Практическая работа «Оценка качества природных вод»

Цель работы: оценить качество воды водного объекта по разным показателям и сделать вывод о пригодности воды для одного из видов водопользования и состоянии водной экосистемы.

Для этого необходимо провести определение общесанитарного индекса качества воды (ИКВ), индекса загрязнения воды (ИЗВ) и оценить экологическое состояние водоема с помощью интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС). В конце практической работы необходимо сделать вывод о том, сходятся ли результаты оценок или нет? Почему? Каково экологическое состояние водного объекта и чем оно обусловлено?

Задание к практической работе (по вариантам):

Река Т. используется по многоцелевому назначению. На различных участках реки вода используется для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения. Загрязнение воды может быть от недостаточно очищенных сбросов сточных вод различных предприятий, а также от смыва с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты. Необходимо определить экологическое состояние и пригодность водоема для указанных видов водопользования, а также предложить способы снижения уровня загрязнения водного объекта (при необходимости).

Исходные данные приведены в таблицах 16-18. В таблице 16 даны значения показателей состава воды для определения величины ИКВ, в таблицах 17 и 18 приведены данные химического анализа воды по содержанию в ней токсичных металлов и справочные данные для определения величины ИЗВ.

Порядок выполнения расчетов: 1) рассчитать ИКВ (см. раздел

  • 4.1.2) ; 2) определить индекс загрязнения воды (ИЗВ) (см. раздел
  • 4.1.3) ; 3) определить ИИЭС (см. ниже).

Таблица 16

Данные для расчета общесанитарного индекса качества воды

d

л

w

ft

Показатели

Коли-индекс

Запах, баллы

БПК5, мг 02

рн

Растворенный кислород, мг/л

Цветность, град

Взве

шенные

веще

ства,

мг/л

Общая

минера

лизация,

мг/л

Хлориды, мг/л

Сульфаты, мг/л

1

900

2

12

10

3,5

25

35

3000

750

700

2

10

3

14

11

5,2

25

45

2300

800

800

3

10

4

4

12

7,1

25

55

2500

550

900

4

108

4

10

8

1,8

45

115

800

200

300

5

90

5

12

9

3,6

45

3

700

150

400

6

1

1,5

14

10

5,4

45

7

900

100

500

7

10

1

0,5

3

5,5

35

95

2100

350

1300

8

1

2

6

2

7,6

35

105

600

300

100

9

105

3

8

7

9,1

35

110

900

250

200

10

108

1,5

6

7

7,2

25

5

2100

600

400

Результаты химического анализа воды по содержанию в ней катионов токсичных металлов

Таблица 17

вар.

Концентрация С, мкг/дм3

А13+

As3+

Cu2+*

Fe3+

Hg2+*

Mn2+

Ni2+

Pb2+

Zn2+

1

0,02

0,10

0,2

0,1

0,001

0,05

0,33

0,02

0,5

2

0,01

0,02

0,1

0,2

0,001

0,07

0,08

0,05

7,0

3

0,002

0,01

0,5

0,1

0,003

0,03

0,37

0,03

2,0

4

0,15

0,03

2,0

0,1

0,001

0,05

0,35

0,05

0,2

5

0,03

0,02

1,0

0,2

0,001

0,07

0,16

0,70

0,1

Окончание таблицы 17

вар.

Концентрация С, мкг/дм3

А13+

As3+

Cu2+*

Fe3+

Hg2+

Mn2+

Ni2+

Pb2+

Zn2+

6

0,02

0,01

0,5

0,1

0,001

0,20

0,25

0,05

1,0

7

0,30

0,03

0,3

1,6

0,001

0,25

0,36

0,03

0,5

8

0,01

0,10

1,8

0,2

0,002

0,05

0,25

0,03

1,0

9

0,02

0,05

0,5

0,15

0,001

0,10

0,10

0,07

0,5

10

0,02

0,07

0,5

0,2

0,001

0,30

0,46

0,02

2,0

Примечание: *Концентрации меди и ртути приведены в мкг/л (или в мкг/дм3)

Таблица 18

Предельно допустимые концентрации и класс опасности катионов

металлов в воде

Показатель

Металлы

А13+

As3+

Cu2+

Fe2+ + Fe3+

Hg2+

Mn2+

Ni2+

Pb2+

Zn2+

ПДКр/х, мг/дм3

0,04

0,01

0,001

0,10

0,00001

0,01

0,01

0,06

0,01

Класс

опасности

2

1

3

3

1

3

3

2

3

Определение интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС)

В настоящее время отсутствует единая, достаточно полная и сбалансированная комплексная методика оценки качества водного объекта. Однако некоторые из них позволяют учесть большое количество аспектов экологического состояния водоемов. К таким показателям относится интегральный индекс экологического состояния (ИИЭС), вычисляемый по формуле (Шитиков и др., 2005):

где пь - количество показателей, используемых для расчета индекса; в данной работе используется четыре показателя, пь = 4; Ь. - баллы (от 1 до 4), присвоенные каждому показателю в соответствии с таблицей 16.

В таблице 19 приведены границы диапазонов для определения оценочных баллов по каждому отдельному показателю, в которые входят как значения ПДК и класса опасности вещества, так и комплексные показатели.

Классификация водных объектов на зоны экологического состояния по величине ИИЭС осуществляется по таблице 20.

Градации показателей для вычисления балльной оценки (Шитиков и др., 2005)

Таблица 19

Показатель

Балл (Ь)

1

2

3

4

1

ПДКв, мг/л

<0,01

0,01...0,1

0Д1...1

>1

2

Класс опасности в воде

1

2

3

4

3

ИКВ, баллы

<1,6

1,6...2,5

2,6...4

>4

4

ИЗБ, баллы

>4,0

2,1...4,0

1,0...2,0

<1

Таблица 20

Классификация водных объектов в зависимости от значения индекса ИИЭС (Шитиков и др., 2005)

Класс качества водного объекта

Уровни

нарушения

Экологическое

состояние

Диапазон

ИИЭС

I

Б

Экологическое бедствие

<1,69

II

К

Экологический кризис

1,70...2,39

III

Р

Напряженная экологическая ситуация

2,40...2,99

IV

Н

Относительное экологическое благополучие

>3,0

Граница между III и IV классами (табл. 18) соответствует допустимой экологической нагрузке (ДЭН)-, под которой понимают антропогенную нагрузку (складывающуюся из отдельных однородных или разнородных воздействий), которая не меняет качества окружающей природной среды или меняет ее в допустимых пределах, обеспечивая сохранение или повышение продуктивности сообщества (его структурно-функциональной целостности). Имеет характер перспективного норматива, который может быть достигнут к определенному сроку, т.е. через заранее обусловленное время перейти в категорию текущих нормативов.

Граница между II и III классами соответствует предельно допустимой экологической нагрузке (ПДЭН) - максимальной интенсивности комплексного и комбинированного воздействия всей совокупности антропогенных факторов на сообщество, не приводящей к выходу экосистемы за пределы экологического резерва. Имеет характер текущего норматива, допустимого для оценки воздействия на сообщество в данном регионе в течение заранее оговоренного времени. Соответствует напряженной экологической обстановке.

Граница между I и II классами соответствует критической экологической нагрузке, т.е. интенсивности антропогенных факторов в окружающей среде, вызывающих статистически достоверные изменения в показателях структурно-функциональной организации популяции или сообщества, выходящие за пределы адаптационных возможностей биосистемы, исторически сформировавшейся в конкретных изменяющихся условиях окружающей среды.

Катастрофической экологической обстановке (экологическому бедствию) соответствует антропогенная нагрузка, вызывающая устойчивое, необратимое отрицательное воздействие на природные популяции, сопровождающееся их гибелью (Шитиков и др., 2005).

Полученные данные (ИИЭС) являются основой для принятия решения в области природоохранной деятельности и выработки первоочередных мер по ликвидации экологического неблагополучия.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >