Yüzey sularının kalitesini düşüren işlemler. Yüzey suyu kütlelerinin su kalitesinin izlenmesinin sonuçları. Nesneler ve araştırma yöntemleri

Karadaki yüzey suyu, dünya yüzeyinde akan (akarsular) veya toplanan (rezervuarlar) sudur. Deniz, göl, nehir, bataklık ve diğer sular var. Yüzey suyu, yüzey suyu kütlelerinde kalıcı veya geçici olarak bulunur. Yüzey suyu nesneleri şunlardır: denizler, göller, nehirler, bataklıklar ve diğer su yolları ve rezervuarlar. Karaların tuzlu ve tatlı suları vardır.

Yüzey suyunun oluşumu karmaşık bir süreçtir. Yağmur veya kar şeklinde gökten düşen dereler, denizlerden ve okyanuslardan buharlaşan sulardır. Yer çekiminin etkisi altında aktığı arazinin doğası (aynı zamanda su, yer kabuğunun deniz seviyesinin üzerinde bulunan kısmının en güçlü yok edicisidir), akarsularda ve nehirlerde toplandığı rotayı belirler. hızla denize geri döner. Böylece hidrolojik döngünün önemli bir aşaması tamamlanmış olur.

Yüzeyden akan su, kum ve toprağın çözünmeyen mineral parçacıklarını yakalayıp taşır, bunların bir kısmını yol boyunca bırakır, bir kısmını denize taşır, bir kısmını da içinde çözerek çözer.

Engebeli arazilerden geçen ve kayalardan düşen yüzey suyu, havadaki oksijene doymuş olup, belirli bir bölgenin topraklarından yıkanmış organik ve inorganik maddelerle oluşturduğu bileşikler ve güneş ışığı, alg formunda çok çeşitli yaşam formlarını destekler, mantarlar, bakteriler, küçük kabuklular ve balıklar.

Ayrıca birçok akarsuyun yatakları, aktıkları bölgelerde, nehir kıyılarının ormanlarla kaplı olması durumunda ağaçlarla kaplıdır. Ağaçların düşen yaprakları ve iğneleri nehirlere düşer, suyun biyolojik içerikle doldurulmasında büyük rol oynarlar. Suya girdikten sonra içinde çözülürler. Daha sonra su arıtma için kullanılan iyon değişim reçinelerinin kirlenmesinin ana nedeni haline gelen bu malzemedir.

Yüzey suyu kirleticilerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri zamanla kademeli olarak değişir. Ani doğal afetler, yüzeysel su kaynaklarının bileşiminde kısa sürede dramatik değişikliklere neden olabilir. Yüzey suyunun kimyası da mevsime bağlı olarak değişir; örneğin şiddetli yağmur ve kar erimesi dönemlerinde (nehir seviyelerinin keskin bir şekilde yükseldiği büyük bir sel dönemi). Bu durumun, bölgenin jeokimyası ve biyolojisine bağlı olarak su özellikleri üzerinde olumlu veya olumsuz bir etkisi olabilir.

Yüzey suyunun kimyası da yıl boyunca çeşitli kuraklık ve yağmur döngüleri nedeniyle değişir. Uzun süreli kuraklık, endüstriyel kullanım için su kıtlığını ciddi şekilde etkiler. Akarsuların denizlere aktığı yerlerde kuraklık dönemlerinde tuzlu suyun nehre girerek ek sorunlar yaratması mümkündür. Endüstriyel kullanıcılar, arıtma tesisleri tasarlanırken ve diğer programlar geliştirilirken dikkate alınması gereken yüzey sularının değişkenliğine odaklanmalıdır.

Yüzey suyunun kalitesi iklimsel ve jeolojik faktörlerin birleşimine bağlıdır. Ana iklim faktörü, yağış miktarı ve sıklığının yanı sıra bölgedeki çevresel durumdur. Yağış, beraberinde toz, volkanik kül, polen, bakteri, mantar sporları ve bazen daha büyük mikroorganizmalar gibi belirli miktarda çözünmemiş parçacıklar taşır. Okyanus, yağmur suyunda çözünmüş çeşitli tuzların kaynağıdır. İçerisinde klorür, sülfat, sodyum, magnezyum, kalsiyum ve potasyum iyonları bulunabilir. Atmosfere yapılan endüstriyel emisyonlar aynı zamanda, esas olarak "asit yağmuruna" neden olan organik çözücüler ve nitrojen ve kükürt oksitler nedeniyle kimyasal paleti "zenginleştirir". Tarımda kullanılan kimyasallar da katkıda bulunur. Jeolojik faktörler nehir yataklarının yapısını içerir. Kanal kireçtaşı kayalarından oluşuyorsa nehirdeki su genellikle berrak ve serttir. Kanal granit gibi geçirimsiz kayalardan yapılmışsa, su yumuşak olacaktır ancak çok sayıda asılı organik ve inorganik kökenli parçacık nedeniyle bulanık olacaktır. Genel olarak yüzey suları göreceli yumuşaklık, yüksek organik içerik ve mikroorganizmaların varlığı ile karakterize edilir.

Yüzey suları arasında akarsular, göletler, bataklıklar ve buzullar bulunur. Doğal (nehirler, akarsular) ve yapay (kanallar) su yollarında su, kanal boyunca yüzeyin genel eğimi doğrultusunda hareket eder. Su yolları kalıcı veya geçici (kuruması veya donması) olabilir.

Rezervuar, doğal (göl) veya yapay (rezervuar, gölet) bir çöküntüde, akışın olmadığı veya yavaş olduğu bir su birikimidir. Hidrosferin yalnızca küçük bir kısmı nehirlerde bulunur; bataklıklardan yaklaşık dört kat, göllerden altmış kat daha azdır.

Nehirlerdeki su ortalama 19 günde bir yenilendiğinden, nehirlerin su döngüsündeki önemi içerdikleri sudan çok daha fazladır.

Karşılaştırma için, suyun tamamen yenilenmesi bataklıklarda 5 yılda, göllerde ise 17 yılda gerçekleşir.

Suyun akışı sayesinde nehirler oksijene daha iyi doyurulur ve buradaki suyun kalitesi daha iyi olur. İlk insan yerleşimleri nehirlerin kıyılarında ortaya çıktı.

Nehirler uzun süre ana ulaşım arterleri ve savunma hatları olarak hizmet vermiş, su ve balık kaynakları olmuştur. Bir nehre genellikle, kendisi tarafından geliştirilen bir çöküntü (yatak) içinde akan doğal, sürekli bir su akışı denir. Nehir vadileri, sürekli su akışlarının oluşturduğu, dünya yüzeyindeki uzun çöküntülerdir. Tüm nehir vadileri eğimli ve düz bir tabana sahiptir. Su akışı, vadi tabanında biriken veya denize taşınan birçok erozyon ürününü sürekli olarak taşır. Nehir çökeltilerine alüvyon denir. Özellikle yüzey eğimlerinin en az olduğu akarsuların aşağı kesimlerindeki vadi tabanlarında çok miktarda alüvyon birikmektedir. Kar eridiğinde tabanın bir kısmı (taşkın yatağı) içi boş su ile dolar. Bir nehir akıntısı her zaman kanalını belirli bir seviyeye kadar derinleştirme eğilimindedir. Bu seviyeye erozyon tabanı denir. Bir nehir için erozyonun temeli, nehrin aktığı denizin, gölün veya diğer nehrin seviyesidir. Nehir sürekli olarak kanalını derinleştirir ve öyle bir zaman gelir ki, yüksek sularda nehir artık taşkın yatağını sular altında bırakamaz. Nehir, daha düşük bir seviyede yeni bir taşkın yatağı geliştirmeye başlar ve eski taşkın yatağı, nehir vadisinin dibinde yüksek bir basamak olan bir terasa dönüşür. Nehir ne kadar eski ve büyük olursa vadisinde o kadar çok teras sayılabilir.

Gerçekte nehir, birçok unsurdan oluşan karmaşık bir doğal oluşumdur (sistemdir). Bir nehir sisteminin sularını topladığı alana nehir havzası denir. Komşu nehir havzaları arasında bir sınır (bir havza) vardır.

Amazon Nehri en büyük havzaya sahiptir; aynı zamanda en bol nehirdir (yıllık ortalama akış saniyede 220.000 metreküptür).

Nehir ağının yoğunluğu birçok faktöre bağlıdır: her şeyden önce, bölgenin genel nem içeriğine - ne kadar büyük olursa, tundra ve orman bölgelerinde olduğu gibi nehirlerin yoğunluğu da o kadar büyük olur; Bölgenin kabartma ve jeolojik yapısından - çözünür ve kırık (karst) kireçtaşlarının dağılım alanlarında, nehir ağı seyrektir ve nehirler kural olarak sığ ve kurumaktadır.

Bütün nehirlerin bir başlangıcı ve sonu vardır. Nehrin başlangıcına, yani kalıcı bir su yolunun ortaya çıktığı yere kaynak denir. Kaynak bir göl, bataklık, kaynak veya buzul olabilir.

Ağız: Bir nehrin denize, göle veya bir nehrin diğerine aktığı yer. Bir dizi büyük kuzey nehrinin huni şeklindeki dar koylara benzeyen ağızları vardır - bunlara haliç denir. Haliçlerde nehir çökeltileri dalgalar ve akıntılar yoluyla denize taşınır. Büyük haliçler Afrika'daki Kongo, Avrupa'daki Thames ve Seine gibi nehirleri ve Rusya'nın Yenisey ve Ob nehirlerini içerir. Bunun aksine deltalarda nehirler kelimenin tam anlamıyla dolaşır, denize akar, kendi çökeltileri arasında çok sayıda dal ve kanala ayrılır. En büyük deltaların nehirleri vardır - Amazon, Sarı Nehir, Lena, Mississippi vb.

Arazi, nehir yatağının eğimini ve buna bağlı olarak su akış hızını doğrudan etkiler. Bir nehrin akışı boyunca belli bir mesafede bulunan iki noktada su yüzeyinin kotları arasındaki farka nehrin düşmesi denir. Bir nehrin eğimi, bir nehrin düşüşünün uzunluğuna oranıdır. Suyun dik bir yerden düşmesine şelale denir.

Dünyanın en yüksek şelalesi Orinoco Nehri havzasındaki Angel'dır (1054 m). En genişi (1800 m) nehirdeki Victoria'dır. Zambezi (yüksekliği 120 m'dir). Ova nehirleri genellikle hafif bir düşüş ve küçük eğimlerle sakin ve pürüzsüz bir şekilde akar. Büyük nehirler geniş vadilere sahiptir ve navigasyona uygundur. Dağ nehirleri geniş yamaçlara ve dolayısıyla hızlı akıntılara ve dar, akıntılı, derin vadilere sahiptir. Nehir yatağındaki su inanılmaz bir hızla akıyor, köpürüyor ve girdaplar ve şelaleler oluşturuyor.

Dağ nehirleri genellikle navigasyon için uygun değildir, ancak büyük hidroelektrik enerji rezervlerine sahiptirler ve hidroelektrik santrallerin inşası için uygundurlar.

Ulusal ekonomi için (navigasyon, hidroelektrik santrallerin inşası, yerleşim alanlarına su temini, tarlaların sulanması), nehirlerin çok önemli özellikleri su akışı (birim zamanda kanaldan geçen su miktarı) ve yıllık akıştır ( nehirdeki yıllık su akışı).

Yıllık akış miktarı, nehrin su içeriğini karakterize eder ve iklime (nehir havzası alanı üzerindeki yağış ve buharlaşma oranı) ve topografyaya (düz arazi akışı azaltır, dağlık, tersine arttırır) bağlıdır. .

Suda çözünmüş kimyasal ve biyolojik maddeler ve küçük katı parçacıklardan oluşan, su tarafından taşınan malzeme miktarı - katı akış miktarı - kayaların hızına ve erozyona karşı direncine bağlıdır. İklim koşulları nehirlerin beslenmesini ve rejimini (buzul, kar, yağmur ve toprak) etkiler. Akışın yıl içi dağılımı - nehir rejimi - mevcut beslenme türüne bağlıdır. Nehir rejimi, bir nehir akışının belirli bir süre (günler, mevsimler ve yıllar) boyunca yaşamasıdır. Rejimlerine göre nehirler birkaç ana gruba ayrılır. Bahar taşkınlarının olduğu ve ağırlıklı olarak karla beslenen nehirlerde. Kar örtüsünün nispeten hızlı erimesi suyun yükselmesine ve taşmasına (ilkbahar seli) yol açar. Yaz aylarında nehirler yağmur suyuna geçer ve çok miktarda yağış düşmesine rağmen artan buharlaşma nedeniyle bu nehirler sığlaşır. Nehirlerde su düşüklüğü yaşanır; bu, nehir yatağındaki su seviyesinin istikrarlı bir şekilde düşük olduğu bir dönemdir. Kışın donma (donma ve sabit buz oluşumu) sırasında nehirler yalnızca yeraltı suyuyla beslenir ve kışın su azlığı gözlenir. Taşkın rejimi, yağmurlu ve karışık beslenmeli nehirler için tipiktir. Taşkınlar - nehirdeki suyun kısa süreli (bazen çok önemli) yükselişleri - taşkınların aksine, yılın herhangi bir zamanında meydana gelebilir ve çoğunlukla şiddetli yağmurlarla ilişkilendirilir. Sıcak kışlarda yılın bu zamanında sel meydana gelebilir.

Dağlardaki kar ve buzulların geç erimesi yazın taşkınlara neden oluyor. Bu rejim, örneğin Alp dağlarından kaynaklanan nehirlerin karakteristik özelliğidir. Muson iklimine sahip nehirler, yazın ikinci yarısında taşkın koşulları ve kışın düşük su ile karakterize edilir. İnce kar örtüsü nedeniyle bahar selleri zayıftır veya tamamen yoktur. Musonlar sıklıkla sağanak nitelikte şiddetli yağışlar getirir ve bu da yıkıcı sellere yol açar. Şu anda çok sayıda köyün bulunduğu geniş bölgeler sular altında. Binalar yıkılıyor, mahsuller, hayvanlar ve hatta insanlar öldürülüyor. Doğu ve Güney Asya nehirleri özellikle şiddetlidir: Amur, Sarı Nehir, Yangtze, Ganj.

Göller yalnızca boyut ve derinlik açısından değil, aynı zamanda suyun rengi ve özellikleri, bileşimi ve içinde yaşayan organizmaların sayısı bakımından da farklılık gösterir. Göllerin sayısı (bölgenin göl içeriği), iklimin artan neminden ve çok sayıda kapalı havzanın bulunduğu topografyadan etkilenir. Göllerin boyutu, derinliği ve şekli büyük ölçüde havzalarının kökenine bağlıdır. Tektonik, buzul, karst, termokarst, stanitsa ve volkanik kökenli havzalar vardır. Dağlarda meydana gelen heyelanlar sırasında nehir yatağının kaya bloklarıyla kapatılması sonucu oluşan barajlı (barajlı veya barajlı) göller de bulunmaktadır.

Tektonik göl havzaları, yer kabuğundaki çökme, çatlak ve fayların olduğu yerde oluştukları için boyut ve derinlik bakımından büyüktür. Klasik tektonik göller dünyanın en büyük gölleridir: Avrasya'daki Hazar ve Baykal, Büyük Afrika ve Kuzey Amerika gölleri.

Buzul gölü havzaları, buzulların küreme faaliyeti sırasında veya buzul sularının buzul malzemesinin biriktiği ve buzul yer şekillerinin oluştuğu alanlarda erozyonu veya birikmesi sonucu oluşur. Finlandiya'da, Kuzey Polonya'da, Karelya'da vb. birçok göl var.

Karstik göl havzaları, öncelikle kolayca çözünebilen kayaların (kireçtaşı, dolomit, alçı taşı, tuzlar) başarısızlık, çökme ve erozyon sonucu oluşur. Tundra ve orman tundrasındaki permafrost bölgesinde çok sayıda termokarst gölü vardır. Burada su yer altı buzunu çözer.

Antik göller terk edilmiş nehir yataklarının kalıntılarıdır.

Volkanik göl havzaları volkanik kraterlerde veya lav alanlarının çöküntülerinde ortaya çıkmıştır. Bunlar Kronotskoye ve Kuril gölleri, Yeni Zelanda'daki göller. Suyun tuzluluğuna göre göller tatlı ve tuzlu olarak ikiye ayrılır. Nehirlerden farklı olarak göllerin rejimi, kendisinden akan nehirlerin akan bir göl (Baykal) veya kapalı bir rezervuar (Hazar) olmasına bağlıdır.

Bataklıklar, yılın büyük bölümünde bol, durgun veya düşük akışlı toprak nemine sahip, karakteristik (bataklık) bitki örtüsü, oksijen eksikliği ve sürekli turba oluşumu (varsa turba tabakası en az 0,3 m'ye ulaşmalıdır) bulunan arazi alanlarıdır. turba daha az olursa sulak alan olur. Turba yarı ayrışmış bitki kalıntılarına verilen addır. Bataklıklara bağlı su bulunduğundan rezervuar denilemez. Ancak bataklıklar yalnızca %5-10 oranında kuru madde (turba) içerir, geri kalanı sudur. Bu nedenle bataklıklar önemli tatlı su akümülatörleridir. Su basması yakındaki bir akitardın varlığıyla kolaylaştırılır ve en çok permafrostlu bölgelerde yaygındır. En yaygın bataklıklar Kuzey Yarımküre'nin ormanlarında ve ayrıca Brezilya ve Hindistan'da Bataklık ve bataklık ormanlarının bolluğu nedeniyle Batı Sibirya'daki orman bölgesine orman bataklığı denir.Dünyanın en büyük bataklığı Vasyugan bataklığıdır.Bu bölgedeki su basması süreçleri bu güne kadar devam ediyor. Bataklık kenarlarının ortalama yatay yayılma hızı ve çevredeki ormanlara tecavüzü yılda 10-15 cm'dir.

Bataklık oluşturma yöntemleri farklıdır. Bu, aşırı büyümeyi, rezervuarların (göllerin) turba oluşumunu ve kaynakların çıktığı ve yeraltı suyunun yere yakın olduğu yerlerde suyun durgunluğunu içerir; ormanların ve çayırların altındaki çöküntülerde ve düz alanlarda nem birikmesinin yanı sıra (orman açıklıkları özellikle sıklıkla bataklıktır). Besin kaynaklarına bağlı olarak, yüksek arazi bataklıkları (atmosferik sularla beslenir), ova bataklıkları (zemin nemi) ve geçiş bataklıkları seçkin. Substratın zenginlik derecesine göre sınıflandırıldıklarında oligotrofik (zayıf), ötrofik (zengin) ve mezotrofik olarak karşılık gelirler. Ova bataklıkları esas olarak rölyefin en alçak bölgelerinde (taşkın yataklarında, eski göl havzalarında) oluşur.

Yeraltı suyu oldukça minerallidir ve bataklığa girerek onu zenginleştirir. Bu nedenle, alçakta yatan bataklıklarda sazlar, at kuyrukları, sazlar, yosunlar yoğun, sürekli bir örtü içinde büyür ve genellikle kara kızılağaç çalılıkları bulunur. Pek çok kuş genellikle buraya sığınır ve azotlu maddeler içeren dışkıları da bataklığı zenginleştirir.

Ova bataklıklarından elde edilen turba mükemmel bir gübredir.

Yükseltilmiş bataklıklar çoğunlukla su havzası alanlarında oluşur, besin açısından çok fakir olan atmosferik sularla nemlendirilirler ve buradaki bitki örtüsü tamamen farklıdır. Bunlar çoğunlukla yosunlar ve bodur ağaçlardır. Yetersiz bitki örtüsüne sahip yükseltilmiş bataklık turbası çok az kül içerir, dolayısıyla yanıcı bir mineraldir ve yakıt olarak kullanılır.

Bataklıkların su tasarrufu açısından önemi büyüktür. Büyük su rezervleri biriktirerek nehirlerin su rejimini düzenlerler ve bölgenin su dengesinin istikrarını korurlar; içlerinden geçen suyu arındırın. Bataklıklar birçok nehrin kaynağıdır. Bataklıkların bitki örtüsünün özel bir besin değeri yoktur. Ancak kurutulduktan sonra tarım veya orman ürünleri için kullanılırlar. Ancak aynı zamanda küçük nehirler sıklıkla sığlaşır ve kaybolur.

Yüzey suyu kirliliği

Çoğu su kütlesinin su kalitesi düzenleyici gereklilikleri karşılamıyor. Yüzey suyu kalitesinin dinamiklerinin uzun vadeli gözlemleri, yüksek düzeyde kirlilik içeren alanların sayısında ve su kütlelerinde aşırı yüksek kirletici içeriğine sahip vakaların sayısında bir artış eğilimini ortaya koymaktadır. Su kaynaklarının ve merkezi su tedarik sistemlerinin durumu, gerekli içme suyu kalitesini garanti edemiyor ve bazı bölgelerde (Güney Urallar, Kuzbass, Kuzey'in bazı bölgeleri) bu durum insan sağlığı için tehlikeli bir seviyeye ulaştı. Sıhhi ve epidemiyolojik gözetim hizmetleri sürekli olarak yüzey sularının yüksek düzeyde kirlendiğine dikkat çekmektedir. Toplam kirletici kütlesinin yaklaşık 1 / 3'ü, sıhhi gelişmemiş alanlardan, tarım tesislerinden ve arazilerden yüzey ve fırtına akışıyla su kaynaklarına karışmakta olup, bu durum bahar taşkınları sırasında mevsimselliği, içme suyunun kalitesinin bozulmasını, Novosibirsk de dahil olmak üzere büyük şehirlerde her yıl gözlemlenmektedir. Bu bağlamda su aşırı klorludur ancak organoklorlu bileşiklerin oluşması nedeniyle halk sağlığı açısından güvenli değildir.

Yüzey sularının ana kirleticilerinden biri petrol ve petrol ürünleridir. Petrol, oluştuğu bölgelerde doğal sızıntılar sonucu suya karışabilmektedir.

Ancak kirliliğin ana kaynakları insan faaliyetleriyle ilişkilidir: petrol üretimi, nakliyesi, rafine edilmesi ve petrolün yakıt ve endüstriyel hammadde olarak kullanılması.

Endüstriyel ürünler arasında toksik sentetik maddeler, su ortamı ve canlı organizmalar üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle özel bir yer tutmaktadır.

Endüstride, ulaşımda ve ev hizmetlerinde giderek daha fazla kullanılıyorlar. Bu bileşiklerin atık sudaki konsantrasyonu genellikle 5-15 mg/l olup MPC -0,1 mg/l'dir. Bu maddeler rezervuarlarda, özellikle akıntılı sularda, vadilerde ve savaklarda fark edilen bir köpük tabakası oluşturabilir.

Bu maddelerde köpüklenme özelliği halihazırda 1-2 mg/l'lik bir konsantrasyonda görülmektedir. Yüzey sularındaki en yaygın kirleticiler fenoller, kolayca oksitlenen organik maddeler, bakır ve çinko bileşikleri ve ülkenin bazı bölgelerinde amonyum ve nitrit nitrojen, lignin, ksantatlar, anilin, metil merkaptan, formaldehit vb. kirleticiler demir ve demir dışı metalurji, kimya ve petrokimya işletmelerinin atık suları ile yüzey sularına karışmaktadır.

Petrol, gaz, kömür, ormancılık, kağıt hamuru ve kağıt endüstrileri, tarım ve belediye işletmeleri, bitişik alanlardan gelen yüzey akışı. Cıva, kurşun ve bunların bileşikleri, metaller nedeniyle su ortamına hafif bir tehlike oluşturur. Artan üretim (arıtma tesisleri olmadan) ve tarım ilaçlarının tarlalarda kullanımı, su kütlelerinin zararlı bileşiklerle ciddi şekilde kirlenmesine yol açmaktadır.

Su ortamının kirlenmesi, haşere kontrolü için rezervuarların arıtılması sırasında pestisitlerin doğrudan uygulanması, işlenmiş tarım arazisinin yüzeyinden akan suyun rezervuarlara girmesi, atıkların imalat işletmelerinden rezervuarlara boşaltılması sırasında meydana gelir, taşıma, depolama ve kısmen atmosferik yağışlardan kaynaklanan kayıpların bir sonucu olarak. Tarımsal akış, pestisitlerin yanı sıra tarlalara uygulanan önemli miktarda gübre kalıntısı (azot, fosfor, potasyum) içerir.

Ayrıca büyük miktarlarda organik nitrojen ve fosfor bileşikleri hayvancılık çiftliklerinden ve kanalizasyondan gelmektedir. Topraktaki besin konsantrasyonunun artması rezervuardaki biyolojik dengenin bozulmasına yol açar. Başlangıçta böyle bir rezervuardaki mikroskobik alglerin sayısı keskin bir şekilde artar. Besin arzı arttıkça kabukluların, balıkların ve diğer suda yaşayan organizmaların sayısı da artıyor. Daha sonra çok sayıda organizma ölür. Suda bulunan tüm oksijen rezervlerinin tükenmesine ve hidrojen sülfit birikmesine yol açar. Rezervuardaki durum o kadar değişir ki, hiçbir organizma türünün varlığına uygun olmaz hale gelir. Rezervuar yavaş yavaş "ölüyor".

Atık su arıtmanın mevcut seviyesi, biyolojik arıtmadan geçmiş sularda bile nitrat ve fosfat içeriğinin su kütlelerinin yoğun ötrofikasyonu için yeterli olacağı şekildedir.

Ötrofikasyon, bir rezervuarın fitoplankton büyümesini uyararak besinlerle zenginleştirilmesidir. Bu durum suyun bulanıklaşmasına, bentik bitkilerin ölmesine, çözünmüş oksijen konsantrasyonunun azalmasına, derinliklerde yaşayan balık ve kabuklu deniz hayvanlarının boğulmasına neden olur.

Yüzey sularının dezenfeksiyonu ve dezenfeksiyonu

Herhangi bir kurulumun bir diğer önemli bloğu su dezenfeksiyonu ve dezenfeksiyon bloğudur. Dezenfeksiyon genellikle yüzey suyunun, yalnızca bakteri ve virüsler gibi insan sağlığı için potansiyel olarak tehlikeli organizmalar değil, aynı zamanda kirli suyla temas eden ekipmana, boru hatlarına ve diğer nesnelere zarar verebilecek mikroalgler de dahil olmak üzere her türlü canlı mikroorganizmadan temizlenmesi anlamına gelir. Ve örneğin, benzer zararlı maddelerin toprağa girmesini önlemek için, otonom banliyö kanalizasyon sistemlerini kullanıyorlar, bu konuda bilgi kesinlikle çok faydalı olabilir. Bugün, her birinin hem avantajları hem de dezavantajları olan çeşitli atık su arıtma yöntemleri vardır, bunlardan bazıları üzerinde daha detaylı duracağız.

Yüzey suyunu potansiyel olarak tehlikeli mikroorganizmalardan arındırmanın en yaygın yöntemlerinden biri, bunların belirli reaktifler kullanılarak oksidasyonudur. En ucuz yöntem su klorlamadır, çünkü bu reaktif en ucuz olarak kabul edilir. Daha pahalı, ancak daha güvenilir ve emniyetli bir reaktif, saflaştırmadan sonra suda kalan ve hem insan vücuduna hem de ev halkına zarar verebilecek klorun aksine, basitçe hava, su veya karbondioksit gibi zararsız bileşiklere ayrışan ozondur. veya endüstriyel su teknolojisi.

Yüzey suyunu mikroorganizmalardan arındırmanın bir başka yöntemi, su dezenfeksiyonunun en etkili ve güvenli yöntemlerinden biri olarak kabul edilen ultraviyole ışıkla su ışınlamasıdır. Su ışınlandığında, ultraviyole ışık canlı hücrelerin çekirdeğine nüfuz ederek, canlı hücrelerin DNA'sında geri dönüşü olmayan hasara neden olur ve bu da mikroorganizmanın üreme yeteneğini kaybetmesine neden olur. Ultraviyole ışınımı kullanarak yapılan arıtma, günümüzde su dezenfeksiyonunda yüksek kalite ve iyi sonuçları garanti eden en çevre dostu teknolojilerden biri olarak kabul edilmektedir.

Çalışma, 2011-2014 dönemi için Yukarı Volga rezervuarının su kalitesinin değerlendirilmesinin ana sonuçlarını yansıtmaktadır. Rezervuar sularının hidrokimyasal verilerinin analizi yapıldı. Manganez, toplam demir, renk, amonyum iyonu ve petrol ürünlerini içeren öncelikli kirleticiler belirlenmiştir. Su kalitesine ilişkin entegre göstergelerin hesaplanmasının sonuçları sunulmaktadır: WPI endeksleri (Su Kirliliği Endeksi), WCI (Genel Sıhhi Su Kalitesi Endeksi) ve UKIPV (Özel Kombinatoryal Su Kirliliği Endeksi). Yukarı Volga Rezervuarı'nın su kalitesinin bir değerlendirmesi yapıldı. Genel olarak, Yukarı Volga rezervuarının su kalitesi, entegre hidrokimyasal endekslerin değerine göre “kirli” su (TEFE endeksinin değerine göre), orta derecede kirli su (WCI endeksinin değerine göre) olarak değerlendirilir. ve çok kirli su (UKIW indeksinin değerine göre).

su kalitesi

Verkhnevolzhskoe rezervuarı

integral kalite indeksleri

1. Yukarı Volga Rezervuarı // Büyük Sovyet Ansiklopedisi. – M.: Sovyet Ansiklopedisi, 1969–1978. URL: www./enc-dic.com/enc_sovet/Verhnevolzhskoe_vodohranilische-3512.html (erişim tarihi: 17.07.15).

2. Çevre durumunun hidrokimyasal göstergeleri: referans malzemeleri / ed. TELEVİZYON. Guseva. – M.: Forum: INFRA-M, 2007. – 192 s.

3. Lazareva G.A., Klenova A.V. Yukarı Volga rezervuarının ekolojik durumunun hidrokimyasal göstergelere dayalı olarak değerlendirilmesi // Genç bilim adamları ve yetenekli öğrencilerden oluşan VII uluslararası bilimsel konferansı “Su kaynakları, ekoloji ve hidrolojik güvenlik” tutanaklarının toplanması (Moskova, IVP RAS, Rusya Doğa Akademisi) Bilimler, 11–13 Aralık 2013). - M., 2014. - C.173-176.

4. RD 52.24.643-2002 Hidrokimyasal göstergelere dayalı olarak yüzey sularının kirlilik derecesinin kapsamlı bir değerlendirme yöntemi - Roshidromet, 2002. - 21 s.

5. Shitikov V.K., Rosenberg G.S., Zinchenko T.D. Kantitatif hidroekoloji: sistem tanımlama yöntemleri. – Togliatti: IEVB RAS, 2003. – 463 s.

Su kütlelerindeki suyun kalitesi hem doğal hem de antropojenik faktörlerin etkisi altında oluşur. İnsan faaliyetinin bir sonucu olarak, değişen derecelerde toksisiteye sahip birçok kirletici su kütlelerine girebilir. Su kütleleri, tarım ve sanayi işletmelerinin akıntıları ve yerleşim yerlerinden gelen atık sularla kirlenmektedir. Modern koşullarda, nüfusa temiz su sağlama sorunu giderek acil hale geliyor ve su kütlelerinin durumunun incelenmesi en önemli görevlerden biri.

Bu çalışmanın amacı Yukarı Volga Rezervuarı'nın su kalitesinin entegre kalite göstergeleri kullanılarak değerlendirilmesidir.

Nesneler ve araştırma yöntemleri

Yukarı Volga Rezervuarı 1843'te oluşturuldu (1944-47'de yeniden inşa edildi) ve birbirine bağlı Sterzh, Vselug, Peno ve Volgo göllerinden oluşuyor. Rezervuar, Tver bölgesinin kuzey-batısında Ostashkovsky, Selizharovsky ve Penovsky bölgelerinin topraklarında yer almaktadır. Rezervuarın yüzey alanı 183 km2, hacmi 0,52 km3, uzunluğu 85 km, maksimum genişliği 6 km'dir. Kıyı şeridinin uzunluğu 225 km'dir. Normal durgun su seviyesine (206,5 m) yakın yüksek bir su seviyesinde, rezervuar tek bir rezervuardır ve düşük su sırasında, güçlü bir çekilme ile birbirine zayıf bağlantısı olan göllere bölünür. Yukarı Volga Rezervuarı'nın su kaynakları, yazın düşük su döneminde Volga'nın üst kısımlarındaki seviyeleri düzenlemek ve ayrıca endüstriyel amaçlar, belediye ihtiyaçları, tarım ve hayvancılık için kullanılır. Rezervuar rekreasyon, turizm ve balıkçılık açısından büyük önem taşımaktadır.

Araştırma sırasında, 2011 yılından itibaren hidrokimyasal göstergelere göre Yukarı Volga Rezervuarı'nın 3 bölümü (Volgo Gölü bölümü, Peno köyü; Volgo Gölü bölümü, Devichye köyü; Verkhnevolzhsky Beishlot bölümü) (Şekil 1) incelenmiştir. 2014'e.

Şekil 1. Yukarı Volga Rezervuarı örnekleme istasyonlarının haritası: 1 - gölün bölümü. Volgo, Peno köyü, 2 - göl bölümü. Volgo, Devichye köyü, 3 - Verkhnevolzhsky beishlot

Çalışmada, Federal Devlet Kurumu "Tsentrregionvodkhoz"un Dubna Ekoanalitik Laboratuvarı (DEAL) tarafından aşağıdaki gibi hidrokimyasal göstergeler için sağlanan veriler kullanıldı: hidrojen indeksi, renk, amonyum iyonu, nitrat iyonu, nitrit iyonu, fosfat iyonu, toplam demir, klorür iyonu, sülfat iyonu, manganez, magnezyum, biyokimyasal oksijen ihtiyacı, bakır, çinko, kurşun, petrol ürünleri, çözünmüş oksijen, nikel.

Araştırma sonuçları

Hidrokimyasal verilerin analizi, Yukarı Volga rezervuarının incelenen tüm bölümlerinin, sudaki yüksek manganez, toplam demir ve amonyum iyonları içeriğiyle karakterize edildiğini, bunların konsantrasyonlarının her zaman MAC'ı aştığını; belirli dönemlerde petrol için MAC'ın fazla olduğunu gösterdi. ürünler dikkat çekti. Bu maddelerin konsantrasyonları çalışma dönemi boyunca biraz değişti.

2011-2014 için Yukarı Volga rezervuarının su kalitesini değerlendirmek. su kalitesinin bütünleyici göstergeleri hesaplandı: WPI (Su Kirliliği Endeksi), WCI (Su Kalitesi Genel Sıhhi Endeksi) ve UKIW (Su Kirliliği Özel Kombinatoryal Endeksi) endeksleri. Elde edilen sonuçlar Tablo 1'de sunulmaktadır.

tablo 1

Yukarı Volga Rezervuarı bölümlerinde WPI, IKV, UKIVZ, su kalite sınıfı, suyun niteliksel ve ekolojik durumu endekslerinin değeri

Tablo 1'in devamı

Hidrokimyasal su kirliliği indeksi (WPI), 2002 yılına kadar su kalitesinin ana kapsamlı göstergesi olarak kullanıldı. Su kalitesinin TEFE değerlerine göre sınıflandırılması, yüzey sularını kirlilik derecelerine bağlı olarak 7 sınıfa ayırmayı mümkün kılmaktadır. TEFE'nin hesaplanması altı bileşen kullanılarak gerçekleştirilir: zorunlu olanlar çözünmüş oksijen ve BOD5 ve en yüksek bağıl konsantrasyonlara sahip 4 madde (Ci/MPCi). Su kalitesini değerlendirmeye yönelik bu yöntemin temel dezavantajı, küçük bir kirletici aralığının dikkate alınmasıdır.

Tüm bölümlerde TEFE endeksinin maksimum değerleri kış-ilkbahar döneminde, minimum değerleri ise sonbaharda görülmektedir. 2011-2013 TEFE endeksi değerine göre tüm bölümlerde su kalitesi “kirli” (su kalite sınıfı - 5) olarak değerlendirilmektedir. 2014 yılında, Verkhnevolzhsky Beishlot sahasında (No. 3), göl sahasındayken, kalite sınıfı 6 - “çok kirli” olan su kalitesinde bir bozulma meydana geldi. Volgo, Peno köyü (No. 1) ve göl. Volgo köyü Devichye (No. 2) su kalitesi değişmedi (Şekil 2).

Şekil 2. 2011-2014 yılları için rezervuar sahalarındaki TEFE endeksi değerlerindeki değişimler.

Genel sıhhi su kalitesi endeksini (WQI) belirlemek için bir puan değerlendirmesi yapılır (1'den 5'e kadar). Hesaplama için kullanılan her göstergeye puan verilir, göstergenin ağırlığı da dikkate alınır ve ardından ICI'nin değeri belirlenir.

Genel olarak, incelenen dönemdeki (2011-2014) WCI indeksi değerlerine göre, birkaç istisna dışında neredeyse tüm çalışma dönemi boyunca suyun tüm kesimleri “orta derecede kirli” olarak nitelendirilmektedir. (su kalitesi sınıfı 3) (Şek. 3).

Şekil 3. 2011-2014 yılları için rezervuar sahalarında WCI indeksi değerlerindeki değişimler.

Su kirliliğinin spesifik kombinatoryal indeksi (SCIPI) günümüzde su kalitesinin değerlendirilmesinde bir öncelik haline gelmektedir. Su kalitesinin SCWI değerlerine göre sınıflandırılması, yüzey sularını kirlilik derecesine göre 5 sınıfa ayırmayı mümkün kılar. TEFE'den farklı olarak bu hesaplama yaklaşımıyla sadece MPC'yi aşmanın katları belirlenmez, aynı zamanda standart değerlerin aşıldığı durumların tekrarlanabilirliği de belirlenir. UKIW endeksinin hesaplanmasına yönelik veriler, yüzey sularının kalitesini daha doğru bir şekilde yansıtmayı mümkün kılar.

UKIZV endeksinin değerine göre, gözlemlenen dönemde (2011-2014) Yukarı Volga Rezervuarı'nın suyu tüm bölümlerde “çok kirli” (sınıf 3, kategori “B”) olarak değerlendirilmektedir. göl bölümündeki bölüm. 2014 yılında Volgo köyü Peno'da su kirliliği derecesi “kirli” olarak nitelendirildi (sınıf 3, kategori “A”) (Şekil 4).

Şekil 4. 2011-2014 yılları için rezervuar sahalarında UKIZV indeksi değerlerindeki değişimler.

Rezervuarın mansabında yer alan sahalarda UKIVZ indeksi değerlerinde bir artış kaydedilmiş olup, bunlar bir kalite sınıfı ve kategorisinin değerlerinin ötesine geçmese de bu, su kalitesinde hafif bir bozulmaya işaret etmektedir. Devechye köyü ve Verkhnevolzhsky beishlot bölgesindeki bölgelerde 2013 yılındaki endeks değeri, çalışılan dönemin diğer yıllarına göre biraz daha yüksekti.

sonuçlar

Böylece yapılan çalışma sonucunda manganez, toplam demir, renk, amonyum iyonu ve petrol ürünlerini içeren Yukarı Volga rezervuarının sularının öncelikli kirleticileri ve göstergeleri belirlendi. Yukarı Volga Rezervuarının su kalitesi, WPI endeksine göre “kirli” (sınıf 5), WPI endeksine göre “orta derecede kirli” (sınıf 3) ve “çok kirli” su (sınıf 3, kategori) olarak derecelendirilmiştir. UKIW endeksine göre. "B") UKIW indeksinin kullanılması yüzey suyu durumu sınıfı hakkında daha doğru bilgi sağlar, çünkü hesaplanırken numunede belirlenen tüm hidrokimyasal göstergeler kullanılır.

İnceleyenler:

Zhmylev P.Yu., Biyolojik Bilimler Doktoru, Ekoloji ve Yer Bilimleri Bölümü Profesörü, Doğa ve Mühendislik Bilimleri Fakültesi, Devlet Bütçe Yüksek Eğitim Kurumu "Dubna Devlet Üniversitesi", Dubna.

Sudnitsin I.I., Biyoloji Bilimleri Doktoru, Ekoloji ve Yer Bilimleri Bölümü Profesörü, Doğa ve Mühendislik Bilimleri Fakültesi, Devlet Bütçe Yüksek Eğitim Kurumu "Dubna Devlet Üniversitesi", Dubna.

Bibliyografik bağlantı

Su kalitesi kavramı, suyun belirli su kullanımı ve su tüketimi türlerine uygunluğunu belirleyen, suyun bileşimi ve özelliklerine ilişkin bir dizi göstergeyi içerir. Su kalitesi gereklilikleri, “Yüzey sularının atık su kirliliğinden korunmasına ilişkin kurallar” (1974), “Yüzey sularının kirlilikten korunmasına ilişkin sıhhi kurallar ve normlar” (1988) ve mevcut standartlar tarafından düzenlenmektedir. [. ..]

Su kullanımının niteliğine ve su kalite standartlarına göre rezervuarlar iki kategoriye ayrılır: 1 - içme ve kültürel ve evsel amaçlı; 2 - balıkçılık amaçlı. Birinci tip su kütlelerinde, suyun bileşimi ve özellikleri, su yollarının 1 km yukarısında ve en yakın su kullanım noktasından 1 km yarıçap içinde bulunan sahalarda standartlara uygun olmalıdır. Evsel rezervuarlarda, su kalitesi göstergeleri, bir akım varlığında atık su deşarj noktasında ve yokluğunda - deşarj noktasından en fazla 500 m uzakta belirlenmiş standartları aşmamalıdır.[...]

Su kalitesi şu parametrelere göre değerlendirilir: asılı ve yüzen maddelerin içeriği, koku, tat, renk, su sıcaklığı, pH değeri, oksijen ve organik madde varlığı, zararlı ve toksik yabancı maddelerin konsantrasyonu (Tablo 2.2 -2.4).[ ...]

Zararlı ve toksik maddeler, bileşimlerine ve etki doğasına bağlı olarak, bu maddelerin neden olduğu en büyük olumsuz etki olarak anlaşılan sınırlayıcı tehlike göstergesine (LHI) göre standardize edilir. İçme ve kültürel amaçlı rezervuarlardaki suyun kalitesini değerlendirirken üç tür LPW kullanılır: sıhhi-toksikolojik, genel sıhhi ve organoleptik; Balıkçılık rezervuarlarında toksikolojik ve balıkçılıkla ilgili LPW yukarıdaki üçüne eklenir. [...]

Yukarıda sunulan su kalitesi değerlendirmeleri, bireysel göstergelerin gerçek değerlerinin standart değerlerle karşılaştırılmasına dayanmaktadır ve tek göstergelere atıfta bulunmaktadır. Doğal suların kimyasal bileşiminin karmaşıklığı ve çeşitliliğinin yanı sıra kirletici maddelerin sayısının artması nedeniyle, bu tür değerlendirmeler su kütlelerinin toplam kirliliğinin net bir resmini sunmamakta ve suyun derecesini açıkça belirtmemize izin vermemektedir. Farklı kirlilik türleri ile kalite. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için, temel olarak iki gruba ayrılan yüzey suyu kirliliğinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesine yönelik yöntemler geliştirilmiştir.[...]

Bunlardan ilki, hidrokimyasal, hidrofiziksel, hidrobiyolojik ve mikrobiyolojik göstergelerin bir kombinasyonuna dayalı olarak su kalitesinin değerlendirilmesine olanak tanıyan yöntemleri içerir (Tablo 2.4). Su kalitesi, değişen derecelerde kirlenmeye sahip sınıflara ayrılmıştır. Ancak suyun farklı göstergelere göre aynı halinin farklı kalite sınıflarına atanabilmesi bu yöntemlerin dezavantajıdır.[...]

İkinci grup, bir dizi temel gösterge ve su kullanım türü ile belirlenen, su kalitesinin genelleştirilmiş sayısal özelliklerinin kullanımına dayanan yöntemlerden oluşur. Bu özellikler su kalitesi endeksleri ve kirlilik katsayılarıdır.[...]

Hidrokimya uygulamasında, Hidrokimya Enstitüsünde geliştirilen su kalitesini değerlendirmek için bir yöntem kullanılır. Yöntem, içerdiği kirleticilerin toplamına ve bunların tespit edilme sıklığına dayalı olarak su kirliliği seviyesinin bir kombinasyonuna dayalı olarak su kalitesinin kesin bir değerlendirmesine olanak tanır.[...]

Kombinatoryal kirlilik indeksinin değerine göre su kirliliği sınıfı belirlenir (Tablo 2.5).[...]

Su kütlelerinin kapsamlı bir değerlendirmesi için hem su hem de dip çökeltilerinin kirliliği dikkate alınarak IMGRE'de geliştirilen metodoloji kullanılır (Tablo 2.6).

10. Novikov Yu.V., Plitman S.I., Lastochkina K.S. ve diğerleri Karmaşık göstergeler kullanılarak su kalitesinin değerlendirilmesi // Hijyen ve Sanitasyon. 1987. No. 10. S. 7-11.

11. Yüzey sularının ve dip çökeltilerinin hidrobiyolojik analiz yöntemlerine ilişkin kılavuz / Ed. V.A. Abakumov. L.: Gidrometeoizdat, 1983. 239 s.

12. Shlychkov A.P., Zhdanova G.N., Yakovleva O.G. Nehirlerin durumunu değerlendirmek için kirletici akış katsayısının kullanılması // İzleme. 1996. No.2.

03.05.05 tarihinde alındı.

Yüzey sularının kalitesinin karmaşık bir tahmini için yöntemlerin araştırılması

Yüzey sularının kalitesinin karmaşık bir tahminine yönelik yöntemlerin araştırılması sonuçlandı. Bunlardan bazılarının Udmurtiya'daki su kütlelerinin kalitesinin tahmin edilmesi için kullanılma olasılığı değerlendirilmektedir.

Gagarina Olga Vyacheslavovna Udmurt Devlet Üniversitesi 426034, Rusya, Izhevsk, st. Universitetskaya, 1 (bina 4)

E-posta: ogagarina@udm. ru

Düşük akış rejimi ile karakterize edilen ve ötrofikasyon süreçlerine tabi olan içme suyu kaynağının belirlenmesi, hidrokimyasal, bakteriyolojik ve hidrobiyolojik göstergeleri birleştiren su kalitesinin değerlendirilmesini gerektirir. Bu durumda birinci grubun yöntemlerini tercih ediyoruz.

Diğer şeylerin yanı sıra yüzey suyunun kalitesinin değerlendirilmesi de çalışmanın hedeflerine bağlıdır. Doğal sulardaki kimyasal kirliliğin yaklaşık bir resmini elde etmek istiyorsak, su kalitesini WPI kullanarak değerlendirmek gerçekten yeterlidir. Eğer amacımız bir su kütlesini bir ekosistem olarak karakterize etmekse, o zaman hidrokimyasal özellikler tek başına yeterli değildir; hidrobiyolojik göstergelerin de dahil edilmesi gerekmektedir.

Sonuç olarak, her özel durumda su kalitesine ilişkin seçilmiş herhangi bir kapsamlı değerlendirmenin kullanılmasının, doğal suların kalitesini değerlendirmek için pratik ve evrensel bir sistemi daha kapsamlı bir şekilde geliştirmek için ek araştırmalar gerektirdiğini belirtmekte fayda var.

KAYNAKÇA

1. Belogurov V.P., Lozansky V.R., Pesina S.A. Su kütlelerinin kirliliğinin değerlendirilmesi için genelleştirilmiş göstergelerin uygulanması // Yüzey sularının kalitesinin kapsamlı değerlendirmeleri. L., 1984. s. 33-43.

2. Bylinkina A.A., Drachev S.M., itskova A.I. Rezervuarların durumuna ilişkin analitik verileri grafiksel olarak gösterme teknikleri hakkında // 16. Hidrokimyasal Malzemeler. toplantı Novocherkassk, 1962. S. 8 - 15.

3. Yüzey ve deniz sularının kalitesinin kapsamlı bir değerlendirmesine yönelik geçici kılavuzlar. Onaylı SSCB Hidrometeoroloji Devlet Komitesi 22.09.1986

4. No. 250-1163. M., 1986. 5 s.

5. Gurariy V.I., Shain A.S. Su kalitesinin kapsamlı değerlendirmesi // Su koruma sorunları. Kharkov, 1975. Sayı 6. s. 143-150.

6.Drachev S.M. Nehirlerin, göllerin ve rezervuarların endüstriyel ve evsel atık sularla kirlenmesiyle mücadele. M.; L.: Nauka, 1964. 274 s.

7. Emelyanova V.P., Danilova G.N., Kolesnikova T.Kh. Kara yüzey sularının kalitesinin hidrokimyasal göstergeler ile değerlendirilmesi //Hidrokimyasal malzemeler. L.: Gidrometeoizdat, 1983. T.88. s. 119-129.

8. Zhukinsky V.N., Oksiyuk O.P., Oleinik G.N., Kosheleva S.I. Yüzey tatlı sularının kalitesinin kapsamlı bir değerlendirmesi için kriterler // Kirli suların kendi kendini arıtması ve biyolojik göstergesi. M.: Nauka, 1980. S. 57 - 63.

9. Yüzey sularının kalitesi üzerindeki antropojenik etkiyi değerlendirmenin metodolojik temeli / Ed. AV. Karausheva. L.: Gidrometeoizdat, 1981. 175 s.

W'nin karmaşık tahminlerinin değerlerine bağlı olarak, yazarlar su kütlelerinin 4 kirlilik seviyesini önermektedir (bkz. Tablo 4).

Tablo 4

Sınırlayıcı zararlılık belirtilerine göre hesaplanan karmaşık W göstergelerinin değerlerine bağlı olarak su kütlelerinin kirlilik derecesi

Kirlilik düzeyi Karmaşık değerlendirme değerlerine dayanan kirlilik kriteri

Organoleptik W) Sıhhi rejim TO Sıhhi-toksikolojik ^st) Epidemiyolojik TO

Geçerli 1 1 1 1

Orta 1,0 - 1,5 1,0 - 3,0 1,0 - 3,0 1,0 - 10,0

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

Son derece yüksek > 2,0 > 6,0 > 10,0 > 100,0

Bu tekniğin avantajı, yalnızca su kalitesine ilişkin hidrokimyasal göstergelerin daha eksiksiz bir şekilde muhasebeleştirilmesi değil, aynı zamanda yukarıda belirtilen TEFE ve CIZ göstergelerinin aksine, bu durumda bakteriyolojik göstergelerin de dikkate alınmasıdır. Bu özellikle evsel, içme ve eğlence amaçlı rezervuarlar için önemlidir. Ancak bu yöntemle su kalitesi değerlendirilirken iki nokta dikkat çekiyor: Birincisi, mikrobiyal kirliliğin öncelikli göstergelerinin net bir tanımı yok. Büyük olasılıkla, Izhevsk Göleti gibi içme suyu kaynağı olan rezervuarlar için aşağıdakiler önerilebilir: sıcaklığa dayanıklı koliform bakteri sayısı, kolifaj sayısı, bağırsak enfeksiyonlarının patojenlerinin varlığı. Bu göstergelerin her biri ayrı ayrı epidemiyolojik bir kriter görevi görebilir. İkinci olarak, yazarlar yalnızca 4 dereceli kirlilik seviyesi sunmaktadır; bu, farklı antropojenik yük seviyelerine sahip su kütleleri (veya bunların alanları) ile çalışırken her zaman yeterli değildir.

Sonuç olarak, su kalitesine ilişkin kapsamlı göstergeler geliştirirken, hidrolojik rejimin özelliklerinden, havza alanının iklim ve toprak koşullarından ve su kullanım türünden yola çıkılması gerektiğini vurgulamak isterim. Yani, Izhevsk rezervuarı için

su kalitesi sınıfı. Böylece anlaşılmaz bir durum ortaya çıkıyor - ya su testlerinin yapıldığı tüm hidrokimyasal göstergeleri hesaba katıyoruz ya da belirli bir rezervuar için yalnızca 5-6, özellikle "ağrılı" göstergeleri giriyoruz.

Pratik deneyimler, suyun kalitesini değerlendirmek için kullanılan bileşenlerin sayısı gibi subjektif bir faktörün sonucu etkileyebileceğini göstermektedir. Önemli antropojenik etkiye maruz kalan su kütleleri için, CIZ hesaplamasına daha fazla sayıda bileşenin dahil edilmesiyle su kalitesi sınıfı kötüleşir.

Bize göre, subjektiflikten kaçınmamızı sağlayacak su kalitesinin değerlendirilmesine yönelik daha doğru bir yaklaşım, hesaplamaların sınırlayıcı tehlike göstergesine (LHI) göre gruplara ayrılan zorunlu göstergeleri içerdiği yöntemlere dayanmaktadır. Bunlardan biri, her sınırlayıcı zararlılık işareti için kirlilik seviyesinin kapsamlı bir değerlendirmesini hesaplamayı öneren Yu.V. Novikov ve ortak yazarlar tarafından su kalitesini değerlendirme yöntemidir. Bu durumda, her biri için belirli bir madde grubunun ve belirli su kalitesi göstergelerinin oluşturulduğu dört zararlılık kriteri kullanılır:

Sıhhi rejim kriteri (Wc), çözünmüş oksijen, BOD5, COD ve belirli kirletici maddeler dikkate alındığında sıhhi rejim üzerindeki etkilerine göre standartlaştırılmıştır;

Organoleptik özellikler kriteri (^f), koku, asılı maddeler, COD ve belirli kirletici maddeler dikkate alındığında, organoleptik zararlılık işaretine göre standardize edilmiştir;

Sıhhi-toksikolojik kirlilik tehlike kriteri (Wcm): sıhhi-toksikolojik temelde standartlaştırılmış COD ve spesifik kirliliği dikkate alır;

Epidemiyolojik kriter (W,), mikrobiyal kontaminasyon tehlikesini dikkate alır.

Aynı göstergeler aynı anda birden fazla gruba dahil edilebilir. Karmaşık değerlendirme, her bir sınırlayıcı tehlike özelliği (HLC) Wc, W,/, için ayrı ayrı hesaplanır. Formüle göre Wcm ve W

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

burada W, belirli bir LPV için su kirliliği seviyesinin kapsamlı bir değerlendirmesidir; i, hesaplamada kullanılan göstergelerin sayısıdır; N, tek bir göstergenin normatif değeridir (çoğunlukla N = MPCg). eğer 6 ben< 1, то есть концентрация менее нормативной, то принимается 6 i = 1.

Tablo 3

Akarsuların su kalitesinin kombinatoryal kirlilik indeksi değerine göre sınıflandırılması

Kalite sınıfı Kalite sınıfı sıralaması Kirlilik durumunun özellikleri Kombinatoryal kirlilik indeksinin (CPI) değeri

sınırlayıcı kirlilik göstergelerinin (LPI) sayısını dikkate almadan sınırlayıcı kirlilik göstergelerinin sayısını dikkate alarak

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)

hafifçe kirlettim

II - kirli (1p; 2p] (0,9n; 1,Bn] (0,Bn; 1,6n] (0,7n; 1,4n] (0,6n; 1,2n] (0,5n; 1,0n)

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

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

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

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

IV a çok kirli (4p; 6p] (3.6n; 5.4n] (3.2n; 4,Bn] (2,Bn; 4.2n] (2.4n; 3.6n] (2.0n; 3.0n)

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

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

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

Daha sonra sahada belirlenen tüm kirleticilerin genelleştirilmiş değerlendirme puanları toplanır. Bu, eşzamanlı mevcudiyet koşulları altında kirletici konsantrasyonlarının çeşitli kombinasyonlarını hesaba kattığından, V.P. Emelyanova ve ortak yazarlar bu karmaşık göstergeyi kombinatoryal kirlilik indeksi olarak adlandırdılar.

Kombinatoryal kirlilik indeksinin değerine ve değerlendirmede dikkate alınan su kalitesi bileşenlerinin sayısına bağlı olarak su, bir veya daha fazla kalite sınıfına atanır. Dört su kalitesi sınıfı vardır: az kirli, kirli, kirli, çok kirli. Su kalitesinin üçüncü ve dördüncü sınıfları IPC değerinde birinci ve ikinci sınıflara göre daha geniş aralıktaki dalgalanmalarla karakterize edildiğinden ve önemli ölçüde farklı su kirliliği aynı sınıfa girerek eşit olarak değerlendirildiğinden, yazarlar bu sınıflara kalite kategorileri katmışlardır. (Tablo 3).

Toplam puanı 11'den büyük veya ona eşit olan içerikler, sınırlayıcı kontaminasyon göstergeleri (LPI) olarak tanımlanır.

Suyun bir veya daha fazla maddeyle çok yoğun şekilde kirlendiği ancak geri kalanı için tatmin edici özelliklere sahip olduğu durumlarda, CIZ alınırken bazı göstergelerin yüksek değerleri, diğer göstergelerin düşük değerleri pahasına düzeltilir. Bunu ortadan kaldırmak için, kalite derecelendirmesine, sınırlayıcı kirlilik göstergelerinin sayısına bağlı olarak kalite derecelendirmelerinin niceliksel ifadelerini kasıtlı olarak küçümseyen ve ikincisinin sayısındaki artışla azalan (yokluğunda 1'den) bir güvenlik faktörü k eklenir. LPP'yi 5 LPP ile 0,5'e düşürün). Böylece bir su kütlesinin suyunda sınırlayıcı kirlilik göstergeleri mevcutsa, güvenlik faktörü dikkate alınarak su kalite sınıfı belirlenir. Suda beşten fazla LPP varsa veya CIZ değeri 11 p'den fazlaysa su "kabul edilemeyecek kadar kirli" olarak nitelendirilir ve önerilen sınıflandırmanın dışında kabul edilir.

Dolayısıyla, TEFE ile karşılaştırmalı CIZ hesaplanırken MPC'yi aşma sıklığının yanı sıra MPC'yi aşma sıklığı da dikkate alınır. Bu çok önemli ekleme, su kalitesinin değerlendirilmesini zorlaştırsa da (basit hesaplamalar malzemenin önemli ölçüde işlenmesini gerektirirken), bir su kütlesinin kirlenmesi fikrini mantıksal olarak tamamlar.

Ancak yukarıda belirtildiği gibi, bu yöntemin yazarları CIZ'nin hesaplanmasında yer alan bileşenlerin sayısını sınırlamamaktadır. Pratik deneyimlerin gösterdiği gibi, yüksek antropojenik yüke maruz kalan su kütlelerinin (şehir içindeki nehirler ve rezervuarlar) su kalitesini değerlendirirken, CIZ'nin hesaplanmasında ne kadar çok bileşen yer alırsa o kadar kötü olur.

V.P. Emelyanova ve ortak yazarlar tarafından önerilen kombinatoryal kirlilik indeksini (bundan sonra - CPI olarak anılacaktır) kullanarak su kalitesini değerlendirmek için aşağıdaki yöntem.

KIZ'in belirlenmesi aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilir:

burada H genelleştirilmiş değerlendirme puanıdır.

KIZ'in hesaplanması birkaç aşamada gerçekleştirilir. İlk olarak, kirlilik stabilitesinin bir ölçüsü oluşturulur (MPC'yi aşma durumlarının sıklığına dayalı olarak):

burada N, 1. bileşen için izin verilen maksimum konsantrasyonun aşıldığı durumların sıklığıdır; NPdK - 1. bileşenin içeriğinin izin verilen maksimum konsantrasyonu aştığı analiz sonuçlarının sayısı; N, i'inci bileşen için analiz sonuçlarının toplam sayısıdır.

Tekrarlanabilirliğe dayalı olarak, kontaminasyonun niteliksel özellikleri belirlenebilir ve bunlara daha sonra noktalar halinde niceliksel ifadeler atanır.

Kirlilik seviyesini belirlemenin ikinci aşaması, MPC'nin fazlalık oranının belirlenmesine dayanmaktadır.

burada K, i'inci bileşen için MPC'yi aşmanın çokluğudur; Cı, bir su kütlesinin suyundaki i'inci bileşenin konsantrasyonudur, mg/l; SPdK - i'inci bileşenin izin verilen maksimum konsantrasyonu, mg/l.

Su kütlelerinin su kirliliğini, belirli bir kirletici tarafından standartların çok fazla aşılmasıyla analiz ederken, kirliliğin niteliksel özellikleri belirlenir ve bunlara puan cinsinden derecelerin niceliksel ifadeleri verilir.

Dikkate alınan bileşenlerin her biri için su sınıflandırmasının birinci ve ikinci aşamalarını birleştirerek, belirli bir süre boyunca su kalitesi üzerindeki etkilerinin boyutuna şartlı olarak karşılık gelen genel kirlenme özellikleri elde ederiz. Niteliksel genelleştirilmiş özelliklere, bireysel özelliklere ilişkin tahminlerin ürünü olarak elde edilen genelleştirilmiş değerlendirme noktaları B atanır.

Tablo 2

Kirlilik indeksi değerine bağlı olarak su kalitesi sınıfları

Su TEFE değerleri Su kalitesi sınıfları

0,2 I'ye kadar çok saf

Saf 0,2-1,0 II

Orta derecede kirli 1,0-2,0 III

Kirlenmiş 2,0-4,0 IV

Kirli 4,0-6,0 V

Çok kirli 6.0-10.0 VI

Aşırı kirli >10,0 VII

Son durumla ilgili olarak şunu belirtmek isterim. 90'ların ortalarında. A.P. Shlychkov ve ortak yazarlar, su içeriğini (bundan sonra TEFE* olarak anılacaktır) dikkate alarak TEFE'yi önerdiler. TEFE* aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

A X"™4 * X-" gerçeği

TEFE * = TEFE K = - £

Bu ifadedeki pay, kirliliğe ana katkıyı sağlayan bileşenlerin gözlemlenen akışını temsil eder ve payda, su içeriği açısından ortalama bir yılda izin verilen maksimum akışı temsil eder. Düzenlenmiş nehir sistemlerinin (örneğin, İzh Nehri) kirliliği WPI kullanılarak karakterize edilebiliyorsa, o zaman akış hızlarının sabit olarak belirlenmesiyle karakterize edilen nehirlerde, bir su kütlesinin bir yıl boyunca kirlilik derecesinin hesaplanması gerekir. Belirli bir yıldaki su içeriğine göre ayarlanmıştır. Gözlemler, havza bölgesindeki düzensiz kirlilik kaynaklarının ana etkisi altına giren nehirlerde, suyun yüksek olduğu yıllarda ve mevsimlerde (ilkbaharda) TEFE*'nin basitçe TEFE'yi aştığını göstermektedir. Organize atık su deşarjlarını veya kirli kolları alan nehirler için farklı bir tablo tipiktir (bunun için de kirliliğin ana kaynağı yine organize atık su bertarafıdır). Bu durumda suyun yüksek olduğu yıllarda TEFE*, tam tersine, TEFE'den daha düşüktür. Bu, kalıcı kirlilik kaynaklarından nehir yataklarına düzenli bir şekilde giren kirleticilerin daha iyi seyreltilmesiyle açıklanmaktadır.

TEFE'nin açık bir avantajı, bu göstergeyi en yaygın göstergelerden biri haline getiren hesaplamaların hızıdır. Bununla birlikte, yalnızca hidrokimyasal göstergelere dayalı olarak, bir su kütlesinin mevcut durumunun yaklaşık olarak tahmin edilmesinde kullanılabileceği gibi,

Ancak SanPiN 2.1.5.980-00'ın mevcut versiyonunda bu tür hijyenik sınıflandırma artık mevcut değildir.

Su kalitesinin değerlendirilmesine yönelik ikinci yöntem grubu, genelleştirilmiş sayısal özelliklerin (karmaşık su kalitesi endeksleri) kullanımına dayanan yöntemlerden oluşur. Yüzey suyunun kalitesini değerlendirmek için sistemde en sık kullanılanlardan biri, SSCB Devlet Hidrometeoroloji Komitesi tarafından oluşturulan hidrokimyasal su kirliliği indeksidir (WPI). Bu endeks, kesinlikle sınırlı sayıda ayrı bileşen için MPC'yi aşmanın ortalama payını temsil eder (genellikle 6 tane vardır):

burada C, bileşenin konsantrasyonudur (bazı durumlarda fizikokimyasal parametrenin değeri); n - endeksi hesaplamak için kullanılan göstergelerin sayısı, n = 6; MPC, aşağıdakiler için belirlenmiş standart değerdir:

karşılık gelen su kütlesi türü.

Böylece, TEFE 6 endeksin ortalaması olarak hesaplanır: O2, BOD5 ve çoğunlukla MPC'yi aşan dört kirletici. Bunun nedeni, bir su kütlesinin kirlenmesinin MPC'yi aşan bir veya iki maddeden kaynaklanabileceği, diğerlerinin içeriğinin ise bunlara kıyasla önemsiz olması ve ortalamanın bir sonucu olarak olduğundan düşük TEFE değerleri elde edebilmemizdir. Bu eksikliği ortadan kaldırmak için su kütlelerinin öncelikli kirleticilerini dikkate almak gerekir. Udmurtya'nın su kütleleri için bunlar organik madde, toplam demir, amonyum nitrojen, petrol ürünleri, bakır ve çinko içeriği ile temsil edilir. TEFE hesaplanırken sabit endekslerden biri çözünmüş oksijen içeriğidir. Tam tersi normalleştirilir: C/MPCg oranı yerine karşılıklı değer ikame edilir. TEFE değerine bağlı olarak su kütlelerinin alanları sınıflara ayrılmaktadır (Tablo 2).

Bu durumda, su kirliliği endekslerinin aynı biyojeokimyasal bölgedeki ve benzer türdeki su kütleleri için, aynı su yolu için (akışa göre, zamana göre vb.) ve aynı zamanda fiili durum dikkate alınarak karşılaştırılması gerekliliği ortaya çıkar. Bu yılın su içeriği.

Fitoplankton biyokütlesi yapısal bir hidrobiyolojik göstergedir; 5,0 g/m3 değerlerinde fitoplankton, suların kendi kendini temizlemesine katkıda bulunur; daha yüksek değerler, sonuçları sıhhi ve biyolojik durumun ve suyun kalitesinin bozulması olan fitoplanktonun (“suyun çiçek açması”) büyük gelişimi için tipiktir.

Filamentli alg fitomaları, su kalitesinde gerçek ve potansiyel bozulma olasılığı hakkında fikir verir, çünkü filamentli alg fitomalarının ayrışması, suyun organik maddelerle kirlenmesine ve bakteri sayısında artışa neden olur. Bu alglerin geliştiği alanın tamamı için değerlerle tahmin edilmektedir.

Kendi kendini temizleme / kendi kendini kirletme indeksi (L/I). Brüt üretimin günlük planktonun toplam tahribatına oranı fonksiyonel bir hidrobiyolojik göstergedir. Düşük endeks değerleri (1'den az), üretimi üzerinde aşırı oksijen tüketimine işaret eder ve bu da kirletici maddelerin işlenmesi için elverişsiz bir oksijen rejiminin oluşmasına neden olur. Birliğin üzerindeki değerler, organik maddenin yoğun oksidasyon süreçlerini karakterize eder. Aynı zamanda, üretim düzenli olarak yıkımı aştığında (L/R>1), öncelikle üretilen artık organik madde nedeniyle biyolojik kirlilik meydana gelir.

Kapsamlı bir değerlendirmeyle endüstriyel ve evsel atık su rezervuarlarının su kalitesi üzerindeki etkisini belirlemek için V.N. Zhukinsky ve ortak yazarlar, İngiltere'de kabul edilen, su kalitesini değerlendirmek için bir biyotik indeks şemasını dahil ettiler. "Büyük

ikincisinin avantajları şunlardır: türlerin birleşik muhasebesi

organizma çeşitliliği, niteliksel özelliklerin niceliksel özelliklere dönüştürülmesi (puanlar veya endeksler), kaynağı bilinmeyen kirletici maddelere karşı duyarlılık ve kullanım kolaylığı; Dezavantajı gösterge taksonlarının sınırlı olmasıdır... Bu bakımdan önerilen sistemde “Gösterge taksonlar” sütunu doldurulmamıştır. Izhevsk Göleti ile ilgili olarak su kalitesine ilişkin bu değerlendirmeyi kullanırken, belirli bir rezervuara özel gösterge taksonlarının seçilmesi gerekmektedir, ancak bu, hidrobiyologların faaliyet alanıdır ve özel dikkat gerektirir.

Düzenleyici belgeler düzeyinde, suyu evsel, içme ve eğlence amaçlı su kütleleri için kirlilik derecesine göre sınıflandırmaya yönelik oldukça başarılı bir girişim de yapıldı. Böylece SanPiN 4630-88 su kütlelerinin hijyenik bir şekilde sınıflandırılmasını sağlar.

rezervuarların su kalitesinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi ve bunların desteklenmesi, böylece su kalitesi değerlendirmesinin kapsamının genişletilmesi. Bu alandaki en başarılı olanlardan biri, V.N. tarafından önerilen yüzey tatlı sularının kalitesinin kapsamlı bir değerlendirmesinin (erken versiyon) geliştirilmesidir. Zhukinsky ve ark. Izhevsk rezervuarı ile ilgili olan rezervuarların ötrofikasyonunu dikkate alarak rezervuarın kirlilik derecesini değerlendirir. Bu sınıflandırmada, su kalitesinin hidrokimyasal göstergelerinin (pH, amonyum nitrojen, nitrat, fosfatlar, çözünmüş oksijenle su doygunluğu yüzdesi, permanganat ve bikromat oksitlenebilirliği, BOD5) yanı sıra bakteriyolojik göstergeler de kullanılır: biyokütle

fitoplankton ve filamentli algler, kendi kendini temizleme indeksi. Bu önemli göstergelerin özellikleri üzerinde duralım.

tablo 1

Göstergenin genel değerini elde etmek için katsayılar sistemi

Gösterge adı Kirlilik derecesi

Çok temiz Temiz Orta derecede kirli Kirli Kirli Çok kirli

Amonyum nitrojen 0 ve 3 6 12 15

BOİ5 ve toksik maddeler 0 ve 5 8 12 15

Toplam radyoaktivite 0 ve 3 5 15 25

Escherichia coli titresi 0 2 4 10 15 30

Koku 0 ve 2 8 10 20

Görünüm 0 ve 2 6 8 10

Ortalama toplam kirlilik katsayısı 0-1 2 3-4 5-7 8-10 >10

bazı ağır metaller (manganez, krom), petrol ürünleri, amonyum nitrojen, fosfatlar, BOİ5, koli indeksi, su kokusu.

Bu nedenle, yukarıdaki su kalitesi sınıflandırmasının yazarları, su kütlelerinin incelenmesinde en sık kullanılması gereken göstergeleri belirlediler. Udmurtya'daki su kütlelerinin, özellikle de kirliliğin ana kaynaklarının ya organize olmayan kaynaklar - hayvancılık tesislerinden ve köyden gelen yüzey akışı olduğu kırsal alanlarda bulunan su kütlelerinin sıhhi durumunu karakterize etmek için bu göstergeler çok gerekli (hatta acil bile söylenebilir) veya organize - arıtılmamış evsel atık suyun su kütlelerine bertarafı.

Su kütlelerinin sıhhi durumunun çok önemli bir göstergesi toksik maddelerin içeriğidir. “Toksik madde içeriği açısından su kütlelerinin kirlilik derecesinin bir göstergesi olarak, mevcut standartlara uygun olarak analitik olarak bulunan toksik madde miktarının izin verilen konsantrasyonlara oranı alınabilir.”

Ne yazık ki, S.M. Drachev, hangi toksik maddelerin gösterge olarak hareket edebileceğini belirtmiyor, büyük olasılıkla, sıhhi ve hijyenik standartların daha sık aşırılıklarının belirtildiği maddeler. Cumhuriyetimizin su kütlelerine gelince, toplam demir, bakır, çinko, krom içeriği böyle olabilir.

Bu yöntemin yazarları, göstergelerin her birine bir öncelik verir - bu faktörün önemine ve önemine karşılık gelen sayısal bir değer. Bir rezervuarın çeşitli göstergelere göre sınıflandırılması belirsizse (farklı göstergelere göre suyun aynı durumu farklı kalite sınıflarına atanabilir, bu da bu yöntemlerin dezavantajıdır), o zaman genel kirlilik göstergesinin şu şekilde hesaplanması gerekir: koşullu önceliklerin sayısal değerlerinin ortalaması alınır. Genel göstergenin hesaplanmasına yönelik katsayılar ve rezervuarların özelliklerin toplamına göre gruplandırılması Tablo'da verilmiştir. 1.

Bu sınıflandırmanın yardımıyla rezervuarlardaki suyun sıhhi durumunu değerlendirmeye çalışmış olmalarına rağmen (henüz su kalitesinin kapsamlı bir değerlendirmesinden bahsetmiyoruz), öncelik göstergelerinin başarılı seçimini tanımaktan başka bir şey olamaz: E. coli titre, koku, BOD5, amonyum nitrojen ve numune alma alanındaki rezervuarın görünümü (petrol kirliliğinin derecesine göre). Doğal olarak, bu sınıflandırmanın ortaya çıkışından bu yana geçen neredeyse yarım yüzyıl içinde hem bu alandaki bilgi birikimi hem de su kalitesinin izlenmesine yönelik teknik araçlar genişledi. Bu nedenle, yukarıdaki göstergelerin tümü yalnızca geliştirme aşamasında temel alınabilir.

İçme suyu kalitesine ilişkin uluslararası standartta (1958) kabul edilmiştir. İkinci gösterge, klorofil (B) içermeyen tek hücreli organizmaların sayısının, klorofil (A) içerenler de dahil olmak üzere toplam organizma sayısına oranıdır ve yüzde olarak ifade edilir: BPZ = 100* B / (A) + B); organoleptik göstergeler (şeffaflık, askıda katı madde içeriği, su kokusu, su yüzeyinin görünümü).

toplam ^-faaliyeti bir gösterge olarak alınabilir, çünkü en büyük miktarda analitik malzeme bu tanım için mevcuttur."

Ana göstergeler olarak A.A. Bylinkina ve ortak yazarlar şu beş göstergeyi önerdiler: E. coli titresi, koku, BOD5, amonyum nitrojen ve numune alma alanındaki rezervuarın görünümü (petrol kirliliğinin derecesine göre).

Daha sonra literatürde su kalitesinin değerlendirilmesine yönelik temel göstergelerin seçimi konusunda birçok öneri ortaya çıktı. Bazı yazarlar MPC'lerin oluşturulduğu tüm göstergelerin kullanılmasını önerdi. Bazıları ise hesaplamalarında sınırlı sayıda gösterge kullanmışlardır (ortalama 9-16).

İdeal seçenek tüm göstergeleri kullanmak olacaktır ancak bu gerçek koşullarda mümkün değildir. Zorunlu izleme için göstergelerin seçilmesi gerekmektedir. Hemen hemen tüm yazarlar, küçük değişikliklerle birlikte şu grup üzerinde hemfikirdir: askıda katı maddeler, çözünmüş maddeler

oksijen, biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD), pH, koli indeksi, Na+, NO^, klorürler, sülfatlar.

Listedeki bu tür bir azalmaya (veya genişletilmiş seçeneklerden herhangi birine) dayalı olarak su kalitesinin kapsamlı bir değerlendirmesine yönelik öneriler, kirleticilerin iki gruba ayrıldığı temsililik ilkesinin kullanımına dayanmaktadır: temsili ve arka plan. İlk grup sistematik olarak belirlenir ve ikincisi nispeten nadiren belirlenir. Temsili kirleticiler arasında, konsantrasyonları yerel koşullara bağlı olarak MPC'yi önemli ölçüde aşabilen özel olarak seçilmiştir. Zorunlu grubun maddeleri arka plan olarak kabul edilir (bunlardan 15-20 tane olabilir). Örneğin, şehir içinde yer alan ve endüstriyel ve evsel atık suyun yanı sıra şehrin yüzeysel akışını alan Izhevsk rezervuarı için temsili bileşiklerin sayısı şunları içermelidir:

UDC 504.4.054 O.V. Gagarin

YÜZEY SUYU KALİTESİNİN KAPSAMLI DEĞERLENDİRİLMESİ İÇİN YÖNTEMLERİN İNCELENMESİ

Yüzey suyu kalitesinin kapsamlı değerlendirilmesine yönelik yöntemlerin bir incelemesi sunulmaktadır. Bunlardan bazılarının Udmurtya'daki su kütlelerinin kalitesini değerlendirmek için kullanılması olasılığı değerlendiriliyor.

Anahtar kelimeler: su kalitesi, su kalitesi değerlendirmesi, su kalitesi göstergeleri, su kalitesi sınıfları.

Yüzey suyu kirliliğinin kapsamlı bir değerlendirmesi için günümüzde mevcut olan yöntemler temel olarak iki gruba ayrılmaktadır: birincisi, bir dizi hidrokimyasal, hidrofiziksel, hidrobiyolojik ve mikrobiyolojik göstergeye dayalı olarak su kalitesinin değerlendirilmesine olanak tanıyan yöntemleri içerir; ikinci grup, su kirliliğinin karmaşık endekslerinin hesaplanmasına ilişkin yöntemleri içerir.

İlk durumda, su kalitesi, değişen derecelerde kirlenmeye sahip sınıflara ayrılır. Rezervuarların durumunun değerlendirilmesinde kullanılan bu yöntemin uzun bir geçmişi vardır. 1912'de İngiltere'de Kraliyet Kanalizasyon Komisyonu tarafından benzer bir sınıflandırma önerildi. Doğru, o zaman esas olarak kimyasal göstergeler kullanıldı. Dış kirlilik belirtilerine göre su kütleleri altı gruba ayrıldı: çok temiz, temiz, oldukça temiz, nispeten temiz, şüpheli ve zayıf. Göstergeler daha sonra BOD5, oksitlenebilirlik, amonyum, albüminoid ve nitrat nitrojen, askıda katı maddeler, klor iyonu ve çözünmüş oksijendi. Ayrıca suyun kokusu, bulanıklığı, balığın varlığı veya yokluğu ve sudaki bitki örtüsünün doğası da dikkate alındı. En büyük önem BOİ değerine verildi.

1962'de SSCB'de A. A. Bylinkina ve ortak yazarları, rezervuarların kimyasal, bakteriyolojik ve hidrobiyolojik özelliklerine ve fiziksel özelliklerine göre sınıflandırılmasını önerdiler. Bu, su kütlelerinin sınıflandırılmasına yönelik yaygın altı noktalı ölçeğin temellerini atan, bu yöndeki ilk en ileri gelişmeydi. Su kalitesi değerlendirmesi kimyasal göstergeler (çözünmüş oksijen içeriği, pH, BOD5, oksitlenebilirlik, amonyak nitrojeni, toksik madde içeriği) kullanılarak gerçekleştirilir; bakteriyolojik ve hidrobiyolojik göstergeler (koli titresi, koli indeksi, saprofitik organizmaların sayısı, helmint yumurtalarının sayısı, saprobite ve kirliliğin biyolojik göstergesi veya Khorasawa indeksi,

Yüzey suyu kalitesinin genel özellikleri

Vologda bölgesindeki nehirlerin kalitesinin özellikleri, kontrolü Vologda Merkezi Hidrometeoroloji Servisi tarafından yürütülen 50 noktada ve 1 üretim kontrol noktasında (JSC) hidrokimyasal izleme sonucunda elde edilen malzemeler esas alınarak gerçekleştirildi. Severstal) Vologda bölgesinin su kütlelerinde:

29 nehir, Kubenskoye Gölü, Rybinsk ve Sheksninskoye (Beloe Gölü dahil) rezervuarları.

Su kalitesinin değerlendirilmesi, Hidrokimya Enstitüsü tarafından geliştirilen ve 2002 yılında yürürlüğe giren RD 52.24.643-2002'ye uygun olarak gerçekleştirildi, "Metodolojik talimatlar. Hidrokimyasal bazlı yüzey sularının kirlilik derecesinin kapsamlı bir değerlendirmesi için yöntem" UKIZV - ağ yazılım paketini kullanan göstergeler."

2010 yılında alınan örneklerin analizine dayanarak, bölgedeki yüzey sularının esas olarak sınıf 3'e ("kirli" kategorisi) - gözlem noktalarının %60'ına, sınıf 4'e ("kirli" kategorisi) - 36'ya ait olduğu sonucuna varılabilir. % , sınıf 5'e (“aşırı kirli” kategorisi) - puanların %2'si; bu, bölgenin yüzey sularındaki artan demir, bakır ve çinko içeriğinin yanı sıra kimyasalların doğal kökeni ve arka plan doğası ile açıklanmaktadır. esas olarak UKIZV değerini belirleyen oksijen talebi (COD). Aynı zamanda, kirliliğin antropojenik bileşeni yalnızca doğal akışı kendilerine giren atık su hacminden önemli ölçüde daha az olan su yollarında (Pelshma, Koshta, Vologda, Sodema, Shogrash nehirleri) açıkça görülebilir. Puanların %2'si sınıf 2'ye (“hafif kirli” kategorisine) aittir (Şekil 1.2. ve Tablo 1.2.).

2009 ile karşılaştırıldığında, kalite sınıfı 3 olarak sınıflandırılan (“kirli” kategorisi) su kütlelerinin sayısında bir azalma olurken, aynı zamanda sınıf 4 olarak sınıflandırılan (“kirli” kategorisi) nesnelerin sayısında da bir artış olmuştur.

Olası nedenlerin analizi şunları gösterdi:

2010 yılında 2009 yılına kıyasla kirlenmiş atık suyun hacmi 2,3 milyon m3, kirleticilerin kütlesi ise 0,6 bin ton azaldı;

Çoğu durumda su kalitesinin bozulması, antropojenik etkisi önemsiz veya tamamen bulunmayan su kütlelerini etkilemiştir.

Dolayısıyla, bölgenin su kütlelerindeki su kalitesinin bozulmasının, anormal derecede yüksek sıcaklıklar ve 2010 yılının yazın düşük su döneminde yağış eksikliği ile ilişkili olduğu, bunun da oksidasyon süreçlerinin artmasına ve suların payında artışa yol açtığı sonucuna varabiliriz. akış oluşumunda yeraltı suyu. Sonuç olarak, sudaki nitrojen grubu maddelerinin yanı sıra su taşıyan toprakların (bakır, çinko, alüminyum, manganez) karakteristik maddelerinin içeriğinde bir artış oldu.

Tablo 1.2.

2009 ve 2010 Entegre UKIWV Göstergesine göre bölgedeki yüzey sularının kalitesinin karşılaştırılması.

Şekil 1.2

Şekil 1.3.

Kubenskoye Gölü - Sukhona Nehri boyunca su kalitesinde değişiklik -
2009-2010'da Malaya Kuzey Dvina nehri

Şekil 1.4

Beloe Gölü - Sheksninskoye Rezervuarı boyunca su kalitesindeki değişiklikler. -
Rybinsk Rezervuarı 2009-2010'da

R.Pelshma

Nehir suyu kalitesi 2010 yılı için Pelshma (Şekil 1.5.) kategori 5 “aşırı derecede kirli” - UKIZV = 7,89 (2009'da UKIZV = 7,29) kapsamında kötüleşti.

Ana kirletici bileşenler lignosülfonatlar ve fenollerdir; bunların ortalama içeriği sırasıyla 14,6 MPC ve 15,3 MPC'dir. Biyokimyasal oksijen tüketiminin (BOD5) maksimum değerleri yaz aylarında gözlendi ve 83,0 MAC olarak gerçekleşti. Maksimum fenol ve lignosülfonat içeriği de kışın gözlendi ve sırasıyla 22,3 ve 21,06 MAC olarak gerçekleşti.

Şekil 1.5.

Nehir suyu kalitesi 2003 - 2010'da Pelşma

R. Sukhona, Sokol şehri ve nehrin ağzı bölgesinde. köfte

Nehir suyu kalitesi Sokol şehrinin yukarısındaki Sukhony, 2009'a kıyasla, 3B kategorisi "çok kirli" (UKIVP 3,57) içerisinde iyileşti, Sokol şehrinin altında - 3B kategorisi "çok kirli"den 4A kategorisi "kirli"ye geçişle kötüleşti ( UKIZV) 4,34'e eşittir) (Şekil 1.6.).

Şekil 1.6.

Nehir suyu kalitesi 2003 - 2010'da Sokol bölgesinde Sukhony.

Nehrin ağzının üstünde Pelşma nehrinin su kalitesi Sukhona, kategori 3A "kirlenmiş" kategorisinde kaldı: UKIZV2010 = 2,68, UKIZV2009 = 2,70.

Nehrin ağzının altında Pelşma nehrinin su kalitesi Sukhona da kategori 3A “kirlenmiş” kategorisinde kaldı (UKIZV2010 = 2,70, UKIZV2009 = 2,81) (Şekil 1.7.).

Şekil 1.7.

Nehir suyu kalitesi Sukhona nehrin ağzına yakın. Pelshma ve s. 2003 - 2010'da Narema

R. Vologda. Şehrin yukarısındaki nehirdeki su (Şekil 1.8.), 2010 yılında bir önceki yıla göre 4A kategorisinde “kirli” olarak kalmıştır (UKIZV2010 = 4.32, UKIZV2009 = 4.54).

2010 yılında Vologda şehrinin altında su kalitesi, 4B "kirli" kategorisinden 4B "çok kirli" kategorisine geçişle birlikte 2009 yılına kıyasla kötüleşti (UKIZV2010 = 6,02, UKIZV2009 = 5,54).

Şekil 1.8.

Nehrin kalitesinde değişiklik. 2003 - 2010'da Vologda bölgesinde Vologda.

Nehir suyu kirliliğini belirleyen sınırlı sayıda göstergeye. Şehrin altındaki Vologda ve UKIW'ye neden olan amonyum nitrojen (4,1 MPC) ve nitrit nitrojen (4,2 MPC), BOD5 (3,3 MPC), fenoller (1,4 MPC), bakır iyonları (4,4 MPC), nikel (1,5 MPC), demir (2,3) içerir. MPC), manganez (1,5 MPC).

Rybinsk Rezervuarı

Rybinsk Rezervuarı'nın su kalitesi. Cherepovets şehri üzerindeki UKIWV göstergesine göre, kategori 3B “çok kirli” (UKIWV = 3.85) içerisinde kötüleşti (Şekil 1.9.).

Cherepovets şehrinin (Yakunino köyü) altındaki suyun kalitesi, kategori 3B “çok kirli”den kategori 4A “kirli”ye geçişle kötüleşti: UKIZV2009 = 3,31, UKIZV2010 = 4,26.

Bulunduğu bölgede Myaksa su kalitesi Kategori 3B “çok kirli” kapsamında iyileşti: UKIZV2009 = 3,74, UKIZV2010 = 3,24.

Rybinsk Rezervuarı'nın CIWP'sinin değerini belirleyen ana maddeler, doğal kökenli ve doğada bulunan COD'nin yanı sıra bakır ve demir iyonlarıdır. Bulunduğu bölgede Myaksa, amonyum nitrojen (1,1 MPC), Yakunino BOD5 (1,3 MPC) ve manganez (1,3 MPC) açısından dikkat çekti.

Şekil 1.9.

Rybinsk Rezervuarı'nın kalitesinde değişiklik. 2003 - 2010'da Cherepovets bölgesinde.

R.Costa

2010 yılında nehirdeki su kalitesi. Koshte (Şekil 1.10.) 2009 yılıyla karşılaştırıldığında, 6,11'lik SCWPI (2009'da SCWPI = 6,29) ile 4B kategorisi “kirli su” içinde kalmıştır.

Nehir suyunu kirleten ana maddeler. Koshta, COD (2,7 MPC), nitrit nitrojen (5,7 MPC) ve amonyum nitrojen (3,6 MPC), sülfatlar (1,9 MPC), BOD5 (2,0 MPC), nikel iyonları (1,7 MPC), çinko (2,8 MPC), bakır ( 6,6 MPC), demir (2,0 MPC) ve manganez (1,8 MPC).

Şekil 1.10.

Nehir suyu kalitesi 200 3 - 2010'da Cherepovets bölgesinde Koshty.

R.Yagorba

Su nehri 2009 yılında Cherepovets şehrinin (Mostovaya köyü) yukarısındaki Yagorby (Şekil 1.11.), 2009 seviyesinden (UKIZV = 4.93) biraz daha yüksek olan 4A “kirli” kategorisine (UKIZV = 5.00) aitti. Cherepovets şehrinde su kalitesi, 3B kategorisi “çok kirli”den 4A kategorisi “kirli”ye geçişle kötüleşti: UKIZV2009 = 3,75, UKIZV2010 = 4,41.

Nehir suyunun ana bileşenleri arasında kirleticiler yer almaktadır. İyonlar şunları içerir: nikel iyonları (1,4 - 1,7 MPC), bakır (2,3 - 3,6 MPC), demir (1,1 - 2,2 MPC), manganez (1,0 - 1,3 MPC), BOD5 (1,4 - 2,0 MPC), COD (1,8 - 2,7) ), amonyum nitrojen ((1,1 MPC) ve nitrit (1,5 MPC), sülfatlar (4,3 MPC) ve petrol ürünleri (1,6 MPC).

Şekil 1.11

Nehir suyu kalitesi 2003 - 2010'da Yagorby

Ekonomik faaliyetlerin yüzey sularının kalitesi üzerindeki etkisini değerlendirmek ve belirlemek amacıyla, doğal değerleri yüksek olan maddelerin konsantrasyonlarının dikkate alınmadığı su kirliliği endeksi (TEFE) de hesaplandı.

Yüzey sularının kalitesinin “Su Kirliliği Endeksi (TEFE)” karmaşık göstergesine göre değerlendirilmesi, 2010 yılında gözlem noktalarının %60'ında suyun “temiz”, %34'ünde “orta derecede kirli” olarak sınıflandırıldığını göstermiştir. %4 (Koshta Nehri – ağzın 3 km yukarısında, Vologda Nehri – Vologda'nın aşağısı) - kirli, %2 (Pelshma Nehri) - “aşırı derecede kirli” (Tablo 1.3.).

Bölgedeki en büyük antropojenik yük, Vologda, Sodema, Shogrash şehrinin altındaki Pelshma, Koshta, Vologda nehirleri tarafından yaşanmaktadır.

Bölgedeki en temiz su kütleleri Yug, Kubena, Chagoda, Lezha, Kunost, Mologa, Kema, Staraya Totma, B. Elma, Syamzhena, Ledenga, V. Erga, Andoga, Andoma, göl nehirleridir. Beloe, göl Kubenskoye, Sheksninskoye Rezervuarı.

Tablo 1.3. Bölgedeki yüzey sularının kalitesinin 2009 ve 2010 yıllarına göre karşılaştırılması.