CC BY
1
Методы исследования
УДК 614.777:31
* Ю. В. Новиков, С. И. Плитман, К■ О. Ласточкина, Р. М. Хвастунов
МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ САНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
На органы государственного санитарного надзора возложена обязанность оценивать гигиеническую эффективность водоохранных мероприятий. Эта работа чаще всего выполняется путем сопоставления результатов исследования качества воды по отдельным показателям. Такой анализ в ряде случаев дает противоречивые результаты, так как по одним показателям отмечается улучшение, по другим — ухудшение, а по третьим — стабилизация качества воды.
Оценивая санитарное состояние водного объекта, специалисты наиболее часто используют такие показатели, как содержание нефтепродуктов, синтетических поверхностно-активных веществ, фенолов, формальдегида, метанола, бензола, цикло-гексаноноксима, азота аммиака, азота нитритов, азота нитратов, сульфидов, сульфатов, хлоридов, сероводорода, никеля, свинца, железа, меди, цинка, кадмия, хрома, алюминия, цианидов, роданидов, фтора, растворенного кислорода, взвешенных веществ, биохимическое и химическое потребление кислорода (соответственно БПК и ХПК), прозрачность, цветность, окраска, количество плавающих примесей. Всего же лаборатории санэпидстанций имеют возможность определять около 110 показателей химического и санитарно-микробиологнче-'•ского загрязнения.
Таким образом, на практике приходится сталкиваться с ситуацией характеризующейся множеством показателей санитарного состояния. Это приводит к затруднению выявления характера и степени изменения качества не только в целом, но и по отдельным признакам, лимитирующим санитарное водопользование. В то же время число анализов, выполняемых лабораториями санэпидстанций, ограничено и колеблется от 4 до 12 в год, что затрудняет статистическую обработку материала.
Отсутствие адекватной методики обработки данных, характеризующих санитарное состояние водного объекта, послужило основанием для разработки соответствующей методики. При этом основополагающим было принято следующее: \ ^ — качество воды должно оцениваться по комплексным показателям;
— поскольку водопользование населения лимитируется по четырем основным признакам (неудовлетворительные органолептические свойства, на-
рушение санитарного режима, превышение нормативов веществами, лимитированными по санитарно-токсикологическому признаку вредности, микробное загрязнение, приводящее к потенциальной опасности в эпидемиологическом отношении), характеристика объекта должна даваться по четырем комплексным показателям;
— при вычислении комплексных показателей, кроме специфических единичных показателей, целесообразно максимально использовать интегральные характеристики.
Специальными исследованиями показана правомерность использования лишь тех интегральных показателей, которые имеют нормативы или тесно коррелируют с нормируемыми показателями.
Методом корреляционного анализа выявлена возможность при вычислении комплексного показателя, характеризующего органолептические свойства воды, кроме специфических ингредиентов, нормируемых по соответствующему признаку вредности, учитывать и такие интегральные характеристики, как запах, прозрачность, количество взвешенных веществ, ХПК.
При вычислении комплексного показателя, характеризующего санитарный режим водоема, предлагается принимать во внимание наряду со специфическими показателями, нормированными по данному признаку вредности, также БПК, ХПК и количество растворенного кислорода.
Установлено, что при вычислении комплексного показателя, характеризующего спепень вредного влияния водопользования на здоровье, кроме специфических ингредиентов, нормируемых по санитарно-токсикологическому признаку вредности, следует учитывать ХПК. В связи с высокой информативностью этого показателя и отсутствием для него норматива в качестве временной предложена величина 10 мг 02/л, которая характерна для «чистых» водоемов и является нижним пределом чувствительности метода определения данного показателя.
Предлагаемая методика рекомендуется для использования при установлении гигиенической эффективности водоохранных мероприятий, ныявле-нии степени влияния на качество воды в пунктах санитарного водопользования спускаемых в водоем сточных вод, определении снижения уровня за-
грязнения в водоеме за счет внутриводоемных процессов и др.
Методика включает выполнение черырех последовательных этапов.
Первый этап заключается в том, что данные о качестве воды по единичным показателям в каждом из двух сравниваемых рядов (это могут быть годы или створы) группируются в специальные таблицы. Число измерений каждого единичного показателя в сравниваемых рядах должно быть одинаковым (от 1 до 4). Если данные по одному показателю имеются, например, за четыре сезона, а по другому—только за два, то в таблицу следует вносить данные только за те сезоны, которые отмечены в том и другом случае. Если за сезон имеется несколько измерений по тому или иному единичному показателю, то в таблицу включаются средние данные за сезон.
На втором этапе фактические уровни загрязнения переводятся в баллы. Если единичные показатели не выходят за пределы гигиенического норматива, ему присваивается 1 балл. При превышении единичным показателям нормативной величины, балльную оценку устанавливают по формуле:
Дисперсии ошибки измерения единичных показателей
б,=
Nl
ЛГ,
•10 + 1,
Дис- Дис-
Показатель пер- Показатель пер-
сия сия
Запах 0,25 Мышьяк 0,25
Прозрачность 0,04 Никель 0,04
Взвешенные вещества 0,10 Ртуть 0,04
Общая минерализация 0.10 Свинец 0,01
Поверхностно-активные 0,04
вещества 0,04 Формальдегид
Нефтепродукты 0,09 Цианиды 0,04
Фенолы 0,25 Роданиды 0,02
Пестициды 0,90 Хром 0,25
Железо 0,25 Гексахлоран 0,01
БПКб 0,25 Хлорофос 0,04
хпк 0,25 Циклогексанол 0,09
Растворенный кислород 0,25 Циклогексанон 0,04
Нитриты (по азоту) 0,04 Коли-индекс 0,10
Нитраты (по азоту) 0,04 Индекс энетеро- 0,10
кокка
Аммиак (по азоту) 0,04 Индекс фекаль-
ного стрептокок-
ка 0,10
Фтор 0,25
Бензол 0,01
Метанол 0,01
Для показателей «прозрачность» и «количество растворенного кислорода», для которых нормируется нижний уровень значений, балльную оценку определяют по формуле:
о1 =
где х( — абсолютное значение измерения по единичному показателю; к, — коэффициент, характеризующий значимость отклонения единичного показателя (в настоящем варианте методики все к= = 1); — нормативная величина единичного показателя.
Пример. В воде обнаружено поверхностно-активных веществ 1,5 мг/л при нормативе 0,5 мг/л. Оценка данного единичного показателя:
1 5
б = о^д = 3 балла.
На третьем этапе вычисляют комплексный показатель \У отдельно по каждой группе единичных показателей, имеющих общий лимитирующий признак качества. Расчет проводится по формуле:
где б4 — балльная оценка 1-го единичного показателя.
Например, для оценки изменения санитарного состояния водного объекта в 1980 г. по сравнению с 1975 г. вычисляют комплексные показатели по четырем лимитирующим признакам вредности в соответствующих сравниваемых годах W и Если разница комплексных показателей за срав-
ниваемый период отрицательная —
>У!<0), то это свидетельствует об улучшении качества воды, если положительная (ДМ'='№2— W1>•0), то качество воды ухудшилось.
Данная методика позволяет определять достоверность изменения качества воды. С этой целью вычисляют дисперсию комплексной оценки. На основании обработки фактического материала вычислены дисперсии ошибок измерений для наиболее часто измеряемых единичных показателей (см. таблицу) и вероятность фактического изменения качества воды при данном вычисленном значении £ . (при ¿=0,26 Я=0,6 и далее соответственно 0,52— 0,7; 0,84—0,8; 1,04—0,85; 1,28—0,90; 1,64—0,95; 2,33—0,99; 3,09—0,999). Суммируют дисперсии балльных оценок тех единичных показателей, которые хотя бы в одной из сравниваемых проб отличались от единицы:
¿в,>|
После этого вычисляют корень квадратный из полученной суммы дисперсий, т. е. находят среднеквадратичное отклонение комплексной оценки:
и далее вычисляют относительное изменение комплексной оценки
(ДУ)
ош •
Данная методика использована при обработке данных по санитарной характеристике водоемов в районах Нечерноземья, Сибири, Дальнего Во^1 тока и др., что дало возможность объективно оценить гигиеническую эффективность водоохранных мероприятий.
Поступила 06.07.82
