Woda jest najbardziej ruchliwym związkiem chemicznym występującym na Ziemi. Znajduje się ona we wszystkich warstwach Ziemi i odgrywa ważną rolę jako czynnik klimatotwórczy, jest również podstawowym składnikiem organizmów oraz ich środowiska.

Cykl hydrologiczny. Całkowita ilość wody w przyrodzie jest stała. Występuje ona w trzech stanach skupienia: ciekłym, stałym i gazowym. Większość jej zgromadzona jest w oceanach i morzach. Lądy otrzymują wodę w postaci opadów atmosferycznych. Część tego opadu wyparowuje szybko w wyniku zetknięcia się z rozgrzaną powierzchnią gleby i roślin, część w wyniku spływu powierzchniowego dostaje się do cieków wodnych i z nimi odpływa do mórz i oceanów, reszta jest zaabsorbowana przez: glebę. Woda zatrzymana w glebie zwiększa jej wilgotność, częściowo zaś spływa do warstwy wodonośnej1 i tu powiększa zapas wód gruntowych. Część tego zapasu przedostaje się przez nieszczelności w warstwie wodonośnej jeszcze niżej, gdzie tworzy wody głębinowe, a pozostała część wód gruntowych spływa po pochyłościach warstwy wodonośnej do cieków i odbywa dalszą drogę, podobną do drogi wód spływu powierzchniowego. Ważną rolę w procesie obiegu wody odgrywa jej parowanie i przedostawanie się do atmosfery. Parowanie to odbywa się zarówno, Z powierzchni wód, gleby, jak i żywych organizmów. Szczególnie ważną rolę odgrywa przy tym transpiracja roślin.

Cykl hydrologiczny (obieg wody w przyrodzie) opisuje istnienie i ruch wody na, w i ponad powierzchnią Ziemi. Woda na Ziemi jest w ciągłym ruchu i zmienia swoje formy, od stanu ciekłego, poprzez gazowy do stałego i na odwrót. Obieg wody trwa od miliardów lat i całe życie na Ziemi jest od niego zależne. Obieg wody nie ma punktu początkowego, ale możemy prześledzić cały cykl poczynając od oceanu. Siłą napędową procesu obiegu wody jest Słońce. Podgrzewa ono wodę w oceanie, ta zaczyna parować i w postaci pary unosi się nad oceanem. Wznoszące prądy powietrzne przenoszą parę wyżej, do atmosfery, gdzie niska temperatura wywołuje proces kondensacji, powstają chmury. Poziome prądy powietrzne, z kolei, przenoszą chmury wokół globu ziemskiego. Drobne cząsteczki wody w chmurach zderzają się ze sobą, powiększają swoją masę i w końcu, w postaci opadu spadają na ziemię. Opadem może być śnieg, który gromadząc się na powierzchni Ziemi z czasem przekształca się w pokrywę lodową i lodowce. Te ostatnie mogą zatrzymać zamrożoną wodę na tysiące lat. W cieplejszym klimacie pokrywa śnieżna zwykle wiosną roztapia się. Część wód opadowych i roztopowych spływa po powierzchni ziemi, tworząc odpływ powierzchniowy. Dociera do rzek i jako przepływ rzeczny podąża w stronę oceanu. Woda spływająca po powierzchni lub przesiąkająca w głąb zasila jeziora słodkiej wody. Znaczna część wody przesiąka, infiltruje do gruntu. Woda utrzymująca się stosunkowo blisko jego powierzchni tworzy odpływ gruntowy, zasilający wody powierzchniowe (i ocean). Część wód gruntowych znajduje ujście na powierzchni Ziemi, gdzie pojawia się w postaci źródeł słodkiej wody. Płytkie wody gruntowe wykorzystywane są przez system korzeniowy roślin. W roślinach woda transpirowana jest przez powierzchnię liści i z powrotem przedostaje się do atmosfery. Część wody infiltrującej do gruntu przesiąka głębiej, zasilając warstwy wodonośne (nasycone wodą warstwy gruntu), które magazynują ogromną ilość słodkiej wody przez długi czas.

Jakość wody można ocenić na podstawie jej właściwości fizycznych, chemicznych, biologicznych i organoleptycznych, określanych za pomocą smaku, zapachu, barwy i innych cech; wskazują one na jej przydatność do zaspokojenia określonych potrzeb wodnych.

Ocena jakości wód powierzchniowych pozwala określić ich przydatność do konkretnych celów użytkowych.

Oceny jakości dokonuje się na podstawie kryterium fizyczno-chemicznego i kryterium biologicznego.

Kryterium biologiczne opiera się na systemie saprobowym.

Kryterium to pozwala wydzielić trzy podstawowe kategorie wód:

-oligosaprobowe (wody czyste)

-mezosaprobowe (wody średnio zanieczyszczone)

-polisaprobowe (wody silnie zanieczyszczone)

Ocena jakości wód jeziornych musi uwzględniać znacznie mniejsza intensywność ich wymiany i dopływ zanieczyszczeń z zewnątrz, głównie z bezpośredniej zlewni jeziora.

Badania jezior pozwalają ocenić ich stan ekologiczny i wydzielić następujące grupy jezior ze względu na ich zagrożenia z punktu widzenia wpływu zlewni na jezioro:

Cechy naturalne jeziora i zlewni nie sprzyjają eutrofizacji wód jeziornych

Duża możliwość uruchamiania materiału ze zlewni jest równoważona przez wysoką odporność jeziora na wpływy z zewnątrz

Mała aktywność zlewni w dostarczeniu materii, mała odporność jeziora

Warunki naturalne niekorzystne dla stanu czystości wód jeziornych.

Określenie stanu ekologicznego pozwala wyznaczyć kategorię zagrożenia jezior i stanu ich eutrofizacji, a w konsekwencji stan czystości i kierunek ewolucji.

Wydzielono tu następujące kategorię jezior:

-jeziora polimiktyczne

-jeziora dimiktyczne

Ocenę jakości wód podziemnych oparto na kryteriach fizyczno- chemicznych i biologicznych (bakteriologicznych)

Ocenę tych wód dokonuje się jak w przypadku wód powierzchniowych.

Według Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie klasyfikacji dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód nowa klasyfikacja wód rezygnuje z pojęcia klasy czystości na rzecz klasy jakości: I, II, III, IV oraz V. Niedługo po tej reformie w niektórych publikacjach nadal mówiono o klasach czystości, także dla wód klasy IV i V. Dalsze doprecyzowanie tego systemu nastąpiło w kolejnych rozporządzeniach, które jednak ze względu na opóźnienia w przygotowaniu wartości referencyjnych niektórych wskaźników wymaganych przez RDW nadal nie uwzględniają ich wszystkich.

Pięć klas jakości stanu ekologicznego dotyczy wód powierzchniowych naturalnych. W przypadku cieków i zbiorników sztucznych lub silnie zmienionych mówi się o potencjale ekologiczny

Charakterystyka klas jakości wód powierzchniowych

Klasa I (stan bardzo dobry)

Bardzo dobry stan wód oznacza, że elementy biologiczne mają charakter naturalny, niezakłócony lub nieznacznie zakłócony, a elementy fizyczno-chemiczne i hydromorfologiczne nie wykazują wpływu człowieka lub wykazują niewielki wpływ. W przypadku zanieczyszczeń syntetycznych oznacza to, że ich poziom powinien być niewykrywalny lub bliski zeru. Struktura biocenoz, dynamika ewentualnych zakwitów i chemizm wód powinny odpowiadać warunkom naturalnym, w zależności od typu cieku lub zbiornika. Jeżeli te same kryteria spełnia ciek lub zbiornik wodny sztuczny lub silnie przekształcony najbardziej zbliżony do danego typu wód naturalnych, a także podjęto działania na rzecz umożliwienia przezeń wędrówek zwierząt i warunków do tarła, jego potencjał ekologiczny określa się jako maksymalny.

Klasa II (stan dobry)

Dobry stan wód oznacza, że występują jedynie niewielkie odchylenia od charakteru naturalnego. W przypadku zanieczyszczeń syntetycznych i niesyntetycznych oznacza to, że ich poziom powinien nie przekraczać stężeń określonych z wykorzystanie danych o toksyczności ostrej i chronicznej. Struktura biocenoz i chemizm wód powinny niewiele odbiegać od warunków naturalnych. W zależności od typu cieku lub zbiornika może wystąpić przyspieszony wzrost glonów planktonicznych i zakwity. Ilość mat bakteryjnych nie wpływa jednak negatywnie na fitobentos i makrofity, mogą natomiast występować zaniki pewnych grup i klas wiekowych ryb (ze względu na pewne utrudnienia w rozmnażaniu). Jeżeli te same kryteria spełnia ciek lub zbiornik wodny sztuczny lub silnie przekształcony najbardziej zbliżony do danego typu wód naturalnych, jego potencjał ekologiczny określa się jako dobry (przy czym stanem referencyjnym jest maksymalny potencjał ekologiczny)

Klasa III (stan umiarkowany)

Umiarkowany stan wód oznacza, że występują umiarkowane odchylenia od charakteru naturalnego. Mogą występować stałe zakwity glonowe od czerwca do sierpnia, a także duże skupiska (np. maty) bakterii, wpływając negatywnie na rozwój pozostałych biocenoz. Biocenozy roślinne, glonowe i ryb odbiegają od stanu naturalnego w nieznacznym stopniu, lecz biocenozy bezkręgowców bentosowych są pozbawione taksonów referencyjnych dla danego typu wód. W populacjach ryb jest zaburzona struktura wiekowa. Jeżeli te same kryteria spełnia ciek lub zbiornik wodny sztuczny lub silnie przekształcony najbardziej zbliżony do danego typu wód naturalnych, jego potencjał ekologiczny określa się jako umiarkowany (przy czym stanem referencyjnym jest maksymalny potencjał ekologiczny)[9].

Klasa IV (stan słaby)

Słaby stan wód oznacza, że występują znaczne odchylenia od charakteru naturalnego. Występują w zbiorowiska organizmów inne niż występowałyby w warunkach niezakłóconych.

Klasa V (stan zły)

Zły stan wód oznacza, że występują poważne odchylenia od stanu naturalnego. Znaczna część populacji typowych dla stanu niezakłóconego w ogóle nie występuje.

Poza opisem ogólnym, poszczególne klasy jakości są rozgraniczane na podstawie wartości szczegółowych wskaźników, przy czym przy użyciu niektórych z tych wskaźników, zwłaszcza z grup elementów wspierających, możliwe jest jedynie wyróżnienie niektórych klas, podczas gdy pozostałe klasy traktowane są wówczas łącznie. Przykładowo, przyjmuje się, że elementy hydromorfologiczne mogą być albo niezakłócone (klasa I), albo zakłócone (pozostałe klasy bez rozróżniania). Również elementy fizyczno-chemiczne zwykle mają wyznaczone wartości graniczne dla klasy I i II lub tylko I, a po ich przekroczeniu nie rozróżnia się gorszych klas. W tej sytuacji decydująca staje się ocena na podstawie elementów biologicznych, które są najbardziej szczegółowo scharakteryzowane