Показники, що обумовлюють якість поверхневих вод

Якість води – це показник ступеня забрудненості водного об’єкта, який визначають за сукупністю встановлених показників складу і властивостей води (фізичних, хімічних, біологічних, бактеріологічних) і який задовольняє вимоги

Температура – фізична величина, що характеризує тепловий стан тіла або системи. Температура – важливий екологічний чинник, бо від температури навколишнього природного середовища залежить температура організмів. Вона є надзвичайно важливим екологічним показником. Від неї залежить кількість розчинених у воді газів, зокрема такого життєво важливого як кисень.

Запах і смак. Запах води створюється спеціальними фізичними речовинами, які надходять у воду в результаті життєдіяльності гідробіонтів, розкладання органічних речовин, хімічної взаємодії компонентів, що містяться у ній, та надходження із зовнішніх джерел. Смак води буває гіркий, кислий, солоний. Усі інші смакові відчуття кваліфікуються як присмак.

Прозорість води залежить від ступеня розсіювання сонячного світла речовинами органічного та мінерального походження, які перебувають у воді в завислому і колоїдному станах. Вона визначає перебіг біохімічних процесів, які потребують освітлення (первинне продукування, фотоліз). Прозорість вимірюють у сантиметрах.

Кольоровість води зумовлюються вмістом органічних забарвлених сполук. Речовини, які забарвлюють воду, надходять у неї внаслідок вивітрювання гірських порід, перебігу продуктивних процесів усередині водойми, з підземним стоком та із антропогенних джерел. Висока кольоровість знижує органолептичні властивості води та зменшує вміст у ній розчиненого кисню. Кольоровість води вимірюють у градусах і визначають колометрично,

Вміст завислих речовин. Джерелом завислих речовин можуть бути процеси ерозії ґрунтів і гірських порід, помутніння донних відкладів, продукти метаболізму і розкладання гідробіонтів та хімічних реакцій, антропогенні джерела. Завислі речовини впливають на стан життєдіяльності гідробіонтів, призводить до замулювання водойм, спричиняючи їх екологічне старіння. Вміст завислих речовин визначають у грамах на метр кубічний (мг/л), пропускаючи певний об’єм води крізь щільний паперовий або мембранний фільтр.

Бактеріологічні показники характеризують забрудненість води патогенними мікроорганізмами.До найважливіших бактеріологічних показників належить колі- індекс - кількість кишкових паличок в 1 л води; колі титр – кількість води в мілілітрах, в якій може бути знайдено одну кишкову паличку; число лактозо позитивних кишкових паличок, число каліфагів.

Гідробіологічні показники – кількісні та якісні характеристики різних груп водного населення, що використовуються для оцінки еколого-санітарного стану водних екосистем. Вони дають змогу оцінити якість води за видовим складом живих організмів та рослинністю у водоймах. Зміна видового складу екосистеми може відбуватися за незначного забруднення водойм, яке не виявляється жодним способом. Тому гідробіологічні показники є найчутливішими. Існує кілька способів гідробіологічного оцінювання якості води.

Оцінювання якості за видовим складом організмів. Зі збільшенням ступеня забрудненості водойм видовий склад, як правило зменшується. Тому зміна видового складу є показником зміни якості води. Оцінювання видового складу здійснюють на основі індексів різноманіття (індекси Марголефа, Шеннона і ін.).

Оцінювання якості води за функціональними характеристиками водойм. У цьому разі якість води визначають за величиною первинної продукції, інтенсивності деструкції та деякими іншими показниками.

Розчинений кисень. Основними джерелами надходжень кисню водойми є газообмін з атмосферою, фотосинтез та зливові й талі води, які зазвичай перенасичені киснем. Оксидні реакції є основним джерелом енергії для переважної більшості гідробіонтів.

Хімічне споживання кисню (ХСК) - це кількість кисню в міліграмах або грамах на 1 л води, необхідна для окислення вуглецевмісних речовин. Величина ХСК дає змогу оцінити вміст окисних речовин, але не дає інформації про їхній склад. Тому ХСК належить до узагальнених показників. Хімічне споживання кисню виражається кількістю кисню, витраченого на окислення забруднюючих хімічних речовин, що містяться в одиниці об’єму води, за певний час (5 – діб – ХСК5, 10 діб – ХСК 10 тощо).Біохімічне споживання кисню (БСК) – це кількість кисню, що витрачається за певний проміжок часу на аеробне біохімічне окислення (розкладання) нестійких органічних сполук, які містяться у воді.

Водневий показник (рН). Визначення рН водного середовища є показником концентрації у воді іонів водню. Існує шкала значень рН від 0 до 14, згідно з якою водний розчин з рН – 7 нейтральний, розчин з рН менше 7 кислий, а з рН більше 7 лужний. Для більшості мешканців водних екосистем оптимальне

Азот. У природних водах азот може перебувати у вигляді вільних молекул. У загальному азоті природних вод прийнято виділяти органічну і мінеральну форму. Основними джерелами надходження азоту є процесі, які відбуваються всередині водойми, газообмін з атмосферою, атмосферні опади та антропогенне забруднення. Різні форми азоту в процесі його колообміну можуть трансформуватися, переходячи з однієї форми в іншу. Азот належить до найважливіших лімітуючи біогенних елементів. Високий вміст азоту у воді прискорює процеси евтрофікації водойм, тобто бурхливий розвиток мікроскопічних водоростей, «цвітіння» водойм, загибель риб та інших водних організмів, тобто кардинально порушує стан водних екосистем.

Кінцевим продуктом розкладу азоту є аміак. Тому його наявність у водоймі завжди викликає підозру щодо забруднення стічними водами. Аміак, розчинений у воді, поступово переходить спочатку в азотисту, а потім у азотну кислоту. Присутність у воді тієї чи іншої азотної сполуки свідчить, що наявність у воді аміаку і відсутність нітритів вказує на нещодавнє забрудненими водами; сумісна їх наявність - що з моменту забруднення пройшов час, а наявність нітритів і особливо нітратів за відсутності аміаку – що забруднення відбулося давно й вода встигла значною мірою самоочиститися.

Фосфор. У вільному стані в природних умовах фосфор не виявлено. В природних водах він перебуває у вигляді органічних і неорганічних сполук. Основна маса фосфору перебуває у завислому стані. Сполуки фосфору надходить у воду в результаті різних процесів у водоймі, вивітрювання і розчинення гірських порід, обміну з донними відкладами та із антропогенних джерел. На вміст різних форм впливають процеси його колообміну. На відміну від азоту колообмін фосфору не збалансований, тому його вміст у воді нижчий. Вміст фосфору у воді є головним лімітуючим фактором для процесів евтрофікації. Зокрема, встановлено, що вміст азотних сполук у воді може бути досить високим, але при малому вмісті фосфору евтрофікація не спостерігається.Забруднення водойм сполуками фосфору має ті ж джерела, що й забруднення сполуками азоту: це стічні води сільськогосподарських підприємств, гниючі рештки рослинного й тваринного походження, промислові стоки.

Феноли надходять у водойми з антропогенних джерел у процесі метаболізму гідробіонтів і біохімічної трансформації органічних речовин. Джерелом надходження фенолів є гумінові речовини, що утворюються в ґрунтах і торф’яниках. Феноли токсично діють на гідробіонти та погіршують органолептичні властивості води.

Нафтопродукти. До нафтопродуктів належить пальне, масла і мастила, бітуми та деякі інші продукти, які є вуглеводнями різних класів. Незначна кількість нафтопродуктів може виділятися в результаті процесів, що відбуваються у водоймах. Вуглеводні, що входять до складу нафтопродуктів, діють токсично і мають незначну наркотичну дію на живі організми та уражують серцево-судинну й нервову системи.

Поверхнево-активні речовини (ПАР) і штучні поверхнево активні речовини. До ПАР належать органічні речовини, які мають різко виражену здатність до адсорбції на поверхні розподілу повітря – рідина. У воду найбільше потрапляють штучно поверхневі активні речовини, які токсично діють на гідробіонти і людину, зменшують газообмін водойм з атмосферою та інтенсивність процесів усередині водойм, погіршують органолептичні властивості води.

Важкі метали. Досить поширеними важкими металами є свинець, мідь, цинк, хром, кадмій, кобальт. Важкі метали мають мутагенну і токсичну дію, різко зменшують інтенсивність біохімічних процесів у водоймах[13, 21].