Программы наблюдений за качеством вод
Основным принципом организации наблюдений за качеством водных объектов является их комплексность. Она предусматривает согласованную программу работ по гидрологии, гидрохимии и гидробиологии, обеспечивающих наблюдения за качеством воды по физическим, химических и гидробиологическим показателям.
Необходимым условием является синхронность всех систем наблюдения и согласованность сроков их проведения.
Наблюдения за качеством воды ведутся по специальным программам, выбор которых зависит от категории пункта наблюдения. Периодичность работ по гидрохимическим и гидробиологическим параметрам также определяется категорией пункта наблюдения. Выбор программы контроля качества воды связан с использованием водотока или водоема, химическим составом сточных вод и той информацией, которая требуется водопользователю.
Пункты наблюдений за качеством воды водотоков и водоемов подразделяются на 4 категории. Расположение пунктов контроля регламентируется специальными правилами наблюдений за качеством воды.
Пункты первой категории устанавливаются на средних и больших вототоках и водоемах, имеющих важное хозяйственное значение:
• в городах и промышленных зонах с населением более 1 млн. жителей;
• в местах зимовья и нереста ценных видов промысловых рыб;
• в местах организованного сброса сточных вод, где постоянно наблюдается высокая степень загрязненности воды;
• в районах, где повторяются аварийные сбросы загрязняющих веществ;
Пункты второй категории располагаются на водотоках и водоемах:
• в городах с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;
• на предплотинных участках рек, важных для рыбного хозяйства;
• в местах сброса дренажных вод с орошаемых территорий и сточных промышленных вод;
• при пересечении реками государственной границы РФ;
• в районах со средней загрязненностью воды.
Пункты третьей категории устанавливают на водотоках и водоемах:
• в городах с населением менее 0,5 млн. жителей;
• на замыкающих участках больших и средних рек;
• в устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;
• в местах сброса сточных вод с низкой загрязненностью воды.
Пункты четвертой категории расположены:
• на незагрязненных участках водотоков и водоемов;
• на водных объектах, расположенных на территориях национальных парков и государственных заповедников.
Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям, включают в себя 34 показателя, среди них: расход воды на водотоках, температура, цветность, прозрачность, кислород, диоксид углерода, рH, ОВП, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, различные металлы, нефтепродукты, СПАВ, фенолы, пестициды, тяжелые металлы и др., а также и ряд индексов загрязнения воды.
Работа по обязательной программе на водотоках производятся семь раз в год в основные фазы водного режима:
• весной, во время половодья (на подъеме, пике и спаде);
• во время летней межени (периода низкой воды) и при прохождении дождевого паводка;
• осенью – перед ледоставом;
• во время зимней межени.
В водоемах наблюдения за качеством воды выполняются в связи со следующими гидрологическими циклами:
• зимой при наименьшем уровне воды и максимальной толщине льда;
• в начале весны во время наполнения водоема;
• в период максимального наполнения водоема;
• в летне-осенний период при низком уровне воды.
Сокращенная программа наблюдений за качеством вод по гидрологическим и гидрохимическим параметрам подразделяют на три подвида:
• По первой программе определяется расход воды (на водотоках), уровень воды (на водоемах), температура, концентрация растворенного кислорода, удельная электропроводность и проводятся визуальные наблюдения.
• По второй программе определяется расход воды (на водотоках), уровень воды (на водоемах), температура, рН, удельная электропроводность, концентрации взвешенных веществ, химическое и биологическое потребление кислорода, концентрации нескольких загрязняющих веществ, наиболее характерных для данного пункта наблюдений, и выполняются визуальные наблюдения.
• По третьей программе определяется расход воды, скорость течения (на водотоках), уровень воды (на водоемах), температура, рН, концентрации взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода, концентрации всех загрязняющих веществ в пункте контроля и проводятся визуальные наблюдения.
Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктах контроля сопоставляют с установленными нормами качества воды.
Введение в систему наблюдений гидробиологических методов существенно дополняет информацию о качестве воды, поскольку исследователи получают информацию о структуре и организации сообществ гидробионтов. Существуют две программы наблюдений за качеством воды по гидробиологическим показателям.
Полная программа наблюдений по гидробиологическим показателям предусматривает:
• исследование фитопланктона (общей численности клеток одноклеточных водорослей, их биомассы, видовой состав и др.);
• изучение зоопланктона (численности организмов, их биомассы, количество видов, выделение видов-доминантов и др.);
• исследование зообентоса (общей численности, биомассы, числа видов, определение наиболее массовых видов и др.);
• изучение перифитона – организмов-обрастателей (общего числа видов и их частоты встречаемости);
• определение микробиологических показателей (общей численности бактерий, численности сапрофитных бактерий, отношения общей численности бактерий к таковой сапрофитных бактерий);
• исследование процесса фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, определение соотношения интенсивности фотосинтеза к деструкции;
• исследование макрофитов (распределение растительности в водоеме, общее число видов, число доминирующих видов).
Сокращенная программа наблюдений за качеством вод по гидробиологическим показателям изучает фитопланктон, зоопланктон, зообентос и перифитон.
Таким образом, увязка программ исследования воды с пунктами различных категорий, а также комплексные исследования гидрологических, гидрохимических и гидробиологических характеристик водоемов и водотоков позволяет получить наиболее полную оценку как состояния водных объектов, так и качества воды в них.
Источник
Пункты наблюдений за водными объектами
Сбор информации о состоянии и загрязнении водных экосистем долгое время осуществлялся в рамках программы Общегосударственной службы наблюдений и контроля над загрязненностью объектов природной среды (ОГСНК). ОГСНК – это программа, которая предусматривает комплексное изучение загрязненности всех сред, в том числе и поверхностных вод суши.
Для проведения мониторинга вод суши формируются следующие сети пунктов наблюдений:
• в стационарной сети пунктов осуществляется контроль за фоновым составом и загрязнением поверхностных вод;
• в специализированной сети решаются конкретные научно-исследовательские задачи;
• во временной экспедиционной сети пунктов наблюдения в водоемах осуществляются в чрезвычайных ситуациях.
Основные задачи мониторинговых наблюдений за качеством поверхностных вод в рамках программы ОГСНК заключаются в постоянном получении данных о качестве воды и снабжении хозяйственных и управленческих органов информацией и прогнозами об изменениях химического режима воды в водоемах.
В случае выполнения специальных наблюдений могут решаться следующие задачи:
• изучение закономерностей самоочищения водоемов;
• влияние загрязнения донных осадков на качество воды;
• оценка баланса химических веществ в водоеме;
• вынос загрязняющих веществ (ЗВ) через замыкающий створ реки;
• вынос ЗВ с коллекторно-дренажными водами.
Для получения данных о качестве воды на водоеме создаются пункты наблюдения. Они организуются на водоемах и водотоках, имеющих народнохозяйственное значение, а также если они подвергаются загрязнению промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми сточными водами.
Пункты наблюдений устанавливаются на водотоках и водоемах:
• в местах размещения городов и крупных населенных пунктов, сточные воды которых сбрасываются в эти водоемы;
• в местах сброса сточных вод крупными промышленными предприятиями, территориально-производственными комплексами, организованного сброса сельскохозяйственных сточных вод;
• в местах нереста ценных видов промысловых рыб;
• в предплотинных участках рек, важных для рыбного хозяйства;
• там, где реки пересекают государственную границу РФ;
• в замыкающих створах больших и средних рек;
• в устьях загрязненных притоков водотоков и водоемов.
Для определения фонового состояния воды создаются специальные пункты наблюдений водоемов, не подверженных прямому антропогенному воздействию. Как правило, такие водные объекты находятся на территориях национальных парков и заповедников.
В пунктах наблюдений предусмотрена организация створов. Створ – это условное поперечное сечение водоема, в котором производятся наблюдения за качеством воды. Расположение створов зависит от морфологии водоема, гидрометеорологической обстановки, топографии источников загрязнения (ИЗ), объема сбрасываемых загрязненных вод, а также от интересов водопользователей.
Как правило, один створ устанавливается на тех водотоках, где нет сброса сточных вод, на незагрязненных участках водоемов, на предплотинных и на замыкающих участках рек, а также в местах пересечения государственной границы.
Если в водоток осуществляется организованный сброс сточных вод, то на нем устанавливают два створа или больше. Один из них устанавливается выше ИЗ, другие – ниже источника в том месте, где загрязнения смешиваются с чистой водой.
Химический состав воды, собранной в створе выше ИЗ, служит фоновым показателем качества воды в пункте наблюдения. Сравнение фоновых показателей с качеством воды, отобранной ниже ИЗ, позволяет получить информацию о характере и степени загрязнения воды. Мониторинг изменения гидрохимического состава воды в пробах, собранных в последующих створах, позволяет оценить способность водоема к самоочищению.
Фоновый створ обычно располагается на 1 км выше первого ИЗ. Установка створов ниже источника загрязнения выполняется с учетом распространения загрязняющих веществ в водном объекте. Важно, чтобы нижний створ был расположен там, где происходит полное смешение сточных вод с фоновой водой водотока.
Каждый створ имеет определенное количество вертикалей. Количество вертикалей в створе водоема диктуется шириной зоны загрязнения. Первую вертикаль устанавливают примерно на расстоянии 0,5 км от места ИЗ, а последнюю – сразу за границей зоны загрязнения.
Количество вертикалей в створе на водотоке определяется смешением речных и сточных вод. При неоднородности гидрохимического состава вод в створе устанавливают не менее трех вертикалей: одну на стрежне реки (линии, проходящей по наибольшим глубинам и по струе течения наибольшей скорости) и две вертикали на расстоянии 3-5 метров от берега. При однородном перемешивании – достаточно одной вертикали на стрежне реки.
Количество горизонтов на вертикали может варьировать и зависит от глубины водоема. Если глубина водоема не превышает 5 метров, то устанавливается один горизонт на глубине 20-30 см от поверхности воды. При глубине водоема от 5 до 10 м организуются наблюдения на двух горизонтах: у поверхности и в полуметре от дна. Если глубина водоема превышает 10 м, то предусмотрен третий горизонт, который располагается посередине между верхним и нижним горизонтами.
Если нас интересует качество воды за пределами пунктов наблюдений, то необходимо провести специальные экспедиционные работы. Подобные наблюдения проводят при чрезвычайных ситуациях в состоянии водоемов и водотоков, а также для определения и уточнения расположения пунктов и створов контроля и программ работ.
Выбор сети пунктов наблюдений за качеством вод – очень важный момент в организации их мониторинга. От этого в большей степени будет зависеть достоверность полученной информации об ИЗ и выработка мер уменьшения ущерба, причиняемого водным ресурсам нашей страны.
Источник
Лекция № 6. Организация наблюдений за поверхностными водными объектами
Организация наблюдений за поверхностными водными объектами
Для проведения мониторинга вод суши организуются:
— стационарная сеть пунктов наблюдений за естественным составом и загрязнением поверхностных вод;
— специализированная сеть пунктов для решения научно-исследовательских задач;
— временная экспедиционная сеть пунктов.
Основные задачи систематических наблюдений за качеством поверхностных вод:
• систематическое получение как отдельных, так и осредненных во времени и пространстве данных о качестве воды;
• обеспечение хозяйственных органов, а также заинтересованных организаций систематической информацией и прогнозами изменения гидрохимического режима и качества воды водоемов и водотоков и экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.
К задачам специальных наблюдений и исследований, определяемым в каждом конкретном случае, относятся:
• установление основных закономерностей процессов самоочищения;
• определение влияния накопленных в донных отложениях загрязняющих веществ на качество воды;
• составление балансов химических веществ водоемов или участков водотоков;
• оценка выноса химических веществ через замыкающий створ рек;
• оценка выноса химических веществ с коллекторно-дренажными водами и др.
В основе организации и проведения наблюдений за качеством поверхностных вод лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными фазами гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки, ледостав, зимнюю межень), определение показателей качества воды едиными методами.
Установление местоположения створов в пунктах наблюдений
Под пунктом наблюдения следует понимать место на водоеме или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве воды.
Пункты наблюдений организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое народнохозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На не загрязненных сточными водами водоемах и водотоках или их участках создаются пункты для фоновых наблюдений.
Пункты наблюдений организуют на водоемах и водотоках в районах:
— расположения городов и крупных поселков, сточные воды которых сбрасываются в водоемы и водотоки;
— сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышленными предприятиями, территориально производственными комплексами, организованного сброса сельскохозяйственных сточных вод;
— мест нереста и зимовья ценных и особо ценных видов промысловых организмов;
— предплотинных участков рек, являющихся важными для рыбного хозяйства;
— пересечения реками государственных границ;
— замыкающих створов больших и средних рек;
— устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.
В пунктах наблюдений организуют один или несколько створов. Под створом понимают условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Местоположение створов устанавливают с учетом гидрометеорологических и морфологических особенностей водного объекта, расположения источников загрязнения, количества, состава и свойств сбрасываемых сточных вод, интересов водопользователей и водопотребителей.
Один створ устанавливают на водотоках при отсутствии организованного сброса сточных вод в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек, на замыкающих участках рек, в местах пересечения государственной границы.
При наличии организованного сброса сточных вод устанавливают на водотоках два створа и более. Один из них располагают выше источника загрязнения (вне влияния рассматриваемых сточных вод), другие – ниже источника (или группы источников) загрязнения в месте полного смешения. Химический состав воды в пробе, отобранной в створе выше источника загрязнения, характеризует фоновые показатели качества воды водотока в данном пункте. Сравнение фоновых показателей с показателями качества воды в пробе, отобранной ниже источника загрязнения, позволяет судить о характере и степени загрязненности воды под влиянием источников загрязнения данного пункта. Изменение химического состава воды в пробах, отобранных в первом после сброса сточных вод створе и в расположенных ниже створах, дает возможность оценить самоочищающую способность водотока.
Верхний (первый) фоновый створ устанавливают в 1 км выше первого источника загрязнения. Выбор створов ниже источника (или группы источников) загрязнения осуществляют с учетом комплекса условий, влияющих на характер распространения загрязняющих веществ в водотоке. Необходимо, чтобы нижний створ характеризовал состав воды в целом по сечению, т.е. был расположен в месте достаточно полного (не менее 80%) смешения сточных вод с водой водотока.
При наличии группы источников загрязнения верхний (фоновый) створ располагают выше первого источника, нижний – ниже последнего.
Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения: при глубине до 5 м устанавливается один горизонт (у поверхности – в 0,2–0,3 м от поверхности воды летом и у нижней поверхности льда зимой), при глубине от 5 до 10 м – два (у поверхности и в 0,5 м от дна), а при глубине более 10 м – три (дополнительно промежуточный, расположенный на половине глубины).
Программы наблюдений за качеством воды
Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям, приведены в табл. 1.
Параметры обязательной программы наблюдений
Источник
