Дальше

Назад

Начало

Конец

Список

ИЗВ установлен Госкомгидрометом СССР [Временные методические.., 1986] и относится к категории показателей, наиболее часто используемых для оценки качества водных объектов (впрочем, необходимость его применения не подтверждается ни одним из опубликованных позже официальных нормативных документов). Этот индекс является типичным аддитивным коэффициентом и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов:

где: C_i – концентрация компонента (в ряде случаев – значение физико-химического параметра); n – число показателей, используемых для расчета индекса, n = 6; ПДК_i – установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.

Для расчета индекса загрязнения вод для всего множества нормируемых компонентов, включая водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК₅ и содержание растворенного кислорода, находят отношения C_i / ПДК_i фактических концентраций к ПДК и полученный список сортируют. ИЗВ рассчитывают строго по шести показателям, имеющим наибольшие значения приведенных концентраций, независимо от того превышают они ПДК или нет.

При расчете ИЗВ для составляющих C_i / ПДК_i по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:

• для биологического потребления кислорода БПК₅ (ПДК – не более 3 мг O₂/дм³ для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O₂/дм³ для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК₅ :

Показатель БПК5 (мгО2/л)	Значение норматива (ПДК)
Менее 3	3
От 3 до 15	2
Свыше 15	1

• концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм³ , поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых C_i/ПДК_i:

Концентрация (мгО2/л)	Значение слагаемого Ci / ПДКi
Более или равно 6	6
Менее 6 до 5	12
Менее 5 до 4	20
Менее 4 до 3	30
Менее 3 до 2	40
Менее 2 до 1	50
Менее 1	60

• для водородного показателя pH действующие нормативы для воды водоемов различного назначения регламентируют диапазон допустимых значений в интервале от 6,5 до 8,5, поэтому для каждого сверхнормативного значения pH, выходящего за границы этого диапазона, устанавливаются специальные значения слагаемых C_i / ПДК_i:

Вызывает недоумение требование методики: “При равенстве величин C_i / ПДК_i предпочтение дается веществам, имеющим токсикологический признак вредности”, поскольку результат расчета ИЗВ никак не зависит от того, какие ингредиенты попали в отбираемую "шестерку".

Суммарный показатель химического загрязнения вод, названный авторами [Критерии оценки.., 1992] "формализованным", рассчитывается по десяти соединениям, максимально превышающим ПДК с использованием знакомой (см. 3.5) непритязательной формулы суммирования воздействий:

ПХЗ-10 = ( С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + ... + С₁₀/ПДК₁₀),

где ПДК_i – рыбохозяйственные нормативы; С_i – концентрация химических веществ в воде.

В гидрохимической практике используется и несколько измененный, по сравнению с ИЗВ, метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения [Васильева с соавт., 1998]. В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышения ПДК_вр – К_i , повторяемости случаев превышения Н_i, а также общий оценочный балл – B_i :

где С_i – концентрация в воде i-го ингредиента; ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го ингредиента для водоемов рыбохозяйственного назначения; N_ПДКi – число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту; N_i – общее число измерений i-го ингредиента.

Для определения степени загрязнения [Новиков с соавт., 1987] используются четыре критерия вредности, по каждому из которых сформирована определенная группа веществ и специфических показателей качества воды:

• критерий санитарного режима (W_c), где учитывается растворенный кислород, БПК₅, ХПК и специфические загрязнения, нормируемые по влиянию на санитарный режим;
• критерий органолептических свойств (W_ф), где учитывается запах, взвешенные вещества, ХПК и специфические загрязнения, нормируемые по органолептическому признаку вредности;
• критерий, учитывающий опасность санитарно-токсикологического загрязнения (W_ст), где учитывается ХПК и специфические загрязнения, нормируемые по санитарно-токсикологическому признаку;
• эпидемиологический критерий (W_э), учитывающий опасность микробного загрязнения.

Одни и те же показатели могут входить одновременно в несколько групп. Комплексная оценка вычисляется отдельно для каждого лимитирующего признака вредности (ЛПВ) W_c, W_ф, W_ст и W_э по традиционной формуле "псевдокомпенсации":

где W – комплексная оценка уровня загрязнения воды по данному ЛПВ, n – число показателей, используемых в расчете; N_i – нормативное значение единичного показателя (чаще всего N_i = ПДК_i).
Если d _i < 1, т.е. концентрация менее нормативной, то принимается d _i = 1.

По особым формулам рассчитываются вклады для содержания растворенного кислорода и взвешенных веществ. Растворенный кислород нормируется по нижнему уровню значения, т.е. его содержание должно быть меньше 4 мг/л, поэтому при C_i < 4 для него принято

Для взвешенных веществ также предложены специальные формулы, учитывающие требования "Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" [1991].

Поскольку сами по себе рассчитанные показатели ни о чем не говорят, к формулам прилагается также традиционная классификационная таблица диапазонов значений комплексных оценок W (см. таб. 3.7).

Весьма оригинальное предложение содержится в работах В.П. Емельяновой с соавт. [1979, 1980], которые предлагают вообще обойтись без вычисления баллов по отдельным показателям. Комплексная оценка загрязнения воды определяется как относительное число показателей, превышающих тот или иной уровень концентрации: ПДК, 10•ПДК, 30•ПДК и т. д. Предложенный способ обобщения сразу избавляет от всех проблем, связанных с определением балльных оценок. Правда, при этом не учитывается различие биологического воздействия веществ. В целом же способ очень прост и может оказаться эффективным.

Степень загрязнения токсическими веществами оценивается традиционной суммой превышений концентрации соответствующих элементов (C_i) к их предельно допустимым концентрациям (ПДК_i ): X_токс = S C_i / ПДК_i

X_ф-х = S (C_i / C_фон.maxi –1) .

X_эвт = K× (C_фос / C_{фон.фос} –1) ,

где C_фос и C_{фон.фос} – анализируемые и фоновые значения концентраций минерального фосфора, К – дополнительный коэффициент, зависящий от оценки состояния водоема (для мезотрофных водоемов К = 2, а для эвтрофных К = 3).

X_сум = X_токс + X_ф-х + X_эвт .

Для каждого ингредиента рассчитывается частная функция желательности Харрингтона по формуле: . Показателем степени этой функции является безразмерная величина P_i, рассчитываемая с помощью выражения

P_i = b₀ + b₁*C_i / ПДК_i ,

где C_i и ПДК_i – наблюдаемая и предельно допустимая концентрации i-го ингредиента, b₀ и b₁ – специально рассчитанные коэффициенты, зависящие от типа ингредиента и класса качества воды (sic! – для того, чтобы рассчитать оценку класса качества нужно знать класс качества?).

Обобщенная функция Харрингтона D определяется как среднегеометрическое частных показателей желательности

D = (d₁ d₂ d₃ … d_n)^1/n .

К описанию метода прилагается традиционная табличка, разъясняющая, как следует понимать рассчитанное значение обобщенного показателя D:

Класс качества воды	Интервал варьирования обобщенного показателя D
Очень чистая	0,99
Чистая	0,99 – 0,80
Умеренно загрязненная	0,80 – 0,63
Загрязненная	0,63 – 0,37
Грязная	0,37 – 0,20
Очень грязная	0,20 – 0,01

Дальше

Назад

Начало

Конец

Список