Основным принципом организации наблюдений за качеством водных объектов является их комплексность. Она предусматривает согласованную программу работ по гидрологии, гидрохимии и гидробиологии, обеспечивающих наблюдения за качеством воды по физическим, химических и гидробиологическим показателям.
Необходимым условием является синхронность всех систем наблюдения и согласованность сроков их проведения.
Наблюдения за качеством воды ведутся по специальным программам, выбор которых зависит от категории пункта наблюдения. Периодичность работ по гидрохимическим и гидробиологическим параметрам также определяется категорией пункта наблюдения. Выбор программы контроля качества воды связан с использованием водотока или водоема, химическим составом сточных вод и той информацией, которая требуется водопользователю.
Пункты наблюдений за качеством воды водотоков и водоемов подразделяются на 4 категории. Расположение пунктов контроля регламентируется специальными правилами наблюдений за качеством воды.
Пункты первой категории устанавливаются на средних и больших вототоках и водоемах, имеющих важное хозяйственное значение:
• в городах и промышленных зонах с населением более 1 млн. жителей;
• в местах зимовья и нереста ценных видов промысловых рыб;
• в местах организованного сброса сточных вод, где постоянно наблюдается высокая степень загрязненности воды;
• в районах, где повторяются аварийные сбросы загрязняющих веществ;
Пункты второй категории располагаются на водотоках и водоемах:
• в городах с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;
• на предплотинных участках рек, важных для рыбного хозяйства;
• в местах сброса дренажных вод с орошаемых территорий и сточных промышленных вод;
• при пересечении реками государственной границы РФ;
• в районах со средней загрязненностью воды.
Пункты третьей категории устанавливают на водотоках и водоемах:
• в городах с населением менее 0,5 млн. жителей;
• на замыкающих участках больших и средних рек;
• в устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;
• в местах сброса сточных вод с низкой загрязненностью воды.
Пункты четвертой категории расположены:
• на незагрязненных участках водотоков и водоемов;
• на водных объектах, расположенных на территориях национальных парков и государственных заповедников.
Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям, включают в себя 34 показателя, среди них: расход воды на водотоках, температура, цветность, прозрачность, кислород, диоксид углерода, рH, ОВП, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, различные металлы, нефтепродукты, СПАВ, фенолы, пестициды, тяжелые металлы и др., а также и ряд индексов загрязнения воды.
Работа по обязательной программе на водотоках производятся семь раз в год в основные фазы водного режима:
• весной, во время половодья (на подъеме, пике и спаде);
• во время летней межени (периода низкой воды) и при прохождении дождевого паводка;
• осенью – перед ледоставом;
• во время зимней межени.
В водоемах наблюдения за качеством воды выполняются в связи со следующими гидрологическими циклами:
• зимой при наименьшем уровне воды и максимальной толщине льда;
• в начале весны во время наполнения водоема;
• в период максимального наполнения водоема;
• в летне-осенний период при низком уровне воды.
Сокращенная программа наблюдений за качеством вод по гидрологическим и гидрохимическим параметрам подразделяют на три подвида:
• По первой программе определяется расход воды (на водотоках), уровень воды (на водоемах), температура, концентрация растворенного кислорода, удельная электропроводность и проводятся визуальные наблюдения.
• По второй программе определяется расход воды (на водотоках), уровень воды (на водоемах), температура, рН, удельная электропроводность, концентрации взвешенных веществ, химическое и биологическое потребление кислорода, концентрации нескольких загрязняющих веществ, наиболее характерных для данного пункта наблюдений, и выполняются визуальные наблюдения.
• По третьей программе определяется расход воды, скорость течения (на водотоках), уровень воды (на водоемах), температура, рН, концентрации взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода, концентрации всех загрязняющих веществ в пункте контроля и проводятся визуальные наблюдения.
Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктах контроля сопоставляют с установленными нормами качества воды.
Введение в систему наблюдений гидробиологических методов существенно дополняет информацию о качестве воды, поскольку исследователи получают информацию о структуре и организации сообществ гидробионтов. Существуют две программы наблюдений за качеством воды по гидробиологическим показателям.
Полная программа наблюдений по гидробиологическим показателям предусматривает:
• исследование фитопланктона (общей численности клеток одноклеточных водорослей, их биомассы, видовой состав и др.);
• изучение зоопланктона (численности организмов, их биомассы, количество видов, выделение видов-доминантов и др.);
• исследование зообентоса (общей численности, биомассы, числа видов, определение наиболее массовых видов и др.);
• изучение перифитона – организмов-обрастателей (общего числа видов и их частоты встречаемости);
• определение микробиологических показателей (общей численности бактерий, численности сапрофитных бактерий, отношения общей численности бактерий к таковой сапрофитных бактерий);
• исследование процесса фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, определение соотношения интенсивности фотосинтеза к деструкции;
• исследование макрофитов (распределение растительности в водоеме, общее число видов, число доминирующих видов).
Сокращенная программа наблюдений за качеством вод по гидробиологическим показателям изучает фитопланктон, зоопланктон, зообентос и перифитон.
Таким образом, увязка программ исследования воды с пунктами различных категорий, а также комплексные исследования гидрологических, гидрохимических и гидробиологических характеристик водоемов и водотоков позволяет получить наиболее полную оценку как состояния водных объектов, так и качества воды в них.