Классификация комплексных показателей

Основы комплексной оценки качества ОС

Натуральные показатели определяются аналитическим путем. Используются для выявления изменений качества среды путем сравнения с нормативными значениями

• Дифференциальные натуральные показатели характеризуют только одно свойство

• Групповые натуральные показатели содержат информацию о группах веществ (фенолы, нефтепродукты, жесткость)

• Интегральные натуральные показатели характеризуют группу однородных свойств, обусловленных комплексом физико-химических или биологических процессов (Еh, рН)

Относительные расчетные показатели получают преобразованием натуральных показателей. Бывают:

• Покомпонентные

• Групповые

• Комплексные

Классификация комплексных показателей

По степени обобщения:

• Статистические показатели: среднеарифметическое, средневзвешенное значение, ошибки среднего, дисперсия, медиана и т.д.

• Косвенные показатели – кратность ПДК, повторяемость

• Обобщенные показатели – условные (чаще цифровые) показатели, полученные расчетным путем и характеризующие состояние среды в том или ином аспекте

• Интегральные комплексные показатели – расчетные показатели, охватывающие несколько параметров оценки качества среды, разнородных по свойствам.

По форме выражения:

• Коэффициент – относительная цифровая величина, количественно и однозначно характеризующая однородную совокупность (на основе одного параметра по одному контролируемому компоненту) показателей качества среды (коэффициент повторяемости Рi, кратность превышения ПДК – Кi)

• Индекс - относительная цифровая величина, количественно и однозначно характеризующая разнородную совокупность (на основе нескольких параметров) показателей качества среды (индекс загрязненности воды S).

• Классификация – распределение показателей загрязненности по классам по определенному признаку с образованием системы

1. Комплексная оценка степени загрязненности поверхностных вод

Комплексная оценка качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям проводится согласно РД52.24.643-2002 Метод комплексной оценки загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям.

Данный НД регламентирует интегральную оценку качества поверхностных вод по комплексу загрязняющих веществ наблюдаемых сетью Росгидромет

Исходная информация – результаты химического анализа проб воды в точке отбора.

Требование: методики отбора проб и анализа должны быть идентичными.

Расчет комплексных показателей проводится по результатам регулярных наблюдений за загрязненностью воды рек и водоемов, выполненных по единым методикам в лабораториях оперативно-производственных подразделений Росгидромета. Это позволяет исключить влияние различий в результатах анализа, связанных с использованием разных методов определения отдельных ингредиентов. При необходимости можно использовать данные о химическом составе воды, полученные в других ведомствах, а также результаты каких-либо специальных наблюдений, проведенных научными, производственными и другими организациями. Однако непременным условием их использования является единая методологическая основа проведения отбора проб и химического анализа воды.

Определение перечня ингредиентов и показателей для расчета. Существует 3 перечня:

• обязательный (15 загрязняющих веществ, характерных для вод РФ),

• рекомендованный (учитывает специфические загрязняющие вещества данного водного объекта),

• свободный (составляется потребителем для конкретного исследования).

Используются только нормируемые показатели и ингредиенты

В качестве норматива используются ПДК вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоёмов, а также водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, как наиболее жесткие из существующих ПДК. Для веществ, на которые нормативными документами предусмотрено их полное отсутствие в воде водных объектов, в качестве ПДК условно принимается 0,01 мкг/дм³.

Из комплексной оценки исключены такие показатели, как взвешенные вещества в связи с отсутствием четких значений ПДК.

Оптимальное число ингредиентов 10-25

Для получения сопоставимых данных общее количество веществ, выбранных для комплексной оценки воды должно составлять не более 16 ингредиентов и показателей качества воды: обязательных для всех рек при расчете комплексных оценок (12-15 показателей) – растворенный кислород, медь, марганец, железо, цинк, органические вещества (по БПК₅ и ХПК), нефтепродукты, нитриты, нитраты, ионы аммония, никель, хлориды, сульфаты, фенолы и специфических загрязняющих веществ, характерных для определенных водных объектов или для отдельных створов, например – фосфаты, фториды, хлорорганические соединения, тяжелые металлы, не указанные выше и т.д.

В случае, если количество общих и специфических показателей качества воды превышает 16, из перечня общих показателей исключаются вещества, значения которых не превышают ПДК (например, нитраты, хлориды).

Для комплексной оценки используются следующие показатели загрязнения:

· коэффициент комплексности загрязненности воды – Кj, %;

· средняя кратность превышения ПДК - b, безразмерный;

· повторяемость случаев загрязненности по отдельным показателям - a, %;

· комбинаторный индекс загрязнённости воды (КИЗВ) - S_j, безразмерный;

· удельный комбинаторный индекс загрязнённости воды (УКИЗВ) - S_j, безразмерный.

Коэффициент комплексности загрязненности воды (Кj, %) рассчитывается как соотношение количества показателей значение которых превышает ПДК к общему количеству показателей, принятых для комплексной оценки, в %.

Коэффициент комплексности загрязненности воды (К) дает предварительную оценку степени загрязненности воды водных объектов.

Чем больше значение К, тем большая комплексность загрязненности присуща воде, тем хуже ее качество и тем большее влияние на формирование качества воды оказывает антропогенный фактор.

Увеличение коэффициента комплексности загрязненности свидетельствует о появлении новых загрязняющих веществ в воде анализируемого водного объекта.

На основе К выделяются 3 категории воды водных объектов по комплексности загрязненности

Среднее значение кратности превышения ПДК (b) рассчитывается только по результатам анализов проб, где такое превышение наблюдалось. Результаты анализа проб, в которых концентрация загрязняющего вещества была ниже ПДК, в расчёт не включаются.

Повторяемость превышений ПДК (a, %) определяется как соотношение числа результатов анализа по определяемому ингредиенту, в которых его содержание было выше ПДК к общему числу результатов анализа определяемого ингредиента за рассматриваемый период времени, в %.

Комплексные показатели качества воды (комбинаторный (S_j - КИЗВ) и удельный комбинаторный (S_j^/ - УКИЗВ)

При расчете комплексных показателей загрязненности воды рассчитываются:

· частные оценочные баллы по повторяемости и кратности превышений ПДК,

а также обобщенный оценочный балл (S_ij) по повторяемости и кратности превышения ПДК, равный произведению частных оценочных баллов для каждого ингредиента и показателя качества воды.

Значение обобщенного оценочного балла по каждому ингредиенту в отдельности может колебаться для различных вод от 1 до 16. Большему его значению соответствует более высокая степень загрязненности воды.

Вещества и показатели качества воды, для которых обобщенный оценочный балл равен или выше 9, являются критическими показателями загрязненности (КПЗ).

Комбинаторный индекс загрязнённости воды (КИЗВ) определяется как сумма обобщенных оценочных баллов по учитываемым веществам и показателям качества воды.

Удельный комбинаторный индекс загрязнённости воды (УКИЗВ) рассчитывается как отношение комбинаторного индекса к числу учитываемых показателей качества воды. Значение УИЗКВ используют для установления класса качества воды

Наибольшую долю в общую оценку степени загрязненности воды вносят критические показатели загрязнения (КПЗ), на которые необходимо обратить особое внимание при планировании и осуществлении водоохранных мероприятий. Чем больше число КПЗ, тем выше класс загрязненности воды при одинаковых значениях УКИЗВ.