Evaluarea apelor de suprafață. Probleme moderne ale științei și educației

Caracteristici generale ale calității apei de suprafață

Caracteristicile calității râurilor din regiunea Vologda au fost efectuate pe baza materialelor obținute ca urmare a monitorizării hidrochimice la 50 de puncte, al căror control este efectuat de către Serviciul Hidrometeorologic Central Vologda, și 1 punct de control al producției (SC. Severstal) pe corpurile de apă ale regiunii Vologda:

29 de râuri, lacul Kubenskoye, Rybinsk și Sheksninskoye (inclusiv lacul Beloe).

Evaluarea calității apei a fost efectuată în conformitate cu RD 52.24.643-2002, elaborat de Institutul Hidrochimic și dat în vigoare în anul 2002, „Instrucțiuni metodologice. Metodă de evaluare cuprinzătoare a gradului de poluare a apelor de suprafață pe baza hidrochimică. indicatori, folosind pachetul software de rețea UKIZV."

Pe baza analizei probelor prelevate în anul 2010, se poate concluziona că apele de suprafață ale regiunii aparțin în principal clasei 3 (categoria „poluate”) – 60% din punctele de observare, clasei 4 (categoria „murdare”) – 36 % , la clasa 5 (categoria „extrem de murdară”) - 2% din puncte, ceea ce se explică prin originea naturală și natura de fond a conținutului crescut de fier, cupru și zinc în apele de suprafață ale regiunii, precum și substanțe chimice cererea de oxigen (COD), care determină în principal valoarea UKIZV. În același timp, componenta antropică a poluării este vizibilă clar doar în cursurile de apă, al căror debit natural este semnificativ mai mic decât volumele care intră în acestea. apa reziduala(râurile Pelshma, Koshta, Vologda, Sodema, Shogrash). 2% din puncte aparțin clasei 2 (categoria „ușor poluată” (Figura 1.2. și Tabelul 1.2.).

Față de anul 2009, s-a înregistrat o scădere a numărului de corpuri de apă încadrate în clasa de calitate 3 (categoria „poluate”) cu creșterea simultană a numărului de obiecte clasificate în clasa 4 (categoria „murdar”).

Analiză motive posibile a aratat:

În 2010, față de 2009, volumul apelor uzate contaminate a scăzut cu 2,3 ​​milioane mc, masa poluanților a scăzut cu 0,6 mii tone;

Deteriorarea calității apei a afectat în majoritatea cazurilor corpurile de apă, influența antropică asupra cărora este nesemnificativă sau complet absentă.

Astfel, putem concluziona că deteriorarea calității apei în corpurile de apă ale regiunii este asociată cu temperaturi anormal de ridicate și cu o lipsă a precipitațiilor în perioada de joasă vară din 2010, ceea ce a dus la creșterea proceselor de oxidare și la creșterea ponderii apele subterane în formarea scurgerii. Ca urmare, s-a înregistrat o creștere a conținutului de substanțe din grupa azotului în apă, precum și a substanțelor caracteristice solurilor cu apă (cupru, zinc, aluminiu, mangan).

Tabelul 1.2.

Comparația calității apelor de suprafață din regiune pe baza Indicatorului integrat UKIWV pentru 2009 și 2010.

Figura 1.2

Figura 1.3.

Schimbarea calității apei pe lungimea lacului Kubenskoye - râul Sukhona -
Malaya Râul Dvina de Nord în 2009-2010

Figura 1.4

Modificări ale calității apei pe lungimea lacului Beloe - Rezervorul Sheksninskoye. -
Rezervorul Rybinsk în 2009-2010

R. Pelshma

Calitatea apei râului Pelshma pentru 2010 (Figura 1.5.) sa deteriorat în categoria 5 „extrem de murdar” - UKIZV = 7,89 (în 2009 UKIZV = 7,29).

Principalele ingrediente poluante sunt lignosulfonații și fenolii, al căror conținut mediu a fost de 14,6 MPC, respectiv 15,3 MPC. Valori maxime consumul biochimic de oxigen (BOD5) a fost observat în timpul verii și s-a ridicat la 83,0 MAC. Conținutul maxim de fenoli și lignosulfonați a fost observat și în timpul iernii și s-a ridicat la 22,3, respectiv 21,06 MAC.

Figura 1.5.

Calitatea apei râului Pelshma în 2003 - 2010

R. Sukhona în zona orașului Sokol și gura de vărsare a râului. Galuste

Calitatea apei râului Sukhony deasupra orașului Sokol, comparativ cu 2009, sa îmbunătățit în categoria 3B „foarte poluat” (UKIVP este 3,57), sub orașul Sokol - s-a înrăutățit odată cu trecerea de la categoria 3B „foarte poluat” la categoria 4A „murdar” ( UKIZV este egal cu 4,34) (Figura 1.6.).

Figura 1.6.

Calitatea apei râului Sukhony în zona Sokol în 2003 - 2010.

Deasupra gurii râului Calitatea apei râului Pelshma Sukhona a rămas în categoria 3A „poluată”: UKIZV2010 = 2,68, UKIZV2009 = 2,70.

Sub gura râului. Calitatea apei râului Pelshma Sukhona a rămas și în categoria 3A „poluată” (UKIZV2010 = 2,70, UKIZV2009 = 2,81) (Figura 1.7.).

Figura 1.7.

Calitatea apei râului Sukhona lângă gura râului. Pelshma și s. Narema în 2003 - 2010

R. Vologda. Apa din râul deasupra orașului (Figura 1.8.) comparativ cu anul precedent în 2010 a rămas în categoria 4A „murdară” (UKIZV2010 = 4,32, UKIZV2009 = 4,54).

Sub orașul Vologda în 2010, calitatea apei s-a deteriorat față de 2009, cu o tranziție de la categoria 4B „murdară” la 4B „foarte murdară” (UKIZV2010 = 6,02, UKIZV2009 = 5,54).

Figura 1.8.

Schimbarea calității râului. Vologda în regiunea Vologda în 2003 - 2010.

La un număr limitat de indicatori care determină poluarea apei râurilor. Vologda sub oraș și care provoacă UKIW includ azot de amoniu (4,1 MPC) și azot de nitriți (4,2 MPC), BOD5 (3,3 MPC), fenoli (1,4 MPC), ioni de cupru (4,4 MPC), nichel (1,5 MPC), fier (2,3 MPC). MPC), mangan (1,5 MPC).

Rezervorul Rybinsk

Calitatea apei din lacul de acumulare Rybinsk. conform indicatorului UKIWV de deasupra orașului Cherepovets, acesta sa înrăutățit în categoria 3B „foarte poluat” (UKIWV = 3,85) (Figura 1.9.).

Calitatea apei de sub orașul Cherepovets (satul Yakunino) sa deteriorat odată cu trecerea de la categoria 3B „foarte poluată” la categoria 4A „murdară”: UKIZV2009 = 3,31, UKIZV2010 = 4,26.

În zona de Calitatea apei Myaksa sa îmbunătățit în categoria 3B „foarte poluată”: UKIZV2009 = 3,74, UKIZV2010 = 3,24.

Principalele substanțe care determină valoarea CIWP a rezervorului Rybinsk sunt ionii de cupru și fier, precum și COD, care sunt de origine naturală și de fond în natură. În zona de Myaksa a fost marcat cu azot de amoniu (1,1 MPC), satul Yakunino BOD5 (1,3 MPC) și mangan (1,3 MPC).

Figura 1.9.

Schimbarea calității rezervorului Rybinsk. în zona Cherepovets în 2003 - 2010.

R. Costa

În 2010, calitatea apei din râu. Koshte (Figura 1.10.), comparativ cu 2009, a rămas în categoria 4B „apă murdară” cu un SCWPI de 6,11 (în 2009, un SCWPI = 6,29).

Principalele substanțe care poluează apa râului. Koshta, au fost COD (2,7 MPC), azot de nitriți (5,7 MPC) și azot de amoniu (3,6 MPC), sulfați (1,9 MPC), BOD5 (2,0 MPC), ioni de nichel (1,7 MPC), zinc (2,8 MPC), cupru ( 6,6 MPC), fier (2,0 MPC) și mangan (1,8 MPC).

Figura 1.10.

Calitatea apei râului Koshty în zona Cherepovets în 200 3 - 2010.

R. Yagorba

Râu de apă Yagorby (Figura 1.11.) în 2009 deasupra orașului Cherepovets (satul Mostovaya) a aparținut categoriei 4A „murdar” (UKIZV = 5,00), care este puțin mai mare decât nivelul din 2009 (UKIZV = 4,93). În cadrul orașului Cherepovets, calitatea apei s-a deteriorat odată cu trecerea de la categoria 3B „foarte poluată” la categoria 4A „murdară”: UKIZV2009 = 3,75, UKIZV2010 = 4,41.

Printre ingredientele principale-poluanții apei râului. Ionii includ: ioni de nichel (1,4 - 1,7 MPC), cupru (2,3 - 3,6 MPC), fier (1,1 - 2,2 MPC), mangan (1,0 - 1,3 MPC), BOD5 (1,4 - 2,0 MPC), COD (1,8 - 2,7). ), azot de amoniu ((1,1 MPC) și nitriți (1,5 MPC), sulfați (4,3 MPC) și produse petroliere (1,6 MPC).

Figura 1.11

Calitatea apei râului Yagorby în 2003 - 2010

În vederea evaluării și identificării impactului activitate economică asupra calității apelor de suprafață s-a calculat și indicele de poluare a apei (WPI), în care nu s-au luat în considerare concentrațiile de substanțe cu valori naturale ridicate.

O evaluare a calității apelor de suprafață conform indicatorului complex „Indicele de poluare a apei (WPI)” a arătat că în 60% din punctele de observare în 2010 apa era clasificată drept „curată”, în 34% - „moderat poluată”, în 4% (râul Koshta – 3 km deasupra gurii, râul Vologda – sub orașul Vologda) - poluat, 2% (râul Pelshma) - „extrem de murdar” (Tabelul 1.3.).

Cea mai mare încărcătură antropică din regiune este experimentată de râurile Pelshma, Koshta, Vologda de sub orașul Vologda, Sodema, Shogrash.

Cele mai curate corpuri de apă din regiune sunt râurile Yug, Kubena, Chagoda, Lezha, Kunost, Mologa, Kema, Staraya Totma, B. Elma, Syamzhena, Ledenga, V. Erga, Andoga, Andoma, lacul. Beloe, lac Kubenskoye, Rezervorul Sheksninskoye.

Tabelul 1.3. Comparația calității apelor de suprafață din regiune pentru 2009 și 2010.

satul Rubtsovo

10. Novikov Yu.V., Plitman S.I., Lastochkina K.S. și altele. Evaluarea calității apei folosind indicatori complecși // Igienă și salubritate. 1987. Nr 10. P. 7-11.

11. Ghid de metode de analiză hidrobiologică a apelor de suprafață și a sedimentelor de fund / Ed. V.A. Abakumov. L.: Gidrometeoizdat, 1983. 239 p.

12. Shlychkov A.P., Zhdanova G.N., Yakovleva O.G. Utilizarea coeficientului de scurgere a poluanților pentru evaluarea stării râurilor // Monitorizare. 1996. nr 2.

Primit de redactor la 05/03/05.

Studiul metodelor de estimare complexă a calității apelor de suprafață

A rezultat studiul metodelor de estimare complexă a calității apelor de suprafață. Se ia în considerare oportunitatea utilizării unora dintre ele pentru o estimare a calității obiectelor de apă din Udmurtiya.

Gagarina Olga Vyacheslavovna Universitatea de Stat Udmurt 426034, Rusia, Izhevsk, st. Universitetskaya, 1 (cladirea 4)

sursă de alimentare cu apă potabilă, caracterizată printr-un regim de debit scăzut și supusă proceselor de eutrofizare, necesită o evaluare a calității apei care să combină indicatorii hidrochimici, bacteriologici și hidrobiologici. În acest caz, acordăm preferință metodelor din primul grup.

Printre altele, evaluarea calității apei de suprafață depinde și de obiectivele studiului. Dacă vrem să obținem o imagine aproximativă a poluării chimice ape naturale, atunci trebuie doar să evaluăm calitatea apei folosind WPI. Dacă scopul nostru este de a caracteriza un corp de apă ca un ecosistem, atunci numai caracteristicile hidrochimice nu sunt suficiente, este necesar să se introducă indicatori hidrobiologici.

În concluzie, este de remarcat faptul că utilizarea oricărei evaluări complete selectate a calității apei în fiecare caz specific necesită cercetări suplimentare pentru a dezvolta mai pe deplin un sistem practic și universal de evaluare a calității apelor naturale.

REFERINȚE

1. Belogurov V.P., Lozansky V.R., Pesina S.A. Aplicarea indicatorilor generalizaţi pentru evaluarea poluării corpurilor de apă // Evaluări cuprinzătoare ale calităţii apelor de suprafaţă. L., 1984. p. 33-43.

2. Bylinkina A.A., Drachev S.M., Itskova A.I. Despre tehnici imagine grafică date analitice privind starea lacurilor de acumulare // Materiale de la 16-a Hidrochimică. întâlnire Novocherkassk, 1962. p. 8 - 15.

3. Temporar linii directoare pe o evaluare cuprinzătoare a calității suprafeței și ape marii. Aprobat Comitetul de Stat pentru Hidrometeorologie al URSS 22.09.1986

4. Nr 250-1163. M., 1986. 5 p.

5. Gurariy V.I., Shain A.S. Evaluarea cuprinzătoare a calității apei // Probleme de protecție a apei. Harkov, 1975. Numărul 6. pp. 143-150.

6. Drachev S.M. Combaterea poluării râurilor, lacurilor și rezervoarelor cu ape uzate industriale și menajere. M.; L.: Nauka, 1964. 274 p.

7. Emelyanova V.P., Danilova G.N., Kolesnikova T.Kh. Evaluarea calitatii apelor de suprafata uscata prin indicatori hidrochimici //Materiale hidrochimice. L.: Gidrometeoizdat, 1983. T.88. pp. 119-129.

8. Zhukinsky V.N., Oksiyuk O.P., Oleinik G.N., Kosheleva S.I. Criterii pentru o evaluare cuprinzătoare a calității apelor dulci de suprafață // Autoepurarea și bioindicarea apelor poluate. M.: Nauka, 1980. p. 57 - 63.

9. Baza metodologică pentru evaluarea influenţei antropice asupra calităţii apelor de suprafaţă / Ed. A.V. Karausheva. L.: Gidrometeoizdat, 1981. 175 p.

În funcție de valorile estimărilor complexe ale lui W, autorii propun 4 niveluri de poluare a corpurilor de apă (vezi Tabelul 4).

Tabelul 4

Gradul de poluare a corpurilor de apă în funcție de valorile indicatorilor complecși W, calculat pe baza semnelor limitative de nocivitate

Nivelul de poluare Criteriul de poluare bazat pe valori complexe de evaluare

Organoleptic W) Regim sanitar TO Sanitar-toxicologic ^st) Epidemiologic TO

Valabil 1 1 1 1

Moderat 1,0 - 1,5 1,0 - 3,0 1,0 - 3,0 1,0 - 10,0

Ridicat,0 2, 1,5 3,0 - 6,0 3,0 - 10,0 10,0 - 100,0

Extrem de ridicat > 2,0 > 6,0 > 10,0 > 100,0

Avantajul acestei tehnici nu este doar o contabilizare mai completă a indicatorilor hidrochimici ai calității apei, ci și faptul că, spre deosebire de indicatorii WPI și CIZ menționați mai sus, în acest caz sunt luați în considerare și indicatorii bacteriologici. Acest lucru este deosebit de important pentru rezervoarele pentru uz casnic, de băut și de agrement. Cu toate acestea, atunci când se evaluează calitatea apei folosind această metodă, două puncte atrag atenția: în primul rând, nu există o definiție clară a indicatorilor prioritari ai poluării microbiene. Cel mai probabil, pentru rezervoarele care sunt surse de alimentare cu apă potabilă, cum ar fi Izhevsky Pond, pot fi propuse astfel: numărul de bacterii coliforme termotolerante, numărul de colifagi, prezența agenților patogeni. infectii intestinale. Fiecare dintre acești indicatori separat poate acționa ca un criteriu epidemiologic. În al doilea rând, autorii oferă doar 4 gradări ale nivelurilor de poluare, ceea ce nu este întotdeauna suficient atunci când se lucrează cu corpuri de apă (sau zone ale acestora) cu diferite niveluri de încărcare antropică.

În concluzie, aș dori să subliniez că atunci când se elaborează indicatori cuprinzătoare ai calității apei, trebuie să se pornească de la caracteristicile regimului hidrologic, condițiile climatice și de sol ale bazinului hidrografic, precum și tipul de utilizare a apei. Deci, pentru rezervorul Izhevsk, care este

clasa de calitate a apei. Astfel, apare o situație de neînțeles - fie introducem în calcul toți indicatorii hidrochimici pentru care există teste de apă, fie doar 5-6 special „dureri” pentru un anumit rezervor.

Experiența practică arată că un astfel de factor subiectiv precum numărul de ingrediente folosite pentru a evalua calitatea apei poate influența rezultatul. Pentru corpurile de apă care se confruntă cu influență antropică semnificativă, odată cu introducerea mai multor ingrediente în calculul CIZ, clasa de calitate a apei se înrăutățește.

În opinia noastră, o abordare mai corectă a evaluării calității apei, care ne-ar permite să evităm subiectivitatea, se rezumă la metode în care calculele implică indicatori obligatorii, grupați în grupe în funcție de indicatorul de hazard limitator (LHI). Una dintre acestea este metoda de evaluare a calității apei de către Yu.V Novikov și coautorii, care propun să calculeze o evaluare cuprinzătoare a nivelului de poluare pentru fiecare semn limitativ de nocivitate. În acest caz, sunt utilizate patru criterii de nocive, pentru fiecare dintre acestea fiind format un anumit grup de substanțe și indicatori specifici ai calității apei:

Criteriul regimului sanitar (Wc), când se ia în considerare oxigenul dizolvat, DBO5, COD și contaminanții specifici, standardizați prin efectul acestora asupra regimului sanitar;

Criteriul proprietăților organoleptice (^f), când se ține cont de miros, substanțe în suspensie, COD și contaminanți specifici, standardizat după semnul organoleptic de nocivitate;

Criteriul de pericol de poluare sanitar-toxicologică (Wcm): ia în considerare COD și poluarea specifică, standardizată pe baze sanitar-toxicologice;

Criteriul epidemiologic (W,), luând în considerare pericolul contaminării microbiene.

Aceiași indicatori pot fi incluși în mai multe grupuri în același timp. Evaluarea complexă este calculată separat pentru fiecare caracteristică de pericol limită (HLC) Wc, W,/,. Wcm și W, conform formulei

W= 1 + ^---------------

unde W este o evaluare cuprinzătoare a nivelului de poluare a apei pentru un anumit LPV, i este numărul de indicatori utilizați în calcul; N este valoarea normativă a unui singur indicator (cel mai adesea N = MPCg). Dacă 6 i< 1, то есть концентрация менее нормативной, то принимается 6 i = 1.

Tabelul 3

Clasificarea calității apei pâraielor în funcție de valoarea indicelui combinatoriu de poluare

Clasa de calitate Rangul clasei de calitate Caracteristicile stării de poluare Valoarea indicelui combinatoriu de poluare (IPC)

fără a lua în considerare numărul de indicatori limitatori de poluare (LPI) luând în considerare numărul de indicatori limitatori de poluare

1 LPZ (k=0,9) 2 LPZ (k=0,8) 3 LPZ (k=0,7) 4 LPZ (k=0,6) 5 LPZ (k=0,5)

Am poluat putin

II - poluat (1p; 2p] (0.9n; 1,Bn] (0.Bn; 1.6n] (0.7n; 1.4n]) (0.6n; 1.2n] (0.5n; 1.0n])

III murdar (2p; 4p] (1,Bn; 3,6n] (1,6n; 3,2n (1,4n; 2,Bn]) (1,2n; 2,4n] (1,0n; 1,5n ])

III a murdar (2p; 3p] (1,Bn; 2,7n] (1,6n; 2,4n] (1,4n; 2,1n]) (1,2n; 1,Bn] (1,0n; 1,5n])

III b murdar (3p; 4p] (2,7n; 3,6n] (2,4n; 3,2n] (2,1n; 2,Bn]) (1,Bn; 2,4n] (1,5n; 2 ,0n])

IV foarte murdar (4p; 11p] (3.6n; 9.9n] (3.2n; B,Bn] (2,Bn; 7.7n]) (2.4n; 6.6n] (2.0n; 5 ,5n])

IV a foarte murdar (4p; 6p] (3,6n; 5,4n] (3,2n; 4,Bn] (2,Bn; 4,2n]) (2,4n; 3,6n] (2,0n; 3,0n])

IV b foarte murdar (6p; 8p] (5.4n; 7.2n] (4.Bn; 6.4n] (4.2n; 5.6n]) (3.6n; 4,Bn] (3.0n; 4.0n])

IV în foarte murdar (8p; 10p] (7.2n; 9.0n] (6.4n; B,0n] (5.6n; 7.0n]) (4.8n; 6.0n] (4.0n; 5.0n])

IV g foarte murdar (10p; 11p] (9.0n; 9.9n] (B.0n; B,Bn] (7.0n; 7.7n]) (6.0n; 6.6n] (5.0n; 5.5n])

În continuare, sunt însumate scorurile de evaluare generalizată a tuturor poluanților determinați la fața locului. Deoarece aceasta ia în considerare diferite combinații de concentrații de poluanți în condițiile prezenței lor simultane, V.P. Emelyanova și coautorii au numit acest indicator complex indicele de poluare combinatorie.

Pe baza valorii indicelui combinatoriu de poluare și a numărului de ingrediente de calitate a apei luate în considerare în evaluare, apa este atribuită uneia sau alteia clase de calitate. Există patru clase de calitate a apei: puțin poluată, poluată, murdară, foarte murdară. Deoarece clasele a treia și a patra de calitate a apei sunt caracterizate prin intervale mai largi de fluctuații ale valorii IPC decât primele și a doua și poluarea apei semnificativ diferită este evaluată în mod egal, încadrându-se în aceeași clasă, autorii introduc categorii de calitate în aceste clase. (Tabelul 3).

Ingredientele pentru care scorul total este mai mare sau egal cu 11 sunt identificate ca indicatori limitatori de contaminare (LPI).

În cazurile în care apa este foarte puternic contaminată cu una sau mai multe substanțe, dar are caracteristici satisfăcătoare pentru restul, la obținerea CIZ, valorile ridicate ale unor indicatori sunt netezite în detrimentul valorilor scăzute pentru alți indicatori. Pentru a elimina acest lucru, în gradația calității se introduce un factor de siguranță k, care subestimează în mod deliberat expresiile cantitative ale gradațiilor de calitate în funcție de numărul indicatorilor limitatori de poluare și scade odată cu creșterea numărului acestora din urmă (de la 1 în absența LPP la 0,5 cu 5 LPP). Astfel, daca exista indicatori limitativi de poluare in apa unui corp de apa, clasa de calitate a apei se determina tinand cont de factorul de siguranta. Dacă există mai mult de cinci LPP-uri în apă sau dacă valoarea CIZ este mai mare de 11 p, apa este caracterizată ca „inacceptabil de murdară” și este considerată în afara clasificării propuse.

Deci, la calcularea CIZ-ului în comparație cu WPI, pe lângă frecvența depășirii MPC, se ia în considerare și frecvența depășirii MPC. Această adăugare foarte importantă, deși complică evaluarea calității apei (în timp ce calculele simple necesită o prelucrare semnificativă a materialului), face ideea de poluare a unui corp de apă complet logic.

Cu toate acestea, după cum sa menționat mai sus, autorii acestei metode nu limitează numărul de ingrediente implicate în calcularea CIZ. Deși, după cum arată experiență practică, la evaluarea calității apei a corpurilor de apă supuse încărcăturii antropice mari (râuri și lacuri de acumulare din interiorul orașului), cu cât sunt mai multe ingrediente implicate în calcularea CIZ, cu atât mai rău.

următoarea metodă de evaluare a calității apei folosind indicele de poluare combinatorie (în continuare - IPC), propusă de V.P Emelyanova și coautori.

Determinarea KIZ se efectuează conform următoarei formule:

unde H este scorul generalizat de evaluare.

Calculul KIZ se realizează în mai multe etape. În primul rând, se stabilește o măsură a stabilității la poluare (pe baza frecvenței cazurilor de depășire a MPC):

unde N este frecvența cazurilor de depășire a concentrației maxime admisibile pentru primul ingredient; NPdK - numărul de rezultate de analiză în care conținutul primului ingredient depășește concentrația maximă admisă; N este numărul total de rezultate ale analizei pentru al i-lea ingredient.

Pe baza repetabilității, pot fi identificate caracteristicile calitative ale contaminării, cărora li se atribuie apoi expresii cantitative în puncte.

A doua etapă de stabilire a nivelului de poluare se bazează pe determinarea ratei de exces a MPC

unde K este multiplicitatea depășirii MPC pentru al i-lea ingredient; C, este concentrația celui de-al-lea ingredient din apa unui corp de apă, mg/l; SPdK - concentrația maximă admisă a i-lea ingredient, mg/l.

La analiza poluării apei a corpurilor de apă prin multiplu de exces de standarde de către un anumit poluant, se identifică caracteristicile calitative ale poluării cărora li se atribuie expresii cantitative ale gradațiilor în puncte.

Combinând prima și a doua etapă de clasificare a apei pentru fiecare dintre ingredientele luate în considerare, obținem caracteristici generalizate de contaminare, corespunzătoare în mod condiționat gradului de influență a acestora asupra calității apei pe o anumită perioadă de timp. Caracteristicilor generalizate calitative li se atribuie puncte de evaluare generalizată B, obținute ca produs al estimărilor pentru caracteristicile individuale.

Tabelul 2

Clase de calitate a apei în funcție de valoarea indicelui de poluare

Valorile WPI pentru apă Clasele de calitate a apei

Foarte pur până la 0,2 I

Pur 0,2-1,0 II

Moderat poluat 1,0-2,0 III

Contaminat 2,0-4,0 IV

Murdar 4,0-6,0 V

Foarte murdar 6,0-10,0 VI

Extrem de murdar >10,0 VII

Relativ ultima conditie Aș dori să notez următoarele. La mijlocul anilor 90. A.P. Shlychkov și coautorii au propus WPI ținând cont de conținutul de apă (denumit în continuare WPI*). WPI* se calculează folosind următoarea formulă:

A X"™4 * X-"fapt

WPI * = WPI K = - £

Numărătorul din această expresie reprezintă scurgerea observată a ingredientelor care aduc principala contribuție la poluare, iar numitorul este scurgerea maximă admisă a acestuia într-un an mediu în ceea ce privește conținutul de apă. Și dacă poluarea sistemelor fluviale reglementate (de exemplu, râul Izh) poate fi caracterizată folosind WPI, atunci pe râuri caracterizate prin determinarea constantă cheltuieli, calculul gradului de poluare al unui corp de apă pentru un an trebuie ajustat pentru conținutul de apă dintr-un an dat. Observațiile arată că în râurile care se încadrează sub influența principală a surselor neorganizate de poluare situate în bazinul hidrografic, în anii și anotimpurile mari (primăvară) WPI* depășește pur și simplu WPI. O imagine diferită este tipică pentru râurile care primesc deversări organizate de ape uzate sau afluenți poluați (pentru care, din nou, principala sursă de poluare este eliminarea organizată a apelor uzate). În acest caz, WPI* în anii cu apă mare, dimpotrivă, este mai mic decât WPI. Acest lucru se explică printr-o mai bună diluare a poluanților care intră în albiile râurilor într-o manieră organizată din surse permanente de poluare.

Un avantaj clar al WPI este viteza de calcul, ceea ce a făcut din acest indicator unul dintre cele mai comune. Cu toate acestea, pe baza numai indicatorilor hidrochimici, poate fi utilizat pentru o evaluare aproximativă starea actuală corp de apă, precum și

Cu toate acestea, în versiunea actuală a SanPiN 2.1.5.980-00, o astfel de clasificare igienă nu mai este disponibilă.

Al doilea grup de metode de evaluare a calității apei este format din metode bazate pe utilizarea caracteristicilor numerice generalizate – indici complecși de calitate a apei. Unul dintre cele mai frecvent utilizate în sistemul de evaluare a calității apelor de suprafață este indicele hidrochimic de poluare a apei (WPI), stabilit de Comitetul de Stat pentru Hidrometeorologie al URSS. Acest indice reprezintă ponderea medie a depășirii MPC pentru un număr strict limitat de ingrediente individuale (de obicei sunt 6):

unde C este concentrația componentului (în unele cazuri, valoarea parametrului fizico-chimic); n - numărul de indicatori utilizați pentru calcularea indicelui, n = 6; MPC este valoarea standard stabilită pentru

tipul corespunzător de corp de apă.

Astfel, WPI se calculează ca media a 6 indici: O2, BOD5 și patru poluanți care depășesc cel mai adesea MPC. Acest lucru se datorează faptului că poluarea unui corp de apă poate fi cauzată de una sau două substanțe care depășesc MPC, în timp ce conținutul altora este nesemnificativ în comparație cu acestea, iar ca urmare a medierii putem obține valori WPI subestimate. Pentru a elimina acest neajuns, este necesar să se țină cont de poluanții prioritari ai corpurilor de apă. Pentru corpurile de apă din Udmurtia, acestea sunt reprezentate de conținutul de materie organică, fier total, azot de amoniu, produse petroliere, cupru și zinc. Unul dintre indicii constanți atunci când se calculează WPI este conținutul de oxigen dizolvat. Se normalizează exact invers: în locul raportului C/MPCg se înlocuiește valoarea reciprocă. În funcție de valoarea WPI, zonele corpurilor de apă sunt împărțite în clase (Tabelul 2).

În acest caz, se stabilește o cerință ca indicii de poluare a apei să fie comparați pentru corpurile de apă din aceeași provincie biogeochimică și de tip similar, pentru același curs de apă (după debit, în timp etc.), și ținând cont și de valoarea reală. conţinutul de apă al anului curent.

Biomasa fitoplanctonului este un indicator hidrobiologic structural; la valori de 5,0 g/m3, fitoplanctonul contribuie la autoepurarea apelor; valorile mai mari sunt tipice pentru dezvoltarea masivă a fitoplanctonului („înflorirea” apei), ale căror consecințe sunt deteriorarea stării sanitare și biologice și a calității apei.

Fitomasa algelor filamentoase oferă o idee asupra posibilității reale și potențiale de deteriorare a calității apei, deoarece descompunerea fitomasei de alge filamentoase provoacă poluarea apei cu substanțe organice și o creștere a numărului de bacterii. Se estimează prin valori pentru întreaga zonă pe care se dezvoltă aceste alge.

Indicele de autocuratare / autopoluare (L/I). Raportul dintre producția brută și distrugerea totală a planctonului pe zi este un indicator hidrobiologic funcțional. Valorile scăzute ale indicelui (mai puțin de 1) indică un exces de consum de oxigen față de producția acestuia, rezultând în crearea unui regim de oxigen nefavorabil procesării contaminanților. Valorile de mai sus caracterizează procesele intensive de oxidare a materiei organice. În același timp, când producția depășește în mod regulat distrugerea (L/R>1), poluarea biologică are loc din cauza materiei organice reziduale produse în principal.

Pentru a identifica impactul asupra calității apei al rezervoarelor de ape uzate industriale și menajere într-o evaluare cuprinzătoare, V.N. Zhukinsky și coautorii au inclus o schemă de indice biotic pentru evaluarea calității apei, adoptată în Anglia. "Mare

avantajele acestora din urmă sunt: ​​contabilizarea combinată a speciilor

diversitatea organismelor, conversia caracteristicilor calitative în cele cantitative (scoruri sau indici), sensibilitate la contaminanți de origine necunoscută și ușurință în utilizare; Dezavantajul este limitarea taxonilor indicatori... În acest sens, coloana ''Taxoni indicatori'' nu este completată în sistemul propus. Atunci când se utilizează această evaluare a calității apei în raport cu iazul Izhevsk, este necesară selectarea taxonilor indicatori specifici unui anumit rezervor, care, totuși, este domeniul de activitate al hidrobiologilor și necesită o atenție specială.

O încercare destul de reușită de clasificare a apei în funcție de gradul de poluare a corpurilor de apă în scop menajer, potabil și recreativ a fost făcută și la nivelul documentelor de reglementare. Astfel, SanPiN 4630-88 oferă o clasificare igienă a corpurilor de apă.

evaluarea cuprinzătoare a calității apei din rezervoare și completarea acestora, extinzând astfel sfera evaluării calității apei. Una dintre cele mai de succes în acest domeniu este elaborarea unei evaluări cuprinzătoare a calității apelor dulci de suprafață (versiunea timpurie), propusă de V.N. Zhukinsky și colab. Evaluează gradul de poluare a unui rezervor, ținând cont de eutrofizarea rezervoarelor, care este relevantă pentru rezervorul Izhevsk. În această clasificare, alături de indicatorii hidrochimici ai calității apei (pH, azot de amoniu, azot nitrat, fosfați, procent de saturație a apei cu oxigen dizolvat, oxidabilitate cu permanganat și bicromat, DBO5), sunt utilizați și indicatori bacteriologici: biomasă

fitoplancton și alge filamentoase, indice de autopurificare. Să ne oprim asupra caracteristicilor acestor indicatori importanți.

Tabelul 1

Sistem de coeficienți pentru derivarea valorii globale a indicatorului

Denumirea indicatorului Gradul de poluare

Foarte curat Curățat Moderat murdar Murdar Murdar Foarte murdar

Azot de amoniu 0 și 3 6 12 15

DBO5 și substanțe toxice 0 і 5 8 12 15

Radioactivitate totală 0 și 3 5 15 25

Titrul de Escherichia coli 0 2 4 10 15 30

Miros 0 și 2 8 10 20

Aspectul 0 și 2 6 8 10

Coeficientul mediu de poluare totală 0-1 2 3-4 5-7 8-10 >10

unele metale grele (mangan, crom), produse petroliere, azot de amoniu, fosfați, BOD5, indice de coli, miros de apă.

Astfel, autorii clasificării de mai sus a calității apei au identificat acei indicatori care, în opinia lor, ar trebui folosiți cel mai des atunci când se studiază corpurile de apă. Acești indicatori sunt foarte necesari (s-ar putea spune chiar urgent) pentru a caracteriza starea sanitară a corpurilor de apă din Udmurtia, în special a celor situate în mediul rural, unde principalele surse de poluare sunt fie surse neorganizate - scurgerile de suprafață din instalațiile zootehnice și din sat. , sau organizate - eliminarea apelor uzate menajere neepurate în corpurile de apă.

Un indicator foarte important al stării sanitare a corpurilor de apă este conținutul de substanțe toxice. „Ca indicator al gradului de poluare a corpurilor de apă prin conținutul de substanțe toxice, putem lua raportul dintre cantitatea de substanțe toxice găsite analitic și concentrațiile admise, conform standardelor existente.”

Din păcate, S.M Drachev nu precizează care substanțe toxice pot acționa cel mai probabil ca indicatori, acelea pentru care se observă depășiri mai frecvente ale standardelor sanitare și igienice. În ceea ce privește corpurile de apă ale republicii noastre, acesta poate fi conținutul total de fier, cupru, zinc, crom.

Autorii acestei metode atribuie fiecărui indicator o prioritate - o valoare digitală corespunzătoare importanței și semnificației acestui factor. Dacă clasificarea unui rezervor este ambiguă în funcție de diferiți indicatori (aceeași stare a apei în funcție de diferiți indicatori poate fi atribuită unor clase de calitate diferite, ceea ce reprezintă un dezavantaj al acestor metode), atunci este necesar să se calculeze indicatorul global de poluare prin medierea valorilor numerice ale priorităților condiționate. Coeficienții de calcul al indicatorului general și gruparea corpurilor de apă după suma caracteristicilor sunt dați în Tabel. 1.

În ciuda faptului că cu ajutorul acestei clasificări s-au încercat să evalueze starea sanitară a apei din rezervoare (nu vorbim încă despre o evaluare cuprinzătoare a calității apei), nu se poate decât să admită alegere buna indicatori prioritari: titrul de E. coli, miros, DBO5, azot amoniac și aspectul rezervorului la locul de prelevare (în funcție de gradul de contaminare cu ulei). Desigur, în aproape o jumătate de secol de la apariția acestei clasificări, atât cunoștințele în acest domeniu, cât și mijloacele tehnice de monitorizare a calității apei s-au extins. Prin urmare, toți indicatorii de mai sus pot fi luați ca bază doar la dezvoltare

acceptat în standardul internațional de calitate apă potabilă(1958). Ultimul indicator este raportul dintre numărul de organisme unicelulare care nu conțin clorofilă (B) și numărul total de organisme, inclusiv cele care conțin clorofilă (A), exprimat ca procent: BPZ = 100* B / (A + B); indicatori organoleptici (transparență, conținut de solide în suspensie, miros de apă, aspectul suprafeței apei).

^-activitatea totală poate fi luată ca indicator, întrucât în ​​raport cu această definiție disponibil cel mai mare număr materiale analitice”.

Ca indicatori principali A.A. Bylinkina și coautorii au recomandat următorii cinci indicatori: titrul de E. coli, mirosul, DBO5, azotul de amoniu și aspectul rezervorului la locul de prelevare (în funcție de gradul de contaminare cu ulei).

Ulterior, în literatura de specialitate au apărut numeroase propuneri privind selecția indicatorilor de bază pentru evaluarea calității apei. Unii autori au propus utilizarea tuturor indicatorilor pentru care au fost stabilite MPC. Alții au folosit un număr limitat de indicatori în calculele lor (în medie 9 - 16).

Opțiune ideală Ar fi posibil să se utilizeze toți indicatorii, dar acest lucru nu este fezabil în condiții reale. Este necesar să se selecteze indicatori pentru monitorizarea obligatorie. Aproape toți autorii, cu mici variații, sunt de acord asupra următoarei grupe: solide în suspensie, dizolvate

oxigen, cerere biochimică de oxigen (BOD), pH, indice de coli, N+, N0^, cloruri, sulfați.

Propunerile pentru o evaluare cuprinzătoare a calității apei pe baza unei astfel de reduceri a listei (sau a oricăreia dintre variantele sale extinse) se bazează pe utilizarea principiului reprezentativității, conform căruia poluanții sunt împărțiți în două grupe: reprezentativi și de fond. Primul grup este determinat sistematic, iar al doilea - relativ rar. Dintre cei reprezentativi sunt special selectați poluanții ale căror concentrații, în funcție de condițiile locale, pot depăși semnificativ CPM. Substanțele din grupul obligatoriu sunt considerate ca fundal (pot fi 15-20 dintre ele). De exemplu, pentru rezervorul Izhevsk, situat în oraș și care primește ape uzate industriale și menajere, precum și scurgerile de suprafață din limitele orașului, compușii ar trebui să fie incluși printre cei reprezentativi.

UDC 504.4.054 O.V. Gagarin

REVIZIA METODELOR DE EVALUARE CUPRINȚĂ A CALITĂȚII APEI DE SUFAFAȚĂ

Este oferită o revizuire a metodelor de evaluare cuprinzătoare a calității apei de suprafață. Se are în vedere posibilitatea utilizării unora dintre ele pentru a evalua calitatea corpurilor de apă din Udmurtia.

Cuvinte cheie: calitatea apei, evaluarea calității apei, indicatori de calitate a apei, clase de calitate a apei.

Metodele care există astăzi pentru o evaluare cuprinzătoare a poluării apelor de suprafață sunt împărțite fundamental în două grupe: prima include metode care permit evaluarea calității apei pe baza unui set de indicatori hidrochimici, hidrofizici, hidrobiologici și microbiologici; a doua grupă cuprinde metode legate de calculul indicilor complecşi ai poluării apei.

În primul caz, calitatea apei este împărțită în clase cu grade diferite de contaminare. Această metodă de evaluare a stării rezervoarelor are o istorie lungă. În 1912, în Anglia, o clasificare similară a fost propusă de Comisia Regală pentru Canalizare. Adevărat, atunci au fost utilizați în principal indicatori chimici. Conform semne externe corpurile de apă poluate au fost împărțite în șase grupe: foarte curată, curată, destul de curată, relativ curată, discutabilă și săracă. Indicatorii au fost atunci BOD5, oxidabilitate, amoniu, albuminoid și azot nitrat, solide în suspensie, ion de clor și oxigen dizolvat. În plus, s-a luat în considerare mirosul, turbiditatea apei, prezența sau absența peștilor și natura vegetației acvatice. Cea mai mare valoare a primit valoarea BOD.

În 1962, în URSS, A. A. Bylinkina și coautorii au propus o clasificare a rezervoarelor în funcție de caracteristicile chimice, bacteriologice și hidrobiologice și proprietăți fizice. A fost prima dezvoltare cea mai avansată în această direcție, punând bazele scarei larg răspândite în șase puncte pentru clasificarea corpurilor de apă. Evaluarea calității apei se realizează folosind indicatori chimici (conținut de oxigen dizolvat, pH, DBO5, oxidabilitate, azot amoniac, conținut de substanțe toxice); indicatori bacteriologici și hidrobiologici (titrul coli, indicele coli, numărul de organisme saprofite, numărul de ouă de helminți, saprobitatea și indicatorul biologic al poluării sau indicele Khorasawa,

Apa de suprafață de pe uscat este apa care curge (curge) sau se adună la suprafața pământului (rezervoare). Există mare, lac, râu, mlaștină și alte ape. Apa de suprafață rezidă permanent sau temporar în corpurile de apă de suprafață. Obiectele apelor de suprafață sunt: ​​mările, lacurile, râurile, mlaștinile și alte cursuri de apă și rezervoare. Există ape sărate și proaspete ale pământului.

Formarea apei de suprafață este un proces complex. Fluxurile care cad din cer sub forma de ploaie sau zapada sunt apa evaporata din mari si oceane. Natura terenului prin care curge sub influența gravitației (în același timp, apa este cel mai puternic distrugător al acelei părți a scoarței terestre situate deasupra nivelului mării) determină traseul de-a lungul căruia aceasta, adunându-se în râuri și râuri, se repezi înapoi la mare. Astfel, o fază majoră a ciclului hidrologic este finalizată.

Curgând la suprafață, apa captează și transportă particule minerale insolubile de nisip și sol, unele dintre ele le lasă de-a lungul drumului, altele le duce la mare, iar unele substanțe se dizolvă în ea.

Apa de suprafață, care trece printr-un teren denivelat și cade din roci, este saturată cu oxigen din aer, compușii săi cu substanțe organice și anorganice spălate de pe pământul unei anumite zone și lumina soarelui susține o mare varietate de forme de viață sub formă de alge, ciuperci, bacterii, crustacee mici și pești.

În plus, albiile multor râuri sunt acoperite cu copaci, în zonele prin care curg, dacă malurile râurilor sunt acoperite cu păduri. Frunzele căzute și ace de copaci cad în râuri, ele joacă un rol important în umplerea apei cu conținut biologic. Odată ajunse în apă, se dizolvă în ea. Acest material devine ulterior principala cauză a contaminării rășinilor schimbătoare de ioni care sunt utilizate pentru purificarea apei.

Fizice și proprietăți chimice poluarea apelor de suprafaţă se modifică treptat în timp. Brusc dezastre naturale poate duce la o schimbare bruscă a compoziției surselor de apă de suprafață într-o perioadă scurtă de timp. Chimia apelor de suprafață se modifică și în funcție de anotimp, de exemplu, în perioadele de ploi abundente și de topire a zăpezii (o perioadă de inundații majore când nivelul râurilor crește brusc). Acest lucru poate avea un efect benefic sau nefavorabil asupra caracteristicilor apei, în funcție de geochimia și biologia zonei.

Chimia apei de suprafață se schimbă, de asemenea, pe parcursul anului, prin mai multe cicluri de secetă și ploi. Perioadele lungi de secetă afectează grav deficitul de apă pentru uz industrial. În locurile în care râurile se varsă în mări, apa sărată poate pătrunde în râu în perioadele de secetă, creând probleme suplimentare. Utilizatorii industriali ar trebui să se concentreze pe variabilitatea apelor de suprafață, care trebuie luată în considerare la proiectarea instalațiilor de tratare și la dezvoltarea altor programe.

Calitatea apei de suprafață depinde de o combinație de factori climatici și geologici. Principalul factor climatic este cantitatea și frecvența precipitațiilor, precum și situația mediului din regiune. Precipitațiile poartă cu ea o anumită cantitate de particule nedizolvate, cum ar fi praful, cenușa vulcanică, polenul, bacteriile, sporii fungici și uneori microorganisme mai mari. Oceanul este o sursă de diferite săruri dizolvate în apa de ploaie. În ea se găsesc ioni de clorură, sulfat, sodiu, magneziu, calciu și potasiu. De asemenea, emisiile industriale în atmosferă „îmbogătesc” paleta chimică, în principal datorită solvenților organici și oxizilor de azot și sulf, care provoacă „ploi acide”. Substanțele chimice utilizate în producție contribuie și ele la agricultură. Factorii geologici includ structura albiilor râurilor. Dacă canalul este format din roci de calcar, atunci apa din râu este de obicei limpede și dură. Dacă canalul este făcut din roci impermeabile, cum ar fi granitul, atunci apa va fi moale, dar tulbure din cauza unui număr mare de particule în suspensie de origine organică și anorganică. În general, apele de suprafață se caracterizează prin moliciune relativă, conținut organic ridicat și prezența microorganismelor.

Apele de suprafață includ pâraie, iazuri, mlaștini și ghețari. În cursurile de apă naturale (râuri, pâraie) și artificiale (canale), apa se deplasează de-a lungul canalului în direcția pantei generale a suprafeței. Cursurile de apă pot fi permanente sau temporare (secați sau înghețați).

Un rezervor este o acumulare de apă într-o depresiune naturală (lac) sau artificială (rezervor, iaz), al cărei flux este absent sau lent. Doar o mică parte din hidrosferă este conținută în râuri, de aproximativ patru ori mai puțin decât în ​​mlaștini și de șaizeci de ori mai puțin decât în ​​lacuri.

Importanța râurilor în ciclul apei este nemăsurat mai mare decât apa pe care o conțin, deoarece apa din râuri este reînnoită în medie la fiecare 19 zile.

Spre comparație, în mlaștini reînnoirea completă a apei are loc în 5 ani, în lacuri – în 17 ani.

Datorită debitului apei, râurile sunt mai bine saturate cu oxigen și calitatea apei de aici este mai bună. De-a lungul malurilor râurilor au apărut primele așezări umane.

Râuri perioadă lungă de timp a servit ca artere principale de transport și linii de apărare și au fost surse de apă și pești. Un râu este de obicei numit un flux natural, constant de apă care curge într-o depresiune (albie) dezvoltată de acesta. Văile râurilor sunt depresiuni alungite de pe suprafața pământului, sculptate de fluxurile constante de apă. Toate văile râurilor au pante și un fund plat. Fluxul de apă transportă în mod constant multe produse de eroziune, care se depun în fundul văii sau se duc la mare. Sedimentele fluviale se numesc aluviuni. Mai ales o mulțime de aluviuni se acumulează în fundul văilor din cursurile inferioare ale râurilor, unde panta de suprafață este mai mică. Când zăpada se topește, o parte a fundului (lunca) este umplută cu apă goală. Un pârâu râu tinde întotdeauna să-și adâncească canalul până la un anumit nivel. Acest nivel se numește baza de eroziune. Pentru un râu, baza eroziunii este nivelul mării, al lacului sau al altui râu în care se varsă râul. Râul își adâncește constant canalul și vine un moment în care în timpul apei mari râul nu mai poate inunda câmpia inundabilă. Râul începe să dezvolte o nouă luncă inundabilă la un nivel inferior, iar vechea luncă inundabilă se transformă într-o terasă - o treaptă înaltă în fundul văii râului. Cu cât râul este mai vechi și mai mare, cu atât mai multe terase pot fi numărate în valea lui.

În realitate, un râu este o formațiune naturală complexă (sistem) format din multe elemente. Zona din care un sistem fluvial își colectează apele se numește bazin hidrografic. Există o graniță - un bazin hidrografic - între bazinele hidrografice învecinate.

Râul Amazon are cel mai mare bazin; este și cel mai abundent râu (debitul mediu anual este de 220.000 de metri cubi pe secundă).

Densitatea rețelei fluviale depinde de mulți factori: în primul rând, de conținutul general de umiditate al teritoriului - cu cât acesta este mai mare, cu atât este mai mare densitatea râurilor, cum ar fi în zonele de tundra și pădure; din relieful și structura geologică a teritoriului - în zonele de distribuție a calcarelor solubile și fracturate (carstice), rețeaua fluvială este rară, iar râurile, de regulă, sunt puțin adânci și se usucă.

Toate râurile au un început și un sfârșit. Începutul râului, locul în care apare un curs de apă permanent, se numește izvor. Sursa poate fi un lac, mlaștină, izvor sau ghețar.

Gură - locul în care un râu se varsă în mare, lac sau un râu în altul. Un număr de râuri mari nordice au guri care arată ca niște golfuri înguste în formă de pâlnie - sunt numite estuare. În estuare, sedimentele râurilor sunt transportate către mare de valuri și curenți. Estuare mari includ râuri precum Congo în Africa, Tamisa și Sena în Europa și râurile rusești Yenisei și Ob. În schimb, în ​​delte, dimpotrivă, râurile rătăcesc literalmente, curgând în mare, printre propriile sedimente, despărțindu-se în numeroase ramuri și canale. Cele mai mari delte au râuri - Amazon, Fluviul Galben, Lena, Mississippi etc.

Terenul afectează direct panta albiei râului și, în consecință, viteza curgerii apei. Diferența de cotă a suprafeței apei dintr-un râu în două puncte situate la o anumită distanță de-a lungul cursului său se numește căderea râului. Panta unui râu este raportul dintre căderea unui râu și lungimea acestuia. Căderea apei dintr-o margine abruptă se numește cascadă.

Cea mai înaltă cascadă de pe Pământ este Angel (1054 m) în bazinul râului Orinoco. Cel mai lat (1800 m) este Victoria pe râu. Zambezi (înălțimea sa este de 120 m). Râurile de câmpie curg de obicei calm și lin, cu o ușoară cădere și pante mici. Râurile mari au văi largi și sunt convenabile pentru navigație. Râurile de munte au versanți mari și, prin urmare, curenți rapizi și văi înguste, repezitoare, adânci. Apa din albia râului se repezi cu viteză vertiginoasă, face spumă și formează vârtejuri și cascade.

Râurile de munte sunt de obicei nepotrivite pentru navigație, dar au rezerve mari de energie hidroelectrică și sunt convenabile pentru construcția de hidrocentrale.

Pentru economia națională (transport, construcție hidrocentrale, alimentare cu apă aşezări, irigarea câmpului) caracteristici foarte importante ale râurilor sunt debitul apei (cantitatea de apă care trece de-a lungul albiei pe unitatea de timp) și debitul anual (debitul de apă în râu pe an).

Cantitatea de scurgere anuală caracterizează conținutul de apă al râului și depinde de climă (raportul precipitațiilor și evaporarea pe suprafața bazinului hidrografic) și de topografie (terenul plat reduce scurgerea, muntos, dimpotrivă, îl crește).

Cantitatea de material transportată de apă, constând din substanțe chimice și biologice dizolvate în apă și particule solide mici - cantitatea de scurgere solidă - depinde de viteza și rezistența la eroziune a rocilor. Condițiile climatice afectează nutriția și regimul râurilor (glaciare, zăpadă, ploaie și sol). Distribuția intraanuală a debitului - regimul fluvial - depinde de tipul de nutriție predominant. Regimul fluvial este durata de viață a debitului unui râu pentru o anumită perioadă (zile, anotimpuri și ani). După regimul lor, râurile sunt împărțite în mai multe grupuri principale. Pe râuri cu inundații de primăvară și alimentate predominant cu zăpadă. Topirea relativ rapidă a stratului de zăpadă duce la creșterea și revarsarea apei (inundație de primăvară). Vara, râurile trec la apă de ploaie și, deși cad o cantitate mare de precipitații, din cauza evaporării crescute, aceste râuri devin puțin adânci. Râurile se confruntă cu apa scăzută - o perioadă de nivel scăzut al apei stabil în albia râului. În timpul iernii, în timpul înghețului (înghețul și formarea gheții staționare), râurile sunt alimentate exclusiv cu apă subterană și se observă apa scăzută de iarnă. Regimul de inundații este tipic pentru râurile cu ploaie și alimentare mixtă. Inundațiile - creșteri de apă pe termen scurt (uneori foarte semnificative) în râu - spre deosebire de inundații, pot apărea în orice moment al anului și sunt cel mai adesea asociate cu ploi abundente. În iernile calde, pot apărea inundații în această perioadă a anului.

Topirea târzie a zăpezii și a ghețarilor în munți provoacă inundații de vară. Acest regim este caracteristic, de exemplu, râurilor originare din munții Alpini. Râurile cu climat musonic se caracterizează prin condiții de inundații în a doua jumătate a verii și apă scăzută iarna. Datorită stratului subțire de zăpadă, inundațiile de primăvară sunt slabe sau complet absente. Musonii aduc adesea ploi abundente de natură torenţială, ceea ce duce la inundaţii catastrofale. În acest moment, teritorii vaste cu numeroase sate sunt sub apă. Clădirile sunt distruse, culturile, animalele și chiar oamenii sunt uciși. Râurile din Asia de Est și de Sud sunt deosebit de violente: Amur, Râul Galben, Yangtze, Gange.

Lacurile diferă nu numai prin dimensiune și adâncime, ci și prin culoarea și proprietățile apei, compoziția și numărul de organisme care le locuiesc. Numărul de lacuri (conținutul de lacuri al teritoriului) este influențat de umiditatea crescută a climei și de topografia cu numeroase bazine închise. Mărimea, adâncimea și forma lacurilor depind în mare măsură de originea bazinelor lor. Exista bazine de origine tectonica, glaciara, carstica, termocarstica, stanitsa si vulcanica. Există și lacuri îndiguite (digurite sau îndiguite), care se formează ca urmare a blocării albiei râului cu blocuri de stâncă în timpul alunecărilor de teren din munți.

Bazinele lacustre tectonice au dimensiuni mariși adâncime, deoarece s-au format la locul de tasare, fisuri și defecte în scoarța terestră. Lacurile tectonice clasice sunt cele mai mari lacuri din lume: Caspică și Baikal din Eurasia, Marile lacuri africane și nord-americane.

Bazinele lacurilor glaciare se formează în timpul activității de arătură a ghețarilor sau ca urmare a eroziunii sau acumulării apelor glaciare în zonele de acumulare de material glaciar și formarea formelor de relief glaciare. Există multe astfel de lacuri în Finlanda, nordul Poloniei, Karelia etc.

Bazinele lacurilor carstice se formează ca urmare a defecțiunilor, tasării și eroziunii, în principal din roci ușor solubile: calcar, dolomit, gips și săruri. Există multe lacuri termocarstice în zona de permafrost din tundra și pădure-tundra. Aici apa dizolvă gheața subterană.

Lacurile antice sunt rămășițele albiilor râurilor abandonate.

Bazinele lacurilor vulcanice au apărut în cratere vulcanice sau în depresiunile câmpurilor de lavă. Acestea sunt lacurile Kronotskoye și Kuril, lacuri din Noua Zeelandă. Pe baza salinității apei, lacurile sunt împărțite în proaspete și sărate. Spre deosebire de râuri, regimul lacurilor depinde dacă râurile care curg din el sunt un lac curgător (Baikal) sau un rezervor închis (Caspică).

Mlaștinile sunt zone de teren cu umiditate abundentă, stagnantă sau slab curgătoare a solului în cea mai mare parte a anului, cu vegetație caracteristică (mlaștină), lipsă de oxigen și formare constantă de turbă (stratul de turbă ar trebui să atingă cel puțin 0,3 m, dacă este mai puțin). turba, aceasta va zonele umede Turba este numele dat resturilor de plante semi-descompuse este apa. Prin urmare, mlastinile sunt acumulatoare importante de apa dulce și India Datorită abundenței mlaștinilor și a pădurilor mlăștinoase, zona forestieră din Siberia de Vest este numită și mlaștină forestieră, cea mai mare mlaștină din lume. Viteza medie orizontală de răspândire a marginilor mlaștinilor și pătrunderea acestora asupra pădurilor din jur este de 10-15 cm pe an.

Metodele de formare a mlaștinilor sunt diferite. Aceasta include creșterea excesivă, formarea de turbă a rezervoarelor (lacuri) și stagnarea apei în locurile în care izvoarele ies și unde se află aproape. ape subterane; precum și acumularea de umiditate în depresiuni și zonele plane de sub păduri și pajiști (poenițele de pădure sunt în mod deosebit adesea mlaștinite.) Pe baza surselor lor de hrană, mlaștinile de suprafață (alimentate cu apele atmosferice), mlaștinile de câmpie (umiditatea solului) și mlaștinile de tranziție sunt distins. Când sunt clasificate în funcție de gradul de bogăție al substratului, acestea corespund oligotrofe (sărace), eutrofice (bogate) și mezotrofe. Mlaștinile de câmpie se formează în principal în zonele cele mai joase ale reliefului (în câmpii inundabile, bazine lacustre antice).

Apa subterană este foarte mineralizată și, intrând în mlaștină, o îmbogățește. Prin urmare, în mlaștini joase, rogoz, coada-calului, stuf, mușchii cresc într-o acoperire densă și continuă și se găsesc adesea desișuri de arin negru. Multe păsări găsesc de obicei refugiu aici, iar excrementele lor, care conțin substanțe azotate, îmbogățesc și mlaștina.

Turba din mlaștinile de câmpie este un îngrășământ excelent.

Mlaștinile înălțate se formează cel mai adesea în zonele bazinelor de apă, sunt umezite de apele atmosferice, care sunt foarte sărace în nutrienți, iar vegetația de aici este complet diferită. Aceștia sunt în principal mușchi și copaci pipernici. Turba de mlaștină crescută cu vegetație săracă conține puțină cenușă, deci este un mineral combustibil și este folosită drept combustibil.

Mlaștinile au o mare importanță pentru conservarea apei. Acumulând rezerve uriașe de apă, ele reglează regimul de apă al râurilor și mențin stabilitatea echilibrului hidric al teritoriului; purifica apa care trece prin ele. Mlaștinile sunt sursele multor râuri. Vegetația mlaștinilor nu are o valoare nutritivă deosebită. Dar, după drenare, sunt folosite pentru culturi agricole sau forestiere. Cu toate acestea, în același timp, râurile mici devin adesea puțin adânci și dispar.

Poluarea apelor de suprafață

Calitatea apei a majorității corpurilor de apă nu îndeplinește cerințele de reglementare. Observațiile pe termen lung ale dinamicii calității apelor de suprafață relevă o tendință de creștere a numărului de situri cu niveluri ridicate de poluare și a numărului de cazuri de conținut extrem de ridicat de poluanți în corpurile de apă. Starea surselor de apă și a sistemelor centralizate de alimentare cu apă nu poate garanta calitatea necesară a apei potabile, iar într-o serie de regiuni (Uralul de Sud, Kuzbass, unele teritorii din Nord) această stare a atins un nivel periculos pentru sănătatea umană. Serviciile de supraveghere sanitară și epidemiologică constată în mod constant o poluare ridicată a apelor de suprafață. Aproximativ 1/3 din masa totală a poluanților este introdusă în sursele de apă cu scurgere de suprafață și de furtună din zonele din zonele sanitare neamenajate, din amenajările agricole și terenurilor, ceea ce afectează sezoniera, în timpul viiturii de primăvară, deteriorarea calității apei potabile, care se notează anual în marile orase, inclusiv la Novosibirsk. În acest sens, apa este hiperclorurată, ceea ce este însă nesigur pentru sănătatea publică din cauza formării de compuși organoclorați.

Unul dintre principalii poluanți ai apelor de suprafață este petrolul și produsele petroliere. Uleiul poate pătrunde în apă ca urmare a infiltrațiilor naturale în zonele în care apare.

Dar principalele surse de poluare sunt asociate cu activitatea umană: producția de petrol, transportul, rafinarea și utilizarea petrolului ca combustibil și a materiilor prime industriale.

Dintre produsele industriale, substanțele sintetice toxice ocupă un loc aparte în impactul lor negativ asupra mediului acvatic și asupra organismelor vii.

Sunt din ce în ce mai utilizate în industrie, transport și servicii casnice. Concentrația acestor compuși în apele uzate este de obicei de 5-15 mg/l cu un MPC de -0,1 mg/l. Aceste substanțe pot forma un strat de spumă în rezervoare, care se observă în special pe repezi, rifle și ecluze.

Capacitatea de spumare a acestor substanțe apare deja la o concentrație de 1-2 mg/l. Cei mai frecventi poluanți din apele de suprafață sunt fenolii, substanțele organice ușor oxidabile, compușii de cupru și zinc, iar în unele regiuni ale țării - azotul de amoniu și nitriți, lignina, xantații, anilina, metil mercaptanul, formaldehida etc. poluanții sunt introduși în apele de suprafață cu apele uzate din metalurgia feroasă și neferoasă, întreprinderile chimice și petrochimice.

Petrol, gaze, cărbune, silvicultură, celuloză și hârtie, întreprinderi agricole și municipale, scurgeri de suprafață din zonele adiacente. Mercurul, plumbul și compușii lor prezintă un ușor pericol pentru mediul acvatic din cauza metalelor. Producția extinsă (fără instalații de tratare) și utilizarea pesticidelor pe câmpuri duc la o poluare severă a corpurilor de apă cu compuși nocivi.

Poluarea mediului acvatic are loc ca urmare a introducerii directe a pesticidelor în timpul tratării rezervoarelor pentru combaterea dăunătorilor, a pătrunderii în rezervoare a apei care curge de la suprafața terenurilor agricole tratate, în timpul deversării în rezervoare a deșeurilor de la întreprinderile producătoare, precum și ca urmare a pierderilor în timpul transportului, depozitării și parțial din precipitațiile atmosferice. Alături de pesticide, scurgerile agricole conţin o cantitate semnificativă de reziduuri de îngrăşăminte (azot, fosfor, potasiu) aplicate câmpurilor.

În plus, cantități mari de azot organic și compuși ai fosforului provin din fermele de animale și din canalizare. O creștere a concentrației de nutrienți în sol duce la o perturbare a echilibrului biologic din rezervor. Inițial, numărul de alge microscopice într-un astfel de rezervor crește brusc. Pe măsură ce aprovizionarea cu alimente crește, crește numărul de crustacee, pești și alte organisme acvatice. Apoi, un număr mare de organisme mor. Conduce la consumarea tuturor rezervelor de oxigen conținute în apă și la acumularea de hidrogen sulfurat. Situația din rezervor se schimbă atât de mult încât devine impropriu existenței oricărei forme de organisme. Rezervorul „moare” treptat.

Nivelul actual de epurare a apelor uzate este de așa natură încât, chiar și în apele care au fost supuse epurării biologice, conținutul de nitrați și fosfați este suficient pentru eutrofizarea intensivă a corpurilor de apă.

Eutrofizarea este îmbogățirea unui rezervor cu substanțe nutritive, stimulând creșterea fitoplanctonului. Acest lucru face ca apa să devină tulbure, plantele bentonice mor, concentrația de oxigen dizolvat scade, iar peștii și crustaceele care trăiesc în adâncuri se sufocă.

Dezinfectia si dezinfectarea apelor de suprafata

Un alt bloc important al oricarei instalatii este blocul de dezinfectare si dezinfectare a apei. Dezinfecția înseamnă, de obicei, curățarea apei de suprafață de toate tipurile de microorganisme vii, inclusiv nu numai organisme potențial periculoase pentru sănătatea umană, cum ar fi bacteriile și virușii, ci și microalgele care pot dăuna echipamentelor, conductelor și altor obiecte care vin în contact cu apa contaminată. Și pentru a evita, de exemplu, pătrunderea unor substanțe nocive similare în sol, aceștia folosesc sisteme autonome de canalizare suburbană, informații despre care cu siguranță pot fi foarte utile. Astăzi, există mai multe metode de tratare a apelor uzate, fiecare dintre ele având atât avantajele, cât și dezavantajele sale, ne vom opri mai detaliat asupra unora;

Una dintre cele mai comune metode de purificare a apei de suprafață de microorganisme potențial periculoase este oxidarea acestora folosind anumiți reactivi. Cea mai ieftină metodă este clorurarea apei, deoarece acest reactiv este considerat cel mai ieftin. Un reactiv mai scump, dar mai fiabil și sigur este ozonul, care, după purificare, se descompune pur și simplu în compuși inofensivi precum aerul, apa sau dioxidul de carbon, spre deosebire de clorul, care rămâne în apă și poate dăuna atât organismului uman, cât și gospodăriei. sau tehnologie industrială.

O altă metodă de purificare a apei de suprafață de microorganisme este iradierea apei cu lumină ultravioletă, care este considerată una dintre cele mai eficiente și sigure metode de dezinfecție a apei. Când apa este iradiată, lumina ultravioletă pătrunde în nucleul celulelor vii, provocând leziuni ireversibile ADN-ului acestora din urmă, ceea ce face ca microorganismul să-și piardă capacitatea de a se reproduce. Purificarea prin iradiere ultravioletă este astăzi considerată una dintre cele mai ecologice tehnologii de dezinfecție a apei, ceea ce garantează calitate înaltă și rezultate bune.