Состав и порядок гидрогеохимических наблюдений определяется нормативными документами: ГОСТ 27065-86 <Качество воды. Термины и определения>, ГОСТ 2761-84 <Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора> [6], Санитарные правила и нормы, СанПин 2.1.4.1074-01 <Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества> [7], <Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03 <Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования> [8}, конкретизированными применительно к проведению мониторинга качества подземных вод в [1] и дополненными требованиями, предъявляемыми к программе мониторинга береговых водозаборов.
В соответствии с [1, п.5.1.4 и п.5.2.3.6.] оптимальный комплекс анализируемых компонентов химического состава и микробиологических показателей устанавливается с учетом геохимического типа подземных вод, природных и антропогенных факторов. Поскольку для береговых водозаборов основную часть водоотбора составляет приток из реки, необходимо проводить контроль за качеством воды в речной воде и на водозаборе.
Согласно нормативным документам, обязательными для контроля качества, общими для подземных и поверхностных вод, являются:
органолептические и физические показатели:температура, цветность, мутность, запах (при 200 и 600), привкус;
химические показатели:рН, железо, марганец, нитраты, общая жесткость, окисляемость перманганатная, сульфаты, хлориды, сухой остаток, фториды, а также другие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые химические и радиоактивные загрязняющие вещества (по согласованию с санитарно-эпидемиологической службой в зависимости от местных санитарных условий;
|
|
микробиологические: число сапрофитных бактерий.
Для подземных вод в соответствии с конкретной рабочей программой дополнительными показателями являются: сероводород, бериллий, бор, медь, молибден, мышьяк, свинец, селен, стронций, цинк, бактерии группы кишечной палочки и др.
Для поверхностных вод (ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков) дополнительно определяются согласно категории программы контроля:
сокращенная программа 1: удельная электропроводность, визуальные наблюдения, свободный кислород, БПК5;
сокращенная программа 2: дополнительно к программе 1 еще 2 - 3 загрязняющих вещества, основных в данном пункте наблюдения;
сокращенная программа 3: дополнительно к программам 1 и 2 также ХПК, Еh;
полная программа: дополнительно к програмам 1 - 3: щелочность, гидрокарбонат, кальций, магний, натрий, калий, сумма ионов, аммоний, нитриты, фосфаты, кремний, нефтяные углеводороды, СПАВ, летучие фенолы, пестициды, органические соединения металлов, а также 37 гидробиологических показателей.
Приведенный обширный перечень показателей качества природных вод, регламентированный различными нормативными документами, составляет лишь незначительную часть вредных веществ, на содержание которых в водах имеются ПДК [7].
Критериями корректировки комплекса гидрогеохимических параметров, определяемых при мониторинге береговых водозаборов, являются постоянные и периодические превышения ПДК показателей качества водыв водоносных горизонтах и поверхностных водах.
|
|
Анализ материалов по загрязнению поверхностных (данные по бассейнам рек Дона и Волги, включая Цимлянское, Воронежское, Чебоксарское, Рыбинское и Саратовское водохранилища, Кубани, Оки, Камы, Сев. Двины, Оби, Иртыша и Енисея) и подземных вод, содержащихся в <Государственных докладах о состоянии окружающей среды Российской Федерации с 1988 по 2002 гг.> [4,5], а также некоторых данных о береговых водозаборах, позволяет сформировать перечень показателей химического состава, чаще всего превышающих ПДК. К ним в первую очередь относятся патогенные микроорганизмы, нефтепродукты, железо, марганец, нитриты, аммоний, нитраты, фенолы. Кроме того, нередко, особенно в поверхностных водах, наблюдаются многократные превышения ПДК тяжелых металлов (медь, цинк, свинец, хром, кадмий, ртуть и др.), пестицидов, поверхностно-активных веществ, органических веществ природного генезиса.
Выбор приоритетных показателейна водозаборах подземных вод согласуется с СЭС и осуществляется на основе предварительных исследований с учетом специфики и масштабов загрязнения при различных видах хозяйственной деятельности и данных о защищенности подземных вод, а также по частоте встречаемости проб с превышением нормативов качества. При начальных обследованиях, проводящихся на данном водозаборе, отбираются пробы для проведения полного химического исследования воды, на основании которого формируется список приоритетных показателей качества, которые следует определять при регулярных замерах.
|
|
Программа контроля качества воды согласуется с СЭС. Количество и периодичность проб воды в местах водоотбора, отбираемых для лабораторных исследований, определяется типом источников воды, категорией пункта контроля и видом программы контроля. Для подземных источников минимальное количество проб для микробиологических и органолептических показателей в год - 4 пробы (по сезонам), для химических и радиологических показателей-1 проба, для поверхностных вод соответственно 12 проб - ежемесячно и 4 пробы - по сезонам года. (СанПиН 2.1.4.1074-01). Согласно ГОСТ 17.1.3.07-82 в поверхностных водах на пунктах контроля категориях I и II визуальные наблюдения и определения показателей по сокращенной программе 1 проводятся ежедневно, по сокращенной программе 2 - ежедекадно, по сокращенной программе 3 - ежемесячно (включая и пункты контроля III категории), по полной обязательной программе для всех категорий пунктов контроля - в основные фазы водного режима. Периодичность проведения контроля по гидробиологическим показателям для пунктов контроля I и II категории по сокращенной программе проводится ежемесячно, для III категории - в вегетационный период, по полной программе для всех категорий пунктов контроля - ежеквартально.
При проведении регулярных замеров рекомендуется одновременно проводить отбор проб для анализа по сокращенной программе, включающей определение органолептических показателей, наиболее характерных для данного водозабора загрязняющих веществ. Для определения неустойчивых компонентов состава при этом рационально использовать полевые методы анализа (ГОСТ 24902-81. Вода хозяйственно-бытового назначения. Общие требования к полевым методам анализа [6].При обнаружении существенного превышения ПДК, или суммарного показателя загрязнения, превышающего единицу, необходимо проводить более частые анализы загрязняющих веществ до стабилизации показателей. При специальных обследованиях, проводящихся, в частности, при аварийных сбросах загрязняющих веществ в водоем, отбираются пробы для проведение полного химического исследования качества воды.
Отбор проб воды осуществляется в основном из водозаборных скважин. Для изучения возможностей продвижения загрязняющих компонентов (особенно бактерий и вирусов) от реки к водозабору следует также определять соответствующие показатели в НС, располагаемых между рекой и водозаборными скважинами.
На береговых водозаборах значительных размеров необходимо выявлять пространственно-временные изменения качества воды, характеристика которых может повлиять на решение вопросов технологии обработки питьевой воды, например, обезжелезивания, деионизации и т.д. В связи с этим в регламентируемый нормативными документами режим опробования и выбор скважин для отбора проб могут быть внесены коррективы на основании имеющихся данных о степени пространственно-временной вариабельности химического состава подземных вод водозабора и поверхностных вод, как основного источника питания.
Важнейшим условием получения достоверной информации о составе воды является соблюдение правил отбора, транспортировки и хранения проб, различающихся в зависимости от цели аналитического исследования, объекта контроля и комплекса химических определений (Р. 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. Р. 51593-2000. Вода питьевая. Отбор проб. ГОСТ 17.1.5.05-83. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков) [6]. В наблюдательных скважинах необходимо перед отбором на состав воды сменить несколько объемов воды в скважине. В программе отбора регламентируется аппаратура для отбора и ее подготовка, требуемый объем воды, методы консервации - в зависимости от определяемых параметров химического состава и методов аналитических определений.
Для аналитического определения показателей качества природных вод нормативными документами рекомендовано более 20 методов, причем для ряда компонентов допускается применение до 5 различных методик, отличающихся по своим метрологическим характеристикам.В связи с этим при создании и пополнении банка данных аналитических определений по результатам мониторинга необходимо обязательно указывать применяющуюся методику определения и ее метрологические характеристики, подтвержденные результатами параллельных анализов и определения стандартных растворов.Метрологическое обеспечение контроля качества вод регламентируется нормативными документами: ГОСТ Р 8.563-96, ГОСТ 17.0.0.02-79 и ГОСТ 27384-87, в которых указываются рекомендуемые методики для каждого из параметров состава, диапазон измерений и допустимые погрешности [6].
Список литературы
Мониторинг месторождений и участков питьевых подземных вод (методические рекомендации). МПР РФ, 1998.
Шестаков В.М. Принципы геофизико-экологического мониторинга. //Геоэкология, N4, 1999.
Шестаков В.М., Ван ПиН Гидрогеологический мониторинг на участках водозаборов на берегах Воронежского водохранилища. // Вестник МГУ, серия геология, N1, 2004.
О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации за 1988 - 1998 годы. Приложение к Государственному докладу <О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1998 году>. М:. 1999.
Государственные доклады <О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1999, 2000, 2001 и 2002 годах. М:. 2000, 2001, 2002, 2003.
Государственный контроль качества воды. М:. Изд-во стандартов. 2001.
Питьевая вода. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.4.1074-01. Минздрав России. М:. 2002.
Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03 <Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования>. М:. 2003.
Приложение. Оценка гидродинамической инерционности наблюдательных скважин по данным экспресс-наливов.
Гидродинамическая инерционность НС характеризуется разницей напоров ΔHc в водоносном пласте и НС при нестационарном режиме уровней.
Для ее оценки предварительно определяется параметр инерционности θ, величина которого может быть получена обработкой данных экспресс - налива, проводимого путем единовременного налива в опробуемую скважину некоторого объема воды с последующими замерами восстановления уровня воды. Данные замеров изменения уровня Нс(t) относительно статического положения, начиная от значения Hc0 в момент времени t=0 начала замеров, обрабатываются построением графика зависимости lg (Hc0/Hc)љот t, на котором опытные точки должны ложиться на прямую линию, приходящую в начало координат. Снимая с этой прямой любую точку, определим далее величину θ по формуле
θ = (2,3/t) × lg(Hc0/Hc).
Зная величину θ, можно оценить величину гидродинамической инерционности из соотношения
ΔHc = vнс / θ,
где vнс - скорость изменения уровня воды в НС.
Рис. 1. Схема расположения НС в типичных условиях потока на участке берегового водозабора.
Рис. 2. Схема расположения НС на береговом водозаборе, эксплуатирующем первый от поверхности горизонт напорных вод.