперативные (до 3-х месяцев);
краткосрочные (до 1 года),
среднесрочные (от 1 до 5 лет);
долгосрочные (от 5 до 20 лет);
сверхдолгосрочные (больше 20 лет).
Всего существует около 270 видов прогнозов, но в их основе лежат всего 3 метода: метод экспертной оценки, метод экстраполяции и метод математического моделирования.
Метод экспертной оценки дает эксперт на основе своих умозрительных заключений, опыта и интуиции.
Метод экстраполяции основан на допущении о сохранении во времени тенденции развития процессов, которые происходят в водных объектах в период их изучения. При этом период наблюдения должен быть в 3 раза больше, чем период прогнозирования, а изменения показателей должны быть однонаправленными. При значительных (скачкообразных) изменениях этом метод малоэффективен.
Метод моделирования основывается на математическом описании и физико-химическом исследовании процессов в водоеме, учитывая закономерности его изменения при изменении влияющих на него факторов.
С помощью дифференциальных уравнений можно моделировать условия формирования качества и количества воды – имитационные модели. Моделирование оптимальных условий состояния водного объекта с учетом нагрузки сточными водами проводится с помощью оптимизационных моделей. Модели строятся для коротко- и долгосрочных прогнозов.
Для построения точной модели необходимы: достоверные исходные данные о количественных и качественных показателях, знания о законах рассеивания загрязняющих веществ в воде и адекватный математический аппарат. Построенная модель должна быть универсальной и простой в использовании.
На основе полученной информации разрабатываются управленческие решения для регулирования качества водных ресурсов, их охраны и рационального использования.
