Наблюдения за загрязнением природных вод наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши

Наблюдения за химическим составом природных вод в России выполняются с 1936 г в системе гидрометслужбы, а с 1964 г сеть приступила к наблюдениям за состоянием качества поверхностных вод.

После создания единой государственной службы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) наблюдение за качеством поверхностных вод ведется путем систематического контроля по физическим, химическим и гидробиологическим показателям.

Основными задачами контроля качества поверхностных вод, выполняемого в ее рамках, являются:

• систематическое получение как отдельных, так и обобщенных во времени и пространстве данных о качестве воды;

• обеспечение центральных и местных административных орга­нов, а также заинтересованных организаций систематической ин­формацией и прогнозами о качестве воды водоемов и экстренной информацией о резких изменениях загрязнения воды.

В основе организации и проведения контроля лежат следующие принципы:

• комплексность и систематичность наблюдений,

• согла­сованность сроков их проведения с характерными гидрологиче­скими ситуациями,

• определение показателей качества воды еди­ными методами

Соблюдение этих принципов достигается установ­лением программ контроля и периодичнос­ти проведения контроля, выполнением анализа проб воды по еди­ным, обеспечивающим требуемую точность методикам, проведе­нием гидрометрических работ.

Формирование сети пунктов контроля качества поверхностных вод

Первым этапом организации работ по наблюдению и контролю качества поверхностных вод является выбор местоположения пунк­тов контроля.

Под пунктом контроля качества поверхностных вод понимает­ся место на воде или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Пункты контроля организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению сточными вода­ми. На водоемах и водотоках или их участках, не загрязняемых сточными водами, создаются пункты для фоновых наблюдений.

Пункты контроля организуют на водоемах и водотоках в районах:

• расположения городов и крупных рабочих поселков, сточные воды которых сбрасываются в водоемы и водотоки;

• сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышлен­ными предприятиями (заводами, рудниками, шахтами, нефтепромыслами, электростанциями и т.п.), 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 государственной границы РФ и границ со­юзных республик СНГ;

• замыкающих створов больших и средних рек;

• устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.

Пункты контроля подразделяются на четыре категории, опре­деляющие периодичность проверки качества вод и программу контроля.

Категорию пункта устанавливают с учетом следующих факто­ров:

• хозяйственного значения водного объекта;

• качества воды;

• размера и объема водоема;

• размера и водности водотока;

• данных о режимах (водный, ледовый, термический), физико-географических признаках).

Пункты контроля располагают с учетом существующего исполь­зования водоема или водотока для нужд хозяйства и перспектив­ных планов развития хозяйства на основании предварительных ис­следований.

Целями предварительных исследований являются:

• определение состояния природного объекта, сбор и анализ сведений о водо­пользователях;

• выявление источников загрязнения вод, количества, состава и режима сбросов сточных вод, аварийных сбросах за­грязняющих веществ;

• определение расположения пунктов наблюдений, створов наблюдений, вертикалей и горизонтов на них;

• определяют категорию пункта контроля с учетом загрязненно­сти воды, выявленной во время обследований;

• установление характеристик загрязняющих веществ и биотопов;

• составление программы работ, устанавливающую кон­тролируемые показатели качества воды, периодичность и сроки проведения контроля.

На основании имеющихся материалов составляют карты-схемы водоема, водотока или их частей, где отмечаются источники загрязнения и места сбросов сточных вод.

Затем выбирают местоположение пунктов и створов наблюдений. И проводят обследование. Принцип расположения вертикалей и горизонтов при проведе­нии обследований такой же, как и при проведении систематиче­ских наблюдений.

Во время обследования исследуются источники загрязнения и отбираются пробы воды для определения их гидрохимических и гидробиологических показателей. На основании этого выявляют характерные для водотоков и водо­емов загрязняющие вещества (выбирая те из них которые превышают норму ПДК), и затем включают их в программу наблюдений. Кроме того, уточня­ют расположение створов, вертикалей и горизонтов в пункте наблюдения.

При появлении новых источников загрязнения, изменении мощности, состава и условий сброса сточных вод прежних источ­ников, а также при других сложившихся условиях категории пункта контроля, периодичность проведения контроля и перечень оп­ределяемых показателей могут быть изменены в соответствии с порядком проведения контроля. В этом случае осуществляется об­следование участка водоема или водотока. Задачи и порядок про­ведения такого обследования соответствуют изложенным выше.

Пункты наблюдений (контроля) включают один или несколько створов.

Створ пункта наблюдений – условное поперечное сечение водоема (водотока) в котором производится весь комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Створы наблюдений размещают с учетом

• гидрометеорологических условий и морфологических особенностей водоемов;

• расположения источников загрязнения;

• объема и состава сбрасываемых сточных вод;

• интересов водопользователей.

При наблюдении качества вод всего водоема устанавливают не менее 3-х створов, по возможности равномерно распределенных по его акватории с учетом береговой линии.

При наблюдении по отдельным участкам водоема створы располагают следующим образом:

• На водоемах с интенсивным водообменом (свыше 5,0) распо­ложение створов аналогично расположению их на водотоках: один створ устанавливают примерно на 1 км выше источника загрязне­ния (вне влияния сточных вод), и не менее 2-х — ниже источ­ника загрязнения (или ниже последнего по течению из группы источников загрязнения) на расстоянии 0,5 км от сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности.

Границу зоны загрязненности (части водоема, в которой наруше­ны нормы качества воды по одному или нескольким показателям) устанавливают по размерам максимальной зоны загрязненности, определенной расчетным путем и уточненной при проведении об­следования водоема.

• На водоемах с умеренным (0,1...0,5) и замедленным (до 0,1) водообменами один створ устанавливают в части водоема, не под­верженной загрязнению, второй — совмещают со створом сброса сточных вод, и не менее 2-х - располагают параллельно ему по обе стороны, на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязненности.

На водотоках, где отсутствует организованный сброс сточ­ных вод, по одному створу устанавливают в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек, на замыкающих участках рек, в местах пересечения государственной границы РФ.

Два створа и более устанавливают на водотоках при наличии организованного сброса сточных вод. Один из них располагают на расстоянии 1 км выше (по течению) источника загрязнения и вне зоны его влияния, другие ниже источника загрязнения в следую­щих местах:

• в месте достаточно полного (не менее 80 %) смешения сточных вод с водами водотока; при невозможности отбора проб в створе полного смешения допускается отбор проб в створе, распо­ложенном ближе к источнику загрязнения;

• в месте, определяемом в установленном порядке, по не да­лее 0,5 км от сброса сточных вод при отсутствии рассеивающего выпуска для объектов рыбохозяйственного водопользования.

При наличии на водотоке нескольких рукавов створы распо­лагают на тех из них, где наблюдаются небольшие расходы воды и нарушения норм качества воды.

Местоположение вертикалей и количество горизонтов в ка­ждом створе зависят от характера сбросов, особенностей течения водотока, условий рельефа дна.

Вертикаль створа - условная от­весная линия от поверхности воды (или льда) до дна водоема или водотока, на которой выполняют работы для получения дан­ных о показателях качества воды.

Количество вертикалей в ство­ре на водоемах определяется шириной зоны загрязнения с учетом условий смешения вод водотока со сточными водами, а также с водами притоков.

Первую вертикаль располагают на расстоянии не более 0,5 км от берега или от места сброса сточных вод, по­следнюю - непосредственно за границей зоны загрязнения. При неоднородном химическом составе воды в створе устанавливался не менее трех вертикалей (на стрежне и на расстоянии 3-5 км от берегов), при однородном химическом составе одна вер­тикаль на стрежне водотока.

Горизонт створа - место на вертикали (по глубине), на котором производят комплекс работ для получения данных о показателях качества воды.

Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения:

• при глубине до 5 м уста­навливается один горизонт (зимой у нижней поверхности льда, летом в 30 см от поверхности воды),

• при глу­бине от 5 до 10 м — два (у поверхности и на расстоянии 0,5 м от дна),

• при глубине более 10 м — три (на поверхности, на половине глубины водного объекта и у дна)

• на глубоких водоемах (при глубине более 100 м) горизонты устанавливаются у поверхнос­ти, на глубине 10; 20; 50 и 100 м и у дна. Кроме того, устанавливают дополнительные горизонты в каждом слое скачка плотности.

Состав и объем гидрологических и гидрохимических ра­бот и пунктах наблюдений должны отвечать задачам наблюдений и удовлетворять требованиям заинтересованных народно-хозяй­ственных органов об информации о качестве вод водотоков и во­доемов. Все это обусловливает различие про­грамм наблюдений. Выделяют обычно четыре вида программ: обязательную (ОП) и три сокращенных (ПС1, ПС2 и ПСЗ). Выбор программы и периодичности наблюдений зависит от категории пункта наблюдений.

Состав показателей гидрологических наблюдений следующий:

• расход воды, скорость течения при опорных измерениях расхода на водотоках или уровень воды на водоемах (ОП и ПСЗ);

• расход воды на водотоках или уровень воды на водоемах (ПС1 и ПС2).

Комплекс гидрохимических наблюдений включает опреде­ление следующих показателей:

Программа Показатели

ОП

Визуальные наблюдения

Температура, цветность, прозрачность, запах

Концентрация растворенных в воде газов (кислорода, диоксида углерода)

Концентрация извещенных веществ Водородный показатель рН

Окислительно-восстановительный потенциал Еh

Концентрация главных ионов (хлоридных, сульфатных, гидрокарбонатпых. каль­ция, магния, натрия, калия, сумма ионов)

Химическое потребление кислорода. Биохимическое потребление кислорода за 5 суток (БПК5)

Концентрация биогенных элементов (аммонийных, нитриных и нитратных ионов, фосфатов, железа общего, кремния)

Концентрация широко распространенных загрязняющих веществ (нефтепродуктов, синтетических поверхностно-активных веществ. летучих фенолов, пестицидов и соединений металлов)

ПС1

Визуальные наблюдения

Температура

Концентрация растворенного кислорода

Удельная элетропроводность

ПС2

Визуальные наблюдения

Температура

Водородный показатель рН

Удельная 'электропроводность

Концентрация взвешенных веществ. Химическое потребление кислорода. Ы П\%

Концентрация двух-трех загрязняющих веществ, основных для воды в данном пункте

ПСЗ

Визуальные наблюдения Температура

Водородный показатель рН

Концентрация взвешенных веществ. Концентрация растворенного кислорода.

Химическое потребление кислорода. БПК5 Концентрация всех загрязняющих воду в данном пункте наблюде­ний веществ

Примечание. При наличии ниже источника загрязнения нескольких створов концентрация главных ионов измеряется только в первом после сброса сточных вод створе.

Если определить гидробиологические показатели невозможно, допускается проведение контроля только по гидрохимическим и гидрологическим показателям.

В пунктах I категории наблюдения проводятся ежедневно в первом створе после сброса сточных вод. Кроме того, в этом же створе обязателен ежедневный отбор проб в объеме не ме­нее 5 л. Пробы хранятся в течение 5 суток на случай необходимости проведения гидрохимического анализа при чрезвычайных обстоя­тельствах (замор, гибель рыбы, аварийные сбросы загрязняющих веществ). Отбор проб производится ежедекадно (по ПС2), ежеме­сячно (по ПС3) и в основные фазы водного режима (по ОП).

В пунк­тах II категории наблюдения по гидрологическим и гидрохимиче­ским показателям проводятся ежедневно (визуальные наблюдения), ежедекадно (по ПС1), ежемесячно (по ПС3) и в основные фазы вод­ного режима (по ОП).

В пунктах III категории наблюдения прово­дятся ежемесячно (по ПС3) и в основные фазы водного режима (но ОП).

В пунктах IV категории наблюдения по гидрологическим и гидрохимическим показателям осуществляются в основные фазы водного режима (по ОП).

При наблюдениях по обязательной программе для большин­ства водотоков отбор проб воды производится семь раз в год: во время половодья (на подъеме, пике и спаде), летней межени (при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка), осе­нью перед ледоставом, во время зимней межени.

Количество отбираемых для анализа проб воды в течение года по обязательной программе зависит от особенностей водного режима отдельных водотоков:

• на водотоках с длительным половодьем (больше месяца) – 8

(на подъеме, пике, в начале и конце спада половодья);

• на водотоках, характеризующихся паводочным режимом, - не менее 8;

• на водотоках с устойчивой летней меженью и слабо выра­женным осенним подъемом воды – 5-6;

• на временных водотоках - более 3-4;

• на водотоках в горных районах в зависимости от типа во­дотока - от 4-х до 11.

Наблюдения (по гидрологическим и гидрохимическим показателям) проводят в сроки, связанные с основ­ными фазами водного режима для условий минимального и мак­симального расходов:

• на водотоках — в половодье, зимнюю и лет­нюю межень (т.е. при самом низком уровне воды);

• на водоемах с умеренным и замедленным водообменами — в летнее время или осенью до начала дождей;

• на водоемах с интенсивным водообме­ном — весной в период максимального притока и в летне-осенние месяцы при минимальных уровнях воды;

• на водоемах при наибо­лее низких уровнях — во время ледостава.

Для получения дан­ных о качестве воды вне пунктов наблюдений проводятся экспеди­ционные обследования. Как правило, такие обследования осуществ­ляются для получения информации:

• о качестве воды при чрезвычай­ных обстоятельствах и ситуациях,

• при обследовании водных объек­тов для уточнения расположения пунктов и створов контроля и про­граммы работ.

Помимо этого, экспедиционные работы проводятся, если пункт наблюдений не обеспечен наблюдателем.