Показателями загрязнения воды вирусами являются

Для суждения об эпидемиологической опасности воды используются бактериологические и химические показатели загрязнения.

Бактериологические показатели загрязнения воды. С эпидемиологической точки зрения при оценке воды имеют значение преимущественно патогенные микроорганизмы. Однако даже при современных достижениях микробиологической техники исследование воды на присутствие в ней патогенных микроорганизмов, а тем более вирусов является довольна трудоемким процессом. Поэтому оно не проводится при массовых анализах воды и осуществляется лишь при наличии эпидемиологических показаний, например при вспышках инфекционных заболеваний, в которых подозревается водный путь передачи.

В оценке качества воды в санитарной практике широко используются косвенные бактериологические показатели загрязнения воды. При этом считается, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее опасна она в эпидемиологическом отношении.

Одним из показателей загрязнения воды сапрофитной микрофлорой является так называемое микробное число.

Микробное число - это количество колоний, вырастающих при посеве 1 мл воды на мясо-пептонный агар после 24 часов выращивания при температуре 37°.

Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды. При оценке качества воды по этому показателю пользуются данными наблюдений о том, что в воде незагрязненных и хорошо оборудованных артезианских скважин микробное число не превышает 10-30 в 1 мл, в воде незагрязненных шахтных колодцев - 300-400 в 1 мл, в воде сравнительно чистых открытых водоемов - 1000-1500 в 1 мл. При эффективной очистке и обеззараживании воды на водопроводе число не превышает 100 в 1 мл.

Еще большее значение имеет определение наличия в воде кишечной палочки, которая выделяется с испражнениями человека и животных. Поэтому присутствие в воде кишечной палочки сигнализирует о фекальном загрязнении и, следовательно, о возможном заражении воды патогенными микроорганизмами кишечной группы (брюшной тиф, паратиф, дизентерия и пр.).

Исследование воды на содержание кишечной палочки позволяет предвидеть возможность заражения воды патогенной микрофлорой в будущем и, следовательно, создает возможность путем своевременного проведения необходимых мероприятий предотвратить его.

Степень обсеменения воды кишечной палочкой выражается величиной коли-титра или коли-индекса.

Коли-титр представляет собой то наименьшее количество исследуемой воды, в котором при соответствующей методике обнаруживается (выращивается) кишечная палочка. Чем меньше (ниже) коли-титр, тем значительнее фекальное загрязнение воды.

Коли-индекс - количество кишечных палочек в 1 л воды.

В чистой воде артезианских скважин коли-титр обычно выше 500 (коли-индекс меньше 2), в незагрязненных и хорошо оборудованных колодцах коли-титр не ниже 100 (коли-индекс не более 10).

Ряд экспериментальных исследований показал, что кишечная палочка более устойчива к дезинфицирующим агентам, чем возбудители кишечных инфекций, туляремии, лептоспироза и бруцеллеза, и поэтому может служить не только показателем загрязнения воды, но и индикатором надежности ее обеззараживания, например на водопроводе.

Если после обеззараживания воды титр кишечной палочки поднимается до 300 (коли-индекс не более 3), то такую воду можно считать безопасной в отношении главнейших возбудителей заболеваний, распространяющихся водным путем.

Химические показатели загрязнения воды. К химическим показателям загрязнения воды относят органические вещества и продукты их распада: аммонийные соли, нитриты и нитраты. Кроме нитратов, названные соединения сами по себе в тех количествах, в которых они обычно встречаются в природных водах, не оказывают влияния на здоровье человека. Наличие их лишь может свидетельствовать о загрязнении почвы, через которую протекает вода, питающая водоисточник, и о том, что наряду с этими веществами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы.

В отдельных случаях каждый из химических показателей может иметь другую природу, например органические вещества - растительное происхождение. Поэтому признать водоисточник загрязненным можно лишь при наличии следующих условий: 1) в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязненности; 2) в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязненности, например кишечная палочка; 3) возможность загрязнения подтверждается санитарным обследованием водоисточника.

Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляемость, выражаемая в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды - до 2 мг 02 на 1 л, в водах шахтных колодцев окисляемость достигает 3-4 мг 02 на 1 л, причем с увеличением цветности воды она возрастает. В воде открытых водоемов окисляемость может быть еще выше.

Повышение окисляемости воды сверх названных величин указывает на возможное загрязнение водоисточника.

Основным источником появления аммонийного азота и нитритов в природных водах является разложение белковых остатков, трупов животных, мочи, фекалий.

При свежем загрязнении отбросами в воде возрастает содержание аммонийных солей (превышает 0,1 мг/л). Являясь продуктом дальнейшего химического окисления аммонийных солей, нитриты в количестве превышающем 0,002 мг/л, также служат важным показателем загрязненности водоисточника. Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах возможно образование нитритов и аммонийных солей из нитратов при восстановительных процессах. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов указывает на сравнительно давнее попадание в воду азотсодержащих веществ, которые успели уже минерализоваться.

Некоторым показателем загрязненности водоисточника служат хлориды, поскольку они содержатся в моче и различных отбросах, но при этом необходимо учитывать, что присутствие больших количеств хлоридов в воде (больше 30-50 мг/л) может быть обусловлено и вымыванием хлористых солей из засолоненных почв.

Для правильной оценки происхождения хлоридов нужно учитывать oхарактер водоисточника, наличие хлоридов в воде соседних однотипных водоисточников, а также присутствие других показателей загрязнения воды.

Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. Связаться с автором

Вернуться назад на Загрязнение воды

Для суждения об эпидемической опасности воды используются бактериолагические и химические показатели загрязнения. Бактериологические показатели загрязнения воды. С эпидемиологической точи, зрения при оценке воды имеют значение, преимущественно патогенные микроорганизмы. Однако даже при современных достижениях микробиологической техники исследование воды на присутствие в ней патогенных микроорганизмов, а та более вирусов, является довольно труде емким процессом. Поэтому оно не продлится при массовых анализах воды и осуществляется лишь при наличии эпидемиологических показании, например при вспышках инфекционных заболеваний, в которых подозревается водный путь передачи.

В последнее время загрязнение окружающей среды различными химическими веществами приобретает настолько глобальный характер, что сильно загрязнение водоисточников никого не удивляет. В водную среду часто попадают не только лишь вредные ингредиенты из промышленных и бытовых вод, но и поверхностные стоки с сельскохозяйственных угодий, селитебных территорий и промышленных площадок.

В оценке качества воды в санитарной практике широко используются косвенные бактериологические показатели загрязнения воды. При этом считается, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее опасна она в эпидемиологическом отношении.

Одним из показателей загрязнения водоисточника сапрофитной микрофлорой является так называемое микробное число.

Микробное число - это количество колоний, вырастающих при посеве 1 мл воды на мясо-пептонный агар после 24 часов выращивания при температуре 37 С.

Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды. При оценке качества воды по этому показателю пользуются данными наблюдений о том, что в воде незагрязненных и хорошо оборудованных артезианских скважин микробное число не превышает 10—30 в 1 мл, в воде незагрязненных шахтных колодцев—300—400 в 1 мл, в воде сравнительно чистых открытых водоемов — 1000—1500 в 1 мл. При эффективной очистке и обеззараживании воды на водопроводе микробное число не превышает 100 в 1 мл.

Еще большее значение имеет определение наличия в воде кишечной палочки, которая выделяется с испражнениями человека и животных. Поэтому присутствие в воде кишечной палочки сигнализирует о фекальном загрязнении и, следовательно, о возможном заражении воды патогенными микроорганизмами кишечной группы (брюшной тиф, паратиф, дизентерия и пр.).

Исследование воды на содержание кишечной палочки позволяет предвидеть возможность заражения воды патогенной микрофлорой в будущем и, следовательно, создает возможность путем своевременного проведения необходимых мероприятий предотвратить его.

Степень обсеменения воды кишечной палочкой выражается величиной коли-титра или коли-индекса.

Коли-титр - представляет собой то наименьшее количество исследуемой воды, в котором при соответствующей методике обнаруживается (выращивается) кишечная палочка. Чем меньше (ниже) коли-титр, тем значительнее фекальное загрязнение водоисточника.

Коли-индек с % - количество кишечных палочек в 1 л воды.

В чистой воде артезианских скважин коли-титр обычно выше 500 (коли-индекс меньше 2), в незагрязненных и хорошо оборудованных колодцах коли-титр не ниже 100 (коли-индекс не более 10).

Ряд экспериментальных исследований показал, что кишечная палочка более устойчива к дезинфицирующим агентам, чем возбудители кишечных инфекций, туляремии, лептоспироза и бруцеллеза, и поэтому может служить не только показателем загрязнения воды, но и индикатором надежности ее обеззараживания, например на водопроводе.

Хотя энтеровирусы устойчивее к хлору, чем кишечная палочка, опыты по обеззараживанию воды, содержащей кишечную палочку и энтеровирусы в количествах, отражающих их возможное соотношение в воде в реальных условиях, показали, что понижение коли-индекса до 3 обеспечивает уничтожение энтеровирусов, как и патогенных бактерий кишечной группы. Таким образом, если после обеззараживания воды титр кишечной палочки поднимается до 300 (коли-индекс не более 3), то такую воду можно считать безопасной в отношении главнейших возбудителей заболевании, распространяющихся водным путем.

Химические показатели загрязнения водоисточника

Химические показатели загрязнения воды. К химическим показателям загрязнения воды относят органические вещества и продукты их распада: аммонийные соли, нитриты и нитраты. Кроме нитратов, названные соединения сами по себе в тех количествах, в которых они обычно встречаются в природных водах, не оказывают влияния на здоровье человека. Наличие их лишь может свидетельствовать о загрязнении почвы, через которую протекает вода, питающая водоисточник, и о том, что наряду с этими веществами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы.

Большую роль в загрязнении водоисточника играют также аэротехногенные загрязнения, которые переносятся вместе с воздушными массами на довольно большие расстояния. Антропогенное преобразование человеком естественных ландшафтов также приводит к увеличению выноса из них химических соединений, а, следовательно, и к усилению загрязнения водных объектов.

В отдельных случаях каждый из химических показателей может иметь другую природу, например органические вещества — растительное происхождение.

Поэтому признать водоисточник загрязненным можно лишь при наличии следующих условий:

1) в воде присутствует не один, а несколько химических показателен загрязненности;
2) в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязненности;
3) возможность загрязнения подтверждается санитарным обследованием водоисточника.

Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляемость, выражаемая в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды — до 2 мг Ог на 1 л, в водах шахтных колодцев окисляемость достигает 3—4 мг О2 на 1 л, причем с увеличением цветности воды она возрастает. В воде открытых водоемов окисляемость может быть еще выше.

Повышение окисляемости воды сверх названных величин указывает на возможное загрязнение водоисточника.

Основным источником загрязнения природных вод аммонийным азотом и нитритами являются разлагающиеся белковые остатки, трупы животных, моча, фекалии.

При свежем загрязнении отбросами в воде возрастает содержание аммонийных солей (превышает 0,1 мг/л). Являясь продуктом дальнейшего окисления аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002 мг/л, также служат важным показателем загрязненности водоисточника. Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах возможно образование нитритов и аммонийных солей из нитратов при восстановительных процессах. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов указывает на сравнительно давнее загрязнение воды азотсодержащими веществами, которые успели уже минерализоваться. Интенсивное применение азотсодержащих удобрений также ведет к увеличению содержания нитратов в грунтовых водах.

Некоторым показателем загрязненности водоисточника служат хлориды, поскольку они содержатся в моче и различных отбросах, но при этом необходимо учитывать, что присутствие больших количеств хлоридов в воде (больше 30—50 мг/л) может быть обусловлено и вымыванием хлористых солей из засоленных почв.

Для правильной оценки происхождения хлоридов нужно учитывать характер водоисточника, наличие хлоридов в воде соседних однотипных водоисточников, а также присутствие других показателей загрязнения воды.

Безрассудное отношение к окружающей среде привело к тому, что человечество стоит на грани экологической катастрофы. Чистой природной воды уже не существует. Остались только менее засоренные водоемы. Статистика загрязнения воды отображает последствия влияния антропогенной деятельности человека на экологическое состояние океанов, морей, рек и озер.

Виды и способы загрязнения воды

Загрязнение природных (поверхностных/подземных) водоемов приводит к уменьшению выполнения ими биосферных функций, а также снижению значения для экономики. Особенно опасно – антропогенное загрязнение воды.

Существует два вида загрязнения воды – естественное засорение (природное) и искусственное (техногенное). К природному типу относят:

К техногенному типу относятся – промышленные, аграрные и бытовые отходы. Способы загрязнения воды:

• химическое (ХПК, аммонийный азот);
• бактериологическое (загрязнение воды бактериями);
• физическое (мутность, запах, рН);
• тепловое (сбросы ТЭЦ);
• радиоактивное (аварии на АЭС, захоронение РАО);
• механическое (мусор).

Чаще наблюдается бактериологическое и химическое загрязнение воды. Механическое, тепловое и радиоактивное засорение встречается реже.

Показатели и методы оценки засорения

Показатели загрязнение воды:

1. ХПК (химическая потребность в кислороде). Показывает, сколько надо кислорода на 1 литр воды для окисления растворенных в ней органических веществ за определенное время в естественном состоянии.
2. БПК (биологическое потребление кислорода). Показатель возможности самоочищения воды в природе.
3. Количество растворенного кислорода в воде.
4. рН (Кислотно-щелочной показатель).
5. ВВ (мутность, прозрачность). Отображает количество взвесей (грубодисперсных примесей) в определенном объеме воды.
6. Цветность. Показывает наличие в воде соединений железа, гуминовых и фульвовых кислот.
7. Запах воды. Определяется по интенсивности, а также является он природным или искусственным.
8. Вкус и жесткость воды.

Биологические методы оценки загрязнения воды:

Естественное загрязнение воды

Под природными причинами подразумевается превышение естественного уровня различных веществ, агентов или микроорганизмов, возникших в результате катаклизмов или других природных явлений. Одно из них – извержение вулкана. Оно приводит к спуску смеси горячих вулканических газов, пепла и камней. Они обрушиваются в моря и океаны на скорости до 700 км/ч. Потоки несут в себе смесь ядовитых веществ.

Вулканы также являются виновниками возникновения цунами, которые приводят к загрязнению вод океана. Цунами смывает с поверхности земли вредные отходы производства и другие продукты жизнедеятельности человека. После извержения вулкана, вода в близлежащих реках и озерах, становится непригодной для питья.

Атмосферное загрязнение вод пеплом и золой обычно происходит из-за лесных пожаров. Тогда как наводнения приводят к нарушению водных экологических систем, заиливанию, отложению вредных осадков, повышению солености. Природными источниками загрязнения воды иногда становятся залежи минералов.

Засорение водоемов пресной воды

Человечество испытывает нехватку пресной воды. За 50 лет в мире произошло более двадцати вооруженных столкновений за пресную воду. Но, несмотря на дефицит водных ресурсов, люди продолжают засорять реки и озера.

Явным признаком загрязнения воды органическими веществами является стремительное развитие фитопланктона. В народе явление называют цветением воды. Сине-зеленые водоросли не только лишают света водную растительность, нарушая кислородный баланс водоема, но и чрезвычайно токсичны.

Органическое загрязнение воды происходит в результате вырубки лесов и злоупотребления удобрениями, которые способствуют цветению воды. Например, в Англии большая часть водоемов недоступна для летнего отдыха по этой причине.

Кислотные дожди стали причиной экологических катастроф в Европе, США и Канаде. Для раскисления воды в озерах Швеции, Норвегии и Шотландии применяли известь. В результате погибло 90 % близрастущих мхов. Ущерб от гибели форели в США превысил 1 млрд. долл.

Статистика загрязнения воды в мире отмечает тяжелое положение в странах Юго-Восточной Азии. Сточные воды предприятий и бытовой мусор превратили крупнейшие реки в свалки. Так выглядит река Цитарум в Индонезии:

Загрязнение природных вод приводит к исчезновению рыбы в реках. Вместо нее местные жители вылавливают мусор, который сдают на переработку.

Экологическое загрязнение воды в азиатских реках можно объяснить бедностью. Однако реки Америки не лучше. Миссисипи входит в ТОП-10 самых грязных рек мира.

Загрязнение пресной воды также затронуло и Европу. В постыдный список попала река Сарно (Италия). Не сильно отличается своей чистотой и Рейн. В Королевскую реку (Австралия) ежегодно попадает 1,5 млн. тонн сульфидов.

Вся грязь, которую человечество сбрасывает в реки, попадает в мировой океан. Отсутствие адекватных мер – лишит наших детей будущего.

Загрязнение вод мирового океана

Степень загрязнения воды мирового океана зависит от величины допустимой концентрации (ДК) посторонних веществ в ней. Для определения показателя применяют индекс загрязняющих веществ (ИЗВ), который рассчитывается по специальной формуле. В ней учитывается ПДК ЗВ и количество растворенного кислорода.

На основании величины ИЗВ мировым водам присваивается определенный класс качества. Нормы загрязнения воды:

Причем индекс загрязняющих веществ не является постоянной величиной. ИЗВ может меняться из-за самоочищения водоемов или увеличения ядовитых сбросов. Основные источники загрязнения вод:

Реки совокупно несут в моря 46 тыс. км 3 воды в год. Сточные воды рек находятся на 1 месте по загрязнению мирового океана. Нежелание инвестировать деньги в систему очистных сооружений привело к тому, что теперь сложно найти участок водной глади без следов человеческой деятельности.

Наибольшее загрязнение вод тяжелыми токсичными металлами происходит возле густозаселенных берегов с большой концентрацией предприятий, которые сливают в реки токсичные отходы. Статистика загрязнения воды показывает, что они смешиваются с бытовыми отходами и несут угрозу полного уничтожения экосистемы океана.

Нефтепродукты ежегодно наносят непоправимый ущерб окружающей среде. Статистика загрязнения воды показывает, что в мировой океан попадает от 15 до 35 млн. тонн нефти в год. Поверхностное загрязнение вод в виде тонкой пленки образующейся после разлива нефти:

• нарушает газообмен;
• уменьшает выделение кислорода водорослями;
• сокращает количество планктона, что влияет на биологическую продуктивность океанов;
• приводит к гибели порядка 50% различных морских обитателей.

Нефтяной пленкой покрыто:

1. Южно-Китайское море.
2. Желтое море.
3. Панамский канал.
4. Район океана от Гавайских островов до Сан-Франциско.

Последствия загрязнения вод мирового океана нефтепродуктами непоправимы. Загрязнение воды нефтепродуктами в процентном отношении:

Из общего объема использованных пластиковых изделий перерабатывается не больше 5%. Остальная продукция просто выбрасывается. Мусор становится одним из видов загрязнения воды.

• 1 куб. метр льда в Арктике содержит от 38 до 238 пластмассовых частиц;
• в мировом океане плавает около 5,25 трлн. пластиковых частиц;
• общая масса пластика в океанах достигает 270 тыс. тонн;
• показатель загрязнения воды пластиком – 671 частица на 1 куб. метр.

В чем опасность загрязнения воды такими отходами? Под действием солнечного света и морской воды пластик разлагается на микрогранулы диаметром около 5 мм, которые накапливают стойкие токсичные вещества. Птицы и рыбы принимают гранулы за микроорганизмы и питаются ими. В результате они заражаются и/или погибают. По пищевой цепочке вредные вещества попадают в организм человека.

Уровень пластикового загрязнения воды достиг такой концентрации, что в мировом океане образовались целые острова.

Заражение мирового океана радиоактивными отходами происходит несколькими путями:

1. Атмосфера.
2. Сброс радиоактивных вод предприятиями.
3. Аварии судов с атомными двигателями.

АЭС и исследовательские центры стран ЕС, США, Японии и Австралии регулярно загрязняют реки и прибрежные акватории сточными водами. Например, Великобритания ежегодно сбрасывает 800 м³ жидких РАО, которые накапливаются в атомном центре Уиндскейла и Колдер-Хона.

Захоронение РАО в морях еще недавно считалось обычной практикой. Родоначальник такого способа утилизации – США. В 1946 году Америка сбрасывала в 80 км от берегов Калифорнии залитые бетоном двухсоткилограммовые контейнеры с низкоактивными отходами. Позже (1949–1970 гг.) американцы сбрасывали подобные контейнеры в Атлантический и Тихий океан.

Дополнительно радиоактивные отходы в большом объеме попадают в мировой океан из затонувших/затопленных атомных подводных лодок, при ремонте реакторов и загрузке/выгрузке топлива.

Загрязнение воды в РФ

Россия одна из самых богатых водными ресурсами стран. Ее омывают 14 морей. На территории страны более 2 млн. озер и 2,5 млн. рек.

Большинство предприятий еще со времен СССР используют устаревшие очистные сооружения, которые не справляются с возросшей нагрузкой. Промышленное загрязнение вод приобретает катастрофические масштабы.

Наиболее развитой в промышленном отношении считается европейская часть страны. Загрязнение вод предприятиями достигает 75% от общего объема сточных вод (28 млрд. м³). На долю Краснодарского края приходится 11%, Москвы – 8%, Иркутской области – 6%, СПБ – 5%. Статистика загрязнения воды по регионам:

Загрязнение питьевой воды наблюдается в 76 городах страны. Еще недавно считалось, что добытая из подземных источников вода по определению чистая. Однако из-за хозяйственной деятельности человека вода все чаще оказывается небезопасной для употребления. На территории России более 1200 источников загрязнения грунтовых вод. На европейскую часть приходится 86%.

Источники загрязнения подземных вод – нефтепромыслы, отвалы горнодобывающей и металлургической промышленности, свалки и полигоны для хранения химических отходов, животноводческие фермы и канализационные стоки.

Вызывает озабоченность радиоактивное загрязнение подземных вод изотопами стронция-90, урана-235, радия-226 и цезия-137. Причины загрязнения почвы – аварии на АЭС, испытания ядерного оружия, работа заводов по производству плутония.

Серьезные проблемы возникают при загрязнении воды красителями текстильных предприятий. Посторонние примеси выступают в грубодисперсной, коллоидной, молекулярной и ионной форме. Вода изменяет не только свой цвет, но и органолептические свойства. После чего она становится непригодной для питья.

Самыми опасными органическими загрязнениями сточных вод можно считать биологические выделения людей и животных. Продукты выделения животноводческих комплексов, попадающие в поверхностные и подземные воды, опаснее, чем фекальное загрязнение воды в населенных пунктах. Они создают благоприятные условия для развития возбудителей инфекций.

Также существенный вред наносят бытовые сточные воды. Загрязнение воды моющими средствами от банно-прачечных комбинатов, автомоек, использования стиральных порошков и шампуней только усиливает негативное воздействие на экологию.

Загрязнение водоемов сточными водами приводит к увеличению антропогенной нагрузки на моря. Дополнительные проблемы создает нефтедобыча, захороненные радиоактивные отходы и судоходство.

Мониторинг загрязнения воды показывает, что в экологических проблемах Баренцева моря виновата не только Россия. Нордкапское течение несет в него отходы промышленных предприятий Северной Европы.

В Приморские воды механические загрязнения и другие токсичные отходы корейских и китайских предприятий приносит Цусимское течение Желтого и Восточно-Китайского моря.

Борьба с засорением воды в России

Последние десятилетия в стране существенно изменилось отношение к природоохранной деятельности. Начали разрабатывать современные методы очистки воды от загрязнений. Новые предприятия строятся с надежными очистительными сооружениями. Прекратилась практика загрязнения воды твердыми отходами. Полиция и прокуратура активно расследует нарушения природоохранного законодательства. За период 2015–2016 гг. было выявлено 67 нарушений. Ущерб составил 5 млн. руб.

Состав воды влияет на состояние подводной флоры и фауны, воздействует на скорость разложения органических соединений. Загрязнение водных ресурсов – изменение химического состава воды, которое приводит к изменению её качества, влияет на пригодность для применения в сельскохозяйственных целях. Степень загрязнения воды определяют для оценки состояния водоёмов и выявления потенциальной угрозы.

Зачем определять степень загрязнения воды?

Экологическое загрязнение приобретает глобальный характер. Происходит сокращение питьевых источников. Промышленные предприятия сбрасывают значительное количество химикатов в окружающую среду, часть веществ проникает в озёра и реки. Проблемой экологии является загрязнение подземных водоёмов – главного источника воды, пригодной для употребления. Определение состава водных источников требуется для оценки качества и соответствия питьевой воды установленным нормам.

В странах Африки, Южной Америки и Азии заражение питьевой воды представляет собой потенциальную опасность. Заражение водоёмов – причина возникновения эпидемиологической угрозы. При вспышках заболеваемости требуется анализ водных источников. Определение степени биологического загрязнения воды позволяет предотвратить распространение инфекции.

Анализ проб проводится для определения пригодности водного резервуара для орошения. Благодаря анализу определяются меры, необходимые для очистки стоков. Также исследование водоёмов требуется для выявления степени воздействия промышленных предприятий на окружающую среду.

Как определить степень загрязнения?

Для определения химического состава водного источника и выявления отклонений от нормы проводятся опыты, показывающие степень загрязнения воды и помогающие найти решение для её очистки. Вода забирается на пробу и исследуется в лабораторных условиях. Степень загрязнения выявляется по ряду показателей:

• цвет;
• окисляемость;
• наличие кишечной палочки;
• присутствие тяжелых металлов и иных веществ, опасных для здоровья;
• количество микроорганизмов, попадание патогенных бактерий;
• степень мутности;
• запах и т.д.

Ряд растений является биоиндикатором загрязнения воды. Присутствие в водном источнике ряски свидетельствует о чистоте воды.

Какие виды загрязнений исследуют и где это делать?

Водоёмы исследуются на количество органических и химических веществ. Регулярные исследования поверхностных вод требуется проводить в зоне сельскохозяйственной деятельности, вблизи заводов и городов. Выделяют прямые и косвенные показатели загрязнённости водного источника. Обнаружение показателей кишечной палочки свидетельствует о фекальном загрязнении воды.

Косвенные показатели биогенного загрязнения воды:

• скорость окислительных процессов;
• изменение степени минерализации;
• количество солей;
• БПК.

Для комплексного изучения состояния источника проводятся исследования индекса загрязнённости воды (УКИЗВ), который позволяет отследить динамику изменений качества водоёма.

Показатели загрязнения воды органическими веществами

Показатели органического загрязнения воды выявляют прямые признаки заражения источника и косвенные. Прямые биологические показатели отражают количество микроорганизмов и паразитов, общее микробное число. Определение фекального загрязнения воды по коли-индексу также относится к способам выявления прямых признаков биогенной загрязнённости.

Фекальное загрязнение характерно для водоёмов, расположенных вблизи сельскохозяйственных угодий. Признаки фекальной загрязнённости – изменения окисляемости, повышение концентрации аммонийного азота и др. Повышенный уровень аммонийного азота является показателем свежего фекального загрязнения, которое представляет собой эпидемиологическую угрозу.

Показатели загрязнённости воды

Показатели загрязнённости водоёма помогают определить природу загрязнения и найти пути для решения проблемы очистки воды. Существуют различные типы показателей:

1. Бактериологические (выявляют фекальное загрязнение);
2. Химические (ВПК, ХПК, скорость окисления);
3. Физические (pH, запах, цветность).

Уровни веществ в воде зависят от типа источника, сезона и времени суток. Для определения степени и причины загрязнения исследуется pH, содержание растворённого кислорода, присутствие взвешенных веществ, окисляемость. Загрязнённым считается водоём, количество химических и органических соединений в котором превышает предельно допустимые нормы

Загрязнения водоёмов делятся по классам опасности. Для определения класса проводится расчёт удельного комбинаторного индекса загрязнённости воды (УКИЗВ). Индекс чистого источника – 0. Существует 16 классов, которые определяются степенью превышения критических показателей загрязнённости воды. Высокий номер класса свидетельствует о значительной степени загрязнения источника.

УКИЗВ отражает общее количество загрязняющих веществ, их соотношение и динамику изменения показателей в разные годы. Данная методика является наиболее точной при оценке состояния качества водоёма.

ПДК – предельно допустимая концентрация отравляющих химических веществ в воде, утверждённая на законодательном уровне в 2005 году. Установлены различные нормы ПДК для каждого типа природных объектов (водоёмы, воздух, почва и т.д.). Физические показатели (запах, цвет, привкус) оцениваются по балльной шкале. В таблице приведены значении ПДК для определения загрязнённости вод:

Показатель	Значение показателя в норме	Единицы измерения
Водород	6-9	Единицы Ph
Жесткость	7-10	Мг-экв/л
Запах	0-3	Баллы
Нитраты	До 45	Мг/л
Привкус	0-3	Баллы
Сульфаты	До 500	Мг/л
Сухой остаток	1000-1500	Мг/л
Хлориды	До 350	Мг/л
Цвет	До 30	Градусы

Индекс загрязнения водоёмов (ИЗВ) используется для контроля динамики состава воды. ИЗВ помогает сравнивать состояние водных ресурсов в различные временные промежутки, анализировать динамику химического состава в зависимости от территории, на которой расположен объект.

Используется для солёных и пресных вод. Действующие нормы ИЗВ утверждены в 1988 году. Широко применялся до 2004 года. На основании ИЗВ определяется комплексное состояние источника и отслеживаются происходящие изменения состава. Недостаток – отсутствие биологических показателей для выявления фекального загрязнения воды. Более точный индекс, применяемый в России – УКИЗВ.

Уровень загрязненности водоёма веществами органического происхождения определяют по степени биохимического потребления кислорода, требуемого для окисления соединений микроорганизмами. Скорость окисления зависит от вида вещества.

• Фенол;
• Формальдегид;
• Алифатические спирты;
• Фурфурол и т.д.

К веществам медленного разложения относятся сульфонол, гидрохинои и др. Уровень БПК в водоёмах колеблется от 0,5 мг O2/дм3 (чистые природные источники) до 10 мг O2/дм3 (критический показатель загрязнённости воды).

Щёлочность воды зависит от уровня гидроксильных ионов и количества кислот. Под общей шёлочностью понимают сумму анионов слабых кислот (сульфидов, карбонатов, силикатов и т.д.), содержащихся в водном источнике. Из-за низкой концентрации ряда веществ в большинстве водоёмов уровень общей щёлочности часто определяется по количеству карбонатов.

Анализ водных проб на щёлочность проводится перед использованием водоёма для искусственного орошения. Также показатель щёлочности исследуется для определения дозировки веществ, необходимых для очистки стоков.

В молекулах природных источников содержится растворённый кислород, концентрация которого может снижаться или повышаться в зависимости от ряда процессов. Кислородному обогащению способствует выпадение осадков, процесс фотосинтеза подводных растений, абсорбция из атмосферы. Факторы, приводящие к уменьшению концентрации кислорода:

• дыхание организмов, обитающих в водоёме;
• процесс разложения органических соединений;
• бактерии;
• химическое окисление веществ;
• повышение температуры.

Согласно нормам, минимальная концентрация кислорода в питьевых источниках – 4 мг/дм3. Дефицит кислорода наблюдается в водоёмах с высоким уровнем фекального загрязнения, гумусовых веществ. Уровень кислорода относится к индикаторам фотосинтеза в водном источнике. Снижение концентрации до критического уровня 2 мг/дм3 приводит к гибели популяций рыб.

К водным примесям, содержащимся в водоёмах, относятся песок, планктон, ил, глина и т.д. Количество взвешенных веществ зависит от времени года, погоды, человеческого воздействия (промышленная деятельность, сельское хозяйство и т.д.)

Процент взвешенных веществ влияет на температуру, прозрачность, скорость образования осадков, состав воды. Оценка концентрации грубодисперсных примесей проводится для определения состояния водного источника и для контроля за биологическими и химическими процессами обработки.

Окисляемость – величина, соответствующая степени окисления минеральных и органических соединений под воздействием окислителя. Мера измерения – миллиграммы кислорода, потребовавшегося для окисления органических соединений в 1 дм3 воды. Существуют органические вещества медленного и быстрого окисления. В природе встречаются различные типы окисляемости. Степень окисляемости надземных источников значительно превышает окисляемость грунтовых вод.

Бихроматную окисляемость (ХПК) определяют для загрязнённых водоёмов, находившихся под антропогенным воздействием. Для природных источников с низким уровнем загрязнения используют метод определения перманганатной окисляемости.

Количество водорода (pH) в водных источниках определяется соотношением угольной кислоты и её ионов. На показатель pH влияют процессы жизнедеятельности подводных растений, попадание металлов, гумусовые кислоты. Этот показатель является одним из первостепенных при определении качества источника. В норме pH находится в пределах 6,5 – 8,5.От концентрации водорода зависит жизнь рыб, водорослей, pH влияет на скорость разложения органических веществ.

Исследования водоёмов осуществляют на регулярной основе. Анализ водного источника позволяет обезопасить жителей городов от использования некачественной воды и помогает предотвратить распространение инфекций.