Нормативні вимоги до якості води

Під забрудненістю розуміють такий стан водного об'єкта в офіційно встановленому місці його використання, за якого спостерігається відхилення від норми в бік збільшення вмісту тих чи інщих компонентів. Критерієм забрудненості води є погіршення її якості внаслідок зміни хімічного складу, органолептичних властивостей і вмісту шкідливих для людей та рослинних і тваринних організмів речовин, а також підвищення температури води, що несприятливо впливає на умови життєдіяльності водяних організмів. Водоохоронними називають заходи, вжиття яких забезпечує дотримання норм якості води у водоймі. Розрізняють п'ять основних аспектів водоохоронних заходів: юридичний, організаційний, екологічний, економічний і технічний. Основна нормативна вимога до якості води у водоймі – збереження встановлених гранично допустимих концентрацій забруднювальних речовин.

Склад і властивості води у водоймах мають відповідати нормативам у створі, закладеному на водотоках, на відстані одного кілометра вище від найближчого за течією пункту водокористувача (господарсько-питне водопостачання, місця купання, організованого відпочинку, територія населеного пункту тощо), а на непроточних водоймах – на відстані одного кілометра по обидва боки від пункту водокористувача. У багатьох випадках стічні води скидають у межах міської забудови. Отже, першим пунктом водокористування в даному випадку є населений пункт. Тому стічні води слід очищати або розбавляти перед скиданням у водойму чи розсіювати відразу після випускання до встановлених нормативів ГДК.

Як і для забрудників атмосферного повітря, для води встановлено окреме нормування якості води. Принцип розподілу тут інший і пов'язаний з категорією водокористувачів. Останніх поділяють на дві категорії: використання води для задоволення потреб населення та для рибогосподарських цілей. Для потреб населення, підприємств харчової промисловості та культурно-побутових цілей (купання, відпочинок) використовують воду господарсько-питного призначення. Вода для рибогосподарських цілей має відповідати умовам життєдіяльності цінних порід риб, що мають високу чутливість до вмісту у воді кисню.

Гранично допустимі концентрації деяких речовин у питній воді та воді для рибогосподарського призначення наведені в табл. 7.1. Лімітуючі показники шкідливості забруднювальних домішок стічних вод установлюють за санітарно-токсикологічним, загальносанітарним, органолептичним та бактеріологічним показниками.

Органолептичні показники визначають за запахом, смаком, кольором, кількістю завислих речовин, рН, загальною твердістю, загальною мінералізацією, сухим залишком, вмістом магнію, мангану, заліза, хлоридів, сульфатів, нафтопродуктів тощо. Питна вода має містити не більш як 1 г/л (в деяких випадках допускається 1,5 г/л) солей. Вона не повинна містити галогенсульфід і метан, що надають їй неприємного запаху і смаку. Вміст солей кальцію і магнію зумовлює твердість води. Загальна твердість води має становити 7-10 мг екв/л.

Таблиця 7. 1. Гранично допустимі концентрації деяких домішок у водоймах господарсько-побутового водокористування

Домішки	Лімітуючий показник	ГДК шкідливих домішок у водоймах, мг/л
господарсько-побутового призначення	рибогосподарських
Аміак (у перерахунку на азот)	Загально- санітарний	2,0	0,1
Арсен [As(III)], крім органічних сполук	Санітарно- токсикологічний	0,05	0,05
Каламутність	Загальносанітарний	1,5	-
Солі амонію (в перерахунку на )	-“-	-	5,0
Бензин	Органолептичний	0,1	-
Бензол	Санітарно- токсикологічний	0,5	-
Берилій (Be)	-“-	0,0002	-
ДДТ технічний	-“-	0,2	0,0
Дихлоретан	Органолептичний	2,0	-
Залізо [Fe(II)]	-“-	0,5	-
Кобальт (Co2+)	Санітарно- токсикологічний	1,0	0,01
Магній (Mg2+)	Загальносанітарний	-	50,0
Мідь (Сu2+)	-“-	0,1	0,01
Нітрати за азотом	Санітарно- токсикологічний	10,0	-
Поліакриламід	-“-	2,0	-
Свинець (Рb)	-“-	0,1	0,01
Гідрогенсульфід	Органолептичний	1,0	1,0
Сульфіди	Загальносанітарний	0,0	-
Нафтосірковмісна	Органолептичний	0,1	0,05

Важливим показником є прозорість води, яка зумовлює інтенсивність фотосинтезу, глибину проникнення світла в товщу води. Прозорість залежить від каламутності води, тобто від вмісту в ній завислих речовин. Водневий показник, або концентрація йонів водню (рН), визначає кислотність чи лужність води. При рН = 7 вода нейтральна, рН < 7 – кисла і рН > 7 – лужна. Водневий показник питної води має становити 6,5-8,5.

Токсикологічні властивості води визначають за вмістом азоту (аміаку, нітратів, нітритів), фтору, СПАР (сполук поверхнево-активних речовин), фенолу, ціанідів, міді, свинцю, цинку, хлору, нікелю, цезію-137 і стронцію-90. Санітарні показники оцінюють за вмістом розчиненого кисню, хімічним споживанням кисню (ХСК) та біологічним споживанням кисню (БСК).

Бактеріологічні показники визначають за вмістом бактерій, які поділяють на сапрофітних (не шкідливі для людини, інколи навіть корисні) та патогенних (хвороботворні). Оскільки патогенні бактерії виділити із всієї маси мікроорганізмів складно, то для оцінки якості води користуються мікробним числом (загальне число бактерій в 1 см³ води) і колі-індексом (кількість кишкових паличок в 1 см³ води) або колі-титром (об'єм води в кубічних сантиметрах, що припадає на одну кишкову паличку).

Допустимі концентрації радіонуклідів у поверхневих водах встановлюють виходячи з умови, щоб у разі потрапляння радіонуклідів в організм щодня впродовж усього життя створювалося внутрішнє опромінення, безпечне для людини. Важкорозчинні радіонукліди, потрапляючи в травний канал, легко надходять у кров, розносячись по всьому організму, накопичуються в печінці, кісткових тканинах, щитоподібній залозі тощо.

Гранично допустимі концентрації деяких радіонуклідів у воді відкритих водойм наведені в табл. 7.2.

Різні категорії водокористувачів ставлять неоднакові вимоги до якості води. Так, наявність пестициду гексахлорану в господарсько-питній воді не повинна перевищувати 0,02 мг/л, тоді як у воді для рибогосподарських цілей його вміст зовсім не допускається. Це пояснюється зростаючим накопиченням цієї речовини в ланках ланцюга живлення. Деякі домішки небезпечні в разі потрапляння в травний канал, тоді як інші-при контактній дії. Відповідно наявність перших обмежує можливість використання води для приготування їжі та пиття (санітарно-токсикологічне обмеження), а других – купання (санітарне обмеження).

Таблиця 7.2. ГДК деяких радіонуклідів у воді відкритих водойм

Деякі речовини шкідливі у відносно високих концентраціях саме під час контактної або оргоналептичної дії, тому їх ГДК у господарсько-питній воді значно вища із загальносанітарного погляду. Проте у воді для рибогосподарських цілей вони небезпечні для іхтіофауни, відповідно, норми ГДК на ці речовини тут вимогливіші. Так, для господарсько-питної води ГДК аміаку (за азотом) становить 2 мг/л, тоді як для води рибогосподарського призначення – у 40 разів менша. Нафтопродукти належать до слабкоотруйних речовин, проте вони мають різкий запах, тому в основу обмежень тут закладають органолептичні властивості води (ГДК – 0,3 мг/л). Проте м'ясо риби, що мешкає в забрудненій нафтою воді, має більш різкий запах. Крім того, нафта токсична для ікри, мальків і личинок. Тому у водоймах для розведення риби вміст нафти має бути меншим (0,05 мг/л).

Для води культурно-побутового та господарсько-питного призначення в основу нормування покладені переважно санітарно-токсикологічні, загальносанітарні та органолептичні обмеження, а для води рибогосподарського призначення – рибогосподарські, токсикологічні і почасти органолептичні ліміти. Всього для води господарсько-питного призначення встановлені ГДК для 640 речовин, рибогосподарського призначення – для 147 речовин.

У 1997 р. Міністерство охорони здоров'я України з метою забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення затвердило Державні санітарні правила і норми (САНПІН) «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання», де сформульовані жорсткіші вимоги щодо вмісту забруднювальних речовин, які за своїм значенням наближаються до нормативів Всесвітньої організації охорони здоров'я (табл. 7.3).

Одного дотримання гранично допустимих концентрацій недостатньо для забезпечення якості води. Для гарантування якості води в створі водокористування і водоспоживання для кожного підприємства встановлюють гранично допустиме скидання (ГДС) шкідливих речовин. ГДС – це маса забруднень у стічних водах, допустима для відведення з установленим режимом у певному пункті водного об'єкта за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольному пункті. ГДС виражають у грамах за секунду і визначають за формулою

ГДС = С _ст q,

де С _ст – максимально допустима концентрація забруднювальної речовини в стічній воді, мг/л; q – витрата стічних вод, м³/с. ГДС встановлюють з урахуванням ГДК шкідливих речовин у місцях водокористування, здатності водойми до самоочищення та оптимального розподілу маси речовин, що скидаються.

Таблиця 7.3. Показники якості питної води

Якщо у водойму скидають кілька речовин з однаковим лімітуючим показником шкідливості і з урахуванням домішок, що надходять сюди з вищерозташованих випусків, сума відношень фактичних концентрацій цих речовин (С ₁, С ₂,..., С_n) до відповідних ГДК (ГДК₁, ГДК₂,..., ГДК _n) не повинна перевищувати одиниці, тобто С ₁/ГДК₁ + С ₂/ГДК₂+... + С_n /ГДК _n ≤ 1.

Забруднення, які містяться в промислових стоках, здатні окиснюватися в природних водах, що пов'язано зі споживанням розчиненого у воді кисню. Це може призвести до його нестачі у воді і евтрофікації водойми. За хімічним складом і кількістю домішок у воді розраховують потребу в кисні на окиснення і визначають ступінь загрози евтрофікації. Для цього використовують такі показники, як хімічне (ХСК) і біологічне (БСК) споживання кисню, які контролюються санітарними лабораторіями підприємств.

ХСК – це кількість кисню в міліграмах або грамах на один літр води, потрібна для окиснення вуглецевмісних речовин до СО₂, Н₂О, і , сірковмісних – до сульфатів, а фосфоровмісних – до фосфатів. БСК – кількість кисню, що витрачаєтьсяза певний проміжок часу на аеробне біохімічне окиснення (розкладання) нестійких органічних сполук, які містяться в аналізованій воді. БСК визначають для різних проміжків часу: за 5 діб (БСК₅), за 20 діб (БСК₂₀), а також незалежно від часу – на повне окиснення органіки (БСК_пов)- Розмірність ХСК і БСК однакова: міліграми кисню на літр (мг О₂/л). Отже, ХСК визначається як кількість кисню, що витрачається на хімічне окиснення органічних і неорганічних сполук, які містяться у воді, під дією окисників. БСК визначається як кількість кисню, що споживається для біохімічного окиснення речовин, які містяться у воді, в аеробних умовах. Отже, ХСК і БСК можуть розглядатися як міра загрози антропогенної евтрофікації водойми.