; 5 : F 8 O 11 8 A ? @ [ 5 6 8 < A > 2 < 5 A B 8 < > A B 8] · Лектор : Таловская А.В. 9 Нормативно-методическое обеспечение

Лекция № 11 Мониторинг состояния

поверхностных вод и донных отложений

Геоэкологический мониторинг

Лектор: Таловская Анна Валерьевна

к.г.-м.н., доцент каф. ГЭГХ ИПР ТПУ

Лектор: Таловская А.В. 2

План лекции

1. Общая характеристика.2. Организация мониторинга качества

поверхностных вод.3. Отбор проб и пробоподготовка.4. Методика отбора донных

отложений.


1. Общая характеристика

Водотоки (реки, ручьи, каналы, поверхностные водотоки)

Водоемы (озера, водохранилища,

искусственные пруды, болота)

Ледники (материковые, горные)

Режим ограничения хозяйственной деятельности

Водоохранная зонаПрибрежно-

защитная полоса


это территория,примыкающая кбереговой линииводотоков иводоемов.Ширинаустанавливается отистока и взависимости отпротяженностиводотока.

Водный кодекс, 2007, ст. 65

это территория внутри

водоохраной зоны.Ширина прибрежно-

защитной полосы

зависит от уклона

берега водного

объекта.


Водоохранная зона рек, озер, моряВодный объект Водоохранная зона, м

От истока реки или ручья до 10 км 50

От истока реки или ручья 10-50 км 100

От истока реки или ручья более 50км

200

Море 500

Радиус для истока реки, ручья 50

Для реки, ручья протяженностью менее десяти километров от

истока до устья

Совпадает с ПЗП

Водохранилище, озеро площадью менее 0,5 км2

50

Водный кодекс, 2007, ст.65

Водоохранные зоны рек г.Томска


Водоохранная зона:-р. Томи - 500м, -р.р. Ушайка,Басандайка, Мал. Киргизка – 200м.

(здесь и далее карты по данным Департамента природных ресурсов Томской области)


2. Организация мониторинга качества поверхностных вод


Государственный мониторинг

водных объектов

Государственный мониторинг

водных объектов

Мониторинг поверхностных водных объектов

Мониторинг поверхностных водных объектов

Состояние водоохранных

зон

Состояние водоохранных

зон

Наблюдения за водохозяйственными

системами

Наблюдения за водохозяйственными

системами

Мониторинг подземных вод с учетом

госмониторингасостояния недр

Мониторинг подземных вод с учетом

госмониторингасостояния недр

Состояние дна и берегов водных

объектов

Состояние дна и берегов водных

объектов


Нормативно-методическое обеспечение для исследования водных объектов Водный кодекс Российской Федерации от 16.11.95.•ГН 2.1.5.689-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (1343 наименования) / Минздрав России. М., 1998. 126 с.•ГН 2.1.5.690-98. Ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (402 наименования) / Минздрав России. М., 1998. 45 с.•ГОСТ 17.1.3.07-82 «Правила контроля качества воды водоемов и водотоков»•Методические указания по принципам организации системы наблюдений и контроля за качеством воды водоемов и водотоков на сети

Госкомгидромета в рамках ОГСНК. – Л.: Гидрометиоиздат, 1994•ГОСТ 17.1.3.12-86. Охрана природы. Гидросфера. Общие правила охраны вод от загрязнения при бурении и добыче нефти и газа на суше. - Введ.1986.03.26. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 7 с.•ГОСТ 17.1.4.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к методам определения нефтепродуктов в природных и сточных водах.- Введ.1983.01.01. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 3 с.•ГОСТ 17.1.5.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на

загрязненность. - Введ. 1981.03.18. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 5 с.•ГОСТ 17.1.5.04-81. Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие

технические условия.•ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбор проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. -Введ. 1986.07.01. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 15 с.•ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. - Введ. 2000.04.21. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. - 35 с.•Инженерно-экологические изыскания для строительства. СП 11-102-97. – М.: ПНИИИС Госстроя России, 1997. – 41 с.•Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ)вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. - М. : Изд-во ВНИРО, 1999. - 304 с.•Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ)вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение (1204 величины ПДК и 2 ОБУВ). М.: Изд-во ВНИРО, 1999. 304 с.•Постановление Правительства Рос. Федерации «Положение о ведении государственного мониторинга водных объектов» : от 14 марта 1997 г., №307.•Правила охраны поверхностных вод: утв. Госкомприроды СССР 21.02.91. Введ. 1991.03.01. - М., 1991. - 35 с.•РД 52.18.595-96. Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга

загрязнения окружающей природной среды. . Введ. 1999.08.01. - М. : НПО Тайфун, 1999. - 20 с.•РД 52.24.309-92 МУ. Охрана природы. Гидросфера. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши на

сети Росгидромета. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 67 с.•РД 52.24.354-94 МУ. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием поверхностных вод суши в районах

разработки месторождений нефти, газа и газоконденсата. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. - 47 с.•СП 2.1.5.1059-01 Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения.•Макет проекта водоохранной зоны водного объекта и его прибрежной защитной полосы. . М., 1998. . 44 с.•Временные методические указания по гидробиологическому анализу малых рек. - М.: Наука, 1994. - 106 c.•РД 52.24.309-92 Методические указания. Охрана природы. Гидросфера. Организации проведение режимных наблюдений за загрязнением

поверхностных вод суши на сети Росгидромета

•СанПиН 2.1.5.980-00 гигиенические требования к охране поверхностных вод

•ГН 2.1.5.1315-03,•ГН 2.1.5.1316-03


Работы по отбору проб воды и анализу их

загрязненности различными веществами обычно

называют гидро(гео)химическимиисследованиями, а наблюдение за физическими

показателями – гидрологические исследования.


Сеть пунктовнаблюдения

стационарная Росгидромета

специализированнаявременно

экспедиционная


Показатели качества природной воды

Показатели качества природной воды

Физические

Гидрохимические

Санитарно-бактериологические

Санитарно-бактериологические

Гидробиологические

- расход воды, скорость течения, уровень воды –гидрометрические измерения, - температура – термометр,- цветность, запахи -визуальный

http://www.newstube.ru/media/syuzhet-svetlovoj-xabarovskij-kraj-pavodki-plany-zatoplennoj-derevni-mestnye-zhiteli-peredvigayutsya

Наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим

показателям охвачены 1166 водных объектов. Отбор проб ведется на 1699 пунктах

(2342 створа) по физическим и химическим показателям с одновременным

определением гидрологических показателей. По гидробиологическим

показателям - в пяти гидрографических районах, на 81 водном объекте (по 170створам)


Категории пунктов наблюдений и факторы, определяющие их установление (согласно ГОСТ 17.1.3.07-82)

Категор

ия пункта

Расположение пункта наблюдений с учетом комплекса факторов

Хозяйственное значение и размер водоема или водотока

Состояние воды водоема или водотока

1

2

3

4

Районы городов с населением свыше 1 млн.Места нереста и зимовья особо ценных видов промысловых организмов.

Районы городов с населением от 0,5 до 1 млн. Районы важного рыбохозяйственного значения (места нереста и зимовья ценных видов промысловых организмов, предплотинные участки рек). Районы пересечения водным объектом государственной границы.Районы городов с населением менее 0,5 млн. Замыкающие створы больших и средних рек и водоемов. Устья загрязненных притоков больших рек и водоемов.

Районы государственных заповедников и национальных парков; водоемы и водотоки, являющиеся уникальными природными образованиями.Незагрязненные участки водоемов и водотоков

Повторяющиеся аварийные сбросы и заморные явления водных организмов.Высокая загрязненность воды в результате организованного сброса сточных вод.Систематическая средняя загрязненность воды в результате организованного сброса (значение ПДК превышено от 10 до 100 раз по одному или нескольким показателям)

Систематическая низкая загрязненность воды в результате организованного сброса сточных вод (значение ПДК превышено до 10 раз по одному или нескольким показателям).

Водоемы и водотоки, а также их участки, не подверженные антропогенному воздействию


Периодичность проведения контроля

Категории пункта контроля

I II III IV

ЕжедневноСокращенная программа 1

Визуальные наблюдения

- -

ЕжедекадноСокращенная программа 2

Сокращенная программа 1

- -

Ежемесячно Сокращенная программа 3 -В основные фазы водного режима

Обязательная программа

Периодичность проведения контроля и виды программ контроля по гидрохимическим

показателям в системе ОГСНК

Показатели, которые нужно изучать в этих программах

наблюдений, указаны в ГОСТ 17.1.3.07-82


Параметры, определение которых предусмотрено при программах наблюдений

программа параметры

Обязательная расход воды, скорость течения, визуальные наблюдения,цветность, температура, прозрачность, запах, растворенный в

воде кислород и углекислый газ, мутность, рН, Eh, хлориды,сульфаты, гидрокарбонаты, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, общая

минерализация, ХПК, БПК5, NO2-, NO3-, NH4+, фосфаты, общее

железо, кремний, нефтепродукты, СПАВ, фенолы, металлы

(определяются в зависимости от профиля предприятия)

Сокращенная

программа 1расход, визуальные наблюдения, температура, растворенный в

воде кислород, удельная электропроводность


программа 2расход воды, визуальные наблюдения, температура, рН,удельная электропроводность, мутность, ХПК, БПК5,концентрация 2-3-х загрязняющих веществ, основных в данном

пункте


программа 3расход воды, скорость течения, визуальные наблюдения,температура, рН, мутность, растворенный в воде кислород, ХПК,БПК5, концентрация всех загрязняющих воду в данном пункте

контроля веществ

Согласно ГОСТ 17.1.3.07-82


Производственный экологический мониторинг водных объектов

Материал Нормативный документ

Перечень измеряемых

параметров

Правила охраны поверхностных вод, 1991г., РД 52.24.309-92«Методические указания. Охрана природы. Гидросфера.Организация и проведение режимных наблюдений за

загрязнением поверхностных вод суши на сети Росгидромета»,СанПин 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране

поверхностных вод», ГОСТ 17.1.3.13-86, утвержденное ТЭО

Сводные данные по

инвентаризации водозаборов и

водовыпусков

«Методические указания по разработке нормативов допустимого

воздействия на водные объекты» (М., 2007), «Методические

указания по разработке нормативов предельно допустимых

сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты» (М.,1999), другие документы, разрешенные к использованию МПР РФ

Том ПДС Информация об источниках сбросов и составе сточных вод

План-график контроля Сброс сточных вод в водные объекты

Карта-схема предприятия Указание всех выпусков и водозаборов

Перечень контролируемых веществ согласуется с Росгидрометом, исходяиз установленного норматива ПДС.Периодичность наблюдения сточных и поверхностных вод – 1 раз в месяц, за исключением мелких, имеющих небольшой объем сброса и незначительное загрязнение – 1 раз в квартал (согласуется с территориальными органами по охране окружающей среды)


3. Отбор проб и пробоподготовка


Требования по отбору, транспортировки, подготовки к хранению, приборам и устройствам для отбора, хранению и приемки проб

воды в лаборатории и анализу проб поверхностных вод регламентируются следующими нормативными документами:

•ГОСТ 17.1.3.07-82 «Правила контроля качества воды

водоемов и водотоков»•ГОСТ Р 51592-2000 «Общие требования к отбору проб»•ГОСТ 17.1.5.04-81 «Охрана природы. Гидросфера.Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и

хранения проб природных вод. Общие технические

условия»•ГОСТ 17.1.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие

требования к отбору проб поверхностных и морских вод,льда и атмосферных осадков»•ГОСТ 24902-81


створ

вертикаль

В пункте контроля организуют

Необходимо знать о размещении источников

загрязнения, ширину, глубину и скорость течения

водотока .


Створ наблюдения – условно поперечное сечение

водоема, водотока, на котором проводится исследование.

Створ

При отсутствии организационного сброса

сточных вод

В устьях загрязненныхпритоков

На предплотинных незагрязненных участках рек

На замыкающих участках рек

В местах пересечения госграницы

1 створ

ГОСТ 17.1.3.07-82

Лектор: Таловская А.В. 21ГОСТ 17.1.3.07-82

Группа источников загрязнения

Верхний створ (фон) –на 1 км выше сброса сточных вод, вне зоны влияния источникаф

Створы - ниже источника или группы источников

загрязнения:в месте достаточно полного

(до 80% - место сброса) смешения сточных вод с водами водотока – 500 м

2 и более створа

ф


Пункты мониторинга

Фон для поверхностны

х вод и донных отложений При наличии на водотоке

нескольких рукавов створы

располагаются на тех из них,где наблюдается наибольший

расход воды и нарушение

норм качества воды

ГОСТ 17.1.3.07-82


При контроле по водоёму в целом устанавливают не

менее 3 створов по возможности равномерно

распределенных по его акватории.

ГОСТ 17.1.3.07-82

Вертикаль в створе – отвесная линия, по которой

отбирают пробы воды в створе. Количество опробуемых

вертикалей определяется условиями смешения.


При неоднородном химическом составе –не менее 3 вертикалей

У берегаУ берега

При однородном химическом составе –1 вертикаль

ГОСТ 17.1.3.07-82


Количество горизонтов на вертикале

устанавливают с учетом глубины водного объекта.

Глубина водотока, м

Кол-во горизонтов

Глубина горизонтов

до 5 м 1 Летом – 30 см от поверхности воды. Зимой – у нижней поверхности льда

5-10 м 2 Первый – у поверхности воды. Второй – 50 см от дна водоёма

более 10 м 3 Промежуточный горизонт – на половине глубины водного объекта

более 50 м Более 5 Первый – у поверхности. Следующие четыре – 10, 20, 50, 100 мПятый – у дна

ГОСТ 17.1.3.07-82

Приборы и устройства пробоотбора

автоматическиеПолуавтома-тические

Ручные

батометры

Лектор: Таловская А.В. 26На малых

и средних рекахНа крупных реках

Стеклянные или пластиковые бутыли,

белые полиэтиленовые или винипластовые ведра,

промытые кислотой

Батометр Нискина

http://www.youtube.com/watch?v=hkwKm8l3gl0

ГОСТ 17.1.5.04-81


В исключительныхслучаях можно обойтисьбез консервантов,однако, интервал междуотбором и анализомпробы не долженпревышать 1-2 суток.

Непосредственно после отбора в сосуд

с пробой добавляют консервант

(азотную кислоту).Максимальная продолжительность

хранения пробы с консервантом не

должна превышать 2-х недель, при

этом пробу хранят в темноте при

температуре 3-70С.


Методы консервации и хранения проб воды Определяемые компоненты Консервант Срок хранения Материал бутылки

Оптимальный объем пробы, дм3

Хлориды, Сульфат-ион, Кальций, магний,

Жесткость общая, сухой остаток

Не консервируют 3 суток при 3-4°ССтекло, полиэтилен

1,5

Нитрит-ион, нитрат-ион, аммоний-ион

4 см3/дм3 хлороформа 3 суток при 3-4 0ССтекло, полиэтилен

0,5

Железо общееСоляная кислота конц. до рН не

более 227 суток

Стекло, полиэтилен

0,2

Рh Не консервируют 2 часа Полиэтилен 0,1

Цветность, мутность Не консервируют 2 часаСтекло, полиэтилен

0,5

Медь, цинк3 см3 соляной кислоты (1:1) на 0,5

см3 пробы7 суток

Стекло, Полиэтилен

0,5

Марганец3 см3 азотной кислоты (1:1) на 0,5

см3 пробы3 суток при 20°С Полиэтилен 0,5 .

Молибден3 см3 азотной кислоты (1:1) на 0,5

см3 пробы3 суток при 200С Полиэтилен 0,5

Свинец3 см3 азотной кислоты (1:1) на 0,5

см3 пробы1 мес.

Стекло, Полиэтилен

0,5

Нефтепродукты4 см 3/дм 3 четыреххлористого

углерода20 суток Стекло 1,0

БПКФиксируют на месте отбора проб,

возможно замораживаниестекло, полиэтилен 1-1,5

ХПК2 см³ серной кислоты (1:2) на 100

см³ пробыбез консервации - при 3-

4°С не более сутокстекло, полиэтилен 0,2


Схема обработки и анализа проб вод

Отстоянная вода

В нефильтрованной воде – физические свойства, Eh, pH, гидрокарбонаты, формы железа, азотные соединения, О2, БПК, ХПК. Остальные вещества после консервации

В фильтрованной воде –солевой состав

Перечень методик физико-

химического анализа вод


Более подробный

перечень методик

аналитического

контроля

загрязненности вод

представлен в РД

52.18.595-96


Перечень методик физико-

химического анализа вод

Продолжение

Полученные данные

сравнивают с ПДК, ОБУВ

(ГН 2.1.5.1315-03, ГН

2.1.5.1316-03, СанПин

2.1.4.1074-01,требованиями утв.Роскомрыболовства от

28.06.1995) и фоновыми

значениями,рассчитывают показатели

ИЗВ, КИЗ и др.


4. Методика отбора донных отложений


Гидролитогеохимические исследования

характеризуются изучением донных отложений.Производится наряду с гидрогеохимическими

исследованиями. Отбор сопряжен с местами отбора

поверхностных вод. Проводится согласно ГОСТ 17.1.5.01-80Определяемые показатели

пестициды нефтепродукты

ПАУ Тяжелые металлы

Eh, pH, температура

Периодичность отбора проб - в основные фазы гидрологического режима водотоков.


Устройства для отбора донных отложений

С нарушением его структуры

Без нарушения его структуры

Дночерпатели,драги

Донные щупы, трубки, стратиметры

дночерпатель системы Петерсена

Поршневая трубка с

гидрозатвором

Колонки донных осадковфото А.Ю. Ивановаhttp://www.ssc-ras.ru/ras/page651.html


Исходная проба(масса 200 г)

Просушивание при комнатной температуре

Выбор крупных посторонних частичек

Ручное измельчение

Просеивание

(размер ячейки 2,5 мм)

Просеивание

(размер ячейки 1мм)

Взвешивание

Дубль

Измельчение до 0,074 мм на МВИ-1

ДубльАнализ

Схема обработки и анализа проб донных

отложений

Пробы толщиной

слоя 0,5-1м.Вес пробы от 1до 1,5 кг в сыром

виде.


Методика обработки данныхКоэффициент донной аккумуляции:

КДА = Сд.о/Св,где: Сд.о. и Св - концентрация загрязняющих веществ в донных

отложениях и воде соответственно

Фактор обогащения (EF):Ef= (Ci/Csci)/(Cin/Csc)

где Ci – содержание элемента в пробе ДОCsci - содержание Sc в пробе ДОCin – кларк элемента в литосфереCsc – кларк Sc в литосфереСогласно Fortescue JA. C. Landscape geochemistry – Retrospect and prospect – 1990 // Applied Geochemistry. – 1992. – V.

7. – P. 1 – 53.

Коэффициент концентрации (Сс):Cс = Ci / Cf

Ci – содержание x/э в поверхностном слое ДО.Cf – фоновое содержание

При низком загрязнении донных отложений Cc<1, при умеренном – 1≤Cc< 3, при значительном – 3≤Cc<6, при высоком - Cc ≥6.

Степень загрязнения озера (Сz): Cz = Σ CcСогласно Håkanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control – a

sedimentological approach // Water Researches. – 1980. – V.14. – P. 975 – 1001

Documents

; 5 : F 8 O 11 8 A ? @ [ 5 6 8 < A > 2 < 5 A B 8 < > A B 8] · Лектор : Таловская А.В. 9 Нормативно-методическое обеспечение