Существует несколько способов оценки качества воды в зависимости от вида водопользования: оценка состояния поверхностных вод, гигиеническая классификация поверхностных водных объектов культурно-бытового назначения по степени загрязнения, гигиеническая классификация подземных вод по степени влияния техногенного фактора и правила таксации вод для установления их рыбохозяйственной ценности.
Индекс загрязнения воды (ИЗВ) применяется для оценки состояния поверхностных водных объектов в системе Росгидромета. Оценка базируется на анализе нормированных к ПДК значений содержания загрязняющих веществ в воде. При расчете индекса используется шесть компонентов загрязнителей. В качестве обязательных показателей рассматриваются биохимическое потребление кислорода за 5 сут (БПК5) и содержание растворенного кислорода. Кроме этих двух показателей в расчет включаются четыре загрязняющих вещества с максимальными значениями нормированных показателей.
Расчет по БПК5 и растворенному кислороду проводится на основе специальных норм, которые применяются в зависимости от значений биохимического потребление кислорода или содержания растворенного кислорода в воде.
Нормы по БПК5 следующие:
норма 1
|
норма 2
|
норма 3
|
более 15 мгО2/л
|
3-15 мгО2/л
|
не более 3 мгО2/л
|
При расчете нормированной величины значение БПК делится на соответствующую норму.
Нормы содержания растворенного кислорода следующие:
норма 6
|
норма 12
|
норма 20
|
норма 30
|
норма 40
|
норма 50
|
норма 60
|
более 6 мг/л
|
6-5 мг/л
|
5-4 мг/л
|
4-3 мг/л
|
3-2 мг/л
|
2-1 мг/л
|
1-0 мг/л
|
При расчете нормированной величины норма делится на содержание кислорода.
Вычисление ИЗВ проводится по соотношению:
ИЗВ = , (2.1)
где Сi – фактическая концентрация i-го вещества (для БПК5 и растворенного кислорода в формулу вводятся нормированные величины, полученные приведенными выше способами).
Необходимо иметь в виду, что ПДК загрязняющего вещества, применяемая в расчете, зависит от назначения водоема (рыбохозяйственного назначения или для нужд населения). В результате вычисления по формуле средней нормированной величины по шести компонентам получаем индекс загрязнения воды (ИЗВ), который в зависимости от численного значения соответствует одному из семи классов загрязнения воды (табл. 2.4.).
Таблица 2.4. - Классификация загрязненных пресных и морских вод по ИЗВ
Класс
загрязнения
|
Характеристика
загрязнения
|
Значение ИЗВ
|
Пресные воды
|
Морские воды
|
I
II
III
IV
V
VI
VII
|
Очень чистая вода
Чистая вода
Умеренно загрязненная вода
Загрязненная вода
Грязная вода
Очень грязная вода
Чрезвычайно грязная вода
|
< 0,3
0,3-1,0
1,0-2,5
2,5-4,0
4,0-6,0
6,0-10,0
> 10,0
|
< 0,25
0,25-0,74
0,75-1,24
1,25-1,74
1,75-3,0
3,1-6,0
> 6,0
|
Недостатки использования ИЗВ определяются зависимостью его величины от перечня изученных компонентов-загрязнителей вод.
Пример. В результате физико-химического анализа природной воды из природного водоема культурно-бытового назначения получены следующие данные: нефтепродукты 0,05 мг/л; БПК5 – 1,08 мг/л; растворенный кислород – 7,52 мг/л; натрий – 99,13 мг/л; железо (общ.) – 0,2 мг/л; марганец – 0,07 мг/л; нитриты – 0,1 мг/л; нитраты 3,55 мг/л. Дать характеристику загрязнения воды.
Решение.
Определим нормированные к ПДК значения содержания загрязняющих веществ в воде водоема из соотношения Сi/ПДКi. ПДК компонентов берем из табл. 2.2.
Нефтепродукты 0,05/0,1 = 0,5
Натрий 99,13/200 = 0,49
Железо (общ.) 0,2/0,3 = 0,66
Марганец 0,07/0,1 = 0,7
Нитриты 0,1/3,3 = 0,03
Нитраты 3,55/45 = 0,08
Для расчета ИЗВ берем четыре компонента с максимальными нормированными значениями: марганец, железо (общ.), нефтепродукты, натрий.
БПК5 – 1,08 мг/л, следовательно норма по БПК5 – 3.
Нормированная величина БПК 1,08/3 = 0,36.
Содержание растворенного кислорода 7,52 мг/л, следовательно, ему соответствует норма 6. Нормированная величина растворенного кислорода 6/7,52 = 0,798.
Рассчитаем индекс загрязнения воды:
ИЗВ = = 0,58.
Значение ИЗВ лежит в интервале 0,3-1,0 (по табл.2.4), следовательно, вода в водоеме характеризуется как чистая, класс загрязнения II.
1. Химический анализ воды из водоема хозяйственно-питьевого назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
БПК5
Растворенный кислород
Медь
Цинк
Свинец
Хлориды
сульфаты
|
9,8
0,09
2,5
8,7
0,002
0,05
0,0005
113,68
188,16
|
Дать характеристику загрязнения воды.
2. Химический анализ воды из водоема хозяйственно-питьевого назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
|
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
БПК5
Растворенный кислород
Молибден
Хром
Железо (общ.)
Азот аммиака
|
11,3
0,03
3,1
3,6
0,0025
0,003
0,16
0,27
|
Дать характеристику загрязнения воды.
3. Химический анализ воды из водоема рыбохозяйственного назначения (1 категории) показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
БПК5
Растворенный кислород
СПАВ
Азот аммонийный
Железо (общ.)
Медь
Цинк
Хлориды
|
16
0,04
1,22
9,48
0,015
0,12
0,1
0,002
0,004
109,54
|
Дать характеристику загрязнения воды.
4. Химический анализ воды из водоема культурно-бытового назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
|
Взвешенные вещества
БПК5
Растворенный кислород
СПАВ
Натрий
Хлориды
Сульфаты
|
26,5
1,72
11,4
0,012
141,2
136,77
307,2
|
Дать характеристику загрязнения воды.
5. Химический анализ воды из водоема хозяйственно-питьевого назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
Взвешенные вещества
Фенолы
БПК5
Растворенный кислород
Натрий
Азот аммонийный
Железо (общ.)
Мышьяк
Кадмий
Никель
|
12
0,0006
1,94
12,6
126,6
0,54
0,11
0,006
0,0008
0,005
|
Дать характеристику загрязнения воды.
6. Химический анализ воды из водоема рыбохозяйственного назначения (II категории) показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
БПК5
Растворенный кислород
СПАВ
Азот аммонийный
Нитриты
Хлориды
Сульфаты
|
8,0
0,02
1,48
9,22
0,001
0,23
0,062
107,7
211,4
|
Дать характеристику загрязнения воды.
7. Химический анализ воды из водоема хозяйственно-питьевого назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
Взвешенные вещества
БПК5
Растворенный кислород
Натрий
Медь
Цинк
Свинец
Марганец
Нитриты
Нитраты
|
19,5
2,18
13,0
236,44
0,003
0,01
0,0005
0,024
0,12
9,46
|
Дать характеристику загрязнения воды.
8. Химический анализ воды из водоема культурно-бытового назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
Фенолы
БПК5
Растворенный кислород
СПАВ
Железо (общ.)
Мышьяк
Кадмий
Никель
Хром
|
4
0,02
0,003
0,82
6,26
0,05
0,7
0,003
0,001
0,02
0,3
|
Дать характеристику загрязнения воды.
9. Химический анализ воды из водоема хозяйственно-питьевого назначения показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
БПК5
Растворенный кислород
Железо (общ.)
Марганец
Хлориды
Сульфаты
Нитраты
|
11,5
0,08
1,68
15,1
0,1
0,06
121,5
216
4,24
|
Дать характеристику загрязнения воды.
10. Химический анализ воды из водоема рыбохозяйственного назначения (I категории) показал следующее:
№
|
Наименование показателей
|
Значение показателей, мг/л
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
Взвешенные вещества
Фенолы
БПК5
Растворенный кислород
СПАВ
Азот аммонийный
Нитриты
Нитраты
Медь
Цинк
|
6,05
0,003
1,34
8,53
0,015
0,173
0,062
2,78
0,002
0,005
|
Дать характеристику загрязнения воды.
|