ПДК разных веществ различаются лимитирующим показателем вредности (ЛПВ). При этом выделяют:

- органолептический ЛПВ, изменяющий органолептические свойства воды (цвет, запах, вкус);

- общесанитарный ЛПВ,  влияющий на общесанитарное состояние водоема, в частности, на скорость протекания процессов самоочищения;

- токсикологический ЛПВ , влияющий на организм человека и обитающих в воде животных.

Для водных объектов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения в основу приоритетности нормирования положены преимущественно токсикологический, общесанитарный и органолептический лимиты, а для водных объектов рыбно-хозяйственного назначения — в основном токсикологический и отчасти органолептический.

При питьевом и рекреационном назначении вода нормируется по 11 основным показателям. При этом ПДК установлено более чем для 1200 ядовитых веществ.

Вода, используемая для рыбохозяйственных целей, нормируется по 8 основным показателям. При этом ПДК разработано почти для 1000 веществ.

При наличии нескольких веществ, относящихся к одной группе лимитирующего показателя вредности, содержание загрязняющего вещества должно соответствовать условию:

где С _i — средняя концентрация i -го вещества в воде водного объекта; ПДК _i  — предельно допустимая концентрация того же вещества; m — общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого водного объекта.

Качество воды оценивается не только по присутствию в ней токсичных или дурно пахнущих веществ, но и по изменениям физико-химических показателей и свойств воды.

С целью защиты прибрежных вод морей установлены зоны санитарной охраны вод:

- зона водопользования, распространяющаяся на расстояние 2 морские мили от берега (1 морская миля = 1852 м) и используемая для купания, спорта и отдыха;

- зона водопользования, распространяющаяся на 5 морских миль.

Особое внимание при оценке качества воды уделяется таким показателям, как интенсивность запахов и вкусовой порог минеральных веществ.

В случае защиты водоемов от попадания в них коммунально-бытовых отходов можно все источники разделить на два типа:

- жилые массивы, сточные воды которых попадают в природные водоемы через сливные и канализационные трубы, такие источники загрязнений называют стационарными или точечными;

- источники загрязнения, характерные, например, для сельской местности, от которых сточные воды поступают в природные водоемы с обширных поверхностей суши, их принято называть линейными или неточечными источниками загрязнения.

Сточные воды, содержащие растворенные и взвешенные вещества, отходящие в водные объекты, рассматриваются как сбросы. Сбросы могут быть неорганизованными, если они стекают в водный объект непосредственно с территории промышленного или сельскохозяйственного предприятия, не оборудованного канализацией или иными устройствами для сбора, и организованными, если они отводятся через специальные источники, т.е. водовыпуски, которые классифицируются по следующим признакам:

- по типу водоема, в который поступает сточная вода (озерные, речные, морские);

- по месту расположения выпуска: береговые (размещенные в пределах береговой полости), русловые (в виде трубопроводов, выводимых в русло реки до глубины более 30 ¸ 40 м) и глубоководные (на глубину более 40 м);

- по конструкции распределительной части: сосредоточенные, рассеивающие и рассредоточенные);

- по типу оголовка, т.е. по конструкции сбросного устройства.

В мировой практике существуют два подхода к ограничению содержания загрязняющих веществ в сбросах. Первый подход состоит в том, чтобы загрязняющие вещества не оказывали отрицательного влияния на природные экосистемы в целом. Критерием здесь считается ассимиляционный потенциал территории, показывающий, какое количество вредных веществ может быть без ущерба для своего состояния ассимилировать та или иная территория. После того, как определены  суммарные объемы вредных веществ, которые могут быть обезврежены, промышленным предприятиям устанавливают предельные нормы на сбросы вредных веществ в течение определенного периода (сезона, года). Второй подход, практикуемый в России, заключается в том, что приоритетным условием является соблюдение санитарно-гигиенических нормативов, т.е. соблюдение условия С<ПДК. Отсюда следует, что в природную среду (сброс), при котором эти вещества смогут рассеяться до неопасных концентраций (ПДК) в определенных местах. Как было показано выше (см.рис. 3), в створе реки в пределах 1 км перед пунктом водопользования должно выполняться условие С<ПДК. Между пунктом водопользования и створом сброса сточных вод расположена зона рассеяния (разбавления) вредного вещества, концентрация которого в сточной воде превышает ПДК. Условие С<ПДК в установленном створе может быть обеспечено, если содержание вредных веществ в стоках (предельно допустимый сброс — ПДС) гарантируется разбавлением их до неопасных концентраций Обеспечение этих нормативов для каждого источника и для каждого отдельного вещества (с учетом эффекта суммации) является конкретной задачей предприятия. Таким образом, если ПДК являются нормативами на содержание загрязняющих веществ в природной среде, то ПДС — нормативами на их поступление.

Под ПДС понимается масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению (в установленном режиме) в единицу времени. Для каждого конкретного случая при установлении лимита отведения сточных вод в водный объект и для прогнозирования степени загрязнения водного объекта вниз по течению проектируемого выпуска расчет значения ПДС производится на основе уравнения баланса, учитывающего фоновую концентрацию, гидрологические, гидравлические и гидродинамические особенности водного объекта.

Значение ПДС, г/с, или г/ч, или т/год, с учетом требований к составу и качеству воды в водном объекте определяется как произведение наибольшего расхода сточных вод (обычно среднечасового) q, м3/с, и разрешенной предельной концентрации вредного вещества в сточных водах С_ПДС г/м³. При расчете условий сброса сточных вод сначала находится значение С_ПДС, обеспечивающее нормативное качество воды в контрольных сбросах, а затем — ПДС согласно уравнению:

ПДС= q С_ПДС.

Следует иметь в виду, что сброс, соответствующий ПДС, должен быть увязан с расходом сточной воды, так как уменьшение расхода при сохранении значения ПДС приводит к концентрации вещества в водном объекте, превышающей ПДК. Если концентрация загрязняющего вещества в водном объекте превышает ПДК, то С_ПДС в каждом конкретном случае согласовывается с инспекционными органами.

Основное расчетное уравнение для определения С_ПДС  загрязняющего вещества в водном объекте имеет вид:

                                                      С_ПДС= n С_ПДК ,

где С_ПДК — предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м3; n — кратность общего разбавления сточных вод в водостоке, равная произведению кратности начального разбавления рН на кратность основного разбавления n_o, т.е. n = n _н n_o

Кратность начального разбавления n_н учитывается при выпуске сточных вод в водоток в следующих случаях:

- для напорных сосредоточенных и рассеивающих выпусков в водоток при скоростях реки и стока V_ρ и V _ст, удовлетворяющих условию V_ст ≥ 4* V_p,

- при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска более 2 м/с (при меньших скоростях n _н = 1).

Кратность основного разбавления n_o определяется по методу В.А. Фролова и И.Д. Родзиллера:

,

где Q – расчетный расход водостока, м3/с; γ – коэффициент смешения, показывающий, какая часть речного расхода смешивается со сточными водами в максимально загрязненной струе расчетного створа.

Расчет ПДС для выпусков сточных вод в водохранилища и озера определяется с учетом специфики гидродинамического и биохимического состояния данных объектов и места выпуска сбросов в водоемы по глубине. Считается, что полное разбавление сточных вод в водоеме является результатом совместного влияния начального разбавления, происходящего вблизи водовыпуска за счет скорости и турбулентности струи, и основного разбавления, осуществляющегося вследствие диффузии.

Независимо от нормативных требований к качеству воды в водном объекте, существуют ограничения на сброс сточных вод. Запрещается сбрасывать в водные объекты сточные воды, если они:

- могут быть устранены путем рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения,

- содержат ценные отходы, которые могут быть утилизованы на других производствах;

- содержат производственное сырье, реагенты, полупродукты и конечные продукты производства в количествах, превышающих установленные нормативы технологических потерь;

- содержат вредные вещества, для которых не установлены ПДК.