Для оценки качества воды в реках и водоёмах их разделяют по загрязнённости на несколько классов. Классы основаны на интервалах удельного комбинаторного индекса загрязнённости воды (УКИЗВ) в зависимости от количества критических показателей загрязнённости (КПЗ). Значение УКИЗВ определяется по частоте и кратности превышения ПДК по нескольким показателям и может варьировать в водах различной степени загрязнённости от 1 до 16 (для чистой воды 0). Большему значению индекса соответствует худшее качество воды.
Анализируемые показатели и значения ПДК
Анализируются не меньше 15 показателей:
| Показатель | Лимитирующий показатель вредности | ПДК мг/л | Обязательный |
|---|---|---|---|
| Растворенный в воде кислород | Общие требования | не менее 6 | Да |
| Биохимическое потребление кислорода - БПК5(О2) | Общие требования | 2 | Да |
| Аммоний-ион (NH4+) | Токсикологический | 0,5; N(NH4+) = 0,40 | Да |
| Нитрат-ионы (NO3) | Токсикологический | 40; N(NO3-)=9 | Да |
| Нитрит-ионы (NO2) | Токсикологический | 0,08; N(NO2-)=0,02 | Да |
| Нефть и Нефтепродукты | Рыбохозяйственный | 0,05 | Да |
| Фенолы | Рыбохозяйственный | 0,001 | Да |
| АСПАВ | Токсикологический | 0,1 | |
| Железо общее (Fe) | Токсикологический | 0,1 | Да |
| Медь (Cu2+) | Токсикологический | 0,001 | Да |
| Цинк (Zn2+) | Токсикологический | 0,01 | Да |
| Хром VI (Cr6+) | Токсикологический | 0,02 | |
| Хром III (Cr3+) | Санитарно-токсикологический | 0,07 | |
| Никель (Ni2+) | Токсикологический | 0,01 | Да |
| Кобальт (Co2+) | Токсикологический | 0,01 | |
| Марганец (Mn2+) | Токсикологический | 0,01 | Да |
| Свинец (Pb) | Токсикологический | 0,006 | |
| Мышьяк (As) | Санитарно-токсикологический | 0,01 | |
| Ртуть (Hg) | Токсикологический | 0,00001 | |
| Кадмий (Cd) | Токсикологический | 0,001 | |
| Алюминий (Al) | Токсикологический | 0,04 | |
| Олово (Sn) | Токсикологический | 0,112 | |
| Ванадий (V) | Токсикологический | 0,001 | |
| Молибден (Mo) | Токсикологический | 0,001 | |
| Бор (B) | Санитарно-токсикологический | 0,5 | |
| Фторид анион (F-) | Токсикологический | 0,75 | |
| Роданиды | Санитарно-токсикологический | 0,1 | |
| Цианид ион | Токсикологический | 0,05 | |
| Метилмеркаптан | Органолептический | 0,0002 | |
| Бензол | Токсикологический | 0,001 | |
| Фурфурол | Токсикологический | 0,01 | |
| Метанол | Санитарно-токсикологический | 0,1 | |
| Формальдегид | Рыбохозяйственный | 0,05 | |
| Полиакриламид | Токсикологический | 0,04 | |
| Капролактам | Токсикологический | 0,01 | |
| Лигносульфонаты | Токсикологический | 2 | |
| Лигнин сульфатный | Токсикологический | 2 | |
| Ксантогенат бутиловый | Органолептический | 0,001 | |
| Дитиофосфат крезиловый | Органолептический | 0,001 | |
| Анилин | Токсикологический | 0,0001 | |
| Химическое потребление кислорода - ХПК | Общие требования | 15 | Да |
| Сульфиды и сероводород | Санитарно-токсикологический | 0,005 | |
| ДДТ | Токсикологический | отсутствие (0,00001) | |
| ГХЦГ | Токсикологический | отсутствие (0,00001) | |
| ТЦА-трихлорацетат натрия | Токсикологический | 0,04 | |
| 2,4 Д-аммонийная соль, дикамин | Токсикологический | 0,1 | |
| Гексахлорбензол | Токсикологический | 0,001 | |
| Трифлуралин | Токсикологический | 0,0003 | |
| Атразин | Токсикологический | 0,005 | |
| Пропазин | Токсикологический | 0,002 | |
| Симазин | Токсикологический | 0,002 | |
| Диметоат | Токсикологический | 0,001 | |
| Паратион-метил | Токсикологический | отсутствие (0,00003) | |
| Водородный показатель, pH | Общие требования | 6,5 — 8,5 | |
| Взвешенные вещества | Общие требования | не более 0,75 мг/л сверх природного содержания | |
| Калий (K+) | Санитарно-токсикологический | 50 | |
| Кальций (Ca2+) | Санитарно-токсикологический | 180 | |
| Магний (Mg2+) | Санитарно-токсикологический | 40 | |
| Натрий (Na+) | Санитарно-токсикологический | 120 | |
| Сульфаты | Санитарно-токсикологический | 100 | Да |
| Хлориды (Cl-) | Санитарно-токсикологический | 300 | Да |
| Минерализация | Общие требования | 1000 | |
| Фосфаты (по Р) | Санитарно-токсикологический | 0,2 | |
| Фосфор элементарный | Санитарные | отсутствие (0,00001) |
Методика расчёта
Расчет значения комбинаторного индекса загрязнённости и относительная оценка качества воды проводятся в 2 этапа: сначала по каждому изучаемому ингредиенту и показателю загрязнённости воды, затем рассматривается одновременно весь комплекс загрязняющих веществ и выводится результирующая оценка. Значение обобщённого оценочного балла по каждому ингредиенту в отдельности может колебаться для различных вод от 1 до 16 (для чистой 0). Большему его значению соответствует более высокая степень загрязнённости воды.
Расчёт комбинаторного индекса загрязнённости по показателям
По каждому ингредиенту за расчетный период времени для выбранного объекта исследований рассчитываются характеристики:
Повторяемость случаев загрязнённости, т. е. частота обнаружения концентраций, превышающих ПДК. Оценочный бал рассчитывается как результат линейной интерполяции по следующим диапазонам:
| Повторяемость, % | Характеристика загрязнённости воды | Частный оценочный балл по повторяемости |
|---|---|---|
| [1[6]; 10) | Единичная | [1,2) |
| [10; 30) | Неустойчивая | [2,3) |
| [30; 50) | Устойчивая | [3,4) |
| [50; 100] | Характерная | 4 |
Среднее значение кратности превышения ПДК, рассчитывается только по результатам анализа проб, где такое превышение наблюдается. Результаты анализа проб, в которых концентрация загрязняющего вещества была ниже ПДК, в расчет не включают. Оценочный бал рассчитывается как результат линейной интерполяции по следующим диапазонам:
Для 1-2 класса опасности загрязняющего вещества:
| Кратность превышения ПДК |
Характеристика уровня загрязнённости |
Частный оценочный балл по кратности превышения |
|---|---|---|
| (1,2) | Низкий | [1,2) |
| [2,3) | Средний | [2,3) |
| [3,5) | Высокий | [3,4) |
| [5,?) | Экстремально высокий | 4 |
Для 3-4 класса опасности загрязняющего вещества кроме нефтепродуктов, фенолов, меди, железа общего:
| Кратность превышения ПДК |
Характеристика уровня загрязнённости |
Частный оценочный балл по кратности превышения |
|---|---|---|
| (1,2) | Низкий | [1,2) |
| [2,10) | Средний | [2,3) |
| [10,50) | Высокий | [3,4) |
| [50,?) | Экстремально высокий | 4 |
Для веществ 4 класса опасности: нефтепродукты, фенолы, медь, железо общее
| Кратность превышения ПДК |
Характеристика уровня загрязнённости |
Частный оценочный балл по кратности превышения |
|---|---|---|
| (1,2) | Низкий | [1,2) |
| [2,30) | Средний | [2,3) |
| [30,50) | Высокий | [3,4) |
| [50,?) | Экстремально высокий | 4 |
Обобщённый оценочный балл рассчитывается для показателя как произведение двух чисел: частного оценочного балла по повторяемости случаев загрязнённости и средней кратности превышения ПДК
Расчёт УКИЗВ
УКИЗВ рассчитывается как средний обобщённый оценочный балл по всем анализируемым показателям
Коэффициент запаса
Если обобщённый оценочный балл по конкретному показателю превышает 9, то такой показатель является критическим. При количестве критических показателей 6 и более вода без дальнейших расчётов относится к классу «экстремально грязная».
Коэффициент запаса k рассчитывается в зависимости от числа критических показателей загрязнённости (КПЗ) F:
k = 1 - 0,1 * F
Определение класса загрязнённости
В методике расчёта приведена таблица, где границы классов загрязнённости зависят от коэффициента запаса. Тот же результат можно получить, если не менять границы в таблице, а перед подстановкой разделить УКИЗВ на коэффициент запаса k
| Класс | Разряд | УКИЗВ /k | Название |
|---|---|---|---|
| 1 | < 1 | условно чистая | |
| 2 | 1-2 | слабо загрязнённая | |
| 3 | a | 2-3 | загрязнённая |
| б | 3-4 | очень загрязнённая | |
| 4 | а | 4-6 | грязная |
| б | 6-8 | грязная | |
| в | 8-10 | очень грязная | |
| г | 10-11 | очень грязная | |
| 5 | больше 11 | экстремально грязная |
См. также
Анализ воды