Proses yang menurunkan kualitas air permukaan. Hasil pemantauan kualitas air badan air permukaan. Objek dan metode penelitian

Air permukaan di darat adalah air yang mengalir (sungai) atau terkumpul di permukaan bumi (waduk). Ada laut, danau, sungai, rawa dan perairan lainnya. Air permukaan berada secara permanen atau sementara di badan air permukaan. Objek air permukaan adalah: laut, danau, sungai, rawa dan aliran air serta waduk lainnya. Ada perairan daratan yang asin dan tawar.

Pembentukan air permukaan merupakan proses yang kompleks. Aliran air yang jatuh dari langit berupa hujan atau salju merupakan air yang menguap dari laut dan samudera. Sifat medan yang dilaluinya di bawah pengaruh gravitasi (pada saat yang sama, air adalah perusak terkuat dari bagian kerak bumi yang terletak di atas permukaan laut) menentukan rute yang dilaluinya, berkumpul di sungai dan sungai, bergegas kembali ke laut. Dengan demikian, satu fase utama siklus hidrologi telah selesai.

Mengalir di atas permukaan, air menangkap dan membawa partikel mineral pasir dan tanah yang tidak larut, sebagian meninggalkannya di sepanjang jalan, sebagian lagi dibawa ke laut, dan sebagian zat larut di dalamnya.

Air permukaan, melewati medan yang tidak rata dan jatuh dari bebatuan, jenuh dengan oksigen dari udara; senyawanya dengan zat organik dan anorganik yang tersapu dari tanah suatu daerah tertentu dan sinar matahari mendukung berbagai bentuk kehidupan berupa alga, jamur, bakteri, krustasea kecil dan ikan.

Selain itu, dasar sungai banyak yang ditumbuhi pepohonan, pada daerah alirannya, jika tepian sungai ditutupi hutan. Daun-daun berguguran dan jarum-jarum pohon jatuh ke sungai, berperan besar dalam mengisi air dengan kandungan biologis. Begitu berada di dalam air, mereka larut di dalamnya. Bahan inilah yang selanjutnya menjadi penyebab utama kontaminasi resin penukar ion yang digunakan untuk penjernihan air.

Sifat fisik dan kimia kontaminan air permukaan berubah secara bertahap seiring berjalannya waktu. Bencana alam yang terjadi secara tiba-tiba dapat menyebabkan perubahan drastis pada komposisi sumber air permukaan dalam waktu singkat. Kimia air permukaan juga berubah tergantung musim, misalnya saat hujan lebat dan pencairan salju (masa banjir besar ketika permukaan sungai naik tajam). Hal ini dapat memberikan dampak yang menguntungkan atau merugikan terhadap karakteristik air, tergantung pada geokimia dan biologi daerah tersebut.

Kimia air permukaan juga berubah sepanjang tahun melalui beberapa siklus kekeringan dan hujan. Kekeringan yang berkepanjangan berdampak serius pada kekurangan air untuk keperluan industri. Di tempat-tempat di mana sungai mengalir ke laut, air asin mungkin saja masuk ke sungai selama periode kekeringan, sehingga menimbulkan masalah tambahan. Pengguna industri harus fokus pada variabilitas air permukaan, yang harus diperhitungkan ketika merancang fasilitas pengolahan dan mengembangkan program lainnya.

Kualitas air permukaan bergantung pada kombinasi faktor iklim dan geologi. Faktor iklim utama adalah jumlah dan frekuensi curah hujan, serta keadaan lingkungan di wilayah tersebut. Curah hujan membawa serta sejumlah partikel yang tidak larut, seperti debu, abu vulkanik, serbuk sari, bakteri, spora jamur, dan terkadang mikroorganisme yang lebih besar. Lautan merupakan sumber berbagai garam yang terlarut dalam air hujan. Ion klorida, sulfat, natrium, magnesium, kalsium dan kalium dapat ditemukan di dalamnya. Emisi industri ke atmosfer juga “memperkaya” palet kimia, terutama karena pelarut organik dan oksida nitrogen dan belerang, yang menyebabkan “hujan asam”. Bahan kimia yang digunakan dalam pertanian juga berkontribusi. Faktor geologi meliputi struktur dasar sungai. Jika salurannya dibentuk oleh batuan kapur, maka air sungai biasanya jernih dan keras. Jika saluran terbuat dari batuan kedap air, seperti granit, maka air akan lunak, namun keruh karena banyaknya partikel tersuspensi yang berasal dari organik dan anorganik. Secara umum, perairan permukaan dicirikan oleh kelembutan relatif, kandungan organik yang tinggi, dan adanya mikroorganisme.

Perairan permukaan meliputi sungai, kolam, rawa, dan gletser. Di aliran air alami (sungai, sungai) dan buatan (kanal), air bergerak sepanjang saluran searah dengan kemiringan umum permukaan. Aliran air bisa bersifat permanen atau sementara (mengering atau membeku).

Waduk adalah kumpulan air dalam cekungan alami (danau) atau buatan (waduk, kolam), yang alirannya tidak ada atau lambat. Hanya sebagian kecil hidrosfer yang terdapat di sungai, sekitar empat kali lebih sedikit dibandingkan di rawa, dan enam puluh kali lebih sedikit dibandingkan di danau.

Pentingnya sungai dalam siklus air jauh lebih besar daripada air yang dikandungnya, karena air di sungai rata-rata diperbarui setiap 19 hari.

Sebagai perbandingan, di rawa-rawa, pembaruan air sepenuhnya terjadi dalam 5 tahun, di danau – dalam 17 tahun.

Berkat aliran airnya, sungai-sungai menjadi lebih jenuh oksigen dan kualitas air di sini lebih baik. Di sepanjang tepi sungai itulah pemukiman manusia pertama kali muncul.

Sejak lama, sungai berfungsi sebagai jalur transportasi utama dan garis pertahanan, serta merupakan sumber air dan ikan. Sungai biasanya disebut aliran air alami dan konstan yang mengalir dalam suatu depresi (dasar) yang dikembangkan olehnya. Lembah sungai adalah cekungan memanjang di permukaan bumi, yang dibentuk oleh aliran air yang konstan. Semua lembah sungai memiliki lereng dan dasar yang datar. Aliran air senantiasa membawa banyak hasil erosi, yang mengendap di dasar lembah atau terbawa ke laut. Sedimen sungai disebut alluvium. Terutama banyak aluvium yang terakumulasi di dasar lembah di bagian hilir sungai, yang kemiringan permukaannya paling kecil. Saat salju mencair, sebagian dasar (dataran banjir) terisi air berlubang. Aliran sungai selalu cenderung memperdalam salurannya sampai tingkat tertentu. Tingkat ini disebut dasar erosi. Untuk sungai, dasar erosi adalah permukaan laut, danau, atau sungai lain tempat sungai tersebut mengalir. Sungai terus-menerus memperdalam salurannya dan tiba saatnya ketika air tinggi sungai tidak dapat lagi membanjiri dataran banjirnya. Sungai mulai mengembangkan dataran banjir baru di tingkat yang lebih rendah, dan dataran banjir lama berubah menjadi teras - sebuah anak tangga tinggi di dasar lembah sungai. Semakin tua dan besar sungai, semakin banyak teras yang bisa dihitung di lembahnya.

Pada hakikatnya sungai merupakan suatu bentukan (sistem) alam yang kompleks dan terdiri dari banyak unsur. Daerah tempat sistem sungai mengumpulkan air disebut daerah aliran sungai. Ada batas - daerah aliran sungai - antara daerah aliran sungai yang berdekatan.

Sungai Amazon mempunyai cekungan terbesar; juga merupakan sungai paling melimpah (aliran tahunan rata-rata adalah 220.000 meter kubik per detik).

Kepadatan jaringan sungai bergantung pada banyak faktor: pertama-tama, pada kadar air umum wilayah tersebut - semakin besar, semakin besar kepadatan sungai, seperti di tundra dan kawasan hutan; dari relief dan struktur geologi wilayah tersebut - di daerah sebaran batugamping yang larut dan retak (karst), jaringan sungainya jarang, dan sungai-sungainya biasanya dangkal dan mengering.

Semua sungai memiliki awal dan akhir. Awal mula sungai, tempat munculnya aliran air permanen, disebut sumber. Sumbernya mungkin berupa danau, rawa, mata air atau gletser.

Mulut - tempat mengalirnya sungai ke laut, danau atau sungai yang satu ke sungai yang lain. Sejumlah sungai besar di utara memiliki muara yang terlihat seperti teluk sempit berbentuk corong - disebut muara. Di muara, sedimen sungai terbawa ke laut oleh gelombang dan arus. Muara besar meliputi sungai seperti Kongo di Afrika, Sungai Thames dan Seine di Eropa, serta sungai Yenisei dan Ob di Rusia. Sebaliknya, di delta, sungai benar-benar mengembara, mengalir ke laut, di antara sedimennya sendiri, pecah menjadi banyak cabang dan saluran. Delta terbesar memiliki sungai - Amazon, Sungai Kuning, Lena, Mississippi, dll.

Medan secara langsung mempengaruhi kemiringan dasar sungai dan kecepatan aliran air. Perbedaan tinggi muka air suatu sungai pada dua titik yang letaknya agak jauh sepanjang alirannya disebut jatuhnya sungai. Kemiringan suatu sungai adalah perbandingan jatuhnya suatu sungai dengan panjangnya. Jatuhnya air dari tebing curam disebut air terjun.

Air terjun tertinggi di dunia adalah Angel (1054 m) di lembah Sungai Orinoco. Yang terluas (1800 m) adalah Victoria di sungai. Zambezi (tingginya 120 m). Sungai dataran rendah biasanya mengalir dengan tenang dan lancar, dengan sedikit jatuhan dan kemiringan yang kecil. Sungai besar memiliki lembah yang lebar dan nyaman untuk navigasi. Sungai pegunungan memiliki kemiringan yang besar sehingga arusnya deras dan lembah yang sempit, deras, dan dalam. Air di dasar sungai mengalir dengan kecepatan sangat tinggi, berbusa, dan membentuk pusaran air dan air terjun.

Sungai pegunungan biasanya tidak cocok untuk navigasi, tetapi sungai tersebut memiliki cadangan pembangkit listrik tenaga air yang besar dan nyaman untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air.

Bagi perekonomian nasional (navigasi, pembangunan pembangkit listrik tenaga air, penyediaan air untuk pemukiman, pengairan sawah), ciri-ciri sungai yang sangat penting adalah aliran air (jumlah air yang mengalir sepanjang saluran per satuan waktu) dan aliran tahunan ( aliran air di sungai per tahun).

Jumlah limpasan tahunan mencirikan kandungan air sungai dan bergantung pada iklim (rasio curah hujan dan penguapan di wilayah aliran sungai) dan topografi (daerah datar mengurangi limpasan, sebaliknya pegunungan meningkatkannya) .

Banyaknya material yang diangkut oleh air, terdiri dari zat kimia dan biologi yang terlarut dalam air dan partikel padat kecil - jumlah limpasan padat - bergantung pada kecepatan dan ketahanan batuan terhadap erosi. Kondisi iklim mempengaruhi nutrisi dan rezim sungai (glasial, salju, hujan dan tanah). Distribusi aliran intra-tahunan - rezim sungai - bergantung pada jenis nutrisi yang ada. Rezim sungai adalah kehidupan suatu aliran sungai selama beberapa waktu (hari, musim, dan tahun). Menurut rezimnya, sungai dibagi menjadi beberapa kelompok utama. Di sungai dengan banjir musim semi dan sebagian besar dialiri salju. Pencairan lapisan salju yang relatif cepat menyebabkan air naik dan meluap (banjir musim semi). Di musim panas, sungai-sungai beralih ke air tadah hujan dan, meskipun curah hujan turun dalam jumlah besar, karena meningkatnya penguapan, sungai-sungai ini menjadi dangkal. Sungai mengalami air rendah - saat permukaan air rendah yang stabil di dasar sungai. Di musim dingin, selama pembekuan (pembekuan dan pembentukan es yang tidak bergerak), sungai dialiri secara eksklusif oleh air tanah dan air rendah di musim dingin diamati. Rezim banjir merupakan ciri khas sungai dengan hujan dan aliran sungai yang bercampur. Banjir - kenaikan air sungai dalam jangka pendek (terkadang sangat signifikan) - tidak seperti banjir, dapat terjadi kapan saja sepanjang tahun dan paling sering dikaitkan dengan hujan lebat. Di musim dingin yang hangat, banjir dapat terjadi pada saat-saat seperti ini.

Mencairnya salju dan gletser di pegunungan yang terlambat menyebabkan banjir musim panas. Rezim ini merupakan ciri khas, misalnya, sungai-sungai yang berasal dari pegunungan Alpen. Sungai dengan iklim monsun dicirikan oleh kondisi banjir pada paruh kedua musim panas dan rendahnya air pada musim dingin. Karena lapisan salju yang tipis, banjir musim semi lemah atau tidak ada sama sekali. Musim hujan sering kali membawa hujan deras yang sangat deras, yang menyebabkan bencana banjir. Saat ini, wilayah yang luas dengan banyak desa terendam air. Bangunan hancur, tanaman, hewan dan bahkan manusia terbunuh. Sungai-sungai di Asia Timur dan Selatan sangat deras: Amur, Sungai Kuning, Yangtze, Gangga.

Danau berbeda tidak hanya dalam ukuran dan kedalamannya, tetapi juga dalam warna dan sifat air, komposisi dan jumlah organisme yang menghuninya. Jumlah danau (isi danau di wilayah tersebut) dipengaruhi oleh peningkatan kelembaban iklim dan topografi dengan banyak cekungan tertutup. Ukuran, kedalaman, dan bentuk danau sangat bergantung pada asal cekungannya. Terdapat cekungan asal tektonik, glasial, karst, termokarst, stanitsa, dan vulkanik. Ada juga danau yang dibendung (dibendung atau dibendung), yang terbentuk akibat pemblokiran dasar sungai dengan balok-balok batu saat terjadi tanah longsor di pegunungan.

Cekungan danau tektonik memiliki ukuran dan kedalaman yang besar, karena terbentuk di lokasi penurunan permukaan tanah, retakan dan patahan pada kerak bumi. Danau tektonik klasik adalah danau terbesar di dunia: Kaspia dan Baikal di Eurasia, danau Besar di Afrika dan Amerika Utara.

Cekungan danau glasial terbentuk selama aktivitas pembajakan gletser atau sebagai akibat dari erosi atau akumulasi air glasial di daerah akumulasi material glasial dan pembentukan bentang alam glasial. Ada banyak danau seperti itu di Finlandia, Polandia utara, Karelia, dll.

Cekungan danau karst terbentuk sebagai akibat dari keruntuhan, penurunan muka tanah dan erosi, terutama dari batuan yang mudah larut: batugamping, dolomit, gipsum, garam. Terdapat banyak danau termokarst di zona permafrost di tundra dan hutan-tundra. Di sini air melarutkan es bawah tanah.

Danau purba adalah sisa-sisa dasar sungai yang terbengkalai.

Cekungan danau vulkanik muncul di kawah gunung berapi atau di cekungan ladang lava. Ini adalah danau Kronotskoe dan Kuril, danau di Selandia Baru. Berdasarkan salinitas airnya, danau dibedakan menjadi segar dan asin. Berbeda dengan sungai, rezim danau bergantung pada apakah sungai yang mengalir darinya merupakan danau yang mengalir (Baikal) atau waduk tertutup (Kaspia).

Rawa adalah kawasan lahan dengan kelembaban tanah yang melimpah, tergenang atau mengalir rendah hampir sepanjang tahun, dengan karakteristik vegetasi (rawa), kekurangan oksigen dan pembentukan gambut yang konstan (lapisan gambut harus mencapai setidaknya 0,3 m, jika ada) lebih sedikit gambut, maka akan terjadi lahan basah. Gambut adalah sebutan untuk sisa-sisa tanaman yang setengah membusuk. Rawa tidak bisa disebut waduk, karena mengandung air dalam keadaan terikat. Namun rawa hanya mengandung 5-10% bahan kering (gambut), yaitu sisanya adalah air. Oleh karena itu, rawa merupakan akumulator air tawar yang penting. Genangan air disebabkan oleh keberadaan akuitard di dekatnya dan hal ini paling sering terjadi di daerah dengan lapisan es. Rawa yang paling umum terdapat di hutan Belahan Bumi Utara, serta di hutan-hutan di belahan bumi utara. di Brazil dan India. Karena banyaknya rawa dan hutan rawa, maka kawasan hutan di Siberia Barat disebut hutan rawa. Rawa terluas di dunia adalah rawa Vasyugan. Proses genangan air di kawasan ini terus berlanjut hingga saat ini. Kecepatan rata-rata penyebaran horizontal tepi rawa dan perambahannya terhadap hutan sekitarnya adalah 10-15 cm per tahun.

Cara pembentukan rawa berbeda-beda. Hal ini termasuk pertumbuhan berlebih, pembentukan waduk (danau) di lahan gambut dan genangan air di tempat munculnya mata air dan di mana air tanah dekat dengan tanah; serta akumulasi kelembaban di cekungan dan daerah datar di bawah hutan dan padang rumput (pembukaan hutan sering kali tergenang air.) Berdasarkan sumber makanannya, rawa dataran tinggi (yang diberi makan oleh perairan atmosfer), rawa dataran rendah (kelembaban tanah) dan rawa peralihan adalah terpandang. Jika diklasifikasikan menurut tingkat kekayaan substratnya, mereka menjadi oligotrofik (miskin), eutrofik (kaya), dan mesotrofik. Rawa dataran rendah terbentuk terutama di daerah relief terendah (di dataran banjir, cekungan danau purba).

Air tanah sangat termineralisasi dan, ketika memasuki rawa, memperkayanya. Oleh karena itu, di rawa-rawa dataran rendah, alang-alang, ekor kuda, alang-alang, lumut tumbuh dalam penutup yang rapat dan terus menerus, dan semak alder hitam sering ditemukan. Banyak burung biasanya berlindung di sini, dan kotorannya yang mengandung zat nitrogen juga memperkaya rawa.

Gambut dari rawa dataran rendah merupakan pupuk yang sangat baik.

Rawa yang ditinggikan paling sering terbentuk di daerah aliran sungai, dibasahi oleh perairan atmosfer, yang sangat miskin nutrisi, dan vegetasi di sini sangat berbeda. Ini sebagian besar adalah lumut dan pohon kerdil. Rawa gambut yang ditinggikan dengan vegetasi yang buruk mengandung sedikit abu, sehingga merupakan mineral yang mudah terbakar dan digunakan sebagai bahan bakar.

Rawa sangat penting dalam konservasi air. Dengan mengumpulkan cadangan air yang sangat besar, mereka mengatur tata air sungai dan menjaga stabilitas keseimbangan air di wilayah tersebut; memurnikan air yang melewatinya. Rawa adalah sumber dari banyak sungai. Vegetasi rawa tidak memiliki nilai gizi tertentu. Namun setelah dikuras, dimanfaatkan untuk tanaman pertanian atau kehutanan. Namun, pada saat yang sama, sungai-sungai kecil seringkali menjadi dangkal dan menghilang.

Pencemaran air permukaan

Kualitas air di sebagian besar badan air tidak memenuhi persyaratan peraturan. Pengamatan jangka panjang terhadap dinamika kualitas air permukaan menunjukkan kecenderungan peningkatan jumlah lokasi dengan tingkat pencemaran yang tinggi dan jumlah kasus kandungan polutan yang sangat tinggi di badan air. Kondisi sumber air dan sistem penyediaan air terpusat tidak dapat menjamin kualitas air minum yang dibutuhkan, dan di sejumlah wilayah (Ural Selatan, Kuzbass, beberapa wilayah Utara) kondisi ini telah mencapai tingkat yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Layanan pengawasan sanitasi dan epidemiologi terus-menerus mencatat tingginya polusi air permukaan. Sekitar 1/3 dari total massa polutan masuk ke sumber air dengan limpasan permukaan dan badai dari daerah yang sanitasinya belum berkembang, fasilitas pertanian dan lahan, yang mempengaruhi penurunan kualitas air minum secara musiman, selama banjir musim semi, yang diperingati setiap tahun di kota-kota besar, termasuk di Novosibirsk. Dalam hal ini, air mengalami hiperklorinasi, namun tidak aman bagi kesehatan masyarakat karena pembentukan senyawa organoklorin.

Salah satu pencemar utama perairan permukaan adalah minyak dan produk minyak bumi. Minyak dapat masuk ke dalam air akibat rembesan alami di daerah tempat terjadinya.

Namun sumber utama polusi berhubungan dengan aktivitas manusia: produksi minyak, transportasi, penyulingan dan penggunaan minyak sebagai bahan bakar dan bahan baku industri.

Di antara produk industri, zat sintetis beracun menempati tempat khusus karena dampak negatifnya terhadap lingkungan perairan dan organisme hidup.

Mereka semakin banyak digunakan dalam industri, transportasi, dan layanan rumah tangga. Konsentrasi senyawa ini dalam air limbah biasanya 5-15 mg/l dengan MPC -0,1 mg/l. Zat-zat ini dapat membentuk lapisan busa di waduk, yang terutama terlihat pada jeram, aliran sungai, dan pintu air.

Kemampuan berbusa pada zat ini sudah muncul pada konsentrasi 1-2 mg/l. Polutan yang paling umum di perairan permukaan adalah fenol, zat organik yang mudah teroksidasi, senyawa tembaga dan seng, dan di beberapa wilayah negara - nitrogen amonium dan nitrit, lignin, xantat, anilin, metil merkaptan, formaldehida, dll. polutan dimasukkan ke dalam air permukaan dengan air limbah dari perusahaan metalurgi besi dan non-besi, kimia dan petrokimia.

Industri minyak, gas, batu bara, kehutanan, pulp dan kertas, perusahaan pertanian dan kota, limpasan permukaan dari daerah yang berdekatan. Merkuri, timbal dan senyawanya menimbulkan sedikit bahaya bagi lingkungan perairan akibat logam. Produksi yang diperluas (tanpa fasilitas pengolahan) dan penggunaan pestisida di ladang menyebabkan pencemaran parah pada badan air dengan senyawa berbahaya.

Pencemaran lingkungan perairan terjadi akibat masuknya pestisida secara langsung pada saat pengolahan waduk untuk pengendalian hama, masuknya air yang mengalir dari permukaan lahan pertanian yang diolah ke dalam waduk, pada saat pembuangan limbah dari perusahaan manufaktur ke waduk, serta akibat kerugian selama pengangkutan, penyimpanan dan sebagian karena curah hujan atmosfer. Selain pestisida, limpasan pertanian juga mengandung sejumlah besar residu pupuk (nitrogen, fosfor, kalium) yang diaplikasikan ke ladang.

Selain itu, sejumlah besar senyawa nitrogen dan fosfor organik berasal dari peternakan dan limbah. Peningkatan konsentrasi unsur hara dalam tanah menyebabkan terganggunya keseimbangan hayati di reservoir. Awalnya, jumlah alga mikroskopis di reservoir tersebut meningkat tajam. Ketika pasokan makanan meningkat, jumlah krustasea, ikan, dan organisme akuatik lainnya meningkat. Kemudian sejumlah besar organisme mati. Hal ini menyebabkan konsumsi semua cadangan oksigen yang terkandung di dalam air dan akumulasi hidrogen sulfida. Situasi di reservoir berubah sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk keberadaan organisme apa pun. Waduk tersebut perlahan-lahan “sekarat”.

Tingkat pengolahan air limbah saat ini sedemikian rupa sehingga bahkan di perairan yang telah mengalami pengolahan biologis, kandungan nitrat dan fosfat cukup untuk eutrofikasi intensif pada badan air.

Eutrofikasi adalah pengayaan reservoir dengan nutrisi, merangsang pertumbuhan fitoplankton. Hal ini menyebabkan air menjadi keruh, tumbuhan bawah mati, konsentrasi oksigen terlarut menurun, dan ikan serta kerang yang hidup di kedalaman mati lemas.

Desinfeksi dan desinfeksi air permukaan

Blok penting lainnya dari setiap instalasi adalah blok desinfeksi dan desinfeksi air. Disinfeksi biasanya berarti membersihkan air permukaan dari semua jenis mikroorganisme hidup, termasuk tidak hanya organisme yang berpotensi membahayakan kesehatan manusia seperti bakteri dan virus, tetapi juga mikroalga yang dapat membahayakan peralatan, saluran pipa, dan benda lain yang bersentuhan dengan air yang terkontaminasi. Dan untuk, misalnya, menghindari masuknya zat berbahaya serupa ke dalam tanah, mereka menggunakan sistem pembuangan limbah pinggiran kota yang otonom, informasi tentangnya tentunya bisa sangat berguna. Saat ini terdapat beberapa metode pengolahan air limbah yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, kita akan membahas beberapa di antaranya secara lebih rinci.

Salah satu metode paling umum untuk memurnikan air permukaan dari mikroorganisme yang berpotensi berbahaya adalah oksidasi menggunakan reagen tertentu. Metode termurah adalah klorinasi air, karena reagen ini dianggap paling murah. Reagen yang lebih mahal, tetapi lebih andal dan aman adalah ozon, yang, setelah dimurnikan, terurai menjadi senyawa yang tidak berbahaya seperti udara, air, atau karbon dioksida, tidak seperti klorin, yang tertinggal di dalam air dan dapat membahayakan tubuh manusia dan rumah tangga. atau air industri teknologi.

Metode lain untuk memurnikan air permukaan dari mikroorganisme adalah penyinaran air dengan sinar ultraviolet, yang dianggap sebagai salah satu metode desinfeksi air yang paling efektif dan aman. Ketika air disinari, sinar ultraviolet menembus inti sel hidup, menyebabkan kerusakan permanen pada DNA sel hidup, yang menyebabkan mikroorganisme kehilangan kemampuannya untuk bereproduksi. Pemurnian menggunakan iradiasi ultraviolet saat ini dianggap sebagai salah satu teknologi desinfeksi air yang paling ramah lingkungan, yang menjamin kualitas tinggi dan hasil yang baik.

Pekerjaan tersebut mencerminkan hasil utama penilaian kualitas air waduk Volga Atas untuk periode 2011-2014. Analisis data hidrokimia perairan waduk telah dilakukan. Polutan prioritas telah diidentifikasi, yang meliputi mangan, besi total, warna, ion amonium, dan produk minyak bumi. Hasil perhitungan indikator integral kualitas air disajikan: indeks WPI (Indeks Pencemaran Air), WCI (Indeks Sanitasi Umum Kualitas Air) dan UKIPV (Indeks Kombinatorial Khusus Pencemaran Air). Penilaian kualitas air Waduk Volga Atas telah dilakukan. Secara umum kualitas air waduk Volga Atas menurut nilai indeks hidrokimia integral dinilai sebagai air “kotor” (menurut nilai indeks WPI), air tercemar sedang (menurut nilai indeks WCI) , dan air sangat tercemar (menurut nilai indeks UKIW).

kualitas air

Waduk Verkhnevolzhskoe

indeks kualitas integral

1. Waduk Volga Atas // Ensiklopedia Besar Soviet. – M.: Ensiklopedia Soviet, 1969–1978. URL: www./enc-dic.com/enc_sovet/Verhnevolzhskoe_ vodohranilische-3512.html (tanggal akses: 17.07.15).

2. Indikator hidrokimia keadaan lingkungan: bahan referensi / ed. TELEVISI. Guseva. – M.: Forum: INFRA-M, 2007. – 192 hal.

3. Lazareva G.A., Klenova A.V. Penilaian keadaan ekologi waduk Volga Atas berdasarkan indikator hidrokimia // Kumpulan prosiding konferensi ilmiah internasional VII ilmuwan muda dan siswa berbakat “Sumber daya air, ekologi dan keamanan hidrologi” (Moskow, IVP RAS, Akademi Ilmu Pengetahuan Alam Rusia Sains, 11-13 Desember 2013). – M., 2014. – Hal.173-176.

4. RD 52.24.643-2002 Metode penilaian komprehensif tingkat pencemaran air permukaan berdasarkan indikator hidrokimia - Roshydromet, 2002. - 21 hal.

5. Shitikov V.K., Rosenberg G.S., Zinchenko T.D. Hidroekologi kuantitatif: metode identifikasi sistem. – Togliatti: IEVB RAS, 2003. – 463 hal.

Kualitas air di badan air terbentuk di bawah pengaruh faktor alam dan antropogenik. Akibat aktivitas manusia, banyak polutan dengan tingkat toksisitas yang berbeda-beda dapat masuk ke badan air. Badan air tercemar oleh limpasan dari perusahaan pertanian dan industri serta air limbah dari daerah berpenduduk. Dalam kondisi modern, masalah penyediaan air bersih bagi masyarakat menjadi semakin mendesak, dan mempelajari kondisi badan air merupakan salah satu tugas terpenting.

Tujuan dari pekerjaan ini adalah penilaian kualitas air Waduk Volga Atas dengan menggunakan indikator kualitas integral.

Objek dan metode penelitian

Waduk Volga Atas dibuat pada tahun 1843 (direkonstruksi pada tahun 1944-47) dan terdiri dari danau Sterzh, Vselug, Peno, dan Volgo yang saling berhubungan. Waduk ini terletak di barat laut wilayah Tver di wilayah distrik Ostashkovsky, Selizharovsky, dan Penovsky. Luas permukaan waduk 183 km2, volume - 0,52 km3, panjang - 85 km, lebar maksimum 6 km. Panjang garis pantainya adalah 225 km. Pada muka air tinggi, mendekati muka air normal (206,5 m), waduk merupakan waduk tunggal, dan pada saat air rendah, dengan penurunan muka air yang kuat, waduk tersebut terbagi menjadi danau-danau yang tidak terhubung satu sama lain. Sumber daya air di Waduk Volga Atas digunakan selama periode air rendah musim panas untuk mengatur ketinggian air di hulu Volga, serta untuk keperluan industri, kebutuhan kota, pertanian, dan peternakan. Waduk ini sangat penting untuk rekreasi, pariwisata, dan memancing.

Selama penelitian, 3 bagian Waduk Volga Atas dipelajari (bagian Danau Volgo, desa Peno; bagian Danau Volgo, desa Devichye; bagian Verkhnevolzhsky Beishlot) (Gbr. 1) menurut indikator hidrokimia untuk periode 2011 hingga tahun 2014.

Gambar 1. Peta stasiun pengambilan sampel Waduk Volga Atas: 1 - bagian danau. Volgo, desa Peno, 2 - bagian danau. Volgo, desa Devichye, 3 - beishlot Verkhnevolzhsky

Pekerjaan ini menggunakan data yang disediakan oleh Dubna Ecoanalytical Laboratory (DEAL) dari Lembaga Negara Federal "Tsentrregionvodkhoz" untuk indikator hidrokimia seperti: indeks hidrogen, warna, ion amonium, ion nitrat, ion nitrit, ion fosfat, total besi, ion klorida, ion sulfat, mangan, magnesium, kebutuhan oksigen biokimia, tembaga, seng, timbal, produk minyak bumi, oksigen terlarut, nikel.

Hasil penelitian

Analisis data hidrokimia menunjukkan bahwa semua bagian reservoir Volga Atas yang diteliti dicirikan oleh kandungan ion mangan, besi total, dan amonium yang tinggi di dalam air, yang konsentrasinya selalu melebihi MAC; pada periode tertentu, MAC berlebih untuk minyak bumi produk dicatat. Konsentrasi zat-zat ini sedikit berubah selama periode penelitian.

Menilai kualitas air waduk Volga Atas tahun 2011-2014. indikator integral kualitas air dihitung: indeks WPI (Indeks Pencemaran Air), WQI (Indeks Sanitasi Umum Kualitas Air) dan UKIW (Indeks Kombinatorial Khusus Pencemaran Air). Hasil yang diperoleh disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1

Nilai indeks WPI, IKV, UKIVZ, kelas kualitas air, kondisi kualitatif dan ekologis air di bagian Waduk Volga Atas

Lanjutan Tabel 1

Indeks pencemaran air hidrokimia (WPI) digunakan sebagai indikator utama kualitas air yang komprehensif hingga tahun 2002. Klasifikasi kualitas air menurut nilai WPI memungkinkan untuk membagi air permukaan menjadi 7 kelas tergantung pada tingkat pencemarannya. Penghitungan WPI dilakukan dengan menggunakan enam bahan, yaitu bahan wajib yaitu oksigen terlarut dan BOD5, serta 4 bahan yang mempunyai konsentrasi relatif tertinggi (Ci/MPCi). Kerugian utama dari metode penilaian kualitas air ini adalah hanya sejumlah kecil polutan yang diperhitungkan.

Nilai maksimum indeks WPI di semua bagian diamati pada periode musim dingin-musim semi, dan nilai minimum - pada musim gugur. Berdasarkan nilai indeks WPI tahun 2011-2013, di seluruh wilayah kualitas air dinilai “kotor” (kelas kualitas air - 5). Pada tahun 2014, di lokasi Verkhnevolzhsky Beishlot (No. 3) terjadi penurunan kualitas air hingga kualitas kelas 6 - “sangat kotor”, saat berada di lokasi danau. Desa Volgo Peno (No. 1) dan danau. Kualitas air di desa Volgo Devichye (No. 2) tidak berubah (Gbr. 2).

Gambar 2. Perubahan nilai indeks WPI pada lokasi waduk tahun 2011-2014.

Untuk menentukan indeks kualitas air sanitasi umum (WQI), dilakukan penilaian poin (dari 1 hingga 5 poin). Poin diberikan untuk setiap indikator yang digunakan untuk perhitungan, bobot indikator juga diperhitungkan, setelah itu nilai ICI ditentukan.

Secara umum, menurut nilai indeks WCI selama periode yang ditinjau (2011-2014), di semua wilayah perairan hampir sepanjang periode penelitian, dengan beberapa pengecualian, dikategorikan sebagai “cemar sedang”. (kualitas air kelas 3) (Gbr. 3).

Gambar 3. Perubahan nilai indeks WCI pada lokasi waduk tahun 2011-2014.

Indeks kombinatorial spesifik pencemaran air (SCIPI) saat ini menjadi prioritas dalam menilai kualitas air. Klasifikasi kualitas air menurut nilai SCWI memungkinkan untuk membagi air permukaan menjadi 5 kelas tergantung pada tingkat pencemarannya. Berbeda dengan WPI, dengan pendekatan perhitungan ini, tidak hanya kelipatan pelampauan MPC yang ditentukan, tetapi juga keterulangan kasus pelampauan nilai standar yang ditentukan. Data penghitungan indeks UKIW memungkinkan untuk mencerminkan kualitas air permukaan secara lebih akurat.

Berdasarkan nilai indeks UKIZV, perairan Waduk Volga Atas selama periode pengamatan (2011-2014) di semua bagian dinilai “sangat tercemar” (kelas 3, kategori “B”), kecuali wilayah tersebut. bagian di bagian danau. Desa Volgo Peno pada tahun 2014, dimana tingkat pencemaran air dikategorikan sebagai “tercemar” (kelas 3, kategori “A”) (Gbr. 4).

Gambar 4. Perubahan nilai indeks UKIZV di lokasi waduk tahun 2011-2014.

Peningkatan nilai indeks UKIVZ terjadi pada lokasi-lokasi yang terletak di bagian hilir waduk, dan meskipun tidak melampaui nilai satu kelas dan kategori kualitas, hal ini menunjukkan sedikit penurunan kualitas air. Di lokasi di wilayah desa Devechye dan beishlot Verkhnevolzhsky, nilai indeks pada tahun 2013 sedikit lebih tinggi dibandingkan tahun-tahun lain pada periode penelitian.

kesimpulan

Jadi, sebagai hasil dari pekerjaan yang dilakukan, polutan prioritas dan indikator perairan reservoir Volga Atas diidentifikasi, yang meliputi mangan, besi total, pewarna, ion amonium, dan produk minyak bumi. Kualitas air Waduk Volga Atas dinilai “kotor” (kelas 5) menurut indeks WPI, “cemar sedang” (kelas 3) menurut indeks WPI, dan air “sangat tercemar” (kelas 3, kategori) menurut indeks UKIW. "B") Penggunaan indeks UKIW memberikan informasi yang lebih akurat mengenai kelas kondisi air permukaan, karena saat menghitungnya, semua indikator hidrokimia yang ditentukan dalam sampel digunakan.

Peninjau:

Zhmylev P.Yu., Doktor Ilmu Biologi, Guru Besar Departemen Ekologi dan Ilmu Kebumian, Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Teknik, Lembaga Pendidikan Tinggi Anggaran Negara “Dubna State University”, Dubna.

Sudnitsin I.I., Doktor Ilmu Biologi, Guru Besar Departemen Ekologi dan Ilmu Kebumian, Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Teknik, Lembaga Pendidikan Tinggi Anggaran Negara “Dubna State University”, Dubna.

Tautan bibliografi

Konsep kualitas air mencakup seperangkat indikator komposisi dan sifat air yang menentukan kesesuaiannya untuk jenis penggunaan dan konsumsi air tertentu. Persyaratan kualitas air diatur oleh “Aturan untuk perlindungan air permukaan dari pencemaran air limbah” (1974), “Aturan dan norma sanitasi untuk perlindungan air permukaan dari pencemaran” (1988), serta standar yang ada.[. ..]

Menurut sifat penggunaan air dan standar kualitas air, waduk dibagi menjadi dua kategori: 1 - keperluan minum dan budaya dan rumah tangga; 2 - untuk tujuan memancing. Pada badan air jenis pertama, komposisi dan sifat air harus memenuhi standar pada lokasi yang terletak pada jarak 1 km di hulu aliran air dan dalam radius 1 km dari titik penggunaan air terdekat. Di waduk domestik, indikator kualitas air tidak boleh melebihi standar yang ditetapkan di titik pembuangan air limbah jika ada arus, dan jika tidak ada - tidak lebih dari 500 m dari titik pembuangan.[...]

Kualitas air dinilai berdasarkan parameter berikut: kandungan zat tersuspensi dan terapung, bau, rasa, warna, suhu air, nilai pH, keberadaan oksigen dan bahan organik, konsentrasi pengotor berbahaya dan beracun (Tabel 2.2 -2.4).[ ...]

Zat berbahaya dan beracun, tergantung pada komposisi dan sifat kerjanya, distandarisasi menurut indikator bahaya pembatas (LHI), yang dipahami sebagai dampak negatif terbesar yang ditimbulkan oleh zat tersebut. Saat menilai kualitas air di waduk untuk keperluan minum dan budaya, tiga jenis LPW digunakan: sanitasi-toksikologi, sanitasi umum dan organoleptik; di reservoir perikanan, LPW toksikologi dan perikanan ditambahkan ke ketiga di atas. [...]

Penilaian kualitas air yang disajikan di atas didasarkan pada perbandingan nilai aktual masing-masing indikator dengan nilai standar dan mengacu pada indikator tunggal. Karena kompleksitas dan keragaman komposisi kimia perairan alami, serta meningkatnya jumlah polutan, penilaian tersebut tidak memberikan gambaran yang jelas tentang total pencemaran badan air dan tidak memungkinkan kita untuk secara jelas menunjukkan tingkat pencemaran air. kualitas dengan berbagai jenis polusi. Untuk menghilangkan kelemahan ini, metode telah dikembangkan untuk penilaian komprehensif pencemaran air permukaan, yang pada dasarnya dibagi menjadi dua kelompok.[...]

Yang pertama mencakup metode yang memungkinkan penilaian kualitas air berdasarkan kombinasi indikator hidrokimia, hidrofisika, hidrobiologi, dan mikrobiologi (Tabel 2.4). Kualitas air dibagi menjadi beberapa kelas dengan tingkat pencemaran yang berbeda-beda. Namun, keadaan air yang sama menurut indikator yang berbeda dapat ditetapkan ke kelas kualitas yang berbeda, yang merupakan kelemahan dari metode ini.[...]

Kelompok kedua terdiri dari metode yang didasarkan pada penggunaan karakteristik numerik umum kualitas air, yang ditentukan oleh sejumlah indikator dasar dan jenis penggunaan air. Ciri-ciri tersebut adalah indeks kualitas air dan koefisien pencemaran.[...]

Dalam praktik hidrokimia, digunakan metode penilaian kualitas air yang dikembangkan di Institut Hidrokimia. Metode ini memungkinkan penilaian kualitas air yang jelas berdasarkan kombinasi tingkat pencemaran air berdasarkan totalitas polutan yang terkandung di dalamnya dan frekuensi pendeteksiannya.[...]

Berdasarkan nilai indeks pencemaran kombinatorial, ditetapkan kelas pencemaran air (Tabel 2.5).[...]

Untuk penilaian badan air yang komprehensif, dengan mempertimbangkan pencemaran air dan sedimen dasar, digunakan metodologi yang dikembangkan di IMGRE (Tabel 2.6).

10. Novikov Yu.V., Plitman S.I., Lastochkina K.S. dan lain-lain Penilaian kualitas air menggunakan indikator yang kompleks // Higiene dan Sanitasi. 1987. Nomor 10. Hal. 7-11.

11. Panduan metode analisis hidrobiologi air permukaan dan sedimen dasar / Ed. V.A. Abakumov. L.: Gidrometeoizdat, 1983.239 hal.

12. Shlychkov A.P., Zhdanova G.N., Yakovleva O.G. Menggunakan koefisien limpasan polutan untuk menilai keadaan sungai // Pemantauan. 1996. Nomor 2.

Diterima oleh redaksi pada 05/03/05.

Survei metode estimasi kualitas air permukaan yang kompleks

Hasil survei metode estimasi kualitas air permukaan yang kompleks. Kemungkinan menggunakan beberapa di antaranya untuk menilai kualitas perairan Udmurtiya sedang dipertimbangkan.

Gagarina Olga Vyacheslavovna Universitas Negeri Udmurt 426034, Rusia, Izhevsk, st. Universitetskaya, 1 (gedung 4)

Email: ogagarina@udm. ru

sumber pasokan air minum, yang bercirikan aliran rendah dan mengalami proses eutrofikasi, memerlukan penilaian kualitas air yang menggabungkan indikator hidrokimia, bakteriologis, dan hidrobiologis. Dalam hal ini, kami memberikan preferensi pada metode kelompok pertama.

Penilaian kualitas air permukaan antara lain juga bergantung pada tujuan penelitian. Jika kita ingin mendapatkan gambaran perkiraan pencemaran kimiawi perairan alami, maka penilaian kualitas air menggunakan WPI saja sudah cukup. Jika tujuan kita adalah untuk mengkarakterisasi badan air sebagai suatu ekosistem, maka karakteristik hidrokimia saja tidak cukup; indikator hidrobiologi perlu diperkenalkan.

Sebagai kesimpulan, perlu dicatat bahwa penggunaan penilaian komprehensif kualitas air yang dipilih dalam setiap kasus memerlukan penelitian tambahan untuk lebih mengembangkan sistem praktis dan universal untuk menilai kualitas air alami.

BIBLIOGRAFI

1. Belogurov V.P., Lozansky V.R., Pesina S.A. Penerapan indikator umum untuk menilai pencemaran badan air // Penilaian komprehensif terhadap kualitas air permukaan. L., 1984.hlm.33-43.

2. Bylinkina A.A., Drachev S.M., Itskova A.I. Tentang teknik penggambaran data analitik secara grafis tentang keadaan reservoir // Bahan Hidrokimia ke-16. pertemuan Novocherkassk, 1962. hal.8 - 15.

3. Pedoman sementara untuk penilaian menyeluruh terhadap kualitas air permukaan dan air laut. Disetujui Komite Negara untuk Hidrometeorologi Uni Soviet 22-09-1986

4. Nomor 250-1163. M., 1986. 5 hal.

5. Gurariy V.I., Shain A.S. Penilaian komprehensif terhadap kualitas air // Masalah perlindungan air. Kharkov, 1975. Edisi 6. hal.143-150.

6.Drachev S.M. Memerangi pencemaran sungai, danau, dan waduk dengan air limbah industri dan domestik. M.; L.: Nauka, 1964.274 hal.

7. Emelyanova V.P., Danilova G.N., Kolesnikova T.Kh. Penilaian kualitas air permukaan tanah berdasarkan indikator hidrokimia //Bahan hidrokimia. L.: Gidrometeoizdat, 1983.T.88. hal.119-129.

8. Zhukinsky V.N., Oksiyuk O.P., Oleinik G.N., Kosheleva S.I. Kriteria penilaian komprehensif kualitas air tawar permukaan // Pemurnian mandiri dan bioindikasi air tercemar. M.: Nauka, 1980. hlm.57 - 63.

9. Landasan metodologi penilaian pengaruh antropogenik terhadap kualitas air permukaan / Ed. A.V. Karausheva. L.: Gidrometeoizdat, 1981.175 hal.

Bergantung pada nilai perkiraan kompleks W, penulis mengusulkan 4 tingkat pencemaran badan air (lihat Tabel 4).

Tabel 4

Derajat pencemaran badan air, tergantung pada nilai indikator kompleks W, dihitung berdasarkan batas tanda bahaya

Tingkat polusi Kriteria polusi berdasarkan nilai penilaian yang kompleks

Organoleptik W) Rezim sanitasi TO Sanitasi-toksikologi ^st) Epidemiologis TO

Sah 1 1 1 1

Sedang 1,0 - 1,5 1,0 - 3,0 1,0 - 3,0 1,0 - 10,0

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

Sangat tinggi > 2,0 > 6,0 > 10,0 > 100,0

Keuntungan dari teknik ini tidak hanya penghitungan indikator hidrokimia kualitas air yang lebih lengkap, tetapi juga fakta bahwa, tidak seperti indikator WPI dan CIZ yang disebutkan di atas, dalam hal ini indikator bakteriologis juga diperhitungkan. Hal ini sangat penting terutama untuk waduk untuk keperluan rumah tangga, minum dan rekreasi. Namun, ketika menilai kualitas air dengan menggunakan metode ini, ada dua hal yang menarik perhatian: pertama, tidak ada definisi yang jelas tentang indikator prioritas pencemaran mikroba. Kemungkinan besar, untuk waduk yang merupakan sumber pasokan air minum, seperti Kolam Izhevsk, dapat diusulkan hal-hal berikut: jumlah bakteri koliform termotoleran, jumlah kolifag, adanya patogen infeksi usus. Masing-masing indikator ini secara terpisah dapat bertindak sebagai kriteria epidemiologi. Kedua, penulis hanya menawarkan 4 gradasi tingkat pencemaran, yang tidak selalu cukup ketika bekerja dengan badan air (atau wilayahnya) dengan tingkat beban antropogenik yang berbeda.

Sebagai kesimpulan, saya ingin menekankan bahwa ketika mengembangkan indikator kualitas air yang komprehensif, seseorang harus berangkat dari karakteristik rezim hidrologi, kondisi iklim dan tanah daerah tangkapan air, serta jenis penggunaan air. Jadi, untuk waduk Izhevsk, yaitu

kelas kualitas air. Dengan demikian, situasi yang tidak dapat dipahami muncul - apakah kita memasukkan ke dalam perhitungan semua indikator hidrokimia yang pengujian airnya ada, atau hanya 5-6 yang terutama “sakit” untuk reservoir tertentu.

Pengalaman praktis menunjukkan bahwa faktor subjektif seperti jumlah bahan yang digunakan untuk menilai kualitas air dapat mempengaruhi hasil. Untuk badan air yang mengalami pengaruh antropogenik yang signifikan, dengan memasukkan lebih banyak bahan ke dalam penghitungan CIZ, kelas kualitas air akan memburuk.

Menurut pendapat kami, pendekatan yang lebih tepat dalam menilai kualitas air, sehingga menghindari subjektivitas, adalah dengan metode yang perhitungannya melibatkan indikator wajib, dikelompokkan ke dalam kelompok sesuai dengan indikator batas bahaya (LHI). Salah satunya adalah metode penilaian kualitas air oleh Yu.V. Novikov dan rekan penulisnya, yang mengusulkan untuk menghitung penilaian komprehensif tingkat polusi untuk setiap tanda bahaya yang membatasi. Dalam hal ini, empat kriteria bahaya digunakan, yang masing-masing kriteria tersebut membentuk kelompok zat tertentu dan indikator kualitas air tertentu:

Kriteria rezim sanitasi (Wc), ketika oksigen terlarut, BOD5, COD dan kontaminan spesifik diperhitungkan, distandarisasi berdasarkan pengaruhnya terhadap rezim sanitasi;

Kriteria sifat organoleptik (^f), yang memperhitungkan bau, zat tersuspensi, COD dan kontaminan spesifik, distandarisasi menurut tanda organoleptik bahaya;

Kriteria bahaya polusi sanitasi-toksikologi (Wcm): memperhitungkan COD dan polusi spesifik, yang distandarisasi berdasarkan sanitasi-toksikologi;

Kriteria epidemiologi (W,), dengan mempertimbangkan bahaya kontaminasi mikroba.

Indikator yang sama dapat dimasukkan ke dalam beberapa kelompok sekaligus. Penilaian kompleks dihitung secara terpisah untuk setiap karakteristik bahaya pembatas (HLC) Wc, W,/,. Wcm dan W, sesuai rumus

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

dimana W adalah penilaian komprehensif terhadap tingkat pencemaran air untuk LPV tertentu, i adalah jumlah indikator yang digunakan dalam perhitungan; N adalah nilai normatif dari satu indikator (paling sering N = MPCg). Jika 6 saya< 1, то есть концентрация менее нормативной, то принимается 6 i = 1.

Tabel 3

Klasifikasi kualitas air sungai menurut nilai indeks pencemaran kombinatorial

Kelas mutu Peringkat kelas mutu Karakteristik keadaan pencemaran Nilai indeks pencemaran kombinatorial (CPI)

tanpa memperhitungkan jumlah indikator pencemaran pembatas (LPI) dengan memperhitungkan jumlah indikator pencemaran pembatas

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)

Saya sedikit tercemar

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

III kotor (2p; 4p] (1,Bn; 3.6n] (1.6n; 3.2n (1.4n; 2,Bn] (1.2n; 2.4n] (1.0n; 1.5n ]

III a kotor (2p; 3p] (1,Bn; 2.7n] (1.6n; 2.4n] (1.4n; 2.1n] (1.2n; 1,Bn] (1.0n; 1 ,5n]

III b kotor (3p; 4p] (2.7n; 3.6n] (2.4n; 3.2n] (2.1n; 2,Bn] (1,Bn; 2.4n] (1.5n; 2 ,0n]

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

IV a sangat kotor (4p; 6p] (3.6n; 5.4n] (3.2n; 4,Bn] (2,Bn; 4.2n] (2.4n; 3.6n] (2.0n; 3.0n]

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

IV dalam sangat kotor (8p; 10p] (7.2n; 9.0n] (6.4n; B,0n] (5.6n; 7.0n] (4.8n; 6.0n] (4.0n; 5.0n]

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

Selanjutnya, skor penilaian umum dari semua polutan yang ditentukan di lokasi dirangkum. Karena ini memperhitungkan berbagai kombinasi konsentrasi polutan dalam kondisi kehadiran simultan mereka, VP Emelyanova dan rekan penulis menyebut indikator kompleks ini sebagai indeks polusi kombinatorial.

Berdasarkan nilai indeks pencemaran kombinatorial dan jumlah bahan kualitas air yang diperhitungkan dalam penilaian, air dimasukkan ke dalam satu atau beberapa kelas kualitas. Ada empat kelas kualitas air: tercemar ringan, tercemar, kotor, sangat kotor. Karena kelas kualitas air ketiga dan keempat dicirikan oleh rentang fluktuasi nilai IPC yang lebih luas daripada kelas pertama dan kedua, dan pencemaran air yang berbeda secara signifikan dinilai secara merata, termasuk dalam kelas yang sama, penulis memasukkan kategori kualitas ke dalam kelas-kelas ini. (Tabel 3).

Bahan-bahan yang skor totalnya lebih besar atau sama dengan 11 diidentifikasi sebagai indikator kontaminasi pembatas (LPI).

Dalam kasus di mana air sangat terkontaminasi dengan satu atau lebih zat, tetapi memiliki karakteristik yang memuaskan untuk zat lainnya, ketika memperoleh CIZ, nilai tinggi dari beberapa indikator dihaluskan dengan mengorbankan nilai rendah untuk indikator lainnya. Untuk menghilangkan hal ini, faktor keamanan k diperkenalkan dalam gradasi kualitas, yang dengan sengaja meremehkan ekspresi kuantitatif gradasi kualitas tergantung pada jumlah indikator polusi pembatas dan menurun dengan bertambahnya jumlah indikator polusi tersebut (dari 1 jika tidak ada). LPP menjadi 0,5 dengan 5 LPP). Dengan demikian, apabila terdapat indikator pencemaran yang membatasi pada perairan suatu badan air, maka kelas mutu air ditentukan dengan mempertimbangkan faktor keamanan. Jika terdapat lebih dari lima LPP di dalam air, atau jika nilai CIZ lebih dari 11 p, air tersebut dikategorikan sebagai “sangat kotor” dan dianggap di luar klasifikasi yang diusulkan.

Jadi, dalam menghitung CIZ dibandingkan dengan WPI, selain frekuensi pelampauan MPC juga diperhitungkan frekuensi pelampauan MPC. Tambahan yang sangat penting ini, meskipun mempersulit penilaian kualitas air (sementara perhitungan sederhana memerlukan pemrosesan material yang signifikan), hal ini membuat gagasan tentang pencemaran badan air menjadi lengkap secara logis.

Namun, sebagaimana disebutkan di atas, penulis metode ini tidak membatasi jumlah bahan yang terlibat dalam penghitungan CIZ. Meskipun, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman praktis, ketika menilai kualitas air di badan air yang terkena beban antropogenik yang tinggi (sungai dan waduk di dalam kota), semakin banyak bahan yang terlibat dalam penghitungan CIZ, semakin buruk

metode penilaian kualitas air berikut menggunakan indeks pencemaran kombinatorial (selanjutnya disebut CPI), diusulkan oleh V.P.Emelyanova dan rekan penulis.

Penetapan KIZ dilakukan dengan rumus sebagai berikut:

di mana H adalah skor penilaian umum.

Perhitungan KIZ dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama, ukuran stabilitas polusi ditetapkan (berdasarkan frekuensi kasus melebihi MPC):

dimana N adalah frekuensi kasus melebihi konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk bahan pertama; NPdK - jumlah hasil analisis yang kandungan bahan pertama melebihi konsentrasi maksimum yang diizinkan; N adalah jumlah keseluruhan hasil analisis bahan ke-i.

Berdasarkan keterulangannya, karakteristik kualitatif kontaminasi dapat diidentifikasi, yang kemudian diberi ekspresi kuantitatif dalam poin.

Tahap kedua penetapan tingkat pencemaran didasarkan pada penentuan tingkat kelebihan MPC

dimana K adalah banyaknya kelebihan MPC untuk bahan ke-i; C, adalah konsentrasi bahan ke-i dalam air suatu badan air, mg/l; SPdK - konsentrasi maksimum yang diizinkan dari bahan ke-i, mg/l.

Ketika menganalisis pencemaran air di badan air dengan kelipatan kelebihan standar oleh polutan tertentu, karakteristik kualitatif pencemaran diidentifikasi, yang diberi ekspresi kuantitatif gradasi dalam poin.

Menggabungkan klasifikasi air tahap pertama dan kedua untuk masing-masing bahan yang diperhitungkan, kami memperoleh karakteristik umum kontaminasi, yang secara kondisional sesuai dengan tingkat pengaruhnya terhadap kualitas air selama periode waktu tertentu. Karakteristik umum kualitatif diberikan poin penilaian umum B, yang diperoleh sebagai produk estimasi untuk karakteristik individu.

Meja 2

Kelas kualitas air tergantung pada nilai indeks pencemaran

WPI Air menghargai kelas kualitas air

Sangat murni hingga 0,2 I

Murni 0,2-1,0 II

Polusi sedang 1.0-2.0 III

Terkontaminasi 2.0-4.0 IV

Kotor 4.0-6.0 V

Sangat kotor 6.0-10.0 VI

Sangat kotor >10,0 VII

Mengenai kondisi terakhir, saya ingin mencatat hal berikut. Pada pertengahan tahun 90an. AP Shlychkov dan rekan penulis mengusulkan WPI dengan mempertimbangkan kandungan air (selanjutnya disebut WPI*). WPI* dihitung menggunakan rumus berikut:

Fakta X"™4 * X-".

WPI* = WPI K = - £

Pembilang dalam ungkapan ini mewakili limpasan bahan-bahan yang memberikan kontribusi utama terhadap polusi, dan penyebutnya adalah limpasan maksimum yang diijinkan dalam satu tahun rata-rata dalam hal kadar air. Dan jika pencemaran sistem sungai yang diatur (misalnya Sungai Izh) dapat dikarakterisasi menggunakan WPI, maka pada sungai yang dicirikan oleh penentuan laju aliran yang konstan, perhitungan tingkat pencemaran suatu badan air selama satu tahun harus dilakukan. disesuaikan dengan kadar air pada tahun tertentu. Pengamatan menunjukkan bahwa di sungai-sungai yang berada di bawah pengaruh utama sumber pencemaran yang tidak terorganisir dan terletak di daerah tangkapan air, pada tahun dan musim air tinggi (musim semi) WPI* hanya melebihi WPI. Gambaran berbeda terjadi pada sungai yang menerima pembuangan air limbah secara terorganisir atau anak-anak sungai yang tercemar (yang, sekali lagi, sumber utama pencemarannya adalah pembuangan air limbah yang terorganisir). Dalam hal ini, WPI* pada tahun air tinggi justru lebih rendah dibandingkan WPI. Hal ini dijelaskan oleh pengenceran polutan yang lebih baik yang masuk ke dasar sungai secara terorganisir dari sumber polusi permanen.

Keuntungan yang jelas dari WPI adalah kecepatan perhitungannya, yang menjadikan indikator ini salah satu yang paling umum. Namun, hanya berdasarkan indikator hidrokimia, indikator ini juga dapat digunakan untuk memperkirakan keadaan badan air saat ini

Namun, dalam versi SanPiN 2.1.5.980-00 saat ini, klasifikasi higienis tersebut tidak lagi tersedia.

Kelompok metode kedua untuk menilai kualitas air terdiri dari metode yang didasarkan pada penggunaan karakteristik numerik umum - indeks kualitas air yang kompleks. Salah satu sistem yang paling sering digunakan untuk menilai kualitas air permukaan adalah indeks pencemaran air hidrokimia (WPI), yang ditetapkan oleh Komite Hidrometeorologi Negara Uni Soviet. Indeks ini mewakili persentase rata-rata kelebihan MPC untuk sejumlah bahan individual yang sangat terbatas (biasanya ada 6):

dimana C adalah konsentrasi komponen (dalam beberapa kasus, nilai parameter fisikokimia); n - jumlah indikator yang digunakan untuk menghitung indeks, n = 6; MPC adalah nilai standar yang ditetapkan untuk

jenis badan air yang sesuai.

Dengan demikian, WPI dihitung sebagai rata-rata dari 6 indeks: O2, BOD5 dan empat polutan yang paling sering melebihi MPC. Hal ini disebabkan pencemaran suatu badan air dapat disebabkan oleh satu atau dua zat yang melebihi MPC, sedangkan kandungan zat lain tidak signifikan dibandingkan dengan zat tersebut, dan dari hasil rata-rata diperoleh nilai WPI yang diremehkan. Untuk menghilangkan kekurangan ini, perlu mempertimbangkan prioritas pencemar badan air. Untuk perairan Udmurtia diwakili oleh kandungan bahan organik, besi total, amonium nitrogen, produk minyak bumi, tembaga, dan seng. Salah satu indeks konstanta saat menghitung WPI adalah kandungan oksigen terlarut. Hal yang dinormalisasi justru sebaliknya: alih-alih rasio C/MPCg, nilai kebalikannya diganti. Tergantung pada nilai WPI, wilayah badan air dibagi menjadi beberapa kelas (Tabel 2).

Dalam hal ini, ditetapkan persyaratan bahwa indeks pencemaran air dibandingkan untuk badan air dari provinsi biogeokimia yang sama dan jenis yang serupa, untuk aliran air yang sama (berdasarkan aliran, waktu, dll.), dan juga dengan mempertimbangkan kondisi sebenarnya. kadar air pada tahun berjalan.

Biomassa fitoplankton merupakan indikator hidrobiologi struktural; pada nilai 5,0 g/m3, fitoplankton berkontribusi pada pemurnian diri perairan; nilai yang lebih tinggi merupakan ciri dari perkembangan besar-besaran fitoplankton (“mekarnya” air), yang akibatnya adalah memburuknya kondisi sanitasi dan biologis serta kualitas air.

Fitomassa alga berfilamen memberikan gambaran tentang kemungkinan nyata dan potensial penurunan kualitas air, karena penguraian fitomassa alga berfilamen menyebabkan pencemaran air dengan zat organik dan peningkatan jumlah bakteri. Diperkirakan berdasarkan nilai untuk seluruh area di mana alga ini berkembang.

Indeks pembersihan diri / polusi diri (L/I). Rasio produksi kotor terhadap total penghancuran plankton per hari merupakan indikator hidrobiologi fungsional. Nilai indeks yang rendah (kurang dari 1) menunjukkan kelebihan konsumsi oksigen dibandingkan produksinya, yang mengakibatkan terciptanya rezim oksigen yang tidak menguntungkan untuk pemrosesan kontaminan. Nilai di atas kesatuan mencirikan proses oksidasi bahan organik yang intensif. Pada saat yang sama, ketika produksi secara teratur melebihi kehancuran (L/R>1), pencemaran biologis terutama disebabkan oleh sisa bahan organik yang dihasilkan.

Untuk mengidentifikasi dampak terhadap kualitas air waduk air limbah industri dan domestik dalam penilaian komprehensif, V.N. Zhukinsky dan rekan penulis memasukkan skema indeks biotik untuk menilai kualitas air, yang diadopsi di Inggris. "Besar

keuntungan dari yang terakhir adalah: penghitungan gabungan spesies

keanekaragaman organisme, konversi karakteristik kualitatif menjadi kuantitatif (skor atau indeks), kepekaan terhadap kontaminan yang tidak diketahui asalnya dan kemudahan penggunaan; Kerugiannya adalah keterbatasan taksa indikator... Dalam hal ini, kolom ''Indikator taksa'' tidak diisi dalam sistem yang diusulkan. Saat menggunakan penilaian kualitas air dalam kaitannya dengan Kolam Izhevsk, diperlukan pemilihan taksa indikator khusus untuk reservoir tertentu, yang, bagaimanapun, merupakan bidang kegiatan ahli hidrobiologi dan memerlukan pertimbangan khusus.

Upaya yang cukup berhasil untuk mengklasifikasikan air menurut tingkat pencemaran badan air untuk keperluan rumah tangga, minum dan rekreasi juga dilakukan pada tingkat dokumen peraturan. Dengan demikian, SanPiN 4630-88 memberikan klasifikasi higienis badan air.

penilaian komprehensif terhadap kualitas air waduk, dan melengkapinya, sehingga memperluas cakupan penilaian kualitas air. Salah satu yang paling berhasil di bidang ini adalah pengembangan penilaian komprehensif terhadap kualitas air tawar permukaan (versi awal), yang diusulkan oleh V.N. Zhukinsky dkk. Ini menilai tingkat polusi suatu reservoir, dengan mempertimbangkan eutrofikasi reservoir, yang relevan untuk reservoir Izhevsk. Dalam klasifikasi ini, selain indikator hidrokimia kualitas air (pH, amonium nitrogen, nitrat, fosfat, persentase saturasi air dengan oksigen terlarut, kemampuan oksidasi permanganat dan bikromat, BOD5), indikator bakteriologis juga digunakan: biomassa

fitoplankton dan alga berserabut, indeks pemurnian diri. Mari kita membahas karakteristik indikator-indikator penting ini.

Tabel 1

Sistem koefisien untuk menurunkan nilai keseluruhan indikator

Nama indikator Derajat pencemaran

Sangat bersih Bersih Cukup kotor Kotor Kotor Sangat kotor

Amonium nitrogen 0 dan 3 6 12 15

BOD5 dan zat beracun 0 dan 5 8 12 15

Total radioaktivitas 0 dan 3 5 15 25

Titer Escherichia coli 0 2 4 10 15 30

Bau 0 dan 2 8 10 20

Penampilan 0 dan 2 6 8 10

Koefisien pencemaran total rata-rata 0-1 2 3-4 5-7 8-10 >10

beberapa logam berat (mangan, kromium), produk minyak bumi, amonium nitrogen, fosfat, BOD5, indeks coli, bau air.

Oleh karena itu, penulis klasifikasi kualitas air di atas mengidentifikasi indikator-indikator yang menurut mereka paling sering digunakan ketika mempelajari badan air. Indikator-indikator ini sangat diperlukan (bahkan bisa dikatakan mendesak) untuk mengkarakterisasi kondisi sanitasi badan air di Udmurtia, terutama yang terletak di daerah pedesaan, di mana sumber utama pencemaran adalah sumber yang tidak terorganisir - limpasan permukaan dari fasilitas peternakan dan dari desa. , atau yang terorganisir - pembuangan air limbah domestik yang tidak diolah ke badan air.

Indikator yang sangat penting dari kondisi sanitasi badan air adalah kandungan zat beracun. “Sebagai indikator derajat pencemaran badan air akibat kandungan zat beracun, kita dapat mengambil perbandingan jumlah zat beracun yang ditemukan secara analitis dengan konsentrasi yang diperbolehkan, sesuai standar yang ada.”

Sayangnya, S.M. Drachev tidak merinci zat beracun mana yang dapat bertindak sebagai indikator; kemungkinan besar, zat-zat tersebut lebih sering terjadi melebihi standar sanitasi dan higienis. Mengenai badan air republik kita, ini mungkin kandungan besi total, tembaga, seng, kromium.

Penulis metode ini menetapkan prioritas pada setiap indikator - nilai digital yang sesuai dengan pentingnya dan signifikansi faktor ini. Jika klasifikasi reservoir bersifat ambigu menurut berbagai indikator (keadaan air yang sama menurut indikator yang berbeda dapat ditetapkan ke kelas kualitas yang berbeda, yang merupakan kelemahan dari metode ini), maka indikator pencemaran keseluruhan perlu dihitung dengan menggunakan rata-rata nilai numerik dari prioritas bersyarat. Koefisien untuk menghitung indikator umum dan pengelompokan reservoir berdasarkan jumlah karakteristik diberikan dalam Tabel. 1.

Terlepas dari kenyataan bahwa dengan bantuan klasifikasi ini mereka mencoba menilai kondisi sanitasi air di waduk (kita belum berbicara tentang penilaian kualitas air yang komprehensif), kita tidak dapat tidak mengenali keberhasilan pemilihan indikator prioritas: E. coli titer, bau, BOD5, amonium nitrogen dan penampakan reservoir di lokasi pengambilan sampel (sesuai dengan tingkat kontaminasi minyak). Tentu saja, dalam hampir setengah abad sejak munculnya klasifikasi ini, baik pengetahuan di bidang ini maupun sarana teknis pemantauan kualitas air telah berkembang. Oleh karena itu, semua indikator di atas hanya dapat dijadikan landasan dalam pengembangannya

diadopsi dalam standar internasional untuk kualitas air minum (1958). Indikator terakhir adalah perbandingan jumlah organisme bersel tunggal yang tidak mengandung klorofil (B) dengan jumlah seluruh organisme, termasuk yang mengandung klorofil (A), dinyatakan dalam persentase: BPZ = 100* B / (A + B); indikator organoleptik (transparansi, kandungan padatan tersuspensi, bau air, penampakan permukaan air).

total aktivitas ^ dapat diambil sebagai indikator, karena jumlah terbesar bahan analisis tersedia untuk definisi ini.”

Sebagai indikator utama A.A. Bylinkina dan rekan penulis merekomendasikan lima indikator berikut: titer E. coli, bau, BOD5, amonium nitrogen, dan penampakan reservoir di lokasi pengambilan sampel (sesuai dengan tingkat kontaminasi minyak).

Selanjutnya, banyak usulan muncul dalam literatur mengenai pemilihan indikator dasar untuk menilai kualitas air. Beberapa penulis mengusulkan untuk menggunakan semua indikator yang MPCnya telah ditetapkan. Yang lain menggunakan sejumlah indikator dalam perhitungan mereka (rata-rata 9 - 16).

Pilihan yang ideal adalah menggunakan semua indikator, namun hal ini tidak mungkin dilakukan dalam kondisi nyata. Penting untuk memilih indikator untuk pemantauan wajib. Hampir semua penulis, dengan sedikit variasi, sepakat pada kelompok berikut: padatan tersuspensi, terlarut

oksigen, kebutuhan oksigen biokimia (BOD), pH, indeks coli, N+, N0^, klorida, sulfat.

Proposal untuk penilaian kualitas air yang komprehensif berdasarkan pengurangan daftar tersebut (atau varian yang diperluas) didasarkan pada penggunaan prinsip keterwakilan, yang menurutnya polutan dibagi menjadi dua kelompok: representatif dan latar belakang. Kelompok pertama ditentukan secara sistematis, dan kelompok kedua relatif jarang. Di antara polutan yang representatif, dipilih secara khusus polutan yang konsentrasinya, berdasarkan kondisi lokal, dapat melebihi MPC secara signifikan. Substansi dari kelompok wajib dianggap sebagai latar belakang (mungkin ada 15-20). Misalnya, untuk waduk Izhevsk, yang terletak di dalam kota dan menerima air limbah industri dan domestik, serta limpasan permukaan dari batas kota, senyawa tersebut harus dimasukkan di antara senyawa yang representatif.

UDC 504.4.054 O.V. Gagarin

TINJAUAN METODE PENILAIAN KOMPREHENSIF KUALITAS AIR PERMUKAAN

Tinjauan metode penilaian komprehensif kualitas air permukaan disajikan. Kemungkinan menggunakan beberapa di antaranya untuk menilai kualitas badan air di Udmurtia sedang dipertimbangkan.

Kata kunci: kualitas air, penilaian kualitas air, indikator kualitas air, kelas kualitas air.

Metode yang ada saat ini untuk penilaian komprehensif pencemaran air permukaan pada dasarnya dibagi menjadi dua kelompok: yang pertama mencakup metode yang memungkinkan penilaian kualitas air berdasarkan serangkaian indikator hidrokimia, hidrofisika, hidrobiologi, dan mikrobiologi; kelompok kedua mencakup metode yang berkaitan dengan penghitungan indeks pencemaran air yang kompleks.

Dalam kasus pertama, kualitas air dibagi menjadi beberapa kelas dengan tingkat pencemaran yang berbeda-beda. Metode penilaian kondisi waduk ini memiliki sejarah yang panjang. Pada tahun 1912 di Inggris, klasifikasi serupa diusulkan oleh Royal Commission on Sewage. Benar, sebagian besar indikator kimia digunakan. Menurut tanda-tanda pencemaran eksternal, badan air dibagi menjadi enam kelompok: sangat bersih, bersih, cukup bersih, relatif bersih, dipertanyakan dan buruk. Indikator yang digunakan adalah BOD5, kemampuan oksidasi, amonium, albuminoid dan nitrogen nitrat, padatan tersuspensi, ion klor dan oksigen terlarut. Selain itu, bau, kekeruhan air, ada tidaknya ikan, dan sifat vegetasi perairan juga diperhitungkan. Yang paling penting diberikan pada nilai BOD.

Pada tahun 1962 di Uni Soviet, A. A. Bylinkina dan rekan penulisnya mengusulkan klasifikasi reservoir menurut karakteristik kimia, bakteriologis dan hidrobiologis serta sifat fisik. Ini adalah perkembangan paling maju pertama ke arah ini, yang meletakkan dasar bagi skala enam poin yang tersebar luas untuk mengklasifikasikan badan air. Penilaian kualitas air dilakukan dengan menggunakan indikator kimia (kandungan oksigen terlarut, pH, BOD5, kemampuan oksidasi, nitrogen amonia, kandungan zat beracun); indikator bakteriologis dan hidrobiologis (titer coli, indeks coli, jumlah organisme saprofit, jumlah telur cacing, saprobitas dan indikator biologis pencemaran, atau indeks Khorasawa,

Ciri-ciri umum kualitas air permukaan

Karakteristik kualitas sungai di wilayah Vologda dilakukan berdasarkan bahan yang diperoleh dari hasil pemantauan hidrokimia di 50 titik yang pengendaliannya dilakukan oleh Vologda Central Hydrometeorological Service, dan 1 titik kendali produksi (JSC Severstal) di perairan wilayah Vologda:

29 sungai, waduk Danau Kubenskoe, Rybinsk dan Sheksninskoe (termasuk Danau Beloe).

Penilaian kualitas air dilakukan sesuai dengan RD 52.24.643-2002, yang dikembangkan oleh Institut Hidrokimia dan diberlakukan pada tahun 2002, “Petunjuk Metodologi. Metode penilaian komprehensif tingkat pencemaran air permukaan berdasarkan hidrokimia indikator, menggunakan UKIZV - paket perangkat lunak jaringan."

Berdasarkan analisis sampel yang diambil pada tahun 2010, dapat disimpulkan bahwa permukaan air di wilayah tersebut sebagian besar termasuk dalam kelas 3 (kategori “tercemar”) – 60% titik pengamatan, termasuk kelas 4 (kategori “kotor”) – 36 % , ke kelas 5 (kategori “sangat kotor”) - 2% poin, yang dijelaskan oleh asal usul alam dan latar belakang peningkatan kandungan besi, tembaga dan seng di permukaan air wilayah tersebut, serta bahan kimia kebutuhan oksigen (COD), yang terutama menentukan nilai UKIZV. Pada saat yang sama, komponen pencemaran antropogenik terlihat jelas hanya di aliran air yang aliran alaminya jauh lebih kecil daripada volume air limbah yang masuk (sungai Pelshma, Koshta, Vologda, Sodema, Shogrash). 2% titik termasuk dalam kelas 2 (“kategori sedikit tercemar” (Gambar 1.2. dan Tabel 1.2.).

Dibandingkan tahun 2009, terjadi penurunan jumlah badan air yang tergolong kelas mutu 3 (kategori “tercemar”), sekaligus mengalami peningkatan jumlah benda yang tergolong kelas 4 (kategori “kotor”).

Analisis kemungkinan penyebabnya menunjukkan:

Pada tahun 2010 dibandingkan tahun 2009, volume air limbah tercemar mengalami penurunan sebesar 2,3 juta m3, massa pencemar menurun sebesar 0,6 ribu ton;

Kemunduran kualitas air dalam banyak kasus mempengaruhi badan air, yang pengaruh antropogeniknya tidak signifikan atau sama sekali tidak ada.

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa penurunan kualitas air di badan air di wilayah tersebut dikaitkan dengan suhu tinggi yang tidak normal dan kurangnya curah hujan selama periode air rendah musim panas pada tahun 2010, yang menyebabkan peningkatan proses oksidasi dan peningkatan pangsa air. air tanah dalam pembentukan limpasan. Akibatnya terjadi peningkatan kandungan zat golongan nitrogen di dalam air, serta zat-zat karakteristik tanah yang mengandung air (tembaga, seng, aluminium, mangan).

Tabel 1.2.

Perbandingan kualitas air permukaan suatu wilayah berdasarkan Indikator UKIWV Terpadu tahun 2009 dan 2010.

Gambar 1.2

Gambar 1.3.

Perubahan kualitas air di sepanjang Danau Kubenskoe - Sungai Sukhona -
Sungai Malaya Utara Dvina tahun 2009-2010

Gambar 1.4

Perubahan kualitas air di sepanjang Danau Beloe - Waduk Sheksninskoe. -
Waduk Rybinsk pada tahun 2009-2010

R.Pelshma

Kualitas air sungai Pelshma tahun 2010 (Gambar 1.5.) memburuk dalam kategori 5 “sangat kotor” - UKIZV = 7.89 (tahun 2009 UKIZV = 7.29).

Bahan pencemar utama adalah lignosulfonat dan fenol, dengan kandungan rata-rata masing-masing 14,6 MPC dan 15,3 MPC. Nilai maksimum konsumsi oksigen biokimia (BOD5) diamati pada musim panas sebesar 83,0 MAC. Kandungan maksimum fenol dan lignosulfonat juga diamati pada musim dingin masing-masing sebesar 22,3 dan 21,06 MAC.

Gambar 1.5.

Kualitas air sungai Pelshma pada tahun 2003 - 2010

R. Sukhona di kawasan kota Sokol dan muara sungai. Pangsit

Kualitas air sungai Sukhony di atas kota Sokol, dibandingkan tahun 2009, membaik dalam kategori 3B “sangat tercemar” (UKIVP 3,57), di bawah kota Sokol - memburuk dengan peralihan dari kategori 3B “sangat tercemar” ke kategori 4A “kotor” ( UKIZV sama dengan 4,34) (Gambar 1.6.).

Gambar 1.6.

Kualitas air sungai Sukhony di kawasan Sokol pada tahun 2003 - 2010.

Di atas muara sungai Kualitas air sungai Pelshma Sukhona masih berada dalam kategori 3A “tercemar”: UKIZV2010 = 2,68, UKIZV2009 = 2,70.

Di bawah muara sungai. Kualitas air sungai Pelshma Sukhona juga masih berada dalam kategori 3A “tercemar” (UKIZV2010 = 2.70, UKIZV2009 = 2.81) (Gambar 1.7.).

Gambar 1.7.

Kualitas air sungai Sukhona dekat muara sungai. Pelshma dan s. Narema pada tahun 2003 - 2010

R.Vologda. Air sungai di atas kota (Gambar 1.8.) dibandingkan tahun sebelumnya pada tahun 2010 masih berada pada kategori 4A “kotor” (UKIZV2010 = 4.32, UKIZV2009 = 4.54).

Di bawah kota Vologda pada tahun 2010, kualitas air mengalami penurunan dibandingkan tahun 2009 dengan peralihan dari kategori 4B “kotor” ke 4B “sangat kotor” (UKIZV2010 = 6.02, UKIZV2009 = 5.54).

Gambar 1.8.

Perubahan kualitas sungai. Vologda di wilayah Vologda pada tahun 2003 - 2010.

Terbatasnya sejumlah indikator yang menentukan pencemaran air sungai. Vologda di bawah kota dan menyebabkan UKIW antara lain amonium nitrogen (4,1 MPC) dan nitrit nitrogen (4,2 MPC), BOD5 (3,3 MPC), fenol (1,4 MPC), ion tembaga (4,4 MPC), nikel (1,5 MPC), besi (2,3 MPC), mangan (1,5 MPC).

Waduk Rybinsk

Kualitas air Waduk Rybinsk. menurut indikator UKIWV di atas kota Cherepovets, kondisinya memburuk dalam kategori 3B “sangat tercemar” (UKIWV = 3.85) (Gambar 1.9.).

Kualitas air di bawah kota Cherepovets (desa Yakunino) memburuk dengan peralihan dari kategori 3B “sangat tercemar” ke kategori 4A “kotor”: UKIZV2009 = 3.31, UKIZV2010 = 4.26.

Di daerah Kualitas air Myaksa membaik dalam kategori 3B “sangat tercemar”: UKIZV2009 = 3.74, UKIZV2010 = 3.24.

Zat utama yang menentukan nilai CIWP Waduk Rybinsk adalah ion tembaga dan besi, serta COD yang berasal dari alam dan berlatar belakang alam. Di daerah Myaksa terkenal dengan amonium nitrogen (1,1 MPC), Yakunino BOD5 (1,3 MPC), dan mangan (1,3 MPC).

Gambar 1.9.

Perubahan kualitas Waduk Rybinsk. di wilayah Cherepovets pada tahun 2003 - 2010.

R.Costa

Pada tahun 2010, kualitas air di sungai tersebut. Koshte (Gambar 1.10.) dibandingkan dengan tahun 2009, masih berada dalam kategori “air kotor” 4B dengan SCWPI sebesar 6,11 (pada tahun 2009, SCWPI = 6,29).

Zat utama yang mencemari air sungai. Koshta, adalah COD (2,7 MPC), nitrogen nitrit (5,7 MPC) dan amonium nitrogen (3,6 MPC), sulfat (1,9 MPC), BOD5 (2,0 MPC), ion nikel (1,7 MPC), seng (2,8 MPC), tembaga ( 6,6 MPC), besi (2,0 MPC) dan mangan (1,8 MPC).

Gambar 1.10.

Kualitas air sungai Koshty di daerah Cherepovets pada tahun 200 3 - 2010.

R.Yagorba

sungai air Yagorby (Gambar 1.11.) pada tahun 2009 di atas kota Cherepovets (desa Mostovaya) termasuk dalam kategori 4A “kotor” (UKIZV = 5.00), yang sedikit lebih tinggi dari tingkat tahun 2009 (UKIZV = 4.93). Di kota Cherepovets, kualitas air memburuk dengan transisi dari kategori 3B “sangat tercemar” ke kategori 4A “kotor”: UKIZV2009 = 3.75, UKIZV2010 = 4.41.

Diantara bahan utamanya adalah pencemar air sungai. Ion-ion tersebut antara lain: ion nikel (1,4 - 1,7 MPC), tembaga (2,3 - 3,6 MPC), besi (1,1 - 2,2 MPC), mangan (1,0 - 1,3 MPC), BOD5 (1,4 - 2,0 MPC), COD (1,8 - 2,7 ), amonium nitrogen ((1,1 MPC) dan nitrit (1,5 MPC), sulfat (4,3 MPC) dan produk minyak bumi (1,6 MPC).

Gambar 1.11

Kualitas air sungai Yagorby pada tahun 2003 - 2010

Untuk menilai dan mengidentifikasi dampak kegiatan ekonomi terhadap kualitas air permukaan, juga dihitung indeks pencemaran air (WPI), yang tidak memperhitungkan konsentrasi zat dengan nilai alami yang tinggi.

Penilaian kualitas air permukaan menurut indikator kompleks “Indeks Pencemaran Air (WPI)” menunjukkan bahwa di 60% titik pengamatan pada tahun 2010 airnya tergolong “bersih”, di 34% - “cemar sedang”, di 4% (Sungai Koshta – 3 km di atas muara, Sungai Vologda – di bawah Vologda) - tercemar, 2% (Sungai Pelshma) - “sangat kotor” (Tabel 1.3.).

Beban antropogenik terbesar di wilayah ini dialami oleh sungai Pelshma, Koshta, Vologda di bawah kota Vologda, Sodema, Shogrash.

Perairan terbersih di wilayah ini adalah sungai Yug, Kubena, Chagoda, Lezha, Kunost, Mologa, Kema, Staraya Totma, B. Elma, Syamzhena, Ledenga, V. Erga, Andoga, Andoma, danau. Beloe, danau Kubenskoe, Waduk Sheksninskoe.

Tabel 1.3. Perbandingan kualitas air permukaan wilayah tahun 2009 dan 2010.