В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559-96 питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства. Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом показатели качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.
По санитарному признаку устанавливаются микробиологические и паразитологические показатели воды (число микроорганизмов и число бактерий группы кишечных палочек в единице объема). Токсикологические показатели воды, характеризующие безвредность ее химического состава, определяются содержанием химических веществ, которое не должно превышать установленных нормативов. Наконец, при определении качества воды учитываются органолептические (воспринимаемые органами чувств) свойства: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость.
Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения определены Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.544-96, причем нормируются запах, вкус, цветность, мутность, коли-индекс, а также указывается, что содержание химических веществ не должно превышать значений соответствующих предельно допустимых концентраций (ПДК).
Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования ПДКв – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.
Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей ПДКвр – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.
В табл. 9 представлены примеры различных видов предельно допустимых концентраций некоторых загрязнителей в воздухе.
Таблица 9
Соотношение различных видов ПДК в воде для некоторых веществ
Вещество
ПДKвр, мг/дм3
ПДKв, мг/дм3
Ртути неорганические соединения (по Hg)
0,0001
0,0005
Аммония фторид (по фтору)
0,05
0,7
Триэтаноламин
0,01
1,0
При интерпретации результатов мониторинга состояния водной среды важно знать, к какому типу водных объектов отнесены река, озеро, водохранилище, и использовать для оценки ситуации соответствующие нормативы.
В гидрохимической практике используется и метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения.
В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышения ПДКвр – Кi и повторяемости случаев превышения Нi, а также общий оценочный балл – Bi. Первые два показателя являются единичными индексами загрязнения воды и рассчитываются аналогично соответствующим индексам загрязнения воздуха (см. формулы 2 и 3). Оценочный балл представляет собой произведение этих показателей:
(6).
Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности воды (КИЗВ) рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых загрязняющих веществ. По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды.
Также оценка качества воды и сравнение современного состояния водного объекта с установленными в прошлые годы характеристиками проводятся на основании индекса загрязнения воды по гидрохимическим показателям (ИЗВ). Этот индекс представляет собой формальную характеристику и рассчитывается усреднением как минимум пяти индивидуальных показателей качества воды. Обязательны для учета следующие показатели: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН и биологическое потребление кислорода БПК5:
(7),
где N – количество учитываемых показателей.
Для представления качества вод в виде единой оценки показатели выбирают независимо от лимитирующего признака вредности. При равенстве концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим токсикологический признак вредности.
В табл. 10 представлена классификация водных объектов по степени их загрязнения в зависимости от значений гигиенических показателей качества воды.
Для совокупной оценки опасных уровней загрязнения водных объектов при выделении зон чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия используют формализованный суммарный показатель химического загрязнения (ПХЗ-10). Этот показатель особенно важен для территорий, где загрязнение химическими веществами наблюдается сразу по нескольким веществам, каждый из которых многократно превышает допустимый уровень (ПДК).Расчет ПХЗ-10 производится по десяти соединениям, максимально превышающим ПДК по следующей формуле: (8), где: ПДК – рыбохозяйственные; С – концентрация химических веществ в воде.
При определении ПХЗ-10 для химических веществ, по которым «относительно удовлетворительный» уровень загрязнения вод определяется как их «отсутствие», отношение С / ПДК условно принимается равным 1. Для установления ПХЗ-10 рекомендуется проводить анализ воды по максимально возможному числу показателей.
Таблица 10
Гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения
Степень загрязнения
Органолептические свойства
Токсикологические свойства
Санитарный режим
Бактериологические показатели
Индекс загрязнения
Запах, привкус (в баллах
ПДКорг степ. превыш.
ПДКтокс, степ. превыш
БПК, мг/дм3
Раств. О2, мг/дм3
Число бактерий группы кишечной палочки
I, II КВ*
I, II КВ
I, II КВ
I, II КВ
I, II КВ
I КВ
II КВ
Допустимая
3-6
<104
<1×104
Умеренная
6-8
>104-105
>104-105
Высокая
8-10
>105-106
>105-106
Чрезвычайно высокая
>4
>8
>8-10
>106
>106
* КВ – категория водопользования. К I категории водопользования относятся водные объекты, используемые для хозяйственно-питьевых целей, ко II категории – водные объекты, используемые для культурно-бытовых целей, а также расположенные в черте населенных мест.
(6).
(7),
(8), где: ПДК – рыбохозяйственные; С – концентрация химических веществ в воде.