Обобщенные критерии качества природных вод

Критериями оценки качества (quality criterion) является любая совокупность количественных показателей, характеризующих свойства изучаемых объектов и используемых для их классифицирования или ранжирования. Оценка качества пресноводных водоемов [Каминский, 1982; Комплексные оценки.., 1984; Кимстач, 1993] осуществляется по трем основным аспектам, включающим следующие комплексы показателей:

• факторы, связанные с физико-географическим и гидрологическим описанием водоема, как целостного природного или водохозяйственного объекта;
• контролируемые показатели состава и свойств водной среды, дающие формализованную оценку качества воды и ее соответствия действующим нормативам;
• совокупность критериев, оценивающих специфику структурно-функциональной организации сообществ гидробионтов и динамику развития водных биоценозов.

Гидрографическое описание водоема включает в себя большое количество показателей, оценивающих место расположения, ландшафтные, природно-климатические и геолого-морфологические особенности, топологию русла или котловины днища, гидродинамику водных и ветровых потоков, характеристику водоохранной зоны, эстетическое восприятие, стадии рекреационной дигрессии, условия и интенсивность поступления в водоем загрязняющих веществ от точечных и распределенных источников, схему и условия водопользования и др. Основы классификации водных объектов по комплексу этих показателей широко представлены в литературных источниках [Муравейский, 1948; Богословский, 1960; Щукин, 1964; Хатчинсон, 1969; Логвиненко, 1974; Леме, 1976; Китаев, 1978, 1984; Драбкова, Сорокин, 1979; Авакян с соавт., 1987; Баканов, 1990; Исаченко 1991; Теоретические вопросы.., 1993] и регламентируются государственными стандартами [ГОСТ 17.1.1.02-77, ГОСТ 17.1.5.02-80 и ГОСТ 17.1.1.03-86].

Темой настоящей главы являются критерии качества воды (water quality criterion) – “характеристики состава и свойств воды, определяющие пригодность ее для конкретных видов водопользования” [ГОСТ 17.1.1.01-77]. Поскольку за последние 30 лет законодательное мировоззрение потеряло сугубо антропоцентрическую направленность, современное понимание нормативов качества окружающей среды связывается также с “обеспечением устойчивого функционирования естественных экологических систем и предотвращением их деградации” [Федеральный закон.., 2002, статьи 25-26; выделено нами ]. Качество воды в такой расширенной трактовке является главенствующим фактором абиотической среды, определяющим устойчивость развития и степень деградации отдельных гидробиологических компонентов экологической системы, о чем подробно пойдет речь в следующей главе.

Сам по себе химический состав воды является основанием для большого количества различных систем классификации водоемов, учитывающих, как правило, степень минерализации и соленость. Так, в соответствии с ГОСТ 13273-73 "Воды минеральные, питьевые лечебные и лечебно-столовые", водоемы с содержанием природных солей до 1 г/л относят к пресным водам, от 2 до 5 г/л – к минерализованным, а от 10 до 35 г/л – к высокоминерализованным. Согласно Венецианской системы [Алекин, 1970], все природные воды подразделяются на пресные (соленость до 0,5°/₀₀), миксогалинные, или солоноватые (0,5–30°/₀₀), олигогалинные (0,5–4°/₀₀), мезогалинные (5–18°/₀₀), полигалинные (18–30°/₀₀), эугалинные или морские (30–40°/₀₀), гипергалинные или пересоленные (более 40°/₀₀). Похожие градации выделяет и так называемая “обобщенная эколого-санитарная классификация качества поверхностных вод суши” [Романенко с соавт., 1990]. Существует ряд систем классификации природных вод по преобладанию в ионном составе вод одного или нескольких компонентов. Например, классификация С.А. Щукарева [1934] основана на делении вод по шести главным ионам (Na⁺, Mg²⁺, Cl^-, Са²⁺, SO₄^2-, HCO₃^-), причем с использованием всех возможных комбинаций трех катионов с тремя анионами можно получить 49 классов природных вод. Наиболее часто применяется в настоящее время классификация природных вод О.А. Алекина [1946], по которой все воды делятся на 3 класса по анионам с 3 группами по катионам. Однако, все перечисленные подходы к типизации воды водоемов отражают чисто гидрохимические аспекты и никак не учитывают влияния факторов минерального состава на биотические компоненты экосистем.

При определении степени экологического неблагополучия водоемов оценивается два основных фактора:

• опасное для здоровья людей снижение качества питьевой воды и санитарно-эпидемиологического загрязнения водных объектов рекреационного назначения (т.е. фактор изменения среды обитания человека);
• создание угрозы деградации или нарушения функций воспроизводства основных биотических компонентов естественных экологических систем водоемов (т.е. "общеэкологический" фактор изменения природной среды).

Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основаны на знании негативных эффектов, являющихся результатом биохимического воздействия разнообразных факторов на отдельные рецепторы, физиологические системы живых организмов или их популяции. Одним из важных понятий в токсикологии и медико-биологическом нормировании является понятие “ вредного вещества ”. В специальной литературе принято называть вредными все вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям как в результате однократного действия, “так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений” [ГОСТ 12.1.007-76]. Исходя из известного тезиса Парацельса “ Ничто не лишено ядовитости ”, все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов или искусственно синтезированные химические соединения) изначально рассматриваются как вредные вещества.