Районный обучающий семинар «Методика и практика проведения oбщественного мониторинга окружающей среды»
методическая разработка по биологии

Муниципальное общеобразовательное учреждение  

«Великомихайловская средняя общеобразовательная школа

Новооскольского района  Белгородской области им. Г.Т. Ильченко»

Районный обучающий семинар

«Методика и практика проведения

oбщественного мониторинга окружающей среды»

Мастер-класс

Тема: «Проведение органолептического и химического анализа воды».

Выполнила:  Гончар – Быш Л.Н., учитель биологии.

Методика физико-химического анализа воды.

 1 Определение температуры

Оборудование 1. Термометр в металлической оправе. 2. Термометр, помещенный внутрь батометра.

Ход определения.

Температура воды определяется непосредственно в водоеме или сразу после отбора пробы. Температура воды открытых водоемов определяется путем погружения ртутного термометра (цена деления 0,1 °С ) в металлической оправе. Температуру воды в глубоких слоях измеряют с помощью термометра, помещенного внутрь батометра. Термометр держат в воде не менее 5 минут.

 2 Определение прозрачности

Прозрачность воды является важным признаком ее доброкачественности. Питьевая вода должна быть прозрачной. Прозрачностью не менее 30 см должны обладать воды, подаваемые для питьевого водоснабжения без осветления. Речные воды, кроме горных вод, могут иметь прозрачность 2-3 см. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении..

Оборудование. 1. Стеклянный цилиндр с плоским дном. 2. Шрифт с высотой букв 2 мм, а толщина линий букв - 0,5 мм. 3. Линейка.

Ход определения. 

Испытуемую воду взбалтывают, наливают в цилиндр и ставят его неподвижно над шрифтом. Расстояние от дна цилиндра до шрифта 4 см.

Сливая постепенно воду из цилиндра через носик находят предельную высоту столба воды, при которой чтение шрифта еще возможно. Высоту столба оставшейся воды измеряют линейкой. Определение производят при хорошем дневном рассеянном освещении. Определение повторяют несколько раз. Записывают высоту водяного столба в сантиметрах и вычисляют среднее значение.

3 Определение запаха

Оборудование. 1. Коническая колба емкостью 150-200 мл. 2. Часовое стекло. 3. Водяная баня.

Ход определения.

         В колбу вносят исследуемую воду при температуре 15-20°С 2/3 ее объема, накрывают часовым стеклом, встряхивают закрытую колбу вращательным движением. После чего открывают колбу и определяют характер запаха. Для усиления интенсивности запахов воду подогревают. Коническую колбу наполняют на 1/2 ее объема водой, закрывают часовым стеклом и нагревают до 60°С. Затем колбу вращательным движением взбалтывают и, сдвинув стекло, быстро определяют запах. Интенсивность запаха пробы при температуре 15-20°С и после нагревания на водяной бане до температуры 60°С в той же колбе закрытой часовым стеклом оценивают по пятибалльной шкале, приведенной в таблице.

Классификация вод по характеру запаха

Таблица 2.

Классификация вод по интенсивности запаха

Таблица 3.

4 Определение цветности

Реактивы.  1. Дистиллированная вода.

Оборудование. 1. Цилиндр с плоским дном из бесцветного стекла, белый лист бумаги.

Ход определения. 

Профильтрованную пробу воды наливают в цилиндр и ставят на лист бумаги рядом с цилиндром с дистиллированной водой. Высота столба воды должна быть равна 10 см. Рассматривают пробу в цилиндре при рассеянном дневном освещении. Результат определения описывают словесно с указанием оттенка и интенсивности окрашивания (бесцветная, слабо-желтая, красноватая, фиолетовая и т.д.

5 Водородный показатель (рН)

Оборудование:        универсальная  индикаторная бумага.

Ход работы.

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды и помещают индикаторную бумагу, по окраске которой определяют величину рН: розово-оранжевая – рН около 5,  светло-жёлтая – 6,  зеленовато-голубая – 8, светло-салатовая -  рН = 7.

6.  Определение хлоридов.

Ход работы.

В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10% раствора нитрата  серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению: опалесценция или слабая муть-концентрация хлоридов 1-10 мг./л, сильная муть -10-50, образуется хлопья, но осаждаются не сразу -50-100, белый объёмистый осадок- более 100 мг./л.

7.  Определение сульфатов.

Ход работы.

В пробирку вносят 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл растворе соляной кислоты (1 : 5) и 2 мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии муть – концентрация сульфат-ионов менее 5 мг / л; при слабой мути, появляющейся не сразу – 10-100 мг / л; сильная оседающая муть – более 100 мг / л

8. Определение общей жесткости воды.

Оборудование : Шприц, Коническая колба, мыльный раствор (1 гр сухого размельченного хозяйственного мыла и растворяется в 10 мл подогретой дистиллированной воды)

Ход работы

        В колбу наливают 0,5 л воды.  Далее в нее шприцом, порциями по 1 мл вливают приготовленный раствор мыла, каждый раз взбалтывая воду в колбе: сначала по поверхности воды пойдут сизые хлопья и быстро исчезающие пузырьки. По мере доливания раствора мыла, в момент, когда все ионы кальция и магния свяжутся мылом, на поверхности воды появятся устойчивые мыльные пузыри с характерным радужным переливом, добавление раствора нужно прекратить. 

        Для определения жесткости необходимо умножить количество (в мл) мыльного раствора пошедшего на титрование на 2. Таким образом, получают величину жесткости испытуемой воды в градусах. Ошибка не превышает ±1°. Например: потребовалось 5 мл мыльного раствора = 5 х 2 = 10 немецких градусов. Если жесткость более 12°, то тогда точность снижается. В этом случае лучше провести повторный анализ, разбавив пробу на 50% дистиллятом, а полученный результат умножить на 4 (при объеме пробы в 0,5 л).

Интервалы жесткости: меньше 7°dH (мягкая), от 7 до 14°dH (средняя) и больше 14°dH (жесткая).

Таблица 1

Физико-химический анализ воды

Муниципальное общеобразовательное учреждение  

«Великомихайловская средняя общеобразовательная школа

Новооскольского района  Белгородской области им. Г.Т. Ильченко»

Районный обучающий семинар

«Методика и практика проведения

Общественного мониторинга окружающей среды»

Тема: «Методические рекомендации по проведению

мониторинга водных объектов»

Выполнила:  Гончар – Быш Л.Н., учитель биологии.

2017 г

1. Нормирование качества природных вод

В соответствии с природоохранным законодательством Российской Федерации нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.

Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. К настоящему времени известны лишь некоторые попытки учета нагрузки для растений суши и для сообществ водоемов рыбохозяйственного назначения.

Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основано на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы. Одним из важных понятий в токсикологии и в нормировании является понятие вредного вещества. В специальной литературе принято называть вредными все вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Кроме того, как правило, все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) рассматривают как вредные.

Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия. Порог вредного действия – это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Таким образом, пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет гомеостатических механизмов (механизмов поддержания внутреннего равновесия организма).

Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) – нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) – полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2–3 года.

Существуют и другие характеристики загрязняющих веществ. Токсичность – способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность – мера несовместимости вещества с жизнью.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и состоянию экосистем, но не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Требования, предъявляемые собственно к источникам воздействия, отражают научно-технические нормативы. К таковым относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. В основу установления научно-технических нормативов положен следующий принцип: при условии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

Научно-техническое нормирование предполагает введение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении загрязнения окружающей среды, иными словами, определяет предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Таким образом, от предприятий требуется не собственно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или для конкретных источников, входящих в его состав. Зафиксированное превышение величин ПДК в окружающей среде само по себе не является нарушением со стороны предприятия, хотя, как правило, служит сигналом невыполнения установленных научно-технических нормативов (или свидетельством необходимости их пересмотра).

2. Качество вод и виды водопользования

Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01-77. «Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения»), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта. Правила охраны поверхностных вод устанавливают нормы качества воды водоемов и водотоков для условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Вещество, вызывающее нарушение норм качества воды, называют загрязняющим веществом.

Водопользование – использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства.

Согласно ГОСТ 17.1.1.03-86. «Охрана природы. Гидросфера. Классификация водопользований» водопользование классифицируется по следующим признакам: по целям использования вод, по объектам водопользования, по техническим условиям водопользования, по условиям предоставления водных объектов в пользование, по характеру использования воды, по способу использования водных объектов.

Водные объекты используются для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, сброса сточных вод и (или) дренажных вод, производства электрической энергии, водного и воздушного транспорта, сплава древесины и других целей.

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

Санитарными правилами СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» установлены гигиенические нормативы состава и свойств воды в водных объектах для двух категорий водопользования:

• к первой категории водопользования относится использование водных объектов или их участков в качестве источника питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;
• ко второй категории водопользования относится использование водных объектов или их участков для рекреационного водопользования. Требования к качеству воды, установленные для второй категории водопользования, распространяются также на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

Качество воды водных объектов должно соответствовать требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 (табл. 1). Содержание химических веществ не должно превышать предельно допустимые концентрации веществ в воде водных объектов по ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».

Есть также другая категория – рыбохозяйственная. Федеральный закон  № 420-ФЗ от 28 декабря 2010 г. определяет, что к водным объектам рыбохозяйственного значения относятся водные объекты, которые используются или могут быть использованы для добычи (вылова) водных биоресурсов. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение, утвержденные Приказом Росрыболовства от 18.01.2010 г. № 20 вступили в силу 16 марта 2010 г.  

        Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается:

• для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) с учетом трех показателей вредности:

• органолептического;
• общесанитарного;
• санитарно-токсикологического.

• для рыбохозяйственного водопользования (ПДКвр) с учетом пяти показателей вредности:

• органолептического;
• санитарного;
• санитарно-токсикологического;
• токсикологического;
• рыбохозяйственного.

        Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды. Общесанитарный показатель определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры. Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека, а токсикологический – показывает токсичность вещества для живых организмов, населяющих водный объект. Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качеств промысловых рыб.

Таблица 1

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов в контрольных створах и местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования

Примечания.

* Содержание в воде взвешенных веществ неприродного происхождения (хлопья гидроксидов металлов, образующихся при обработке сточных вод, частички асбеста, стекловолокна, базальта, капрона, лавсана и т. д.) не допускается.

** Для централизованного водоснабжения; при нецентрализованном питьевом водоснабжении вода подлежит обеззараживанию.

*** В случае превышения указанных уровней радиоактивного загрязнения контролируемой воды проводится дополнительный контроль радионуклидного загрязнения в соответствии с действующими нормами радиационной безопасности; Ai - удельная активность i-го радионуклида в воде; YBi - соответствующий уровень вмешательства для i-го радионуклида (приложение П-2 НРБ-99).

Наименьшая из безвредных концентраций по трем (пяти) показателям вредности принимается за ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности.

Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:

• гибель рыб и кормовых организмов для рыб;
• постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;
• ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;
• замена ценных видов рыб на малоценные.

Виды наблюдений за качеством поверхностных вод:

• наблюдения за уровнем загрязненности поверхностных вод по физическим, химическим, гидрологическим и гидробиологическим показателям в режимных пунктах;
• наблюдения, предназначенные для решения специальных задач.

Каждый из этих видов наблюдений осуществляется в результате:

• предварительных (рекогносцировочных) наблюдений и исследований на водных объектах или их участках;
• систематических наблюдений на водных объектах в выбранных пунктах.

Основные задачи систематических наблюдений за качеством поверхностных вод:

• систематическое получение как отдельных, так и осредненных во времени и пространстве данных о качестве воды;
• обеспечение хозяйственных органов, а также заинтересованных организаций систематической информацией и прогнозами изменения гидрохимического режима и качества воды водоемов и водотоков и экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.

Порядок организации и проведения наблюдений в пунктах режимных работ определены ГОСТом 17.1.3.07-82. «Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков» и методическими указаниями (РД 52.24.309-2004. «Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета»).

К задачам специальных наблюдений и исследований, определяемым в каждом конкретном случае, относятся:

• установление основных закономерностей процессов самоочищения;
• определение влияния накопленных в донных отложениях загрязняющих веществ на качество воды;
• составление балансов химических веществ участков водотоков;
• оценка выноса химических веществ через замыкающий створ рек;
• оценка выноса химических веществ с коллекторно-дренажными водами и др.

Организация сети пунктов наблюдений за поверхностными водными объектами

Для проведения мониторинга вод суши организуются:

• стационарная сеть пунктов наблюдений за естественным составом и загрязнением поверхностных вод;
• специализированная сеть пунктов для решения научно-исследовательских задач;
• временная экспедиционная сеть пунктов.

В основе организации и проведения наблюдений за качеством поверхностных вод лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами. Соблюдение этих принципов достигается установлением программ контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и периодичности проведения контроля, выполнением анализа проб воды по единым или обеспечивающим требуемую точность методикам.

Сеть гидрохимических наблюдений должна охватывать:

• в пространстве:

• по возможности все водные объекты, расположенные на территории изучаемого бассейна;
• всю длину водотока с определением влияния наиболее крупных его притоков и сброса сточных вод в него;
• всю акваторию водоема с определением влияния на него наиболее крупных притоков и сброса в него сточных вод;

• во времени:

• все фазы гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки, ледостав, зимнюю межень);
• различные по водности годы (многоводные, средние по водности и маловодные);
• суточные изменения химического состава воды;
• катастрофические сбросы сточных вод в водные объекты.

3.1. Установление местоположения створов в пунктах наблюдений

Пункт наблюдений – это место на водоеме или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о составе и свойствах воды.

Пункты наблюдений организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое народнохозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На не загрязненных сточными водами водоемах и водотоках или их участках создаются пункты для фоновых наблюдений.

Пункты наблюдений организуют на водоемах и водотоках в районах:

• расположения городов и крупных поселков, сточные воды которых сбрасываются в водоемы и водотоки;
• сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышленными предприятиями, территориально-производственными комплексами, организованного сброса сельскохозяйственных сточных вод;
• мест нереста и зимовья ценных и особо ценных видов промысловых организмов;
• предплотинных участков рек, являющихся важными для рыбного хозяйства;
• пересечения реками государственных границ;
• замыкающих створов больших и средних рек;
• устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.

Для изучения природных процессов и определения фонового состояния воды водоемов и водотоков пункты наблюдений создают также на не подверженных прямому антропогенному воздействию участках, в том числе на водоемах и водотоках, расположенных на территориях заповедников и национальных парков и являющихся уникальными природными образованиями.

В пунктах наблюдений организуют один или несколько створов. Створ – это условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Местоположение створов устанавливают с учетом гидрометеорологических и морфологических особенностей водного объекта, расположения источников загрязнения, количества, состава и свойств сбрасываемых сточных вод, интересов водопользователей и водопотребителей.

Один створ устанавливают на водотоках при отсутствии организованного сброса сточных вод в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек, на замыкающих участках рек, в местах пересечения государственной границы.

При наличии организованного сброса сточных вод устанавливают на водотоках два створа и более. Один из них располагают выше источника загрязнения (вне влияния рассматриваемых сточных вод), другие – ниже источника (или группы источников) загрязнения, в месте полного смешения. Химический состав воды в пробе, отобранной в створе выше источника загрязнения, характеризует фоновые показатели качества воды водотока в данном пункте. Сравнение фоновых показателей с показателями качества воды в пробе, отобранной ниже источника загрязнения, позволяет судить о характере и степени загрязненности воды под влиянием источников загрязнения данного пункта. Изменение химического состава воды в пробах, отобранных в первом после сброса сточных вод створе и в расположенных ниже створах, дает возможность оценить самоочищающую способность водотока.

Верхний (первый) фоновый створ устанавливают в 1 км выше первого источника загрязнения. Выбор створов ниже источника (или группы источников) загрязнения осуществляют с учетом комплекса условий, влияющих на характер распространения загрязняющих веществ в водотоке. Необходимо, чтобы нижний створ характеризовал состав воды в целом по сечению, т.е. был расположен в месте достаточно полного (не менее 80 %) смешения сточных вод с водой водотока.

На реках, где створ полного смешения находится далеко от источников загрязнения, процесс трансформации части загрязняющих веществ может завершиться до створа полного смешения и их влияние на физические свойства и химический состав воды в этом створе может быть не обнаружено. В этом случае створ устанавливают, исходя из интересов народного хозяйства, на ближайшем участке водопользования. На реках, используемых для нужд рыбного хозяйства, такой створ устанавливают не далее 0,5 км от места сброса сточных вод.

При наличии группы источников загрязнения верхний (фоновый) створ располагают выше первого источника, нижний – ниже последнего. Исходя из интересов народного хозяйства, между створами выше и ниже источников загрязнения могут быть установлены дополнительные створы, которые должны характеризовать влияние отдельных источников загрязнения.

Для наблюдений по водоему в целом с учетом геоморфологии береговой линии и других факторов устанавливают не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по акватории. При контроле на отдельных загрязненных участках водоемов створы устанавливают с учетом условий водообмена водоемов.

На водоемах с интенсивным водообменом (коэффициент водообмена более 5 раз в год) расположение створов аналогично расположению их на водотоках: один створ устанавливают в 1 км выше источника загрязнения, вне зоны его влияния, остальные створы (не менее двух) располагают ниже источника загрязнения на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязнения.

На водоемах с умеренным (от 0,1 до 5 раз в год) и замедленным (до 0,1 раза в год) водообменом один створ устанавливают вне зоны влияния источника или группы источников загрязнения, второй створ совмещают с местом сброса сточных вод, остальные створы (не менее двух) располагают параллельно второму по обе его стороны на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей загрязненной зоны).

Количество вертикалей в створе на водоеме определяется шириной зоны загрязненности: первую вертикаль располагают на расстоянии не далее 0,5 км от места сброса сточных вод или от берега, последнюю – непосредственно за границей зоны загрязнения.

Количество вертикалей в створе на водотоке определяется условиями смешения речных вод со сточными водами или водами притоков: при неоднородности химического состава в створе устанавливают не менее трех вертикалей (на стержне и на расстоянии 3–5 м от берегов), при однородности химического состава – одну вертикаль (на стержне реки).

Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения: при глубине до 5 м устанавливается один горизонт (у поверхности – в 0,2–0,3 м от поверхности воды летом и у нижней поверхности льда зимой), при глубине от 5 до 10 м – два (у поверхности и в 0,5 м от дна), а при глубине более 10 м – три (дополнительно промежуточный, расположенный на половине глубины).

3.2. Программы наблюдений за качеством воды

Все пункты наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков делят на 4 категории, определяемые частотой и детальностью программ наблюдений. Назначение и расположение пунктов контроля определяются правилами наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков.

Пункты первой категории располагают на средних и больших водоемах и водотоках, имеющих важное народнохозяйственное значение:

• в районах городов с населением свыше 1 млн. жителей;
• в местах нереста и зимовья особо ценных видов промысловых рыб;
• в районах повторяющихся аварийных сбросов загрязняющих веществ;
• в районах организованного сброса сточных вод, в результате которых наблюдается высокая загрязненность воды.

Пункты второй категории устраивают на водоемах и водотоках в пределах следующих участков:

• в районах городов с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;
• в местах нереста и зимовья ценных видов промысловых рыб (организмов);
• на важных для рыбного хозяйства предплотинных участках рек;
• в местах организованного сброса дренажных сточных вод с орошаемых территорий и промышленных сточных вод;
• при пересечении реками государственной границы;
• в районах со средней загрязненностью воды.

Пункты третьей категории располагают на водоемах и водотоках:

• в районах городов с населением менее 0,5 млн. жителей;
• на замыкающих участках больших и средних рек;
• в устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;
• в районах организованного сброса сточных вод, в результате чего наблюдается низкая загрязненность воды.

Пункты четвертой категории устанавливают:

• на незагрязненных участках водоемов и водотоков;
• на водоемах и водотоках, расположенных на территориях государственных заповедников и национальных парков.

Наблюдения за качеством воды ведут по определенным видам программ, которые выбирают в зависимости от категории пункта контроля. Периодичность проведения контроля по гидробиологическим и гидрохимическим показателям устанавливают в соответствии с категорией пункта наблюдений. При выборе программы контроля учитывают целевое использование водоема или водотока, состав сбрасываемых сточных вод, требования потребителей информации.

Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям, приведены в табл. 2.

Наблюдения по обязательной программе на водотоках осуществляют, как правило, 7 раз в год в основные фазы водного режима: во время половодья – на подъеме, пике и спаде; во время летней межени – при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка; осенью – перед ледоставом; во время зимней межени.

В водоемах качество воды исследуют при следующих гидрологических ситуациях: зимой при наиболее низком уровне и наибольшей толщине льда; в начале весеннего наполнения водоема; в период максимального наполнения; в летне-осенний период при наиболее низком уровне воды.

Таблица 2

Обязательная программа наблюдений

Сокращенную программу наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрологическим и гидрохимическим показателям подразделяют на три вида:

• определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, концентрации растворенного кислорода, удельной электропроводности, визуальные наблюдения.
• определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, рН, удельной электропроводности, концентрации растворенного кислорода, концентрации взвешенных веществ, ХПК, БПК5, концентрации 2–3-х загрязняющих веществ, основных для воды в данном пункте контроля, визуальные наблюдения.
• определение расхода воды, скорости течения (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, рН, концентрации взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода, БПК5, концентрации всех загрязняющих воду в данном пункте контроля веществ, визуальные наблюдения.

Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктах контроля  сопоставляют с установленными нормами качества воды.

Программы и периодичность наблюдений по гидрохимическим показателям для пунктов различных категорий приведены в табл. 3.

Таблица 3

Программы и периодичность наблюдений для пунктов различных категорий

Внедрение в систему наблюдений за качеством воды гидробиологических методов позволяет выяснить состав и структуру сообществ гидробионтов.

Полная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает:

• исследование фитопланктона – общей численности клеток, числа видов, общей биомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
• исследование зоопланктона – общих численности организмов, числа видов, общей биомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
• исследование зообентоса – общих численности, биомассы, числа видов; числа групп по стандартной разработке,  видов в группе, основных групп; биомассы основных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
• исследование перифитона – общего числа видов, массовых видов, частоты встречаемости, сапробности;
• определение микробиологических показателей – общего числа бактерий, числа сапрофитных бактерий, их соотношения;
• изучение фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества (интенсивность фотосинтеза, деструкция органического вещества), определение отношения интенсивности фотосинтеза к деструкции органического вещества, содержания хлорофилла;
• исследование макрофитов – проективного покрытия опытной площадки, характера распространения растительности, общего числа видов, преобладающих видов (наименования, проективного покрытия, фенофазы, аномальных признаков);
• определение токсикологических показателей – биотестирование острой и хронической токсичности на дафниях магна; биотестирование на водорослях.

Сокращенная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает исследование:

• фитопланктона – общей численности клеток, общего числа видов, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
• зоопланктона – общей численности организмов, общего числа видов, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
• зообентоса – общей численности групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
• перифитона – общего числа видов, массовых видов, сапробности, частоты встречаемости.

Программы и периодичность наблюдений по гидробиологическим показателям для станций различных категорий приведены в табл. 4.

Таблица 4

Периодичность проведения наблюдений по гидробиологическим показателям

и виды программ