Комплекс характеристик стічних вод

Оскільки не існує єдиного показника, який характеризував би весь комплекс характеристик води, оцінка якості води ведеться на основі системи показників. Показники якості води поділяються на фізичні, бактеріологічні, гідробіологічні і хімічні. Іншою формою класифікації показників якості води є їх розподіл на загальні та специфічні. До загальних відносять показники, які характерні для любих водних об’єктів. Наявність у воді специфічних показників обумовлено місцевими природними умовами, а також особливостями антропогенного впливу на водні об’єкти. До основних фізичних показників якості води відносяться:

1. Температура. У водних об’єктах температура є результатом одночасної дії сонячної радіації, теплообміну з атмосферою, переносу тепла течією, перемішування водних мас і поступання підігрітих вод із зовнішніх джерел. В результаті скиду гарячих стоків вода в водних об’єктах 1 і 2 категорій не повинна нагріватися більше ніж на 3 градуси за Цельсієм в порівнянні з середньомісячною температурою води самого жаркого місяця року за останні 10 років. Для водних об’єктів 3 і 4 категорій встановлюється не тільки перевищення температури над природною, але і максимальне її значення в залежності від виду риб.

2. Запах води утворюється специфічними речовинами, які поступають у воду в результаті життєдіяльності гідробіонтів, розкладання органічних речовин, хімічної взаємодії водних компонентів і компонентів, які поступають із зовнішніх (аллохтонних) джерел. Запах вимірюється у балах.

3. Прозорість води залежить від степеню розсіювання сонячних променів у воді речовинами органічного і мінерального походження, які знаходяться у воді в підвішеному і колоїдному стані. Прозорість визначає протікання біохімічних процесів, які вимагають освітленності (первинне продукування, фотоліз). Прозорість вимірюють в сантиметрах.

4. Колір води обумовлюється вмістом органічних забарвлених сполук. Речовини, які визначають колір води, попадають у воду внаслідок вивітрювання гірських порід, продукуючих процесів, з підземним стоком, із антропогенних джерел. Висока градусність кольору знижує органоліптичні властивості води, зменшує кількість розчинного кисню.

5. Джерелом підвішених речовин можуть бути процеси ерозії грунтів і гірських порід, скаламучування донних відкладів, продукти метаболізму і розклад гідробіонтів, продукти хімічних реакцій і антропогенні джерела. Підвішенні речовини впливають на глибину проникнення сонячного пропеню, погіршує життєдіяльність гідробіонтів, приводить до замулювання водних об’єктів, що викликає старіння (евтрофіровання). Вміст підвішаних речовин вимірюється в г/м3 (мг/л). Вміст підвішених речовин і плаваючих домішок не повинні збільшувати природну концентрацію в воді ніж на 0,25 мг/л для водних об’єктів 1 і 3 категорій, 0,75 – 2 і 4. Забороняються такі речовини, які випадають в осад швидше 0,2 мм/с (для водосховищ) і більше 0,4 мм/с (проточні водні об’єкти).

Бактеріологічні показники характеризують забруднення води патогенними мікроорганізмами. До числа важливих бактеріологічних показників відносять: колі-індекс – кількість кишечних палочок в одному літрі води; колі-титр – кількість води в міліметрах, де може бути одна кишечна палочка; чисельність лактозопозитивних кишечних палочок; чисельність коліфагів. Наявність хвороботворчих мікроорганізмів. У водних об’єктах 1 і 2 категорії вода не повинна вміщувати збудників захворювань. Стічні води, які містять хвороботворчі мікроорганізми, повинні обеззаражуватись після певної очистки.

Гідробіологічні показники дають можливість оцінити якість води за живими організмами і рослинності водойм. Зміна видового складу водних екосистем може проходити при слабкому забрудненні водних об’єктів, які не визначаються ніякими іншими методами. Тому гідробіологіGні ?оказник8 є найбільш чутливими. Існують декілька підходів до гідробіологічної оцінки якості води.

Оцінка якості води за рівнем сапробності. Сапробність – це степінь насичення води органічними речовинами. В залежності з цим підходом водні об’єкти (або їх частини) в залежності від вмісту органічних речовин розділяють на полісапробні, ά-мезосапробні, β-мезасапробні та олігосапробні. Найбільш забрудненні – полісапробні водні об’єкти. Кожному рівню сапробності відповідає свій набір індикаторних організмів – сапробіонтів. На основі індикаторної значимості організмів і їх кількості вираховують індекс сапробності.

Оцінка якості води за видовою різноманітністю організмів. З збільшенням степеня забрудненності водних об’єктів видова різноманітність, як правило зменшується. Тому зміна видового різноманіття є показником зміни якості води. Оцінку видового різноманіття здійснюють на основі індексів різноманіття (індекси Маргалефа, Шеннона і ін.).

Оцінка якості води за функціональними характеристиками водного об’єкту. В цьому випадку про якість води говорять за величиною первинної продукції, інтенсивності деструкції і деяким іншим показникам.

Фізичні, бактеріологічні та гідробіологічні показники відносять до загальних показників якості води.

Хімічні показники можуть бути загальними і специфічними. До числа загальних хімічних показників якості води відносять:

Розчинний кисень. Основним джерелом поступання кисню у водні об’єкти є газообмін з атмосферою (атмосферна реаерація), фотосинтез, а також дощові та талі води, які, як правило перенасичені киснем. Окислювальні реакції є основним джерелом енергії для більшості гідробіонтів. Основними хто використовує кисень є процеси дихання гідробіонтів і окислення органічних речовин. Низький вміст розчинного кисню (анаеробні умови) впливає на всі комплекси біохімічних і екологічних процесів у водному об’єкті.

Хімічне використання кисню (ХВК) визначається як кількість кисню, яка необхідна для хімічного окислення в одиниці об’єму води органічних і мінеральних речовин. При визначені ХВК у воду добавляють окислювач – біхромат калію. Величина ХВК дозволяє говорити про забруднення води окислюючими речовинами, але не дає інформації про склад забруднення. Тому ХВК відносять до загальних показників.

Біохімічне використання кисню (БВК) визначається як кількість кисню, яка витрачається на біохімічне окислення в одиниці об’єму органічних речовин за певний період часу. В практиці БВК визначають на протязі 5 діб – БВК5. Чим більше у воді органіки, тим вище окисленість і більше БВК. Прирдні води звичайно мають БВК5 на рівні 0,5-2 мг/л. БВК20 звичайно трактують як повне БВК, ознакою якого є початок процесів нітріфікації в пробі води. БВК також відносяться до загальних показників якості води.

Вміст розчинного кисню та біохімічна потребність в кисні. У пробі, яка відібрана до 12 год дня, вміст розчиненого кисню не повинна бути для водних об’єктів 1 і 2 категорій менше 4 мг/л в будь-який період року. Для 3 і 4 категорії ця цифра не повинна бути менше 6 мг/л і тільки в зимку для 4 категорії до 4 мг/л. Біохімічна потреба води в кисні (БПК) як показник забруднення водних об’єктів органічними брудниками не повинна перевищувати для водних об’єктів 1, 3 і 4 категорій 3 мг/л і для 2 категорії 6 мг/л.

Водневий показник (рН). В природних водах концентрація іонів водню залежить, головним чином, від співвідношення концентрацій вугільної кислоти і її іонів. Джерелами вмісту іонів водню в воді є також гумінові кислоти, які присутні в кислих грунтах і, особливо, в болотяних водах, гідроліз солей тяжких металів. Від рН залежить розвиток водних рослин, характер протікання продукуючих процесів. Кислотно-лужна реакція (рН) не повинна виходити за межі значень 6,5-8,5.

Вміст азоту. Азот може знаходитись в природних водах у вигляді вільних молекул N2 і різноманітних сполук в розчинному, колоїдному чи завислому стану. В загалі в азоті природних вод прийнято виділяти органічну та мінеральну форму. Основним джерелом поступання азоту є внутрішньоводоймищні процеси, газообмін з атмосферою, атмосферні опади і антропогенні джерела. Різні форми азоту можуть переходити одна в іншу в процесі кругообігу азоту. Азот відноситься до основних лімітуючих біогенних елементів. Високий вміст азоту прискорює процес евтотроуфування водних об’єктів.

Вміст фосфору. Фосфор у вільному стані в природних умовах не зустрічається. В природних водах фосфор находиться у вигляді органічних і неорганічних сполук. Основна маса фосфору знаходиться у завислому стані. Сполуки фосфору поступають у воду в результаті внутрішніх процесів, вивітрювання та розчинення гірських порід, обміну з донними відкладами та з антропогенних джерел. На відміну від азоту кругообіг фосфору незбалансований, що визначає його більш низький вміст у воді.

Мінеральний склад. Мінеральний склад визначається за сумарним вмістом семи головних іонів: К+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, НСО3-. Основними джерелами підвищення мінералізації є грунтові і стічні води. З точки зору впливу на людину і гідробіонти несприятливими є як високі, так і надмірно низькі показники мінералізації води. Для водних об’єктів 1 категорії мінералізація за сухими домішками не повинна перевищувати 1000 мг/л в тому числі хлоридів 350 мг/л і сульфатів 500 мг/л. Для інших категорій цей показник не лімітується.

Феноли. Вміст фенолів у воді може визначатися метаболізмом гідробіонтів і біохімічною трансформацією органічних речовин. Джерелом надходження фенолів є гумінові речовини, що утворюються в ґрунтах і торфовищах. Феноли здійснюють токсичний вплив на гідробіонти і погіршують органолептичні властивості води.

Нафтопродукти. До нафтопродуктів відносяться паливо, олії, бітуми і деякі інші продукти, що представляють собою суміш вуглеводнів різних класів. Джерелами надходження нафтопродуктів є витоки при їхньому видобутку, переробці і транспортуванні, а також стічні води. Незначна кількість нафтопродуктів може виділятися в результаті усерединіводоймових процесів. Вуглеводні, які входять до складу нафтопродуктів роблять токсичний і, до деякої міри, наркотичний вплив на живі організми, уражаючи серцево-судинну і нервову системи.

Гранично допустима концентрація нафтопродуктів в воді – 0,05 мг/л.

ПАР і СПАР. До поверхнево-активних речовин (ПАР) відносять органічні речовини, що володіють різко вираженою здатністю до адсорбції на поверхні "повітря-рідина". У переважній більшості поверхнево-активні речовини, що попадають у воду, є синтетичними (СПАР). СПАР здійснюють токсичний вплив на гідробіонти і людину, погіршують газообмін водяного об'єкта з атмосферою, знижують інтенсивність внутріводоймових процесів, погіршують органолептичні властивості води. СПАР відносяться до речовин, що повільно розкладаються.

Вміст токсичних речовин. Даний показник лімітується спеціальним перечнем ГДК, які розроблені у двох варіантах, - гігієнічні (для 1 і 2) і рибогосподарські (3 і 4).

Гігієнічні ГДК базуються на підпорогових концентраціях речовин, при яких не спостерігається скільки-небудь замітної зміни функціонального стану організму людини, які визначаються сучасними методами.

Рибогосподарські ГДК – це такі концентрації шкідливих речовин, які при умові їх постійної наявності у воді не викликають загибелі риб, тобто не погіршують рибогосподарської цінності водного об’єкту.

Пестициди. Під пестицидами розуміють велику групу штучних хлорорганічних і фосфорорганічних речовин, застосовуваних для боротьби з бур'янами, комахами і гризунами. Основним джерелом їхнього надходження є поверхневий і дренажний стік із сільськогосподарських територій. Пестициди володіють токсичним, мутагенною і кумулятивною дією, руйнуються повільно.

Важкі метали. До числа найбільш розповсюджених важких металів відносяться свинець, мідь, цинк. Важкі метали володіють мутагенною і токсичною дією, різко знижують інтенсивність біохімічних процесів у водяних об'єктах.

Хімічні показники виміряються в г/м3, мг/дм3 (мг/л).

Поиск по сайту: