Гидрохимический режим современных поверхностных водоисточников в значительной степени формируется в условиях интенсивной хозяйственной деятельности на зсаосборах. Кроме традиционных природных факторов: геоморфологического строения, климатических условий, поверхностного и почвенного покрова, поверхностных и аэдземных вод, качество воды формируют рассеянные и точечные источники антропогенно-техногенной нагрузки, интенсивность процессов эвтрофирования. Сочетание тельных природных и антропогенных факторов образует причудливые комбинации, эровоцирующие суммарные эффекты воздействия. Некоторые из таких процессов на текущем уровне знаний просто непредсказуемы. Многие антропогенно-техногенные загрязнения обладают кумулятивными свойствами. В зависимости от дозы и периода •содействия они могут подавлять или стимулировать метаболизм экосистемы водного объекта, в значительной степени изменяя его гидрохимический режим.
Для того чтобы водопроводные очистные сооружения (ВОС) служили надежным примером, предотвращающим поступление загрязнений потребителям, при подборе технологии водоподготовки необходимо провести объективный анализ информации во изменчивости показателей качества исходной воды в районе водозабора за период составляющий не менее пяти лет. Методы очистки воды, рекомендуемые для изменения на ВОС, должны обеспечивать ее кондиционирование в соответствии с ГОСТ 2.1.4.1074-01 на протяжении всего периода эксплуатации при изменяющемся качестве воды в водоисточнике. Однако, характер изменчивости таких показателей намутность, цветность, окисляемость и других, наблюдаемый в конкретном месте водозабора, согласно действующим проектным нормативам в настоящее время формально можно не учитывать.
В процессе эксплуатации запроектированных без учета этого фактора сооружений, особеннос появлением в воде водоисточника повышенных концентраций антропогенных явлений выясняется, что ВОС не всегда могут должным образом выполнять свои функциииз-за несоответствия реализованной технологии качеству исходной воды.
Самой сложной задачей, возникающей при оценке загрязнений в воде, поступающей в «голову» очистных сооружений, является определение верхних пределов концентраций лимитируемых ингредиентов, на которые должны быть ориентированы потенциальные способности очистных сооружений, включаемых в технологическую схему станции. Над лимитируемыми ингредиентами ведется постоянный или периодический контроль в створе водозабора. Учитывая в ряде случаев трех-пяти и большую кратность превышения концентраций отдельных ингредиентов исходной воды над средними их значениями за наблюдаемый период, нетрудно убедиться в роли и влиянии значений С на будущие капитальные и эксплуатационные затраты проектируемых ВОС.
Для выбора и обоснования технологии водоподготовки необходимо установить четкие границы поля концентраций ингредиентов исходной воды. Нижней границей этого поля является установленный нормативными документами лимит на содержание вещества в обработанной воде. Для питьевой воды - это норма СНИП 2.1.4.1074-01. Нахождение верхней границы поля концентраций является более сложной и неопределенной задачей, связанной с риском возможного превышения граничных значений ингредиента после ВОС в период их эксплуатации.
Предложенная авторами методология определения верхних расчетных концентраций лимитируемых ингредиентов качества воды, поступающей на очистку, базируется на сопоставлении достаточной санитарно-гигиенической надежности работы очистных сооружений на весь расчетный период их эксплуатации с одной стороны и затратами на строительство и годовые эксплуатационные расходы станции, с другой.
По результатам гидрохимических и бактериологических наблюдений за качеством исходной воды водоисточников в районе водозаборов не менее 5-ти лет создается и обрабатывается база данных, используемая для проведения численного моделирования изменчивости качества воды в водоисточнике.
Для проведения статистического анализа разрабатывается пакет программ, например, в среде программирования DELPI 7.0. Составляется выборка с использованием данных наблюдений за режимом уровней рассматриваемых водоисточников. Все ранжированные ряды и выборки по показателям среднеквадратичных отклонений оцениваются по удовлетворительной для статистической обработки репрезентативностью.