Бассе́йн водоёма — территория земной поверхности, с которой все поверхностные и грунтовые воды стекают в данный водоём, включая различные его притоки реки. Чаще всего речь идёт о бассейнах рек. Бассейн каждого водоёма включает в себя поверхностный и подземный водосборы. Поверхностный водосбор представляет собой участок земной поверхности, с которого поступают воды в данную речную систему или определённую реку. Подземный водосбор образуют толщи рыхлых отложений, из которых вода поступает в речную сеть. В общем случае поверхностный и подземный водосборы не совпадают. Но т. к. определение границы подземного водосбора практически очень сложно, то за величину речного бассейна принимается только поверхностный водосбор. Возникающие ошибки в результате условного отождествления размеров бассейна и поверхностного водосбора могут оказаться существенными только для малых рек и озёр, а также для более крупных рек, протекающих в геологических условиях, обеспечивающих хороший водообмен между соседними бассейнами (например, карст). Граница между бассейнами отдельных водоёмов проходит по водоразделам. Бассейны делятся на сточные и бессточные. Бессточными называются области внутриматерикового стока, лишённого связи через речные бассейны с океаном, формы и размеры бассейнов бывают самые различные и зависят от географического положения, рельефа и геологического строения местности. Притоки рек имеют свои небольшие бассейны, общая совокупность которых составляет площадь бассейна главной реки.

Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования , при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

ИЗВ установлен Госкомгидрометом СССР и относится к категории показателей, наиболее часто используемых для оценки качества водных объектов (впрочем, необходимость его применения не подтверждается ни одним из опубликованных позже официальных нормативных документов). Этот индекс является типичным аддитивным коэффициентом и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов:

,

где: C_i – концентрация компонента (в ряде случаев – значение физико-химического параметра); n – число показателей, используемых для расчета индекса, n = 6; ПДК_i – установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.

Для расчета индекса загрязнения вод для всего множества нормируемых компонентов, включая водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК₅ и содержание растворенного кислорода, находят отношения C_i / ПДК_i фактических концентраций к ПДК и полученный список сортируют. ИЗВ рассчитывают строго по шести показателям, имеющим наибольшие значения приведенных концентраций, независимо от того превышают они ПДК или нет.

При расчете ИЗВ для составляющих C_i / ПДК_i по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:

• для биологического потребления кислорода БПК₅ (ПДК – не более 3 мг O₂/дм³ для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O₂/дм³ для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК₅ :

  Показатель БПК5 (мгО2/л)	Значение норматива (ПДК)
  Менее 3	3
  От 3 до 15	2
  Свыше 15	1

• концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм³ , поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых C_i/ПДК_i:

  Концентрация (мгО2/л)	Значение слагаемого Ci / ПДКi
  Более или равно 6	6
  Менее 6 до 5	12
  Менее 5 до 4	20
  Менее 4 до 3	30
  Менее 3 до 2	40
  Менее 2 до 1	50
  Менее 1	60

• для водородного показателя pH действующие нормативы для воды водоемов различного назначения регламентируют диапазон допустимых значений в интервале от 6,5 до 8,5, поэтому для каждого сверхнормативного значения pH, выходящего за границы этого диапазона, устанавливаются специальные значения слагаемых C_i / ПДК_i:

Значения рН ниже диапазона нормы (< 6.5)	Значения рН выше диапазона нормы (> 8.5)	Значение слагаемого Ci / ПДКi
Менее 6.5 до 6	Свыше 8.5 до 9	2
Менее 3 до 5	Свыше 9 до 9.5	5
Менее 5	Свыше 9.5	20

Вызывает недоумение требование методики: “При равенстве величин C_i / ПДК_i предпочтение дается веществам, имеющим токсикологический признак вредности”, поскольку результат расчета ИЗВ никак не зависит от того, какие ингредиенты попали в отбираемую "шестерку".

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 1). Устанавливается требование, чтобы индексы загрязнения воды сравнивались для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее), а также с учетом фактической водности текущего года.

Таблица 1

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды	Значения ИЗВ	Классы качества вод
Очень чистые	до 0,2	I
Чистые	0,2–1,0	II
Умеренно загрязненные	1,0–2,0	III
Загрязненные	2,0–4,0	IV
Грязные	4,0–6,0	V
Очень грязные	6,0–10,0	VI
Чрезвычайно грязные	>10,0	VII

Биологическое потребление кислорода (БПК) — количество кислорода, израсходованное нааэробноебиохимическое окисление под действиеммикроорганизмови разложение нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде.

БПК является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами, он определяет количество легкоокисляющихся органических загрязняющих веществ в воде.

При анализе определяется количество кислорода, ушедшее за установленное время (обычно 5 суток — БПК₅) без доступа света при 20°С на окисление загрязняющих веществ, содержащихся в единице объема воды. Вычисляется разница между концентрациями растворённого кислорода в пробе воды непосредственно после отбора и после инкубации пробы.

Как правило, в течение 5 суток при нормальных условиях происходит окисление ~ 70 % легкоокисляющихся органических веществ. Практически полное окисление (БПК_полн или БПК₂₀) достигается в течение 20 суток.

К фитопланктону относят все растительные организмы, которые составляют около 90% всего растительного царства. Представлены они протококковыми, диатомовыми, зелеными, сине-зелеными и многими другими группами водорослей. Зоопланктон - животные формы планктона. Основные представители - простейшие одноклеточные животные (инфузории, амебы), коловратки, низшие рачки, личинки моллюсков, личинки и взрослые формы некоторых насекомых, личинки рыб.

Зообентос (от зоо... и бентос), донная фауна, животный бентос, совокупность животных организмов, обитающих на дне или в грунте водоемов. По размерному признаку различают нанобентос, микро-, мезо-, мейо- и макробентос. К мейобентосу (например, мелкие олигохеты, остракоды, гарпактициды, икринки рыб, молодь моллюсков и др.) относятся формы размером 0,1 — 2 мм, к макробентосу — более крупные (личинки насекомых, моллюски, олигохеты, полихеты, иглокожие, высшие ракообразные и др.), к микробентосу — меньшей величины (простейшие — особенно инфузории, мелкие нематоды, клещи, низшие ракообразные, зародыши некоторых гидробионтов и др.). Различают эвзоомикробентос (нанобентос) — организмы с предельным размером во взрослом состоянии 0,1 мм (некоторые инфузории) и псевдомикрозообентос — организмы размером до 0,1 мм только на ранних стадиях развития (некоторые инфузории, остракоды, первые стадии развития гарпактицид и др.). По такому же принципу мезозообентос делится на эвмезозообентос и псевдомезозообентос. Приспособление животных к бентосному образу жизни сводится прежде всего к развитию средств удерживания на твердом субстрате, защите от захоронения оседавшей взвесью, к выработке наиболее эффективных способов передвижения. Крайне характерны для организмов З. приспособления к временному переходу к планктонному или нектонному образу жизни (нектобентос), что обеспечивает малоподвижным формам возможность значительных перемещений в интересах расселения или смены биотопов.

НЕМАН

Длина реки — 937 км, площадь её водосборного бассейна — 98 200 км², среднегодовой расход воды — 678 м³/с.

Река берёт начало к югу от Минской возвышенности, затем течёт в извилистом русле по так называемой Неманской низине, а в нижнем течении — по Среднелитовской и Приморской низменностям (в районе дельты Немана последняя известна как Нижненеманская низменность). Впадает в Куршский залив Балтийского моря, образуя дельту с островами. Основные рукава в дельте: Гилия (Матросовка, левый) и Русне, который также делится на полноводный рукав Скирвите (Северная) и широкий, но мелководный Атмата (правый).

Там, где Неман пересекают моренные гряды, долина врезается на глубину до 40 м, сужается до 1,5—5 км, и приобретает каньонообразный облик (Мостовские, Гродненские Ворота). Дно русла становится каменистым и нередко порожистым. На разделяющих гряды озёрно-ледниковых низинах долина расширяется до 20 км. Здесь пойма изобилует старицами, дно становится песчаным, в русле появляется много островов. Склоны долины везде асимметричны — на одних участках более высоким является правый, на других — левый берег. В долине хорошо выделяются три надпойменные террасы. Ширина реки в верхнем течении составляет 30—40 м, у г. Мосты — 120—150 м, а в нижнем течении — 200—400 м, местами даже до 640 м.

В бассейне Немана имеется множество мелких озёр, озёрность достигает 2,5 %. Питание смешанное с преобладанием снегового, в низовьях — дождевого. Среднегодовой расход воды — 678 м³/с. Весеннее половодье с середины марта до конца мая; летом межень, прерываемая дождевыми паводками, более характерными для осени и зимы. В устье в межень существенна роль сгонов и нагонов воды ветром. Осенний ледоход с конца ноября по декабрь. Замерзает обычно в декабре, но зимой возможно временное вскрытие и ледоход. Вскрывается в конце марта, иногда в феврале или апреле.

ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД НЕМАНА

ПО ГИДРОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ 

 

Гидрохимические наблюдения в бассейне Немана в 2007 г. проводились в 49 створах, расположенных на 20 реках и 8 водоемах. Качество воды контролировалось, в том числе, на 5 трансграничных створах: реки Черная Ганьча и Крынка (транзит речных вод с территории Польши), Неман и Вилия (транзит вод в Литву), Свислочь (контроль качества вод вблизи государственной границы Республики Беларусь и Польши).

Река Неман. Контролируется участок реки от г.Столбцы до н.п.Привалки, в пределах которого города Столбцы, Мосты и Гродно являются основными источниками загрязнения речных вод. Некоторое количество загрязняющих веществ поступает в водоток с поверхностным стоком, формирующимся на урбанизированных и сельскохозяйственных территориях водосбора.

Анализ содержания растворенного кислорода в воде реки показал, что в течение года его количество не снижалось до лимитирующих значений (4,00 мгО₂/дм³ зимой и 6,00 мгО₂/дм³ летом). Минимальные концентрации кислорода, зафиксированные в воде всех створов, наблюдались летом и изменялись от 6,94 (ниже г.Мосты) до 8,54 мгО₂/дм³ (н.п.Привалки), максимальные отмечались в основном осенью и колебались в пределах 11,82–13,04 мгО₂/дм³. Среднегодовые концентрации растворенного кислорода составили 10,30–10,81 мгО₂/дм³ или 90–96% насыщения.

Содержание органических веществ (по БПК₅) в воде Немана существенно изменялось в течение года: минимальные концентрации, выявленные в осенне-зимний период, находились на уровне фоновых величин (0,50–1,63 мгО₂/дм³), максимальные зачастую превышали ПДК в 1,3–1,4 раза. Среднегодовые показатели БПК₅ не выходили за пределы фоновых величин на всем контролируемом отрезке реки.

Содержание аммонийного азота в воде Немана в течение года колебалось от 0,08 до 0,70 мг/дм³, при этом его наименьшие концентрации находились в пределах природных значений, максимальные достигали или несколько превышали ПДК (табл. 2).

Среднегодовое содержание азота аммонийного в воде контролируемых створов варьировало от 0,17 (выше г.Гродно) до 0,35 мг/дм³ (ниже г.Столбцы), указывая на значительное улучшение ситуации в отношении данного ингредиента. Так, его среднегодовая концентрация в воде Немана выше и ниже Столбцов снизилась по сравнению с 2006 г. соответственно в 1,5 и 1,7 раза.

Таблица 2

Пределы содержания биогенных элементов в воде р.Немана в 2007 году

Створ	Азот аммонийный, мгN/дм^3	Азот нитритный, мгN/дм^3	Азот нитратный, мгN/дм^3	Фосфор фосфатов, мгР/дм^3
1,0 км выше г.Столбцов	0,15–0,70	0,006–0,068	0,66–3,65	0,006–0,039
0,6 км ниже г.Столбцов	0,17–0,61	0,011–0,044	0,28–3,35	0,008–0,037
0,9 км выше г.Мосты	0,08–0,45	0,005–0,024	0,11–1,90	0,015–0,090
5,3 км ниже г.Мосты	0,08–0,39	0,005–0,025	0,11–2,09	0,013–0,138
1,0 км выше г.Гродно	0,08–0,43	0,005–0,022	0,11–2,47	0,010–0,058
10,6 км ниже г.Гродно	0,08–0,49	0,005–0,027	0,11–2,58	0,010–0,080
н.п.Привалки, 0,5 км от границы с Литвой	0,09–0,39	0,007–0,030	0,02–1,10	0,005–0,085
ПДК	0,39	0,024	9,03	0,066

Анализ годового режима азота нитритного показал, что его содержание в воде реки изменялось в широком диапазоне: от 0,005 (г.Мосты) до 0,068 мг/дм³ (выше г.Столбцов). Минимальные концентрации ингредиента соответствовали фоновым значениям, максимальные оказались в пределах ПДК или составили 1,1–2,8 ПДК (см. табл. 4.9). Среднегодовое содержание азота нитритного (0,010–0,023 мг/дм³) не превысило лимитирующего показателя.

Среднегодовое содержание нитратного азота (0,69–1,48 мг/дм³), рассчитанное для воды всех створов Немана, превысило величину, идентифицирующую благополучное состояние водной экосистемы с позиций ее эвтрофирования (0,5 мг/дм³). Следует отметить, что зафиксированные в течение года в воде реки выше Столбцов концентрации нитратного азота отчетливо свидетельствуют о его избытке в речной экосистеме.

Верхний предел содержания фосфатов был выше не только величины, рассматриваемой в качестве благоприятной для состояния водных объектов (0,030 мг/дм³), но в некоторых случаях превысил ПДК в 1,2–2,1 раза, нижний предел находился в рамках природных концентраций (см. табл. 4.9). Среднегодовые концентрации фосфатов (0,034–0,043 мг/дм³) оказались несколько повышенными с экологической точки зрения в воде у г.Мосты, ниже г.Гродно, а также у н.п.Привалки.

Анализ данных по содержанию нефтепродуктов показал, что в течение года в воде Немана наблюдалось как отсутствие загрязняющего вещества (выше г.Мосты), так и рост его концентрации до 0,07 мг/дм³ (1,4 ПДК ниже г.Гродно). Среднегодовые концентрации нефтепродуктов не достигали лимитирующего показателя.

Среднегодовое содержание меди в воде реки на участке от створа выше г.Столбцы до створа ниже г.Мосты составило 0,001–0,003 мг/дм³, марганца – 0,002–0,062 мг/дм³, железа общего – 0,18–0,34 мг/дм³. В воде всех створов уменьшилось содержание цинка: его среднегодовые концентрации (0,003–0,008 мг/дм³) оказались минимальными по сравнению с другими крупными реками страны.

Характер загрязнения Немана рассматриваемыми веществами прослеживается по относительному количеству проб воды, отобранных в течение года, содержащих концентрации ингредиентов выше ПДК. Согласно рисунку 1, вода реки, как и в 2006 г., устойчиво загрязнена марганцем, медью, цинком и общим железом. Загрязнение реки органическим веществом, аммонийным и нитритным азотом имеет периодический характер, фосфатами – случайный, а нефтепродуктами практически не выражено.

Рис. 1. Повторяемость концентраций приоритетных веществ