Файл: Лекции по мониторингу.doc

В водоемах качество воды исследуют при следующих гидробиологических ситуациях: зимой при наиболее низ­ком уровне воды и наибольшей толщине льда; в начале весеннего наполнения водоема; в период максимального Наполнения; в летне-осенний период при наиболее низ­ком уровне воды

Сокращенную программу наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим и гидрохими­ческим показателям подразделяют на три вида:

-сокращенная программа предусматривает опреде­ление расхода воды (на водотоках), уровня воды (на во­доемах), температуры, концентрации растворенного кислорода, удельной электропроводности; визуальные на­блюдения;

- сокращенная программа 2 предусматривает определение расхода и скорости течения воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, рН, удельной
электропроводности, концентрации взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода (ХПК, БПК₅), концентрации двух-трех загрязняющих веществ, основ­ных для воды в данном пункте контроля; визуальные на­блюдения;

- сокращенная программа 3 предусматривает опреде­ление расхода воды, скорости течения (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, рН, концентра­ции взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода, БПК₅, концентрации всех загрязняющих воду в данном пункте контроля веществ; визуальные наблюде­ния.

Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктах контроля сопоставляют с установленными нор­мами качества воды.

Программы и периодичность наблюдений по гидрохи­мическим показателям для пунктов различных категорий приведены в табл. 3.

Таблица 3

Программы и периодичность наблюдений для пунктов различных категорий

Внедрение в систему наблюдений за качеством воды гидробиологических методов позволяет непосредствен­но выяснить состав и структуру сообществ гидробионтов.

Полная программа наблюдений за качеством поверх­ностных вод по гидробиологическим показателям предус­матривает исследование:

- фитопланктона — общей численности клеток, числа видов, общей биомассы, численности основных групп,биомассы основных групп, числа видов в группе, массо­
вых видов и видов — индикаторов сапробности (гни­лостности);

- зоопланктона — общей численности организмов, общего числа видов, общей биомассы, числа основны групп, биомассы основных групп, числа видов в груп­пе, массовых видов и видов — индикаторов сапробности;

- зообентоса — общей численности, общей биомассы, общего числа видов, числа групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, биомассы основных групп, числа массовых видов и видов — индикаторов сапробности;

- перифитона — общего числа видов, массовых видов, частоты встречаемости, видов - индикаторов сапробности;

- микробиологических показателей — общего числа бактерий, числа сапрофитных бактерий, отношения общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий;-

- фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, определение отношения интенсивности фотосинтеза к деструкции органического вещества, содержания хлорофилла;

- макрофитов — проектного покрытия опытной площадки, характера распространения растительности, общего числа видов, числа преобладающих видов.

Сокращенная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает исследование:

- фитопланктона — общей численности клеток, общего числа видов, массовых видов и видов — индикато­ров сапробности;

- зоопланктона — общей численности организмов, общего числа видов, массовых видов и видов — индикаторов сапробности;

- зообентоса — общей численности групп по стан­дартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, массовых видов и видов — индикаторов сапробности;

- перифитона — общего числа видов," массовых видов, видов — индикаторов сапробности, частоты встреча­емости.

Программы и периодичность наблюдений по гидробио­логическим показателям для станций различных катего­рий приведены в табл. 4.

Таблица 4

Программы и периодичность наблюдений по гидробиологическим показателям

Программы и периодичность наблюдений по гидробио­логическим показателям для станций различных катего­рий приведены в табл. 4.

Отбор проб воды

Процедура отбора проб воды регламентируется требо­ваниями ГОСТ Р 51592—2000 «Вода. Общие требования к отбору проб», ГОСТ Р 51593—2000 «Вода питьевая. Отбор проб» и др. Чаще всего на водоеме отбирают так называе­мые разовые пробы. Однако при обследовании водоема может возникнуть необходимость отбора серий проб - из поверхностного, глубинного, придонного слоев вод и т. д. Пробы могут быть отобраны также из подземных источ­ников, водопровода и т. п. Усредненные данные о составе вод дают смешанные пробы.

Проба воды должна быть представительной (репрезен­тативной), т. е. в максимальной степени характеризовать качество воды по данному показателю, типичной и неис­каженной вследствие концентрирования и других факто­ров. Различные виды водоемов (водоисточников) обус­ловливают некоторые особенности отбора проб в каждом случае.

При отборе проб воды можно решить две задачи: по­лучить характеристику водоема (водотока); получить ха­рактеристику источника загрязнения и оценить его влия­ние на окружающую среду.

Если решается первая задача, то не рекомендуется от­бирать пробы:

- в местах, подверженных влиянию притоков (для водотоков) и в устьевых районах (для водоемов);

- вблизи мест с активной антропогенной деятельно­стью (вблизи населенных пунктов, предприятий, приста­ней);

- в местах слабого водообмена, заливах, заводях, за­рослях макрофитов, в затонах, на мелководье.

Если решается вторая задача, то, напротив, следует стремиться к отбору проб вблизи источника загрязнения или в нем самом.

Пробы из рек и водных потоков отбирают для опреде­ления качества воды в бассейне реки, пригодности воды для пищевого использования, орошения, для водопоя скота, рыборазведения, купания и водного спорта, уста­новления источников загрязнения.

Для определения влияния места сброса сточных вод и вод притоков пробы отбирают выше по течению и в точ­ке, где произошло полное смешивание вод. Следует иметь в виду, что загрязнения могут быть неравномерно рас­пространены по потоку реки, поэтому обычно пробы от­бирают в местах максимально бурного течения, где пото­ки хорошо перемешиваются. Пробоотборники помещают вниз по течению потока, располагая на нужной глубине.

При централизованном водоснабжении в населенном пункте пробы воды из водоема можно брать в точке водо­забора по глубине и по ширине реки. Для характеристи­ки источника централизованного водоснабжения при существующем водозаборе допускаются отбор и первич­ная оценка проб непосредственно после насосов первого подъема.

Пробы из природных и искусственных озер (прудов) отбирают, учитывая длительность существования озер; поэтому на первый план выступают мониторинг качества воды в течение длительного периода времени — несколь­ких лет, а также установление последствий антропоген­ных загрязнений воды (мониторинг ее состава и свойств). Качество воды в водоемах (и водотоках) носит цикличе­ский характер, причем наблюдается суточная и сезонная цикличность. По этой причине ежедневные пробы следу­ет отбирать в одно и то же время суток, а продолжитель­ность сезонных исследований должна составлять не менее одного года, включая исследования серий проб, отобран­ных в течение каждого времени года.

Пробы грунтовых вод отбирают для определения их пригодности в качестве источника питьевой воды, а так­же для технических или сельскохозяйственных целей, для определения влияния на качество грунтовых вод потен­циально опасных хозяйственных объектов, при проведе­нии мониторинга загрязнителей грунтовых вод.

Грунтовые воды изучают, отбирая пробы из артезиан­ских скважин, колодцев, родников. Следует иметь в виду, что качество воды в различных водоносных горизонтах может значительно различаться, поэтому при отборе про­бы грунтовых вод следует оценить доступными способами глубину горизонта, из которого отобрана проба; возмож­ные градиенты подземных потоков; информацию о составе подземных пород, через которые пролегает горизонт. Поскольку в точке отбора пробы концентрации различ­ных примесей могут отличаться от их концентраций в во­доносном слое, необходимо откачивать из скважины (или родника, делая в нем углубление) воду в количестве, до­статочном для обновления воды в скважине, водопрово­де, углублении и т. п.

Пробы из водопроводных сетей отбирают в целях определения общего уровня качества водопроводной воды, поиска причин загрязнения распределительной сис­темы, контроля степени возможного загрязнения питье­вой воды продуктами коррозии и др. Для получения репрезентативных проб в этом случае соблюдают сле­дующие правила:

- отбор проводят после спуска воды в течение 10 -15 мин — времени, обычно достаточного для обновления воды с накопившимися загрязнителями;

- для отбора не используют концевые участки водо­проводных сетей, а также участки с трубами малого диа­метра (менее 1,2 см);

- для отбора используют по возможности участки с турбулентным потоком — краны вблизи клапанов, изгибов;

- при отборе вода должна медленно течь в пробоотборную емкость до ее переполнения.

Место отбора проб сточных вод оценивают и выбира­ют только после подробного ознакомления с технологией производства, потреблением и сбросом воды, местополо­жением цехов объекта, системой его канализации, назна­чением и работой отдельных элементов систем очистки. Следует обращать внимание (фиксировать в протоколе) на сопровождавшие отбор гидрологические и климатиче­ские условия, такие как осадки и их обилие, паводки, за­стойность водоема и др.

Посуда для отбора проб должна быть чистой. Сосуды, предназначенные для отбора проб, предварительно тща­тельно моют, ополаскивают не менее трех раз отбираемой водой и закупоривают стеклянными или пластмассовыми пробками, прокипяченными в дистиллированной воде. Между пробкой и отобранной пробой в сосуде оставляют воздух объемом 5—10 мл. В общую посуду отбирают про­бу на анализ только тех компонентов, которые имеют одинаковые условия консервации и хранения.

Для отбора проб воды применяют батометры различ­ной конструкции: ГР-18, ГР-16М, Рутинера и др.

Отбор проб донных отложений

Донные отложения отбирают для определения харак­тера, степени и глубины проникновения в них загрязняю­щих веществ, изучения закономерностей процессов само­очищения водоемов и водотоков, выявления источников вторичного загрязнения и учета воздействия антропоген­ного фактора на водные экосистемы.

Проба при этом должна характеризовать не столько донные грунты, сколько водный объект или его часть за определенный промежуток времени. В водоемах и водо­токах точки отбора проб выбирают с учетом распределе­ния донных отложений и их перемещения. Отбор таких проб обязателен в местах максимального накопления донных отложений (места сброса сточных вод и впадения боковых потоков, приплотинные участки водохранилищ), а также в местах, где обмен загрязняющими веществами между водой и донными отложениями наиболее интенси­вен (судоходные фарватеры рек, перекаты, участки ветро­вых волнений). При оценке влияния сточных вод на степень загрязнения донных отложений и динамики на­копления загрязняющих веществ в них пробы отбирают выше и ниже места сброса во время характерных фаз гид­рологических режимов изучаемых водных объектов.

Способ отбора проб донных отложений выбирают в зависимости от свойств определяемых веществ и постав­ленной задачи. Для оценки сезонного поступления загрязняющих веществ и их поверхностного распределения в донных отложениях пробы отбирают из верхнего слоя, а при исследовании распределения загрязняющих веществ по годам донные отложения отбирают послойно. При этом пробы, отобранные на различных горизонтах, помещают в разную посуду. Пробы хранят в охлажден­ном (от 0 до —3 °С) или замороженном (до —20 °С) со­стоянии.Для отбора проб донных отложений применяют дночерпатели, трубки, донные щупы.

Наблюдения за загрязнением морских вод

Охрана морской среды предполагает прежде всего оценку современного состояния качества воды морей и океанов, что требует:

- проведения систематических наблюдений;

- изучения путей и параметров распространения и ес­тественной утилизации загрязняющих веществ для после­дующего определения возможного режима их сброса в
море;

- составления прогноза динамики загрязнения морских вод на ближайшую и дальнюю перспективу по за­ данным значениям сброса отходов, гидрометеорологическими гидрохимическим условиям;

- разработки рекомендаций по оптимальному режиму сбросов в конкретных участках морей и океанов.

В отличие от пунктов наблюдений за качеством по­верхностных вод пункты наблюдений за качеством мор­ских вод подразделяют на три категории.

Пункты первой категории предназначены для наблю­дений, проводимых в важных народно-хозяйственных районах:

- в портах и на припортовых территориях;

- в местах нереста и сезонных скоплений ценных промысловых рыб и других морских организмов;

- в местах сброса городских, промышленных и сельскохозяйственных стоков;

- в местах разведки, добычи, транспортировки полезных ископаемых;

- в устьях крупных рек.

Пункты второй категории располагают:

- в прибрежных районах и районах открытого моря для исследований сезонной и годовой изменчивости уровня загрязнения;

- в районах миграции (морских течений) и доминирующих ветров.

Пункты третьей категории используют для контроля качества воды в открытом море, исследования годовой изменчивости и расчета баланса химических веществ.

На пунктах наблюдений, расположенных на устьевом взморье в замыкающем створе рек, при глубине реки 1—5 м отбор проб проводят на поверхности и у дна реки. При глубине реки 5—10 м наблюдения проводят на поверхно­сти, на половине глубины и у дна, а при глубине реки более 10 м — на поверхности, через каждые 5 м и у дна реки.

Наблюдения за качеством вод морей и океанов прово­дят по гидрохимическим и гидробиологическим показате­лям. Гидрохимические показатели, определение которых предусмотрено в рамках обязательной (полной) програм­мы наблюдений, представлены в табл. 5. В сокращенную программу гидрохимических наблюдений входят опреде­ление концентрации нефтяных углеводородов, растворен­ного кислорода, рН и визуальные наблюдения за поверх­ностью морского водного объекта.