Методика расчета

Для определения качества воды наиболее часто используют гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ). Он рассчитывается, как минимум, по шести показателям, которые можно считать гидрохимическими. Некоторые из них – концентрация растворенного кислорода, показатель рН, БПК₅ являются обязательными.

ИЗВ = ( Сi/ПДКi) / N,

(6.1)

где С_i – концентрация компонента (в ряде случаев значение параметра); ПДК_i – предельно допустимая концентрация компонента, соответствующая определенному типу водопользования;

N – число показателей, используемых для расчета.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяются на определенные классы качества воды (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Показатели качества воды

Класс опаснос-ти	Индекс загрязне-ния воды (ИЗВ)	Качество воды	Класс опаснос-ти	Индекс загрязне-ния воды (ИЗВ)	Качество воды
I	< 0,2	очень чистая	IV	2,0–4,0	загрязненная
II	0,2 – 1,0	чистая	V	4,0 – 6,0	грязная
III	1,0 – 2,0	умеренно загрязненная	VI	6–10	очень грязная
			VII	> 10,0	чрезвычайно грязная

Кроме ИЗВ используется еще комбинаторный индекс загрязненности (В). Он позволяет определить по комплексу загрязняющих веществ не только качество воды, но и частоту их нормативных превышений.

Согласно этому методу для каждого ЗВ рассчитываются баллы кратности превышений ПДК (К₁)

К1 = Сi /ПДКi,

(6.2)

повторяемость случаев превышения (Н_i)

Нi = Ni ПДКi/ N

(6.3)

и общий оценочный балл (В_i)

Вi = Кi Нi,

(6.4)

где С_i концентрация в воде i-го ЗВ; ПДК_i – нормативное значение его концентрации; N_i·ПДК_i – число случаев превышения ПДК; N – общее число анализов.

Вещества, для которых В_i больше или равно 1, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех ЗВ. По таблице 6.2, исходя из комбинаторного индекса загрязненности, устанавливается класс загрязненности воды.

Таблица 6.2

Классификация загрязненности воды водных объектов

Величина комбинатор-ного ИЗА	Класс загрязненности воды
	I	II	III	IV	V
	условно чистая	слабо-загрязненная	загрязненная	грязная	очень грязная
Отсутствие ЛПЗ	< 1	1-2	2,1-4,0	4,1-10	> 10,0
1 ЛПЗ	< 0,9	0,9-1,8	1,9-3,6	3,7-9,0	> 9,0
2 ЛПЗ	< 0,8	0,8-1,6	1,7-3,2	3,3-8,0	> 8,0
3 ЛПЗ	< 0,7	0,7-1,4	1,5-2,8	2,9-7,0	> 7,0
4 ЛПЗ	< 0,6	0,6-1,2	1,3-2,4	2,5-6,0	> 6,0
5 ЛПЗ	0,5	0,5-1,0	1,1-2,0	2,1-5,0	> 5,0

Пример 6.1 Условия задачи

Рассчитать ИЗВ воды реки Ангары, определить ее качество, если в ее воды осуществляется сброс сточных вод в объеме 1212 млн м³, содержащий нефти 130 т, сульфатов 56400 т, хлоридов 262710 т, нитратов 8581 т, фосфатов 606 т, взвешенных веществ 10250 т, БПК воды составляет 65,30. ПДК ЗВ взять в приложениях 3,4.

Решение

Определяем концентрацию (С) ЗВ в сточных водах, поступающих в водоем, для этого содержание ЗВ в стоке делим на объем стока. Так для нефти:

С_НЕФ= 130·10⁹ /1212·10⁹ = 0,107 мг/мл (10⁹ – перевод млн м³ в дм³ (л) и т в мг).

Определяем ИЗВ нефтью. ПДК нефти 0.1 мг/мл.

ИЗВ_НЕФ = 0,107 / 0,1 = 1,07

Аналогично рассчитываем С и ИЗВ для других ЗВ, поступающих в р. Ангару:

ИЗВ _СУЛЬФ = 56400/1212 = 46,53 /500 = 0,09

ИЗВ _ХЛ = 262710 / 1212 = 216,75 / 250 = 0,87

ИЗВ _НИТР = 8581 /1212 = 7,08 / 45 = 0,16

ИЗВ _ФОСФ = 606 / 1212 = 0,5 / 3,5 = 0,14

ИЗВ БПК = 60,30 / 3 = 20,10

ИЗВ взвешенные = 10250 / 1212 = 8,46 / 0,25 = 33,8

Расчет индекса загрязнения водоема осуществляем по формуле (6.1):

ИЗВ = (С/ПДК) / 6 (для 6 компонентов. При расчетах не учитываем загрязнения сульфатами, как менее приоритетного ЗВ).

ИЗВ = 1,07 + 0,87 + 0,16 + 0,14 + 20,10 + 33,8 = 56,14 / 6= 9,35

Ответ: ИЗВ воды в р. Ангаре 9,35. Согласно принятой классификации (табл. 6.1) этому ИЗВ соответствует качество воды «очень грязная», класс опасности VI.

Задание 1.

Используя данные таблицы 6.3, 6.1, пример 6.1. рассчитать индексы загрязнения природных водоемов Иркутской области, оценить класс качества воды. Дать сравнительную оценку степени загрязнения водоемов Иркутской области и возможности использования их для определенных целей.

Таблица 6.3