ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ

Контроль и управление качеством воды в водных объектах (водоемах и водотоках) представляют собой санитарную охрану водоемов.

В отличие от атмосферы, вода – более жестко локализованное в пространстве природное тело, всегда ограниченное в водоемах их берегами и дном. Это существенным образом сказывается на последствиях ее загрязнения, особенно, с точки зрения влияния как на здоровье человека, так и на экосистемы.

Хотя словосочетание «водный объект» (как и «водоем», «водоток») используется в качестве технического термина, но фактически речь идет о качестве воды в водных экологических системах (биогеоценозах), где аналогично воздуху в наземных экосистемах вода является постоянной средой обитания для множества живых организмов, чьи экологические ниши здесь локализованы, т.е. для водного биоценоза.

Важнейшей водоохранной задачей в условиях промышленности, и хозяйственной деятельности общества, а также с учетом того, что целенаправленное или случайное отведение жидких «отходов» в водные объекты практически неизбежно, является установление допустимых нагрузок на них при водопользовании и водопотреблении.

Водопользование – это использование воды без изъятия ее из мест естественной локализации. Основными водопользователями являются рыбное хозяйство, гидроэнергетика, водный транспорт.

Водопотребление – это использование воды, связанное с изъятием ее из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходованием или с возвращением в источники водозабора в измененном (загрязненном) состоянии, т.е. с примесями. Основные водопотребители – сельское хозяйство, промышленные производства, культурно-бытовое хозяйство.

Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависит от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей, рассматривается как предельно допустимая нагрузка (ПДН). Но поскольку использование воды связано с изъятием ее из водоема (или водотока) и угрозой истощения этого объекта, разрушением экосистемы, а также с использованием для целей купания, рыбной ловли, отдыха на воде, то ограничение нагрузки только с точки зрения поступления в воду загрязняющих веществ оказывается недостаточным. Поэтому в настоящее время стоит проблема разработки нормативов предельно допустимой экологической нагрузки на водные экосистемы (ПДЭН).

В общем случае допустимая нагрузка на водоем (при его загрязнении) определяется как разность между установленной нормативной нагрузкой, т.е. возможностью сброса С_норм и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой С_факт :

С_доп.=С_норм.–С_факт..

Согласно действующим правилам охраны поверхностных вод данный водный объект считается загрязненным, если показатели состава и свойств воды в нем изменились под прямым или косвенным влиянием производственной деятельности и бытового пользования населением и стали частично или полностью непригодными хотя бы для одного из видов водопользования. Если же примеси (загрязняющие вещества) присутствуют в воде в пределах нормативов, то водный объект загрязненным не считается.

Таким образом, загрязненность воды – не абсолютное понятие: оно относится только к вполне определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования. Поэтому водный объект не считается загрязненным, даже если его экосистема полностью разрушена вследствие сброса вредных веществ. Такое положение является объективно вынужденным, так как полностью прекратить сбросы загрязняющих веществ и их разбавление в природных водах пока нереально, однако с экологических позиций оно совершенно неприемлемо, ибо из него следует, что вне места водопользования водная экосистема, даже полностью разрушенная, загрязненной не считается.

Поэтому экологически грамотные инженеры производства должны независимо от того, обеспечена или нет допустимая нагрузка на водный объект, принимать все технически доступные меры для минимизации сброса в него загрязняющих веществ.

Под загрязненностью водного объекта понимают такое его состояние в официально установленном месте использования воды, при котором наблюдается уклонение от нормы в сторону увеличения содержания тех или иных нормируемых компонентов. Отсюда: загрязняющим воду веществом считается не любая примесь и не в любом количестве, а лишь избыточная, которая проводит к нарушению нормативов качества воды.

Водоохранными мероприятиями называют комплекс мероприятий, осуществление которых обеспечивает соблюдение норм качества воды в местах водопользования. Это положение правил охраны поверхностных вод, как и все предыдущие, с позиций экологии и охраны природы совершенно неправомерно ибо просто невозможно охранять водную (единую!) экосистему, проводя охранные мероприятия только в местах пользования водой.

Основным нормативным требованием к качеству воды в водном объекте является соблюдение установленных предельно допустимых концентраций, т.е. группы экологических стандартов, оценивающих состояние водной экосистемы и качества воды с точки зрения ее опасности (или безопасности) для здоровья.

ПДК примеси в воде водного объекта (реке, озере, море, подземных водах) – это такой нормативный показатель, который исключает неблагоприятное влияние на организм человека и возможность ограничения или нарушения нормальных условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и других видов водопользования.

Иными словами, ПДК вредных веществ в водном объекте – это такая концентрация, при превышении которой вода становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

Состав и свойства воды в водных объектах должны соответствовать нормативам в створе (поперечном сечении!), заложенном на водотоках – в 1км выше ближайшего по течению пункта водопользования (хозяйственно-питьевое водоснабжение, место купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.д.), а на непроточных водоемах – в радиусе 1км от пункта водопользования.

В дополнение к приведенному рисунку следует добавить, что при наличии организованного сброса сточных вод на водотоках устанавливают два створа и более. Один из них располагают выше источника загрязнения (вне влияния рассматриваемых сточных вод), другие – ниже источника 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 (см. рис.).

Как и в случае нормирования загрязнения воздуха, так и для воды наблюдается определенная ограниченность концепции ПДК, не позволяющая при наличии известных ПДК считать, что состояние данного объекта водопользования успешно контролируется.

Например, считается, что в воде может содержаться не более 250 мг/л хлоридов и 0,1 мг/л хроматов.

Первое ограничение. Указанные нормативы разработаны для воды только с хлоридами или только с хроматами, а если в воде «компот»? Если в ней одновременно находятся и сульфаты, и железо, и никель, и нефть? Что чаще всего и бывает! Безопасна ли вода, если даже каждый из этих компонентов в концентрации ниже своей нормы ПДК? Можно ли пить (или употреблять для других целей) такую воду? А ведь у нас почти вся загрязненная вода (и загрязненный воздух тоже) – именно «компоты», в которых норма ПДК теряет 9/10 своего высокого смысла.

Второе обстоятельство: а как часто мы замеряем ПДК? Практика обычная – раз в месяц, в неделю и очень редко – раз в сутки. Стало быть, через 10 мин после отбора очередной пробы можно смело превысить норму ПДК хоть в 1000 раз: до следующего отбора река унесет всю грязь. Можно ночью выбрасывать в атмосферу то, за что днем чревато штрафом. И наивно полагать, что производственники не знают всех этих маленьких хитростей и не пользуются ими.

И третье. По идее, доказательством научной проработки нормы ПДК должна быть ее одинаковость во всем мире: ведь американский или китайский живой организм должен реагировать на хлориды, никель или хром так же, как украинский, русский и т.д. Но стоит открыть справочник и легко можно убедиться, что отечественные нормы в массе своей – самые суровые в мире.

В дополнение к уже отмеченным недостаткам использования системы ПДК для оценки качества воды следует указать тот факт, что ПДК загрязняющих примесей определяют не в очищенных сточных водах, а в воде рек и водоемов. При этом требуемая норма концентрации достигается не только очисткой, но и благодаря самоочищающей способности водотоков и водоемов и разбавления сброшенных стоков чистой водой. Разумеется, необходимая кратность разбавления не может быть достигнута непосредственно в местах сброса, и «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» разрешают сброс стоков «с учетом степени возможного смешения и разбавления сточных вод водой водоема на пути от места выпуска сточных вод до створа ближайшего пункта питьевого, культурно-бытового или рыбохозяйственного водопользования». Практически это означает, что река или водоем должны быть чистыми не на всем их протяжении, а лишь на отдельных участках, главным образом в местах водозабора. Это допущение приводит к тому, что речные воды становятся непригодными или ограниченно пригодными на десятки и сотни километров. Еще хуже обстоит дело с непроточными или слабопроточными водоемами: здесь процессы самоочищения протекают медленнее и нередко возникают уже необратимые загрязнения.

И, наконец, современная промышленность синтезирует ежегодно тысячи новых веществ; определение их ПДК неизбежно запаздывает, тем более что, попадая в воду, эти вещества могут создавать новые, неисследованные комбинации соединений с неизвестными свойствами. Что же касается давно известных и нетоксичных минеральных солей, то предусматриваемые санитарными требованиями ПДК этих соединений во много раз превышают их естественные концентрации в природных водах. Поэтому сброс в реки и водоемы сточных вод, прошедших глубокую очистку от органических соединений азота, серы, фосфора и других элементов, может приводить к повышению в воде концентраций растворимых нитратов, сульфатов, фосфатов, которое стимулирует рост водорослей, вызывает «цветение» и эвтрофирование водоемов. Водоросли, отмирая, поглощают массу кислорода, лишая воду способности к самоочищению.

Разработанные гигиенистами ПДК не отражают в должной мере влияние чужеродных веществ на водные экосистемы, что может привести к недопустимым биологическим сдвигам. Назрела необходимость разработки экологических ПДК: оценивать качество воды следует не только по общесанитарным, органолептическим и химическим показателям, но и по показателям, характеризующим уровень жизни водных объектов.