Российский государственный гидрометеорологический университет Основы экологии и контроль

Российский государственный гидрометеорологический университет Основы экологии и контроль качества вод Профессор Б. Г. Скакальский кафедра химии природной среды

Цель дисциплины n n усвоение студентами теоретических и методических основ современных методов получения, обработки и анализа информации об экологическом состоянии водных объектов с учетом влияния хозяйственной деятельности. Изучение базируется на курсах: Химия. Гидрохимия. Гидрология суши. Биология. Геохимия.

Связь гидрохимии с другими науками Гидрохимия Гидрология Химия Биология

Рекомендуемая литература n n n n Цветкова Л. И. , Алексеев М. И. , Кармазинов Ф. В. – Экология. Учебник для ВУЗОВ. - СПб, 2001. Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод (Караушев А. В. , Скакальский Б. Г. , Шварцман А. Я. и др. ). 1987. Никаноров А. М. Гидрохимия. Учебник для вузов, Гидрометеоиздат, . 2001. Никаноров А. М. Научные основы мониторинга качества вод. Гидрометеоиздат, 2005. Никаноров А. М. , Трунов Н. М. Внутриводоемные процессы и контроль качества вод. – СПб. 1999. Голдовская Л. Ф. Химия окружающей среды. –М 2007. Орлов Д. С. , Садовникова Л. К. Лозановская И. Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. – М. 2002.

Понятие об экологии Это наука о среде обитания живых организмов. n Экосистема – это взаимосвязанная система биологического сообщества (биоценоз) и соответствующего участка земной поверхности (биотоп). n т. е Экосистема = биотоп + биоценоз n

Общие свойства экосистем Объединяют абиотические вещества природной среды и живые организмы. n Обладают саморегуляцией и резистентностью. n Биосфера является мозаичной структурой, объединяющей все экосистемы. n

Категории живых организмов n Автотрофы – продуценты, способные n синтезировать ОВ из неорганических компонентов. Гетеротрофы – консументы (все животные), Редуценты - разлагающие ОВ на минеральные в-ва (напр. грибы, бактерии). n

Термин: Химический состав природных вод n Это совокупность растворенных в воде минеральных и органических веществ в ионном, молекулярном, комплексном и коллоидном состояниях. Природная вода – это многокомпонентный раствор

Качество природных вод Это характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования и/или экологического благополучия водной экосистемы. Основные виды нормированного водопользования: - рыбохозяйственное, - питьевое, хозяйственно-бытовое, - рекреационное.

Основные группы показателей качества воды n Физические (мутность, прозрачность, цвет, температура, поверхностное натяжение, плотность) n n n Химические (загрязняющие вещества) Микробиологические (бактерии группы кишечной палочки и др. микроорганизмы) Гидробиологические (фитопланктон, зообентос и др. )

Загрязнение воды • Загрязнение воды – процесс изменения химического состава и свойств природных вод происходящий под влиянием антропогенных факторов и приводящий к ухудшению качества воды для водопользователей или экосистемы.

Основные группы химического состава природных вод Главные ионы Анионы НСО 3, CO 3, SO 4, Cl Катионы Ca, Mg, Na, K n Биогенные элементы (N, P, Si) n Растворенные газы (О 2, СО 2, Н 2 S, СН 4) n Органические вещества n Микроэлементы n Техногенные вещества (нефтепродукты, СПАВ, n

Способы определения минерализации воды По сумме главных ионов ∑и (по анализу воды), мг/л n По массе сухого остатка (после выпаривания пробы) n Недостатки: 1) термическое разрушение гидрокарбонатов 2 НСО 3 = СО 32 - + СО 2 + Н 2 О 2) выпадение нелетучих ОВ n По массе прокаленного остатка (при 450 0 С), Са. СО 3 = Са. О- + СО 2 n По электропроводности: Эп=1/r r=Ом-1=См/м (См-сименс) Для рек : Эп=1*10 -4 до 1*10 -2 См/м n

Соленость воды (г/кг, %0 ) Суммарное содержание всех твердых минеральных растворенных веществ при условии, что Br, J замещены на эквивалентное количество Cl, все углекислые соли переведены в оксиды, все твердые вещества высушены, а ОВ сожжены при 450 градусах. n Соленость океана S%0 =1, 805 Cl%0 + 0. 03 n

Классификация природных вод по величине минерализации n n n n Пресные - до 1 г/кг (1000 мг/л) Солоноватые 1 -25 г/кг воды морской солености 25 -50 г/кг Рассолы > 50 г/кг Применительно к пресноводным объектам существует более дробная градация вод по степени минерализации : Ультрапресные - до 100 мг/л Маломинерализованные -до 200 мг/л Среднеминерализованные- 200 -500 мг/л С повышенной минерализацией - 500 -1000 мг/л

Изменение плотности и температуры замерзания солоноватых вод

Схема классификации природных вод по преобладающему аниону и катиону и соотношению между главными ионами (по Алекину) ВОДА К л Гидрокарбонатные (С) Mg Ca III II I Г р Na II II Хлоридные (Cl) у п п ы Mg Ca Na и III IV I с ы Сульфатные (S) Т I а с п III IV II II Ca Mg Na ы III IV II III I II

БИОГЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА БВ – наиболее активно участвующие в жизнедеятельности водных организмов, химические соединения, определяющие плодородие водного объекта. К ним относятся: - соединения Nмин= (NH 4+, NO 2 -, NO 3 -) - Nорг (R-NH 2, R-NO 2, R-O-NO 2) - общий азот (Nобщ )= Nмин + Nорг

Органический азот Продукты разложения отмерших растительных организмов (белков, пептидов), в основном, фитопланктона, лесной подстилки, прижизненные выделения водорослей и других водных организмов. n Аминокислоты R-CH(NH 2)-COOH n Органические производные NH 3 (амины R 1 -3 N H 0 -2, напр. СН 3 NH 2 -метиламин n

Цикл круговорота азота в водных объектах N 2 Реакция денитрификации NO 3 Реакция нитрофикации N в растениях N продуктов распада N в животном белке N аминокислот NO 2 Реакция нитрификации Реакция Аммонификации NH 4+

Типичные концентрации биогенных веществ в незагрязненных поверхностных водах (мг/л) n n Нитриты: 0. 001 -0. 004 Нитраты: 0. 04 -1. 0 Аммон. азот 0. 01 -0. 04 Общий азот: 0. 05 -1. 5 ПДК = 0. 02 ПДК = 9. 1 ПДК = 0. 39 нет ПДК

Соединения фосфора n Из оксидов Р наибольшее значение имеет оксид Р (v) Р 2 О 5 проявляющий кислотные свойства. Имеет очень большое сродство к Н 2 О, поэтому он используется как осушитель для газов и растворителей

Круговорот Р в природе осуществляется посредством фосфатов: процессы разложения фосфаты живых организмов → фосфаты почв и гидросферы → ассимиляция растениями процессы отложения фосфатов фосфаты горных пород ← эрозия ← фосфаты почв и гидросферы ← ассимиляция растениями

Растворенные газы По генезису: - атмосферные, биохимические. вулканические Закон растворимости газов Генри-Дальтона С (мл/л)= К Р, где К-коэффициент абсорбции, Р – парциальное давление газа над раствором Состав атмосферного воздуха: O 2=21%, N 2=78% CO 2=0, 03% Например: при t = 0 град С 02 = 49. 22 х 0. 21= 10, 34 мл/л СN 2 = 23. 59 х 0. 78= 18, 40 мл/л

Растворенный кислород О 2 мг/л Основные пути поступления: 1) абсорбция из атмосферы по закону Генри-Дальтона, 2) фотосинтез водорослей и фитопланктона, n Наибольшее содержание в фотическом слое водоема: hм слоя = 3 Пр, где Пр - прозрачность по диску Секки, м n Относительное содержание О 2 в водном объекте – О 2%нас. = О 2 в водном объекте к химической растворимости О 2 в воде при температуре взятия пробы О 2%= О 2 наблх760 х 100 / Nx. Pатм n -Относительное содержание О 2 в диапазоне [0 – 100 %], но в зонах цветения воды 110 - 200% n

Растворенные газы Н 2 S Сероводород вырабатывается при разложении органического вещества в бескислородных экосистемах Газ неустойчив, окисляется в присутствии кислорода с выпадением серы 2 Н 2 S + О 2 = S 2+ 2 Н 2 О Н 2 S хорошо растворим и может быть опасен – рецепторы человека воспринимают его запах только несколько минут, после чего наступает отравление NH 3 Аммиак NH 3 + H 2 О NH + - катион аммония = NH 4 ОН 4 В природных условиях NH 3 мало. Рассеивается в атмосфере до 0. Исключение – промышленные площадки

Диоксид углерода СО 2 мг/л Неорганический углерод, участвует в минералообразовании, в биохимических процессах. n % содержание CO 2 в атмосфере 0, 03% n

Идеализированное распределение температуры и растворенного кислорода в олиготрофных озерах n n I-весенний водообмен II-летняя стратификация III-осенний водоoбмен IV-зимняя стратификация

Идеализированное распределение температуры и растворенного кислорода в евтрофных озерах n n I-весенний водообмен II-летняя стратификация III-осенний водоoбмен IV-зимняя стратификация

Растворенные огранические вещества (РОВ) углеводы белки жиры гумус Групповые показатели содержания РОВ §Цветность (окрашенные вещества), градусы по Pt-Co шкале. В природных водах 5 – 25 град. § Окисляемость (в эквиваленте кислорода)

Окисмяемость воды (мг О/л) n перманганатная окисляемость – окисление с применением КMn. O 4 + H 2 SO 4 +7 Mn. O 4 - + 8 H+ + 5 e = +2 Mn+2 + 4 H 2 O в природных водах ОMn 5 – 15 мг О/л Бихроматная окисляемость (ХПК, мг О/л), +6 +3 Cr 2 O 72 - + 14 H+ +6 е = 2 Cr 23+ + 7 H 2 O В природных водах ОCr : (7 – 30 мг О/л)

Сорг и общее содержание ОВ Органический углерод Сорг = 0, 375 ХПК (мг/л) n Общее содержание органических веществ ОВ = 2 Сорг (мг/л) n

Степень окисленности ОВ Оценка степени окисленности ОВ: К= ОМn / ОCr Диапазон значений K= [0 - 1] при К > 0. 7 преобладают «свежие» ОВ K < 0. 3 преобладают сильно окисленные ОВ

Кассификация вод по бихроматной окисляемости (ХПК) Значение окисляемости (мг. О/дм 3) Категория 0 -5 Очень малая 5 -10 Малая 10 -20 Средняя 20 -30 Слабоповышенная 30 -40 Повышенная 40 -60 Высокая

Показатель БПК определяет какое количество кислорода требуется для окисления органического вещества (ОВ) аэробными бактериями. ОВ + Б* + О 2 → продукты окисления + 2 Б* Б - бактериомасса *

Величины БПК 5 в водоемах с различной степенью загрязнения Степень загрязнения Очень чистые БПК 5 мг О 2/л 0, 5 – 1, 0 Чистые > 1, 0 – 2, 0 Умеренно загрязненные > 2, 0 – 3, 0 Загрязненные > 3, 0 – 4, 0 Грязные > 4, 0 – 10, 0 Очень грязные > 10, 0

Жесткость воды 2 С 17 Н 35 СООNa + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO)2 +2 Na+ реакция стеарата Na с ионами Ca с образованием осадка n Молярные массы эквивалента кальция и магния n n(1/2 Ca 2+) = 20. 04 мг/дм 3 n(1/2 Mg 2+) = 12. 16 мг/дм 3 n Нобщ= Ca 2+ + Mg 2+ ( ммоль/дм 3) n Нобщ = Нустр + Нпост n Нустр = Нобщ – Нпост → [Ca(HCO 3)2, Mg(HCO 3)2, n tº → 100 о. С устраняется кипячением: Са(НСО 3)2→ Ca. CO 3 + CO 2 +H 2 O и Mg(HCO 3)2→ Mg(OH)2 + 2 CO 2 или добавлением соды: Са(HCO 3)2 + Na 2 CO 3→ Ca. CO 3 + 2 Na. HCO 3

Жесткость воды 2 С 17 Н 35 СООNa + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO)2 +2 Na+ реакция стеарата Na с ионами Ca с образованием осадка n Молярные массы эквивалента кальция и магния n n(1/2 Ca 2+) = 20. 04 мг/дм 3 n(1/2 Mg 2+) = 12. 16 мг/дм 3 n Нобщ= Ca 2+ + Mg 2+ ( ммоль/дм 3) n Нобщ = Нустр + Нпост n Нустр = Нобщ – Нпост → [Ca(HCO 3)2, Mg(HCO 3)2, n n Нпост → Ca 2+ + Mg 2+ - HCO 3 + Ннеустр

Устранение жесткости устраняется кипячением : Са(НСО 3)2→ Ca. CO 3 + CO 2 +H 2 O и Mg(HCO 3)2→ Mg(OH)2 + 2 CO 2 Или добавлением соды: Са(HCO 3)2 + Na 2 CO 3→ Ca. CO 3 + 2 Na. HCO 3

Микроэлементы Около 20 контролируемых показателей Общий критерий - концентрация ≤ 1 мг/л, но их определение необходимо при проведении мониторинга В. О. Являются катализаторами или ингибиторами биопроцессов

Причины малых концентраций микроэлементов 1) Низкий кларк в породах 2) Ограниченная растворимость многих тяжелых металлов ( Cu, Mn, Fe, Zn, Ag, Hg, Co, Ni). Постоянное присутствие в природных водах с анионами OH-, CO 32 -, H 2 PO 4 -, HSБольшинство гидроксидов тяжелых металлов – труднорастворимы, поэтому от р. Н воды зависит поведение микроэлементов. 3)Ограничения для Ag, Pb – присутствие Cl-, Br-, и для Ba 2+, Sr 2+ - присутствие SO 424) Адсорбция на взвешенных веществах Fe(OH)3, ОВ 5) Селективное извлечение живыми организмами

ПДК = 0, 75 мг/л Образование кариеса при концентрации < 0. 01 мг/л Заболевание флюорозом - при С>1, 5 мг/л В реках концентрация – 0, 040, 3 мг/л, в морской воде ~ 1 мг/л

По биологическому значению резко отличается от Са. С избытком связана «уровская болезнь» (река в Забайкалье) – уродства в суставах и формах тела. В реках концентрация стронция 5 -100 мкг/л. ПДКр/х = 0. 4 мг/л

Недостаток вызывает заболевание щитовидной железы (зобная болезнь) Концентрации в речных водах 0 -10 мкг/л ПДК р/х = 0. 4 мг/кг Содержание в морских водах 0. 01 - 0, 05 мг/л ПДК р/х = +0. 2 мг/кг над фоном

ПДК = 0, 01 мг/л Канцерогенный элемент. Избыток вызывает слепоту скота (например, никелевые месторождения в Казахстане) В реках концентрация – 1 -10 мкг/л ПДК р/х = 0. 01 мг/л (0. 01 мг/кг) n

Сильный токсикант, ингибитор ферментов, нарушает обмен веществ в организме. Способен заменить кальций в костях. Депонируется за счет комплексов с S, P, N, O – лигандами. Поражает центральную нервную систему, приводит к слабоумию. (сосуды для вина у римлян, водопроводы) n ПДК р/х = 0, 006 мг/л n ПДК р/х = 0, 01 мг/кг

ПДК = 0, 01 мг/л Лучше усваивается из животных продуктов. Необходим для нормального развития и полового созревания. Недостаток в растениях вызывает нарушение обмена углеводов и белков. У людей - провалы в памяти. В человеке цинка 2 -3 г. (кожа, кости). Недостаток вызывает потерю вкуса и обоняния. Цинком богаты: мясо, птица, твердые сыры, креветки, орехи

ПДК = 0, 00001 мг/л t плавления 38, 9ºС Депонируется в организме. Очень токсична. Поражает нервную систему. (CH 3)2 Hg – диметилртуть, Hg. Cl 2 – сулема, Hg 2 Cl 2 – каломель, C 2 H 5 Hg. Cl – этилмеркурхлорид, Hg. S –киноварь.

Классификация вод по значению водородного показателя Значение показателя p. H Категория воды p. H <3 Сильнокислая p. H = 3 -5 Кислая p. H = 5 -6, 5 Слабокислая p. H = 6, 5 -7, 5 Нейтральная p. H = 7, 5 -8, 5 Слабощелочная p. H = 8, 5 -9, 5 Щелочная p. H >9, 5 Сильнощелочная

Техногенные загрязняющие вещества -нефтепродукты -СПАВ -фенолы -пестициды -диоксины -ПАУ

Нефть и продукты ее переработки представляют непостоянную и разнообразную смесь веществ : низко и высокомолекулярных предельных углеводородов; непредельных алифатических углеводородов; нафтеновых углеводородов; ароматических углеводородов; кислородных соединений; азотистых соединений; сернистых соединений; а также ненасыщенных гетероциклических соединений типа смол, асфальтенов и др.

Понятие «нефтепродукты» в гидрохимии ограничивают только углеводородной фракцией которая составляет 70 -90% веществ в нефти : С 2 n. H 2 n+2 Cn. H 2 n-6 Cn. H 2 n (C 3 H 8–пропан, C 4 H 10 –бутан, C 6 H 14 -гексан) (C 6 H 6 - бензол, C 6 H 5 CH 3 – толуол) (C 6 H 12 – циклогексан)

§растворенные §эмульгированные §сорбированные (на взвесях) §пленочные (основная часть в момент поступления в водный объект) В обычном анализе растворенные (РУ), эмульгированные (ЭУ) и сорбированные на взвесях (СУ на ВВ) углеводороды определяют суммарно из одной пробы

потери при транспортировке (в среднем 0. 1% от массы НП), сточные воды предприятий, поверхностный сток с урбанизированных территорий, распад фитопланктона.

Для извлечения нефтепродуктов из воды применяют: üдиэтиловый эфир С 2 Н 5 ОС 2 Н 5 üгексан C 6 H 14 üхлороформ СHСl 3 üчетырёххлористый углерод ССl 4

Речные и 0, 01 -0, 1 мг/л озерные воды Морские воды 0, 01 - 0, 1 мг/л ПДК: санитарно-гигиенические 0. 3 мг/л, рыбохозяйственные 0. 05 мг/л Воздействие на водную среду: специфический запах и вкус, ухудшение аэрации, токсическое воздействие на гидробионты.

Детергенты – общее название поверхностноактивных веществ, обладающих моющим и бактерицидным действием.

По характеру гидрофильных групп различают: Соли сернокислых эфиров (R-O-SO 3 -Me) и соли сульфокислот – сульфонаты (R-SO 3 -Me) Производные пиридина и аммония 4 -х валентного, обладают бактерицидными свойствами. На рыб действуют удушающе. галоген а Углеводород a, b, c – метильный, этильный, R N b. Xбензильный радикалы c Сложные эфиры ( R-X-(CH 2 -CH 2 O)m. H , где Х может быть O, S, COO= и т. д. ) Отрицательное действие на рыб даже малых количеств: на теле рыб появляются паразитирующие грибки и поражаются плавники

По биохимической устойчивости различают: Мягкие СПАВ k > 0, 30 сут -1 Промежуточные k = 0, 30 – 0, 05 сут -1 Жесткие СПАВ k < 0, 05 сут -1

Формы миграции: СПАВ 1) Растворенные СПАВ 2) Сорбированные 3) Поверхностная пленка СПАВ У СПАВ ярко выражена способность концентрироваться на границе раздела фаз СПАВ Повышенное содержание СПАВ является причиной образования устойчивой пены

Свойства: 1) Не являются высокотоксичными веществами, но нарушают слизистую оболочку жабр рыб, что способствует развитию патогенных организмов; 2) При содержании 0, 4 – 3, 0 мг/л появляется горький привкус воды и мыльный запах. Хлорирование воды этот неприятный вкус и запах усиливают; 3) Уменьшают поверхностное натяжение воды, ухудшают кислородный режим, на 15% препятствуют растворению в воде кислорода из воздуха; 4) Снижают процессы минерализации органического вещества. Наиболее токсичны катионоактивные СПАВ (ЛД 50=0, 3 -0, 4 г/кг) ЛД 50 - средняя смертельная (летальная) доза токсического вещества, вызывающая гибель половины членов испытуемой группы животных.

Фенолы К фенолам относятся производные бензола с группами ОН-, непосредственно связанные с ядром. n По числу групп различают: - одноатомные фенолы С 6 Н 5 ОН – оксибензолы, - многоатомные. К одноатомным относятся также оксипроизводные толуола С 6 Н 4 СН 3 ОН (крезолы) n

C 6 H 5 OH - оксибензол vбесцветное кристаллическое вещество vtпл +430 С, tкип +1810 С vслабо растворяется в воде (8, 2%) vплотность 1. 054 г/см 3 Реагирует как слабая кислота: C 6 H 5 OH + Na. OH = C 6 H 5 ONa(фенолят) + H 2 O Крезолы C 6 H 4 CH 3 OH - оксипроизводные толуола Ксилолы C 6 H 4 (CH 3)2 и их производные – ксиленолы C 6 H 3(CH 3)2 OH

диоксибензолы ОН ОН ОН м-резорцин ортопирокатехин ОН парагидрохинон

ВЛИЯНИЕ на ЭКОСИСТЕМЫ Ухудшают общее санитарное состояние водных объектов. изменяют запах и вкус воды. В больших концентрациях – токсичны для гидробионтов и рыб. 1% раствор называется карболовой кислотой. Антисептик. n НОРМИРУЮТСЯ по органолептическому признаку вредности: ПДК= 0. 001 мг/л для рыбохозяйственных В. О. n

Pestis (лат. ) — зараза, caedo (лат. ) — убиваю Химические вещества, которые используются для защиты растений, древесины и сельскохозяйственной продукции от вредных растений, животных или микроорганизмов Большая часть пестицидов — это яды, отравляющие организмымишени, но к ним относят также стерилизаторы (вещества, вызывающие бесплодие) и ингибиторы роста.

Классификация по виду использования: Инсектициды – против насекомых; Гербициды – против сорняков; Фунгициды – против грибов; Акарициды – против клещей; Альгициды – против водорослей; Дефолианты – удаление листы; Дефлоранты – удаление цветов; Репелленты – отпугивание. В сельском хозяйстве применяются около 150 видов Соотношение производства пестицидов: Гербициды – 40%; Инсектициды – 35%; Фунгициды – 15%; Прочее – 10%

Хлорорганические Плохо растворимы в воде, но хорошо в нефтепродуктах Основные представители: ДДТ (Дихлор-дифенил-трихлор-этан), ГХЦГ, C 6 H 6 Cl 6, алдрин Отличительная особенность: Нарастание концентрации в биологической цепи, пестициды кумулируются в организмах. Например, при обработке озера против комаров, содержание ДДТ в воде было 0, 02 мг/л, а в рыбе обнаружилось 2500 мг/кг. СДДТ = 0, 03 мг/л Дренажные воды СДДТ = 12, 7 мг/л СДДТ = 2, 3 мг/л Водные растения Рыбы

Хлорорганические Плохо растворимы в воде, но хорошо в нефтепродуктах Основные представители: ДДТ (Дихлор-дифенил-трихлор-этан), ГХЦГ, C 6 H 6 Cl 6, алдрин Отличительная особенность: Нарастание концентрации в биологической цепи, пестициды кумулируются в организмах. Например, при обработке озера против комаров, содержание ДДТ в воде было 0, 02 мг/л, а в рыбе обнаружилось 2500 мг/кг. СДДТ = 0, 03 мг/л Дренажные воды СДДТ = 12, 7 мг/л СДДТ = 2, 3 мг/л Водные растения Рыбы

Хлорорганические На Украине ДДТ обнаружен в 6% отобранных проб, гексахлоран в 2 раза реже. Почти во всех реках обнаружены ДДТ (0, 012 -0, 653 мкг/л) и ГХЦГ (0, 003 -0, 2 мкг/л), что в сотни раз меньше ПДКДДТ = 0, 2 мг/л (период полураспада в почве 7 лет) ПДКГХЦГ = 0, 02 мг/л Концентрация в коллекторных водах 0, 01 -0, 1 мг/л Концентрация в реках С 35 000 га вынос 5 -7 тонн/год 0, 001 мг/л Средняя норма использования пестицидов в 1986 году на 1 га пашни – 2 кг

Фосфорорганические Относятся к контактным ядам нервно-паралитического действия Основные представители: Метафос, карбофос, тиофос, хлорофос C 4 H 8 O 4 Cl 3 P, фосфамид C 5 H 12 O 3 NSP Попавшие в почву пестициды частично испаряются, остальные остаются в ней изменяясь, от свойств пестицида, способа обработки почвы, доз, сроков, способов применения. Деградация идет быстрее с ростом t° и влажности. ФОП – менее стойкие и полностью разрушаются при варке пищи. CH 3 P – CH – CCl 3 O OH Хлорофос растворим 180 г/л

Формирование химического состава природных вод -это совокупность процессов , приводящих к образованию того или иного химического состава природных вод Прямые факторы: 1) Углекислое выветривание Ca. CO 3 + CO 2 + H 2 O→ Ca(HCO 3)2 ← 2) Cернокислотное выветривание: Ca. CO 3 + H 2 SO 4 = Ca. SO 4 + CO 2 + H 2 O RSi. O 3 + H 2 SO 4 = RSO 4 + Si. O 2 + H 2 O 3) Химическое выветривание алюмосиликатов: 2 Na. Al. Si. O 3 + 2 CO 2 + 11 H 2 O = Al 2 Si 2 O 5(OH)4 +2 Na+ +2 HCO 3 - +4 H 4 Si. O 4 (каолинит) Выветривание безалюминиевых силикатов: Mg 2 Si. O 4 + 4 CO 2 + 4 H 2 O = 2 Mg 2+ +4 HCO 3 - +H 4 Si. O 4

Прямые факторы 1)Почвенный покров: - источник СO 2 за счет дыхания корневой системы, почвенных бактерий, биохимического разложения органических веществ - источник водного гумуса 2) Ионный обмен: Mg(ПК) + Са 2+→ Са(ПК) + Mg 2+ ← Ca 2+ + 2 HCO 3 - + 2 Na(ПК)→ 2 Na+ + 2 HCO 3 - + Ca(ПК) ← (сода) 3) Жизнедеятельность организмов (биологические факторы) Фотосинтез: 6 СO 2 + 6 H 2 O + Q→ C 6 H 12 O 6 + O 2 ← (дыхание) Биохимическое разложение ОВ : с выделением Н 2 S, NO 2, NO 3, SO 4

Прямые факторы 1)Почвенный покров источник СO 2 за счет дыхания корневой системы, почвенных бактерий, биохимического разложения органических веществ 2) Источник водного гумуса 3) Ионный обмен: Mg(ПК) + Са 2+→ Са(ПК) + Mg 2+ ← Ca 2+ + 2 HCO 3 - + 2 Na(ПК)→ 2 Na+ + 2 HCO 3 - + Ca(ПК) ← (сода) 4) Жизнедеятельность организмов (биологические факторы) Фотосинтез: 6 СO 2 + 6 H 2 O + Q→ C 6 H 12 O 6 + O 2 ← (дыхание) Биохимическое разложение ОВ : с выделением Н 2 S, NO 2, NO 3, SO 4

CO 2 + H 2 O → CH 2 O + O 2 2 – 18 мг. О 2/л – евтрофный водоем 1 – 2 мг. О 2/л – мезотрофный водоем 0, 06 – 0, 08 мг. О 2/л – олиготрофный водоем 0, 05 – 0, 55 мг. О 2/л – дистрофный водоем

Косвенные факторы 1) Климат 2) Рельеф 3) Растительный покров 4) Водный режим 4. 1 Воды местного стока - склоновые -почвенно-грунтовые, - грунтовые 4. 2 Воды транзитного стока. 4. 3 Влияние сточных вод. Кратность разбавления n =(γ Q + q)/q = (Scт – Sф)/(Sp – Sф) γ = Sn/Smax – коэф. cмешения γ = (n – 1)* qст / Qф

Вид уравнения С=f(Q) для каждой реки специфичен Наиболее распространены следующие типы уравнений С 1) Степенная функция С 2) Показательная функция С 3) Дробнолинейная функция Q С 4) Гиперболическая функция Q

1) Карбонатности Σи= a HCO 3+ + b Для Са(НСО 3)2 а = 1, 33 мг/л 2) Сульфатности Σи(…)= a’ SO 42 - + b’ 3) Хлоридности Σи(…)= a” Cl- + b”

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГИДРОХИМИИ МЕСТНОГО СТОКА Наиболее динамичная часть водных ресурсов - речной сток, является неоднородным в гидрохимическом отношении. Это связано как с пространственной неоднородностью физикогеографических условий, так и со сменой в речной сети водных масс различного генезиса. Дополнительная неоднородность может возникать под влиянием антропогенных факторов, для которых часто характерна дискретность пространственного и временного распределения. При изучении речных водосборов надо учитывать принципиальные различия в формировании местных вод и вод крупных речных систем, не связанных с определенным географическим ландшафтом (транзитный сток)

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГИДРОХИМИИ МЕСТНОГО СТОКА • К местному стоку следует относить воды, образующиеся из атмосферных осадков, выпавших на поверхность достаточно однородного водосбора (ландшафта), и сформировавшие химический состав в процессе стекания в его пределах. • Химический состав атмосферных осадков становится своеобразным в зависимости от того, в каких слоях почвенно-грунтовой толщи заканчивается его формирование до поступления в речную сеть. • В соответствии с путями стекания атмосферных осадков можно выделить следующие генетические категории вод: • а) склоновые; б) почвенно-грунтовые -из зоны аэрации, где в периоды обильного увлажнения возникают временные водоносные пласты; в) грунтовые.

Генетические составляющие МЕСТНОГО СТОКА • • Гидрохимический режим рек следует рассматривать как отображение процесса смена типов водного питания. Судя по минерализации и особенностям химического состава, склоновые воды заполняют русловую сеть (без примеси вод другого происхождения) в фазы максимального развития половодья и х дождевых паводков. • Почвенно-грунтовые воды преобладают в период, переходный от половодья (паводка) к межени, когда происходит замедленный спад воды в реке. В остальное время года преобладающими в русловой сети являются воды, дренируемые из постоянных водоносных горизонтов - грунтовые воды. • Составляющие местный сток воды различного происхождения в периоды своего существования на водосборе обладают в той или иной мере выраженной сплошностью (повсеместностью), что служит физическим основанием для широкого обобщения их свойств и картирования количественных характеристик в виде изолиний.

Внутригодовые изменения концентраций главных ионов, минерализации и расхода воды реки Пялица Генезис аоды : 1 – поверхностно-склоновый, 2 – почвенно-грунтовый, 3 – грунтовый м 3/с 100 80 Минерализация (∑u) 125 1 2 3 50 40 HCO 3– 60 30 Расход 75 50 25 40 20 SO 42– 20 10 Cl– 0 0 I II IV V VI VIII IX X XI XII 0 % кол-ва вещ-ва эквивалентов отдельных ионов мг/л

Соотношение годовых объемов вод различного происхождения и слоя атмосферных осадков в ландшафтных зонах ЕТР Ландшафт-ная Слой Относительные объемы вод генетических Общий зона и атмосфер- категорий (в % от суммы атмосферных русловой сток в подзона ных осадков) % от атмосферн. осадков, осадков мм Склоновые Почвенно. Грунтовы воды грунтовые е воды Тундровая 600 33 16 16 65 Лесная таежная 750 23 13 10 46 Смешанных лесов 725 17 7 7 31 Лесостепная 620 9 3 3 15 Степная 500 6 2 1 9

Соотношение годовых объемов вод различного происхождения и слоя атмосферных осадков в ландшафтных зонах ЕТР (по Скакальскому) Ландшафт-ная Слой зона и атмосферподзона ных осадков, мм Относительные объемы вод генетических категорий (в % от суммы атмосферных осадков) Склоновые воды Почвенногрунтовые воды Общий русловой сток в % от атмосферн. осадков Грунтовы е воды Тундровая 600 33 16 16 65 Лесная таежная 750 23 13 10 46 Смешанных лесов 725 17 7 7 31 Лесостепная 620 9 3 3 15 Степная 500 6 2 1 9

НЕКОТОРЫЕ ЗОНАЛЬНЫЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ЕТР) Генетическая категория Минерализация, мг/л Сl-, SO 42 -, N-NO 3, ХПК, мг/л О/л Жесткость, ммоль/л Щелочность, ммоль/л мг/л Тундра и лесотундра Склоновые 10 -30 5 -10 5 0. 05 -0. 1 20 -30 0. 1 -0. 4 0. 05 -0. 2 Почвенногрунтовые 30 -60 5 -10 5 0. 04 -0. 05 15 -20 0. 2 -0. 8 0. 1 -0. 3 Грунтовые 50 -200 10 5 -10 0. 02 -0. 04 8 -10 0. 5 -2. 5 0. 3 -1. 0 Лесная зона Склоновые 40 -100 1 -10 5 -50 0. 05 -0. 50 30 -60 0. 5 -1. 0 0. 1 -0. 2 Почвенногрунтовые 50 -200 5 -15 5 -50 0. 05 -0. 50 30 -40 0. 5 -2. 0 0. 2 -0. 6 Грунтовые 100 -500 10 -20 5 -60 0. 05 -0. 80 20 -30 2 -4 0. 5 -2. 0 Степная зона Склоновые 200 -600 10 -20 50 -70 0. 10 -0. 20 20 -30 3 -6 1 -10 Почвенногрунтовые 300 -1000 50 -300 80 -200 1. 0 -2. 0 20 -30 3 -10 5 -15 Грунтовые 1000 -4000 300 -500 160 -500 0. 50 -1. 0 15 -30 6 -20 5 -30

Промываемость почвенно-грунтовой толщи и гидрохимические особенности речных водосборов П = Σ Vj / X поверхностный 0. 46 0. 23 0. 10 поверхностный 0. 31 0. 14 0. 07 поверхностный 0. 15 зона аэрации 0. 06 горизонт грунтовых вод Степная 0. 32 0. 16 горизонт грунтовых вод Лесостепная 0. 65 зона аэрации Подзона смешанных лесов поверхностный горизонт грунтовых вод Лесная таежная подзона Среднегодовая промываемость зона аэрации Тундровая Слой почвенно-грунтовой толщи зона аэрации горизонт грунтовых вод Ландшафтная зона 0. 03 Мало- и среднеминерализованные умеренно жесткие, класса НСО 3 групп Ca и Mg поверхностный 0. 09 Умеренно жесткие среднеминерализов. зона аэрации 0. 03 Жесткие солоноватые горизонт грунтовых вод Зональные гидрохимические черты Ультрапресные мягкие Гидрокарбонатного класса групп Ca и Mg Маломинерализованные мягкие воды Гидрокарбонатного класса групп Ca и Mg с высокой окисляемостью Маломинерализованные мягкие воды Гидрокарбонатного класса групп Ca и Mg 0. 01 классов S или Cl групп Mg и Na

Сн – концентрация в начальном створе; Ск – концентрация в конечном створе Рн - часовая нагрузка в начальном створе Рк – часовая нагрузка в конечном створе

Для реакций I порядка Для реакций II порядка

К ≥ 0, 30 при tº=20º фенол 0, 38 С 6 Н 5 ОН этиловый спирт 0, 50 С 2 Н 5 ОН глюкоза 0, 72 С 6 Н 12 О 6 формальдегид 1, 40 Н-С О Н К (0, 30 – 0, 05) при tº=20º м-крезол 0, 21 С 6 Н 4 СН 3 ОН резорцин 0, 11 С 6 Н 4(ОН)2 (метадиокибензол) -нафтол 0, 10 К ≤ 0, 05 при tº=20º Гидрохинон 0, 04 С 6 Н 4(ОН)2 (парадиоксибензол)

1) Консервативные вещества в створе полного смешения С=f(Q): 2) Неконсервативные вещества в створе неполного смешения С=f(Q; Тº ; хим. и билогические. процессы): k 1 – коэффициент скорости самоочищения (k 1=f(Q, T)) сут-1

Средняя концентрация вещества в речном створе Sp∙Qp + Sст∙qст Sn = ------------Qp + qст В створе неполного слияния надо учитывать коэф. смешения. Кратность разбавления – универсальная характеристика разбавления, n Sст – Sp Sст n = --------; при Sp = 0 n = -------Smax – Sp Smax

Связь кратности разбавления с коэффициентом смешения: Qст + ƔQp Qст n = -------- или Ɣ = (n – 1) ∙ ------Qст Qp

Способы оценки качества вод Сопоставление степени загрязненности рек ведется путем пересчета результатов наблюдения на критические условия водного режима, за которые принимается минимальный расход Q 95% обеспеченности Пересчет ведется по эмпирическим зависимостям: C=f(Q) –для консервативных веществ C=f 1(Q, t°) – для неконсервативных в-в

Если такие зависимости не установлены, то: Qi Срасч=(Сн-Сф) ---- + Cф Q 95% Qнабл ф-ла Каска: Ск. Q 95%=Cнабл. n n = -------Q 95% Оценка самоочищающей способности реки Sн-Sk СС= ----- х 100% Sн Gн-Gk Перерабытываюшая способность: ПС= ----- х 100% Gн

Сравнение степени загрязненности – по статистическим характеристикам П 1, П 100 Повторяемость появления результата Si >1 ПДКi Исходный ряд (Sji) при i=1, j Dk Пкпдк = ------- х 100% Nj Dk – количество результатов Sji>k. ПДК, где k кратность превышения Ci П 1 = Σ ------ ≥ 1 1 ПДКi Ci П 10 = Σ ----- ≥ 1 10 ПДКi Ci П 100 = Σ ----- ≥ 1 100 ПДКi

Сравнение степени загрязненности – по статистическим характеристикам П 1, П 100 Повторяемость появления результата Исходный ряд (Sji) при i=1, j Dk Пкпдк = ----- х 100% Nj Dk – количество результатов Sji>k. ПДК, где k кратность превышения Ci П 1 = Σ ----- ≥ 1 1 ПДКi Ci П 10 = Σ ----- ≥ 1 10 ПДКi Ci П 100 = Σ ----- ≥ 1 100 ПДКi Si >1 ПДКi

Кратность разбавления Scт – Se Sст n = ------- или n = ----- при Se = 0 Smax – Se Smax Sср Ɣ = ------- ∙ 100% Smax Qp + qст n = -------qст

Степень перемешивания сточных вод в реке Sn р = ----- ∙ 100% Smax Створ достаточного перемешивания Sn р = 0, 8 = ------ ; Smax =1, 25 Sn Smax

Индекс загрязненности вод До 2006 года в системе Росгидромета в качестве интегральной характеристики загрязненности поверхностных вод используются классы качества воды, оцениваемые по величинам "индекса загрязненности воды" (ИЗВ). Его расчет проводится для каждого пункта (створа) по формуле: ИЗВ = ∑ (С 1 -6 / ПДК 1 -6) / 6 где С/ПДК

Основная вычислительная единица - относительная (нормированная) среднегодовая концентрация. Количество показателей строго ограничено. Для расчета берутся ингредиенты, имеющие наибольшие относительные среднегодовые концентрации (значения). В обязательном порядке в расчет включаются показатели растворенный кислород и БПК 5. Пестициды, напротив, в расчет ИЗВ не включаются

Индекс загрязненности вод ИЗВ

Оценка по УКИЗВ • С 2006 года Северо-Западным УГМС перешло на новую систему оценки качества поверхностных вод - Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ). • В расчете УКИЗВ участвуют: повторяемость случаев загрязненности - частота обнаружения концентраций, превышающих ПДК); среднее значение кратности превышения ПДК - среднее значение результатов анализа проб, которые превышали ПДК, без учета проб не превышавших ПДК.

продолжение • По каждому из этих показателей определяются частные оценочные баллы (Sα и Sβ)– условные величины. Произведение оценочных баллов является обобщенным оценочным баллом (S). Сумма обобщенных оценочных баллов по всем ингредиентам в створе является комбинаторным индексом загрязненности воды (КИЗВ). УКИЗВ вычисляется как отношение КИЗВ к количеству ингредиентов, участвовавших в его оценке

продолжение • Критические показатели загрязненности воды (КПЗ) – ингредиенты или показатели загрязненности воды, которые обусловливают перевод воды по степени загрязненности в классы «очень грязные» и «экстремально грязные» на основании значения рассчитываемого по каждому ингредиенту оценочного балла, учитывающего одновременно значения наблюдаемых концентраций и частоту их обнаружения. • Классификация качества воды, проведенная на основе значений УКИЗВ, позволяет разделять поверхностные воды на 5 классов в зависимости от степени их загрязненности. Большему значению индекса соответствует худшее качество воды и больший номер класса.

Классификационная таблица по УКИЗВ Класс и разряд Характеристика УКИЗВ без учета в зависимости состояния загрязненности числа КПЗ учитываемых КПЗ воды 1 1 Условно чистые 1 0. 9 2 Слабо загрязненные (1; 2) (0. 9; 1. 8) 3 Загрязненные Разряд «а» Загрязненные Разряд «б» Очень загрязненные 4 Грязные Разряд «а» Грязные Разряд «б» Грязные Разряд «в» Очень грязные Разряд «г» Очень грязные 5 Экстремально грязные от числа 2 0. 8 (0. 8; 1. 6) (2; 4) (1. 8; 3. 6) (1. 6; 3. 2) (2; 3) (1. 8; 2. 7) (1. 6; 2. 4) (3; 4) (2. 7; 3. 6) (2. 4; 3. 2) (4; 11) (3. 6; 9. 9) (3. 2; 8. 8) (4; 6) (3. 6; 5. 4) (3. 2; 4. 8) (6; 8) (5. 4; 7. 2) (4. 8; 6. 4) (8; 10) (7. 2; 9. 0) (6. 4; 8. 0) (8; 11) (9. 0; 9. 9) (8. 0; 8. 8) (11; ∞) (9. 9; ∞) (8. 8; ∞)

Структура антропогенной нагрузки Промышленность Точечные источники Хозяйственнобытовые стоки Поливомоечные стоки Сток талых и дождевых вод Диффузные источники Животноводство Вынос из естественных ландшафтов Вынос с сельскохозяйственн ых земель

Точечные источники загрязнения Промышленные источники Нагрузка учитывается по данным формы государственной статистической отчетности 2 -ТП (водхоз) или по формуле: 2 -ТП (водхоз) где Ci – концентрация в неочищенных сточных водах i-го предприятия; Qi – количество сточных вод за расчетный период; p – степень очистки; j – доля очищенных сточных вод. где q – количество сточных вод на единицу продукта (м 3/т) W – мощность предприятия (продукция за сутки, т/сут).

Точечные источники загрязнения Хозяйственно-бытовые стоки Нагрузка рассчитывается по формуле: где q – удельный вынос от одного жителя в сутки, г/сут; N – количество жителей, чел; p – степень очистки; j – доля очищенных сточных вод, %; W – потребление воды на одного жителя, м 3/сут; L – коэффициент водоотведения для городов (0, 85 -0, 83 ; для села 0. 60). Поливомоечные стоки Нагрузка рассчитывается по формуле: где 0, 6 – коэффициент стока; N – норма расхода воды для полива улиц, м 3/м 2*сут; F – площадь полива (га); t – время полива, сут.

Диффузные источники загрязнения Сток талых и дождевых вод Нагрузка вычисляется по формуле: где Сi – концентрация i вещества, мг/л; p – степень очистки; j – доля очищенных сточных вод, %; t – время полива, сек; Qсток – расход сточных вод, м 3/с, вычисляется по формуле: где 1000 – коэффициент размерности; Н – слой осадков за данный период, мм; Ki – коэффициент стока для холодного Х и теплого Т периодов; Fi – площадь населенного пункта, км 2.

Диффузные источники загрязнения Вынос биогенных веществ от животноводства Нагрузка вычисляется по формуле: где N – количество животных (поголовье); q – удельное поступление биогенного элемента с одного животного в год, кг/год. Вынос биогенных веществ с сельскохозяйственных земель Нагрузка вычисляется по формуле: где S – площадь сельскохозяйственных угодий, м 2; q – удельное поступление биогенного элемента с 1 га, кг/год. Вынос биогенных веществ с естественных ландшафтов Нагрузка вычисляется по формуле: где F – площадь земель, га; V – коэффициент выноса P и N из естественного ландшафта, кг/год.

Формы текущей информации 1936 г. 1967 г. Гидрологический ежегодник (ГЕ) Ежеквартальный гидрохимический бюллетень Формы многолетней (обобщенной) информации ОГХ Монографии «Ресурсы поверхностных вод» Дополнение к ОГХ Обзор состояния загрязнения поверхностных вод на территории деятельности УГКС за год Обзор загрязненности поверхностных вод СССР за год (ГХИ) 1976 г. Ежеквартальный гидрохимический бюллетень Обзор загрязненности поверхностных вод СССР за год (ГХИ)

Ежегодные данные о качестве поверхностных вод на территории деятельности УГКС 1984 г. Многолетние данные о качестве поверхностных вод Ежегодник качества поверхностных вод на территории УГМС С 1993 г. Ежемесячная справка об экстремально высоких и высоких уровнях загрязнения а) главные ионы и физические показатели, газы; б) органические вещества (включая НП, фенолы, СПАВ); в) биогены неорганические ЗВ (тяжелые металлы) Ежегодник качества поверхностных вод РФ, изд. ГХИ, Гидрометиздат С 1991 г. ГВК Водные ресурсы, их использование и качество

Вид уравнения С=f(Q) для каждой реки специфичен Наиболее распространены следующие типы уравнений С 1) Степенная функция Q 2) Показательная функция С 3) Дробнолинейная функция Q С 4) Гиперболическая функция Q

Коэффициент турбулентной диффузии g. Hср ∙ Vср Д = ---------- (м 2/с) МС Степень перемешивания сточных вод в реке (в поперечном контрольном створе) Sn Р = ----- ∙ 100%, где Sn, Smax - средняя и максим. концентрации Smax Створ достаточного перемешивания Sn Р = 0, 8 = ------ ; Smax =1, 25 Sn Smax

Индекс загрязненности вод До 2006 года в системе Росгидромета в качестве интегральной характеристики загрязненности поверхностных вод используются классы качества воды, оцениваемые по величинам "индекса загрязненности воды" (ИЗВ). Его расчет проводится для каждого пункта (створа) по формуле: ИЗВ = ∑ (С 1 -6 / ПДК 1 -6) / 6 где С/ПДК

Основная вычислительная единица - относительная (нормированная) среднегодовая концентрация. Количество показателей строго ограничено. Для расчета берутся ингредиенты, имеющие наибольшие относительные среднегодовые концентрации (значения). В обязательном порядке в расчет включаются показатели растворенный кислород и БПК 5. Пестициды, напротив, в расчет ИЗВ не включаются

Индекс загрязненности вод ИЗВ

Таблица классификации рек по ИЗВ Категория Очень чистые умеренно загрязненные грязные очень грязные чрезвычайно грязные Класс I II IV V VI VII Значение ИЗВ менее или равно 0. 3 от 0. 3 до 1 от 1 до 2. 5 от 2. 5 до 4 от 4 до 6 от 6 до 10 более 10

Оценка по УКИЗВ n n С 2006 года УГМС перешли на новую систему оценки качества поверхностных вод - по Удельному комбинаторному индексу загрязненности воды (УКИЗВ). В расчете УКИЗВ участвуют: повторяемость случаев загрязненности - частота обнаружения концентраций, превышающих ПДК); среднее значение кратности превышения ПДК - среднее значение результатов анализа проб, которые превышали ПДК, без учета проб не превышавших ПДК.

Классификационная таблица по УКИЗВ Класс и разряд Характеристика УКИЗВ без учета в зависимости состояния загрязненности числа КПЗ учитываемых КПЗ воды 1 Класс 1 Условно чистые 1 0. 9 Класс 2 Слабо загрязненные (1; 2) (0. 9; 1. 8) Класс 3 Загрязненные Разряд «а» Загрязненные Разряд «б» Очень загрязненные Класс 4 Грязные Разряд «а» Грязные Разряд «б» Грязные Разряд «в» Очень грязные Разряд «г» Очень грязные Класс 5 Экстремально грязные от числа 2 0. 8 (0. 8; 1. 6) (2; 4) (1. 8; 3. 6) (1. 6; 3. 2) (2; 3) (1. 8; 2. 7) (1. 6; 2. 4) (3; 4) (2. 7; 3. 6) (2. 4; 3. 2) (4; 11) (3. 6; 9. 9) (3. 2; 8. 8) (4; 6) (3. 6; 5. 4) (3. 2; 4. 8) (6; 8) (5. 4; 7. 2) (4. 8; 6. 4) (8; 10) (7. 2; 9. 0) (6. 4; 8. 0) (8; 11) (9. 0; 9. 9) (8. 0; 8. 8) (11; ∞) (9. 9; ∞) (8. 8; ∞)

Формы текущей информации 1936 г. 1967 г. Гидрологический ежегодник (ГЕ) Ежеквартальный гидрохимический бюллетень Формы многолетней (обобщенной) информации ОГХ Монографии «Ресурсы поверхностных вод» Дополнение к ОГХ Обзор состояния загрязнения поверхностных вод на территории деятельности УГКС за год Обзор загрязненности поверхностных вод СССР за год (ГХИ) 1976 г. Ежеквартальный гидрохимический бюллетень Обзор загрязненности поверхностных вод СССР за год (ГХИ)

Ежегодные данные о качестве поверхностных вод на территории деятельности УГКС 1984 г. Многолетние данные о качестве поверхностных вод Ежегодник качества поверхностных вод на территории УГМС С 1993 г. Ежемесячная справка об экстремально высоких и высоких уровнях загрязнения а) главные ионы и физические показатели, газы; б) органические вещества (включая НП, фенолы, СПАВ); в) биогены неорганические ЗВ (тяжелые металлы) Ежегодник качества поверхностных вод РФ, изд. ГХИ, Гидрометиздат С 1991 г. ГВК «Водные ресурсы, их использование и качество»

КРИТЕРИИ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (для стандартных грунтов – ОВ 10%, глины 25%) КЛАСС Характеристика mg/kg Cu Cd <35 <0, 8 >35<90 >0, 8<2. 0 mkg/kg Oil ПАУ СОЗ <180 <1 <0. 001 >180<1000 >1<10 >0. 001<0, 01 0 1 чистые слабо загрязненные 2 умеренно загрязненные >35<90 >1000<5000 >10 <40 >0. 01<0. 02 3 сильно загрязненные >90 <190 >40 >0. 02 <0. 1 4 опасно загрязненные > 0. 1

Сток растворенных веществ Ионный сток Сток микроэлементов Сток биогенов Сток органического вещества

Заменим интеграл на сумму , где Wj – среднее значение за Δt величины

Показатель удельного стока растворенных веществ т/км 2 год Связь с модулем стока, А – коэффициент пропорциональности при М(л/сек км 2) и S (мг/л)

Северный Ледовитый океан 17, 2 т/км 2 год Атлантический океан 24, 2 т/км 2 год Тихий океан 9, 8 т/км 2 год Каспийское море 23, 8 т/км 2 год Леса 6 -10 т/км 2 год Степь 2 -6 т/км 2 год

Бассейн Балтийского моря т/км 2 год

Показатель Вид водопользования ЛПВ ПДК, мг/л ВЗ ЭВЗ БПК 5 Рыбохозяйств. Общ. тр. 2, 0 ≥ 15 ≥ 60 N-NH 4 Рыбохозяйств. Токс. 0, 39 ≥ 3, 9 ≥ 39, 0 N-NO 2 Рыбохозяйств. Токс. 0, 02 ≥ 0, 2 ≥ 2, 0 Фенолы Рыбохозяйств. Р/х 0, 001 ≥ 0, 03 ≥ 0, 10 НУВ Рыбохозяйств. Р/х 0, 05 ≥ 1, 5 ≥ 5, 0 СПАВ Рыбохозяйств. Токс. 0, 1 ≥ 1, 0 ≥ 10, 0 Медь (Cu) Рыбохозяйств. Токс. 0, 001 ≥ 0, 03 ≥ 0, 10 Марганец (Mn) Рыбохозяйств. Токс. 0, 01 ≥ 0, 1 ≥ 1, 00 Свинец (Pb) Рыбохозяйств. Сан-токс. 0, 03 (6) ≥ 0, 3 ≥ 3, 0 Ртуть (Hg) Санитарно-быт. Сан-токс. 0, 00001 ≥ 0, 005 ≥ 0, 05

Пункты наблюдений подразделяют на четыре категории. Категорию пункта устанавливают в соответствии с учетом комплекса следующих факторов: а) хозяйственного значения водного объекта; б) состояния воды; в) размера и объема водоема; г) размера и водности водотока и др.

Периодичность проведения наблюдений в пунктах устанавливают в соответствии с категорией пункта. Периодичность проведения наблюдений Категория пункта 1 2 3 4 Ежедневно Сокращенная программа № 1 Визуальные наблюдения - - Ежедекадно Сокращенная программа № 2 Сокращенная программа № 1 - - Ежемесячно В основные фазы водного режима Сокращенная программа № 3 - Обязательная программа Наблюдения по обязательной программе на водоемах проводят 4 раза в год в сроки, соответствующие следующим гидрологическим ситуациям: а) зимой при наиболее низком уровне воды и наибольшей толщине льда; б) в начале весеннего наполнения водоема; в) в период максимального наполнения (при наибольшем уровне воды); г) при наиболее низком уровне в летне-весенний период.

Программа Наименование показателя обязательная сокращенная № 1 сокращенная № 2 сокращенная № 3 Расход воды + + Скорость течения воды + + Уровень воды + + Визуальные наблюдения + + Температура + + Цветность, прозрачность, запах + Кислород + + Диоксид углерода + Взвешенные вещества + + + Водородный показатель + + + Окислительно-восстановительный потенциал + Удельная электрическая проводимость + + Хлоридные, сульфатные, гидрокарбонатные ионы, кальция ионы, магния ионы, жесткость, натрия и калия ионы, аммонийные, нитритные и нитратные ионы, сумма ионов + Фосфатные ионы + Железо общее + Кремний + БПК 5 и ХПК + + + Нефтепродукты и фенолы (летучие) + Тяжелые металлы + Загрязняющие вещества + +