1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением науки "Институт водных проблем Российской академии наук" (ФГБУН "ИВП РАН")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 409 "Охрана окружающей природной среды"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2022 г. N 1172-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Современный контроль качества вод опирается на концепцию нулевого риска, при которой результаты измерений контролируемых показателей считаются приемлемыми, если не превышают установленного норматива и неприемлемыми, если этот норматив превышают. Не учитывается ни погрешность измерений, ни недостаточная, как правило, репрезентативность исследуемой выборки на пробах, обычно отбираемых один раз в месяц. В условиях развития био-, нано- и других инновационных технологий природные воды аккумулируют тысячи соединений, среди которых пестициды, галогенорганические соединения, полихлорированные бифенилы, полициклические ароматические углеводороды, хлорфенолы, другие высокотоксичные соединения, предельно допустимая концентрация (ПДК) которых часто составляет нано- и пикограммы в литре. При этом нормы погрешности достигают значений +/- 70% и более, и их недоучет, необоснованно допускаемый некоторыми российскими документами, создает риск ошибочных заключений контролирующих органов о качестве воды. Такой риск особенно высок, если состав воды быстро изменяется, как, например, в реках промышленных регионов, характеризующихся повышенными уровнями водопотребления и водоотведения.

Снижение погрешности измерений требует их повышенного количества, что увеличивает расходы. В связи с этим актуальна оценка минимальной частоты контроля качества воды, обеспечивающего удовлетворительную достоверность получаемых результатов, указывающих на то, что вода соответствует или не соответствует установленным требованиям. Стандарт предоставляет алгоритм определения такой частоты контроля качества воды.

Тем самым стандарт способствует развитию и повышению устойчивости водного бизнеса и водопользования в целом.

В Российской Федерации объем (частота) измерений состава и свойств природных вод установлен стандартами ГОСТ Р 59024, ГОСТ 31942, а также ГОСТ Р 70282, ГОСТ Р 70283.

Указанные стандарты, так и [1] при оценке контролируемых экологических (водно-экологических) показателей не предусматривают учета погрешности (неопределенности) измерений, что снижает достоверность выводов о соответствии/несоответствии состава и свойств природных вод требованиям, установленным ГОСТ 27384.

Упомянутые стандарты не учитывают изменения качества природных вод между отдельными пробоотборами, что может привести к изменению контролируемых показателей, например, когда несоответствие сменяется соответствием по ГОСТ Р 51232. Это, в свою очередь, снижает достоверность выводов о качестве природных вод.

Настоящий стандарт устанавливает методику оценки минимально необходимого количества измерений контролируемых показателей состава и/или свойств поверхностных природных вод, позволяющее с заданным уровнем достоверности гарантировать их соответствие/несоответствие установленным требованиям с учетом погрешности (неопределенности) результатов измерений.

Настоящий стандарт распространяется на поверхностные воды (моря или их отдельные части, водоемы, болота, природные выходы подземных вод, ледники, снежники).

Стандарт не распространяется на аварийные случаи.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 27384 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств

ГОСТ 31942 Вода. Отбор проб для микробиологического анализа

ГОСТ Р 8.731 Государственная система обеспечения единства измерений. Системы допускового контроля. Основные положения

ГОСТ Р 70279 Охрана окружающей среды. Качество вод. Термины и определения

ГОСТ Р 70282 Охрана окружающей среды. Поверхностные и подземные воды. Общие требования к отбору проб поверхностных вод и атмосферных осадков

ГОСТ Р 70283 Охрана окружающей среды. Поверхностные и подземные воды. Общие требования к методам определения нефтепродуктов в природных и сточных водах

ГОСТ Р 50779.22 (ИСО 2602:1980) Статистические методы. Статистическое представление данных. Точечная оценка и доверительный интервал для среднего

ГОСТ Р 51232 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества

ГОСТ Р 51897-2021 (Руководство ИСО 73:2009) Менеджмент риска. Термины и определения

ГОСТ Р 59024 Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ Р ИСО 10576-1 Статистические методы. Руководство по оценке соответствия установленным требованиям. Часть 1. Общие принципы

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил и/или классификаторов) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 10576-1, ГОСТ Р 51897, ГОСТ Р 70279, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

Примечание - Для целей настоящего стандарта примечания к термину "риск" исключены.

4.1 Представленная в настоящем стандарте методика оценки удовлетворительного объема исследований качества воды направлена на установление периодичности измерений, при которой может быть обоснован факт нарушения установленных требований.

4.2 При определении доверительного интервала с выбранной доверительной вероятностью 0,95, принятой в химико-аналитической практике (см. ГОСТ Р 50779.22, ГОСТ Р 8.731), заключения контрольно-надзорных органов о соответствии/несоответствии природных вод установленным требованиям достоверны, если выполняются следующие условия:

- условие 1: абсолютное значение разности между измеренным значением концентрации C и установленным нормативом [2], например, ПДК, не меньше погрешности измерения : или ;

- условие 2: частота отбора проб воды для измерения контролируемых показателей не ниже частоты смены знака записанной выше разности, характеризующей повторяемость случаев нарушения норматива.

При нарушении хотя бы одного из приведенных условий риск ошибки возрастает от минимального значения 0,05, принятому в настоящем стандарте в качестве допустимого, до своего предельного уровня 0,5, означающего, что вероятности как правильных, так и ошибочных выводов о качестве воды достигают 50%, т.е. оказываются равными.

4.3 При нарушении условия 1, указанного в 4.2, необходимо снижение погрешности измерений, возникающей при исследовании каждой пробы воды, что в практически наиболее доступном случае достигается путем проведения повторных измерений каждой отобранной пробы.

4.4 При нарушении условия 2, указанного в 4.2, необходимо уменьшение периода времени между отборами отдельных проб для измерений (повышения частоты пробоотбора).

4.5 Для недопущения нарушений, перечисленных в 4.3 и 4.4 необходимо:

- при нарушении 1-го условия - дублирование измерений каждой пробы при каждом пробоотборе n₁ > 1 раз;

- при нарушении 2-го условия - увеличение количества проб n₂ для измерений

4.6 В обоих перечисленных в 4.5 случаях затраты на проведение измерений прямо пропорциональны общему числу измерений n; при этом погрешность измерений снижается в независимо от индекса ("1" или "2") при n.

4.7 Оценка наименьшего удовлетворительного объема исследований требует сопоставления значений величин |C - ПДК| и , с целью установления такого количества измерений n, чтобы снижение погрешности гарантировало реализацию неравенства , свидетельствующего о достоверности решения о соответствии или несоответствии содержания загрязняющего вещества в воде установленному нормативу.

Пример расчетов приведен в приложении А.

Оценить необходимый минимальный объем измерений контролируемых показателей n₁ для обеспечения достоверных (на уровне доверительной вероятности) решений о соответствии или несоответствии содержания загрязняющего вещества в воде установленному нормативу (ПДК), если |C - ПДК| = 0,4C (случай а); 0,2C (случай б); 0,08C (случай в). Принять, что погрешность измерения есть средняя величина для так называемых "приоритетных загрязняющих воду веществ": .

Если (случай а), то результатам каждого проведенного измерения можно доверять потому, что приведенная разность не меньше заданного значения . В этом случае измерения каждой пробы проводятся однократно (n₁ = 1).

Если (случай б) и 0,08 (случай в), то для того, чтобы корректно установить факт выполнения установленных требований или их нарушения, погрешность измерений необходимо понизить приблизительно в и в , соответственно, для чего необходимо выполнять повторные измерения n₁ = 22 и 52 раза, соответственно.