Воздействие поверхностных (сточных) вод. Характеристики водных объектов, используемых для водоснабжения и водоотведения проектируемых объектов Пдк сброса сточных вод в водные объекты

При решении вопроса об отведении сточных вод в водный объект и о мерах по его охране от загрязнения следует исходить из степени его загрязненности и водности. Для оценки допустимой степени сни- жения качества поверхностных вод служат требования к составу и свойствам воды и предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ в воде водных объектов в соответствии с видом водопользования (питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного и др.). Водные объекты следует считать загрязненными, если в расчетном пункте (створе) не соблюдаются установленные для данного вида водопользо- вания требования к составу и свойствам воды и нормативы ПДК, при- веденные в “Санитарных правилах и нормах охраны поверхностных вод от загрязнения” (СПиН № 4630-88, именуемые в дальнейшем Пра- вилами).

В Правилах рассматриваются нормативы качества воды для вод- ных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водо- пользования, требования к охране вод при различных видах хозяйст- венной деятельности, к условиям отведения сточных вод в водные объ- екты, к размещению, проектированию, реконструкции предприятий и эксплуатации объектов, влияющих на состояние поверхностных вод. В

Правилах приводятся гигиенические требования к составу и свойствам воды в пунктах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водо- пользования, а также ПДК и ОДУ (ориентировочно-допустимые уров- ни) для 1345 химических веществ и класс их опасности по четырем классам: чрезвычайно опасные, высокоопасные, опасные и умеренно опасные.

Правила устанавливают нормативы качества воды для водо- емов по двум категориям водопользования. К первой относятся ис- пользование водного объекта в качестве источника централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко второй - использование водного объекта для культурно-бытовых целей населения, рекреации, спорта, а также водных объектов, расположен- ных в черте населенных пунктов. Вид водопользования определяется органами санитарно-эпидемиологической службы.

Для каждого из двух видов водопользования правилами установ- лены гигиенические требования к составу и свойствам водных объек- тов. В случае одновременного использования воды водного объекта для различных нужд народного хозяйства следует исходить из более жестких требований в ряду одновременных нормативов качества воды. Загрязняющие вещества подразделяются на три группы по лими- тирующему показателю вредности (ЛПВ), соответственно характеру их воздействия на организм человека и внутриводоемные биологические процессы: общесанитарный, санитарно-токсикологический и органо-

лептический показатели.

Пригодность источника для водоснабжения определяется на ос- новании данных его санитарного обследования с учетом результатов гидрогеологических, гидрологических и топографических изысканий. Вода источников водоснабжения должна соответствовать СПиН 2.1.4.559-96 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству во- ды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль ка- чества”, а также ГОСТ 17.1.03-87 “Правила выбора и оценка качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабже- ния”. В этой воде не должно быть нежелательных примесей, которые не могут быть удалены методами обработки, а концентрация загрязне- ний должна соответствовать эффективности применяемых методов очистки. Требования к качеству воды для купания и спорта нормирует ГОСТ 17.1.5.02-80 “Гигиенические требования к зонам рекреации вод- ных объектов”.

Для водоемов рыбохозяйственного назначения устанавливаются два вида водопользования: для сохранения и воспроизводства ценных

видов рыб и для всех других рыбохозяйственных целей. Вид рыбохо- зяйственного использования водного объекта определяется государст- венными органами рыбоохраны.

Состав и свойства воды водоемов должны соответствовать нор- мативам в створе, расположенном на проточном водоеме на 1 км выше ближайщего по течению пункта водозабора, а на непроточных водо- емах - в радиусе 1 км от пункта водопользования.

Основные требования к качеству воды водоемов, используемых для различных целей, приведены в таблице 11.2.

В воде также не должны содержаться возбудители заболева- ний, ядовитые вещества, оказывающие прямо или косвенно вредное воздействие на рыб и водные организмы, а также химические вещества в концентрациях, превышающих ПДК или ОДУ.

Запрещается сбрасывать в водные объекты вещества, для ко- торых не установлены ПДК или ОДУ, а также вещества, для которых отсутствуют методы аналитического контроля; неочищенные или не- достаточно очищенные производственные, хозяйственно-бытовые сто- ки и поверхностный сток с территории промплощадок и населенных мест. Запрещается сброс сточных вод, содержащих радионуклиды, концентрированные кубовые остатки, осадки, пульпы, нефтепродукты, запрещается молевой сплав леса. Запрещается сброс сточных вод в водные объекты в черте населенных пунктов.

Таблица 11.2

Требования к качеству воды водоемов

Основы нормирования в санитарной охране водоемов базируются на ПДК отдельных вредных веществ, практически же их в составе сточных вод содержатся как минимум несколько. Сумма концентраций всех веществ, выраженных в долях от соответствующих ПДК для каж- дого вещества в отдельности, не должна превышать единицы:

1 Ci пр.д

где Ci , Ci пр.д - соответственно концентрации и ПДК вредных веществ в водоеме.

Большое значение имеет правильная организация выпуска сточ- ных вод в водоемы, которая определяет процесс разбавления и даль- нейшее самоочищение, связанное со способностью водоемов к ликви- дации загрязняющих примесей и восстановление природных качеств воды.

При спуске в водный объект сточных вод, содержащих загряз- няющие вещества, качество воды в нем ухудшается. Концентрация этих веществ не остается постоянной, она изменяется вследствие раз- бавления, а также биологических, физико-химических и химических процессов.

Условия отведения сточных вод в водные объекты определяются с учетом:

· степени возможного смешения и разбавления сточных вод водой водного объекта;

· фонового качества воды водного объекта выше места рас- сматриваемого выпуска сточных вод;

· нормативов качества воды водных объектов применительно к виду водопользования.

При расчете качества воды водных объектов исходные данные можно подразделить на три группы: 1) гидрологические и гидравличе- ские характеристики водного объекта; 2) характеристика источника за- грязнения; 3) требования к качеству воды водного объекта в расчетных (или контрольных) пунктах водопользования.

На основании расчетов для каждого выпуска сточных вод и каж- дого загрязняющего вещества устанавливаются нормы предельно до- пустимых сбросов (ПДС) веществ в водные объекты, соблюдение ко- торых должно обеспечить нормативное качество воды в расчетном створе в соответствии с требованиями к тому или иному виду водо- пользования.

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 С норм и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой С факт:

С доп = С норм - С факт (5.8)

Согласно действующим в России «Правилам охраны поверхностных вод. Типовые положения» (1991), данный водный объект считается загрязненным, если показатели состава и свойства воды в нем изменились под прямым или косвенным влиянием производственной деятельности и бытового использования населением и стали частично или полностью непригодными хотя бы для одного из видов водопользования. Если же примеси присутствуют в воде в пределах нормативов, то водный объект загрязненным не считается.

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. с категориями водопользования (рис. 5.1).

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 О 2 , 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 ПДК в 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

Система мер по охране вод включает нормирование качества воды в водном объекте; регламентацию сброса нормированных веществ в водоемы со сточными водами; регламентацию различных видов деятельности, влияющих на состояние вод; организационно-технические мероприятия, связанные с рационализацией водопользования и др.

Нормирование качества воды водоемов проводится по категориям в зависимости от их назначения: хозяйственно-питьевого (для водоснабжения предприятий пищевой промышленности и жилищно-бытового сектора), культурно-бытового (для купания, рекреации), рыбохозяйственного (три категории для выращивания рыб различной хозяйственной ценности) водопользования. Критерии качества воды как природного ресурса для разных пользователей не могут быть едины. Нормы качества воды водных объектов включают требования к составу и свойствам воды для различных видов водопользования, а также величины ПДК веществ в воде.

Для характеристики качества воды в водном объекте, а также для установления возможности сброса сточных вод через биологические очистные сооружения и определения эффективности применения биохимического метода очистки используют следующие показатели:

Предельно допустимая концентрация химического вещества в водоеме, мг/дм 3 , при которой оно не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения в течение жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования. В общей сложности установлено свыше 1 900 ПДК для вод различного назначения. Каждое значение ПДК относится к одному из лимитирующих показателей вредности (ЛПВ). ЛПВ - признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде. Различают три вида ЛПВ: органолеп-тические, общесанитарные, санитарно-токсикологические. При отсутствии значений ПДК временно устанавливаются величины ориентировочно допустимых уровней нормированных веществ (ОДУ). Для веществ в зависимости от токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные эффекты и от ЛПВ установлены классы опасности: 1-й -чрезвычайно опасные, 2-й - высокоопасные, 3-й - опасные, 4-й - умеренно опасные.

Биохимическое потребление кислорода (БПК), мг 0 2 /дм 3 - количество кислорода, используемого при биохимическом окислении органических веществ за определенное время инкубации пробы (2, 5, 10, 20 суток). Например, БПК 6 - 5 суток. Полное БПК показывает, какое предельное количество кислорода может быть удалено из воды за счет биологического окисления органических отходов. Так, для питьевой воды полное БПК п (состояние, когда все биологически окисляемые вещества разложились микроорганизмами) не должно быть более 3,0 мг 0 2 /дм 3 при 20 °С. Необходимость определения этого показателя вызвана частично тем, что наличие в сбрасываемых в водоем сточных водах большого количества аэробно разлагаемых органических веществ может привести к снижению содержания в воде растворенного кислорода, что нежелательно для обитателей водоема, прежде всего для рыб.

Химическое потребление кислорода (ХПК), определенное бихроматным методом (окисление бихроматом калия и серной кислотой), т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимое для окисления содержащихся в 1 дм 3 воды восстановителей, мг 0 2 /дм 3 . Для нахождения значения ХПК требуется гораздо меньше времени, чем для определения ВПК. При применении бихроматного метода получаются более высокие значения расхода кислорода в процессе разложения органики, чем при определении ВПК, что эквивалентно большему содержанию окисляемой органики, т. к. окисляются даже те органические вещества, которые микроорганизмы окислить не могут. Чем меньше различаются значения ХПК и ВПК для пробы воды, тем эффективнее будет биохимическая очистка стоков. В питьевой воде ХПК не должно быть больше 15 мг 0 2 /дм 3 .

Органолептические показатели - вкус, запах и цвет воды. Обычно вкус определяют только питьевой воды. Он зависит от растворенных в воде веществ. Различают четыре основных вкуса: соленый, кислый, сладкий и горький. Запах природных вод может быть землистым, хлорным, нефтепродуктовым и т. п. Его интенсивность определяют по пятибальной шкале (0 - запах не ощущается и 5 - запах очень сильный, вода не пригодна к употреблению). Цветность воды - санитарный показатель, позволяющий судить о наличии в ней примесей. Выражается в градусах цветности, определяется колориметрически.

Помимо химических и механических примесей в воде присутствуют микроорганизмы, в том числе патогенные. Анализ воды на присутствие всех болезнетворных организмов (бактерий, вирусов и простейших) - задача трудная и дорогостоящая. Поэтому разработаны упрощенные тесты, с помощью которых определяют содержание индикаторных бактерий *- кишечных палочек. Наличие их в воде, как правило, сопровождается присутствием болезнетворных микроорганизмов и свидетельствует о ее загрязнении. Поэтому важной характеристикой качества воды является число лак-тозоположительных кишечных палочек (ЛКП) в 1 дм 3 .

В питьевой воде не должно содержаться ни одной кишечной палочки в 100 мл пробы.

При использовании воды для питьевых (рекреационных) нужд нормируются 11 основных санитарно-гигиенических показателей ее состава и свойств, характеризующих содержание взвешенных веществ, плавающих примесей, растворенного кислорода, возбудителей заболеваний, запах, вкус, окраску, температуру, кислотность (рН), минеральный состав, ВПК. Для нескольких сотен токсичных веществ установлены ПДК (табл. 4.7). Определяются ПДК в контрольном створе водоема (поперечном сечении потока, в котором контролируется качество воды). Для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях, нормируются 9 основных показателей: содержание взвешенных веществ, плавающих примесей, растворенного кислорода, ядовитых веществ, окраску, запах и вкус, кислотность (рН), ВПК.

Качество поверхностных вод может характеризоваться по индексу загрязнения вод (ИЗВ), которому соответствует 7 классов разной степени загрязнения. Определяется ИЗВ как 1/6 суммы средних концентраций: растворенного кислорода, БПК 5 , азота аммонийного и нитритного, нефтепродуктов и фенолов.

В загрязненных сточными водами водных объектах протекают сложные процессы, ведущие к восстановлению естественного состояния рек, озер, водохранилищ. Совокупность гидродинамических, химических, биохимических и физических процессов, приводящих к снижению концентрации загрязняющих веществ в воде водных объектов, называют самоочищением. Количественной характеристикой этого процесса является ассимилирующая способность водного объекта - способность водоема или водотока принимать определенную массу веществ в единицу времени без нарушения норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования. В процессах самоочищения озер и водохранилищ большую роль играют сапрофитная аэробная микрофлора, гидробионты-фильтра-торы и водная растительность.

Условия отведения сточных вод в водоемы определяются с учетом степени смешения стоков с водой водного объекта в контрольном створе, а также фонового состава и свойств воды водных объектов в местах выпуска сточных вод. Фоновыми называют концентрации веществ в воде, рассчитанные для фонового створа водоема с учетом всех источников поступления этих веществ, кроме рассматриваемого предприятия. Для каждого выпуска сточных вод расчетным путем устанавливаются предельно допустимые сбросы (ПДС) веществ - максимальная масса этих веществ в сточных водах при отведении в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе, соответствующих категории водопользования (хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, ры-бохозяйственного). ПДС устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и распределения массы загрязнителей между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

ПДС устанавливаются на определенный период (с дальнейшей корректировкой в сторону уменьшения) для предприятий и организаций, имеющих самостоятельные выпуски сточных вод в водные объекты, и утверждаются соответствующими органами Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды.

При расчете ПДС необходимо иметь в виду, что, при поступлении в водные объекты нескольких веществ 1-го и 2-го классов опасности с одинаковым ЛПВ с учетом фоновых концентраций, должно соблюдаться соотношение

с г I пдк х +с 2 / пдк 2 +...+с п / пдк п < 1,

где Cj, ..., С л - концентрации примесей в контрольном створе; ПДК Х, ..., ПДК п - соответствующие значения ПДК. При принятии решения о возможности сброса сточных вод используют правило: если выполняется неравенство то сброс промышленных стоков запрещается.

Расчет концентрации загрязняющих веществ в контрольном створе осуществляется с учетом кратности разбавления.

НормИРОВАНИЕ качествА ВОД

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.

Существует две группы нормативов для веществ, загрязняющих водные объекты:

1. Нормативы содержания, при которых охраняемые свойства водоема не нарушаются. Для прямых гидрохимических показателей это предельно допустимые концентрации (ПДК).

2. Нормативы поступления загрязняющих веществ, при которых сохраняются охраняемые данным нормативом свойства водоемов и их населения. Это нормативы допустимого сброса (НДС).

Очевидно, что допустимые уровни содержания в воде различных загрязняющих веществ не одинаковы для разных видов водопользования.

«Правила охраны поверхностных вод» устанавливают нормы качества воды водоемов и водотоков для условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, а также принцип обязательной защиты интересов всех водопользователей. При использовании водоема или его части одновременно для разных целей качество воды в нем должно отвечать тому виду водопользования, защита которого требует соблюдения более строгих нормативов.

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с Санитарными правилами и нормами, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

Нормы качества воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования включают:

· перечень санитарно-гигиенических ПДК (ПДК с-г).

Состав и свойства воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии 1 км выше по течению, а в непроточных водоемах – в радиусе 1 км от пункта водопользования.

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования представлены в таблице:

Таблица. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов хозяйственно-бытового водопользования (по СанПиН 2.1.5.980-00)

Примечание: *) Кроме того нормируется еще ряд санитарно-бактериологических показателей.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДК с-г) - 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.

Характер влияния загрязняющих веществ на водоемы хозяйственно-питьевого водопользования подразделяется на три основные группы, которые принято называть лимитирующими показателями вредности (ЛПВ):

Санитарно-токсикологический - исходит из оценки влияния веществ на организм человека;

Органолептический - исходит из оценки влияния веществ на органолептические показатели качества воды (цвет, запах и т.п.);

Общесанитарный - исходит из оценки влияния веществ на процессы самоочищения водных объектов.

При установлении ПДК с-г какого-либо вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования оно исследуется по трем признакам вредности:

· органолептическому;

· общесанитарному;

· санитарно-токсикологическому.

По влиянию на санитарный режим водоема (общесанитарный ЛПВ ). Под влиянием промышленных стоков процессы естественного самоочищения водоемов нередко нарушаются вследствие тормозящего бактерицидного действия промышленных стоков или нарушения кислородного режима из-за чрезмерного загрязнения воды интенсивно окисляющимися органическими веществами. Естественное самоочищение водоема – процесс в основном биохимический, связанный с жизнедеятельностью сапрофитной бактериальной флоры. Поэтому изучение влияния вредных веществ на процессы естественного самоочищения ведется в двух направлениях:

· путем учета изменения интенсивности биохимического потребления кислорода под влиянием различных концентраций вредных веществ и учета продуктов нитрификации при тех же условиях;

· путем изучения влияния вредных веществ на бактерии как на основные агенты процесса самоочищения (изучается динамика развития общей бактериальной флоры).

В итоге устанавливается пороговая концентрация (минимально действующая) по влиянию на общий санитарный режим водоема.

По органолептическим свойствам (органолептический ЛПВ). Изучается влияние вредного вещества на все органолептические свойства: наличие поверхностной пленки, запах, привкус, окраску. По результатам исследования устанавливается пороговая концентрация по влиянию на органолептические свойства воды.

Особенно большое внимание уделяется весьма трудоемким и методически сложным исследованиям по третьему признаку вредности – влиянию вредного вещества на организм и здоровье человека через источники питьевого водоснабжения (санитарно-токсикологический ЛПВ) . В данном случае устанавливается подпороговая (максимальная недействующая) концентрация, при которой не наблюдается сколько-нибудь заметных изменений функционального состояния организма, выходящих за пределы обычных физиологических колебаний, определяемых тонкими физиологическими, биохимическими и др. методами. Поэтому основное внимание обращается на изучение последствий длительного воздействия малых концентраций вредных веществ на организм человека.

При изучении новых промышленных загрязнений санитарно-токсикологический эксперимент включает следующие этапы:

· острые и подострые токсикологические опыты на лабораторных животных, которые позволяют получить представление о среднесмертельных дозах веществ LD 50 , о видовой чувствительности к данному веществу;

· с учетом полученных данных организуют хронические санитарно-токсикологические исследования (подбирают нужных подопытных животных, дозы, близкие к недействующим, необходимые методы контроля организма);

· интерпретация результатов исследований для определения уровня безвредности, т.е. подпороговой концентрации.

Наименьшая пороговая (подпороговая) по каждому виду воздействия концентрация принимается в качестве ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности, по которому она установлена.

Например, железо даже в больших концентрациях не оказывает токсического действия на организм человека, но придает воде желто-бурую окраску и металлический привкус, если его концентрация превышает 0,3 мг/л. Поэтому железо нормируется по органолептическому ЛПВ. Напротив, стронций в концентрации >2 мг/л оказывается токсичным для человека, т.к. подавляет активность многих ферментов. В то же время горько-вяжущий привкус у воды появляется только при концентрации стронция > 12 мг/л. Поэтому ПДК стронция принято равным 2 мг/л по санитарно-токсикологическому ЛПВ.

Если в водном объекте под влиянием природных факторов по отдельным веществам наблюдается превышение ПДК, то для этих водных объектов могут устанавливаться региональные нормы качества в соответствии с естественным фоном. Региональные нормы не устанавливаются на химические вещества антропогенного происхождения, обладающие токсичными, канцерогенными, мутагенными свойствами, устойчивые в воде и способные к биоаккумуляции.

Все нормируемые загрязняющие вещества по степени опасности подразделяются на 4 класса опасности :

1 класс – чрезвычайно опасные

2 класс – высоко опасные

3 класс –опасные

4 класс – умеренно опасные

В основе отнесения к классу опасности лежат свойства соединений, а именно:

Токсичность (по величине ПДК),

Стабильность (при 20 О С),

Кумулятивные свойства (в основном на рыбах)

Способность вызывать отдаленные эффекты.

Классы опасности учитываются при выборе загрязняющих веществ, подлежащих первоочередному контролю, при установлении последовательности водоохранных мероприятий, при обосновании рекомендаций о замене в технологических процессах высоко опасных веществ на менее опасные и т.д.

На практике водоемы загрязнены одновременно несколькими веществами. Гигиеническое нормирование в этих условиях проводится по-разному, в зависимости от того, относятся ли они к одной, или к различным категориям по ЛПВ. Если вещества нормируются по разным ЛПВ, то каждое из них может иметь концентрацию, не превышающую ПДК с-г:

С i £ ПДК с-г, i (1)

Если же они относятся к одной категории по ЛПВ, т.е. характеризуются однонаправленным механизмом токсического действия, в т.ч. канцерогенного, то для веществ 1 и 2 классов опасности, сумма отношений концентраций каждого из них к соответствующим ПДК с-г не должна превышать единицу:

(2) Допустимые концентрации радиоактивных веществ в воде также являются гигиеническим нормативом. Табулированные в НРБ величины определены исходя из формирования предела дозы только за счет радионуклидов, поступающих с водой, поэтому с учетом всех путей поступления в организм и внеш­него облучения требуют корректировки в сторону снижения для каждого конкретного объекта нормирования, исходя из годового потреб­ления воды человеком (800 кг).

Кроме санитарно-гигиенических нормативов, существует еще один вид ПДК загрязняющих веществ в воде водных объектов, который в большей степени затрагивает интересы сохранения целостности внутриводоемных систем – это ПДК для водоемов рыбохозяйственного водопользования.

Рыбохозяйственные водные объекты могут относиться к одной из трех категорий:

· квысшей категории относят места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных видов рыб и других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств любого типа для разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;

Нормы качества воды водных объектов рыбохозяйственного водопользования также включают две группы нормируемых параметров:

· общие требования к составу и свойствам воды водных объектов;

· перечень рыбохозяйственных ПДК (ПДК р-х).

Состав и свойства воды водных объектов рыбохозяйственного водопользования должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске, а при отсутствии рассеивающего выпуска – не далее чем в 500 м от места выпуска.

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов рыбохозяйственного водопользования аналогичны представленным выше в табличной форме свойствам для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Так, количество растворенного в воде кислорода в водоемах рыбохозяйственного назначения должно быть не менее 6 мг/л. БПК полн. при 20°С - не выше 3 мг/л. Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 и на 0,75 мг/л для водоемов 1 и 2 категории, соответственно. Вода не должна приобретать посторонних запахов, привкусов и окраски и сообщать их мясу рыб. Кислотность воды (рН) - в диапазоне от 6,5 до 8,5. На поверхности воды не должно быть плавающих примесей, пленок, пятен масел, нефтепродуктов. В воде не должны содержаться вредные вещества в концентрациях, превышающих ПДК р-х.

Рыбохозяйственная ПДК (ПДК р-х) - это такая максимальная концентрация загрязняющего вещества, при постоянном наличии которой в водоеме, не наблюдается отрицательных последствий для рыбохозяйственного использования водоема. Следует учитывать, что загрязняющие вещества в водоемах не всегда присутствуют постоянно. В этом случае используют значения предельно допустимых разовых концентраций (ПДРК). Это такая максимальная первоначально созданная в водоеме концентрация однократно попадающего туда вещества, при которой это вещество и вредные продукты его распада не вызывают отрицательных последствий для рыбохозяйственного использования водоема.

Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:

· гибель рыб и кормовых организмов для рыб;

· постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;

· ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;

· замена ценных видов рыб на малоценные.

Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается для рыбохозяйственного водопользованияс учетом пяти показателей вредности:

· органолептического;

· общесанитарного;

· санитарно-токсикологического;

· токсикологического;

· рыбохозяйственного.

Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды. Общесанитарный - определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры. Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека, а токсикологический - отражает прямое токсическое действие веществ на водные организмы. Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу товарного качества промысловых водных организмов.

Важно отметить, что при разработке ПДК р-х учитываются ряд экосистемных показателей, таких как обеспечение качества среды обитания рыб, поддержания их кормовой базы и т.д. В этом смысле они наиболее близки к экологическим нормативам.

Основные принципы, лежащие в основе процесса установления ПДК р-х:

Проведение токсикологических экспериментов на организмах основных экологических групп водного сообщества.

Обязательный круг тест-функций.

Определенный порядок выбора концентраций вещества для исследования.

Определенные правила анализа результатов и их интерпретации.

Для установления ПДК р-х проводят комплексное изучение, включающее как лабораторные так и полевые исследования на рыбах и других основных группах водных организмов: продуцентах (водорослях), зоопланктоне, бентосных организмах и редуцентах (микроорганизмах) – играющих заметную роль в круговороте веществ. Всего используют 8 тестов на разных организмах водной экосистемы.

Для рыбохозяйственных водоемов содержание загрязняющих веществ не должно превышать соответствующих рыбохозяйственных ПДК, т.е.

С i £ ПДК р-х, i (3)

В водоеме рыбохозяйственного значения может также одновременно присутствовать несколько загрязняющих веществ. Если они нормируются по разным лимитирующим признакам вредности (ЛПВ), то по каждому веществу отдельно проверяется выполнение неравенства (3). Если же присутствующие в водоеме вещества нормируются по одному ЛПВ, то характер их совместного действия считается аддитивным и следует проверить выполнение неравенства:

(4)

В водоемах рыбохозяйственного водопользования следует проверить 5 таких неравенств.

Существующий разрыв между количеством новых химических соединений и возможностями установления для них обоснованных ПДК заставляет использовать различные временные нормативы: ОБУВ (ориентировочно безопасные уровни воздействия), ОДУ (ориентировочно допустимые уровни).

Временные нормативы устанавливаются методом математического моделирования, позволяющего прогнозировать токсическое действие соединений по их физико-химическим свойствам, а также по результатам экспресс-токсикологических испытаний. Временные нормативы могут использоваться только на стадии предупредительного санитарного надзора за строящимся объектом. К моменту ввода его в действие все сбрасываемые загрязняющие вещества должны быть обеспечены постоянными нормативами, т.е. ПДК.

Нормирование сбросов в водные объекты

В качестве норматива сброса загрязняющих веществ в водные объекты используется величина НДС - норматив допустимого сброса. Под нормативом допустимого сброса веществ в водный объект понимается масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Итак, НДС должен обеспечивать соблюдение ПДК веществ в местах водопользования с учетом ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. При сбросе веществ с одинаковыми ЛПВ НДС устанавливается так, чтобы с учетом примесей, поступивших водоем или водоток от вышерасположенных выпусков, сумма отношений концентраций каждого вещества в водном объекте к соответствующим ПДК не превышала единицы (ур.2 и 4). При этом в качестве контрольных створов принимаются: для водных объектов хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового назначения - створ в 1 км выше первого по течению пункта водопользования; для водных объектов рыбохозяйственного назначения - створ на расстоянии не более 500 м ниже места сброса сточных вод.

Из общего правила имеются исключения: к сточным водам применяются нормативы качества воды поверхностных водных объектов в случаях сброса сточных вод в черте населенных пунктов. Сброс сточных вод в зоны и округа санитарной охраны водозаборов и курортных зон запрещен, поэтому НДС для сточных вод, сбрасываемых в эти зоны, не устанавливается.

Величины НДС определяются для всех категорий водопользователей как произведение максимального часового расхода сточных вод Q ст (куб.м/час) на концентрацию в них загрязняющих веществ С ст (г/куб.м).

Величина С ст рассчитывается, исходя из моделей рассеивания веществ в водных объектах с учетом того, чтобы создаваемая в результате спуска сточных вод концентрация загрязняющих веществ в контрольном створе не превышала ПДК.

В случае если фактический сброс вещества меньше расчетных НДС, то в качестве НДС принимается фактический сброс. Если природное фоновое содержание веществ выше ПДК, то НДС устанавливается из условия неухудшения фонового качества воды. Данные о фоновом качестве воды запрашиваются в органах Росгидромета. Если на одном участке водотока ведется разная хозяйственная деятель­ность, то выбираются наиболее жесткие ПДК.

В случае если для действующих предприятий их фактический сброс превышает НДС, специально уполномоченные природоохранные органы по согласованию с органами Роспотребнадзора, могут устанавливать лимиты (временно согласованные сбросы) на период достижения НДС за счет реализации мероприятий, которые разрабатываются водопользователями.

Нормативы НДС, также как и ПДВ, являются региональными.

На предприятии разрабатывается и хранится "Проект нормативов НДС", на основании которого специально уполномоченный орган выдает предприятию разрешение на сброс загрязняющих веществ в составе сточных вод. Величины НДС и разрешение на сброс действительны только на установленный период, после чего подлежат пересмотру.

Похожая информация.

Взятая из озера, реки или колодца вода должна быть безопасна для здоровья, иметь приятный вкус и не иметь запаха Контроль качества и управление качеством воды в водных объектах призваны дать ответ на ряд вопросов, таких как какую воду следует считать чистой и безопасной, какие вещества и в какой концентрации за- I рязняют воду и т п Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависящая от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей, рассматривается как предельно допустимая нагрузка (ПДН)
Использование воды может быть связано с изъятием ее из водного объекта, что приводит к его истощению и тем самым к разрушению экосистемы Вводимый в практику норматив предельно допустимой экологической нагрузки на водные экосистемы (ПДЭН) позволит предотвратить деградацию и гибель экосистем Основная цель при решении задач, связанных со снижением уровня чагрязнения в водных объектах, заключается в разработке обоснованных предложений по сокращению загрязненных сбросов в водную среду в такой мере, чтобы процессы естественной утилизации мгрязняющих веществ постоянно превалировали над процессами загрязнения и приводили к устранению нарушений в экосистемах. В общем случае допустимая нагрузка на водоем определяется как разность между установленной нормативной нагрузкой Сн, т.е. возможностью сброса, и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой Сф

Необходимое качество воды в водоеме может обеспечиваться поддержанием соответствующих гидрохимических и гидрологических режимов. Попадающие в водоем токсиканты изменяют гидрохимический состав поверхностной воды и в зависимости от концентрации оказывают влияние на процессы формирования ее качеств. Поэтому контроль состояния водных объектов осуществляется по физическим, химическим, бактериологическим и гидробиологическим показателям
В нашей стране анализ состояния водных объектов проводят ряд организаций, относящихся к различным министерствам, например- Центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды следит за количественными и качественными показателями поверхностных вод и их изменением под влиянием деятельности человека, Центр санитарно-эпидемиологического надзора контролирует водоемы и воду, используемые для питьевого водоснабжения, лечебно-оздоровительных целей; Рыбохозяйственная инспекция осуществляет надзор за водоемами, имеющими рыбохозяйственное значение; Управление по геологии и использованию недр контролирует использование подземных вод и осуществляет охрану их от истощения и загрязнения, Комитет по водному хозяйству следит за водопользованием и водопотреблением
Гидрохимический контроль качества воды состоит из системы контроля и наблюдений за химическим составом воды водоемов и водотоков бассейна; поступающими атмосферными осадками, антропогенными источниками загрязнения
Гидрохимическая система контроля и наблюдений создается с
учетом сбросов сточных вод, а также видов водопользования. Состав и объем гидрохимических наблюдений определяются требованиями, предъявляемыми органами государственного управления и надзора и основными водопользователями. При этом обычно устанавливаются: минерализация; содержание кислорода; биологическое потребление кислорода (БПК); химическое потребление кислорода (ХПК); содержание основных ионов, биогенных веществ, нефтепродуктов, детергентов, фенолов, пестицидов, тяжелых металлов
Определяются также физические параметры: цветность, температура.
Объектами санитарных наблюдений являются водоемы, которые используются для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения . Створы обычно расположены вблизи пунктов санитарно-бытового водопользования. При наблюдениях собирают сведения об основных источниках загрязнения: о санитарном благоустройстве населенного пункта; об условиях отведения сточных вод; о промышленных и других объектах, сбрасывающих сточные воды; о качестве и составе сбрасываемых стоков; о характере очистки и обеззараживания и т.д.
Загрязненность воды - понятие, относящееся только к вполне
определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования. Водный объект вне места водопользования не считается загрязненным, даже если его экосистема полностью разрушена вследствие сброса вредных веществ. С экологической точки зрения это неприемлемо. Поэтому специалисты различных производств должны независимо от того, обеспечена или нет допустимая нагрузка на водный объект, принимать все технически доступные меры для минимизации сброса в него загрязняющих веществ
Контроль загрязнения водных объектов только по физическим и химическим показателям, а также бактериологическая оценка поверхностных вод (даже при наличии экологически обоснованных норм содержания загрязняющих веществ и микрофлоры) в природных средах оказываются недостаточными. Основным нормативным требованием к качеству воды является соблюдение установленных предельно допустимых концентраций Предельно допустимые концентрации в воде -- это такие нормативные показатели, при которых исключается неблагоприятное влияние каких-либо веществ,на организм человека и которые ограничивают хозяйственно-

Рис. 3.2. Схема расположения контрольных точек на реке

Рис. 3.3. Схема расположения контрольных точек в непроточном водоеме

питьевое, культурно-бытовое и другие виды водопользования. Состав и свойства воды в водных объектах должны соответствовать нормативам в створе реки или в радиусе 1 км от пункта водопользования для непроточных водоемов (рис. 3.2, 3.3).
Предельно допустимые концентрации веществ для различных категорий водопользования различны. Например, присутствие хлорор- ганических соединений (ДДТ, гексахлоран) в хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых водных объектах допускается в концентрациях 0,02 и 0,1 мг/л соответственно, а в воде рыбохозяйственных водоемов присутствие этих веществ вообще не допускается.
Исходя из того, что отдельные вещества оказывают неблагоприятные воздействия на организм лишь при попадании внутрь, а другие представляют опасность даже при контактном воздействии, для практики приняты различные ограничения. Например, санитарные ограничения регламентируют возможности купания и умывания при наличии одних веществ, в то время как санитарно-гигиенические ограничения лимитируют использование воды для питья и приготовления пищи при наличии в ней других веществ. Поэтому ПДК разных веществ различаются лимитирующим показателем вредности (ЛПВ). При этом выделяют: органолептический ЛПВ, изменяющий органолептические свойства воды (цвет, запах, вкус); общесанитарный ЛПВ, влияющий на общесанитарное состояние водоема, в частности, на скорость протекания процессов самоочищения; токсикологический ЛПВ, влияющий на организм человека и обитающих в воде животных..
Для водных объектов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения в основу приоритетности нормирования положены преимущественно токсикологический, общесанитарный и органолептический лимиты, а для водных объектов рыбохозяйственного назначения - в основном токсикологический и отчасти органолептический .
При питьевом и рекреационном назначении вода нормируется по 11 основным показателям. При этом ПДК установлено более чем для 1200 ядовитых веществ.
Вода, используемая для рыбохозяйственных целей, нормируется по 8 основным показателям . При этом ПДК разработано почти для 1000 веществ.
При наличии нескольких веществ, относящихся к одной группе лимитирующего показателя вредности, содержание загрязняющего вещества должно соответствовать условию

где С, - средняя концентрация г-го вещества в воде водного объекта; ПДК,- - предельно допустимая концентрация того же вещества; т - общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого водного объекта.
В табл. 3.3 приведены значения ПДК для некоторых веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения .

-" " I " ¦ ¦ - -
Таблица 3 3