關(guān)于塔里木河流域水質(zhì)變化及趨勢(shì)的探討

帕米爾·買(mǎi)買(mǎi)提明

【摘要】為了了解塔里木河流域水質(zhì)的情況和塔里木河流域未來(lái)水質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)，我們對(duì)塔里木河干流和三大源流進(jìn)行了分析研究，通過(guò)對(duì)近幾年的水質(zhì)分析對(duì)未來(lái)水質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)做出了預(yù)測(cè)，。本文主要的研究方法是季節(jié)性肯達(dá)爾非參數(shù)檢驗(yàn)方法，通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)定量的對(duì)塔里木河的水質(zhì)情況進(jìn)行了分析研究，有利于我們更好的了解和掌握塔里木河流的水質(zhì)情況，這對(duì)塔里木河流的水質(zhì)治理和預(yù)防具有重要的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】塔里木河；水質(zhì)；變化趨勢(shì)；非參數(shù)檢驗(yàn)

引言

作為我國(guó)最長(zhǎng)的內(nèi)陸河，塔里木河流水質(zhì)的研究是非常具有代表性的。塔里木河流主要由和田河、葉爾羌河、喀什噶爾河、阿克蘇河、渭干河和孔雀河6條源流和塔里木河干流組成。塔里木河的整個(gè)流域面積有五十一萬(wàn)平方千米。塔里木河的六條源流，由于各種因素的存在，其中已經(jīng)有二條斷流，它們分別是喀什噶爾河和渭干河，僅僅剩下了四個(gè)源流為塔里木河供給水源，其中僅剩下的三大源流中，和田河和葉爾羌河供給塔里木河的水還受到季節(jié)的影響，只有在七月到九月之間才有水供給塔里木河且水源供給量呈逐年下降的趨勢(shì)。現(xiàn)有的三個(gè)水源中，阿克蘇河的供水情況相對(duì)是最為穩(wěn)定的，占據(jù)了塔里木河流總供水量的百分之七十之多。

近年來(lái)，隨著塔里木河流補(bǔ)給水的逐漸減少，塔里木河流的徑流量逐漸減少，塔里木河流干流地區(qū)尤其是下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境發(fā)生了變化，生態(tài)環(huán)境整體上呈現(xiàn)了逐年惡化的趨勢(shì)。加上塔里木氣候條件的影響，人們?cè)谒锬竞恿饔蚋浇_(kāi)發(fā)活動(dòng)的增加，塔里木河流的水質(zhì)狀況不容樂(lè)觀。近年來(lái)，塔里木河流礦化度達(dá)到四千升每毫克的流段逐漸增加，尤其是河流上段的阿拉爾段年礦化度更是高達(dá)5000升每毫克，這樣的礦化度已經(jīng)嚴(yán)重超過(guò)了農(nóng)業(yè)灌溉用水的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重的違反了《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，同時(shí)塔里木河流整體河水有機(jī)指標(biāo)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，必須引起我們的高度重視。

為了了解塔里木河流域水質(zhì)的情況和塔里木河流域未來(lái)水質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)，我們?cè)趯?duì)搜集的資料運(yùn)用了季節(jié)性肯達(dá)爾非參數(shù)檢驗(yàn)的方法，成功的對(duì)塔里木河流的水質(zhì)情況進(jìn)行了檢驗(yàn)，季節(jié)性肯達(dá)爾非參數(shù)檢驗(yàn)方法的成功運(yùn)用能夠有效的對(duì)塔里木河流水質(zhì)濃度升降情況進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)塔里木河流水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)的定量分析。

一、 分析方法以及相關(guān)資料的選用

（一） 分析方法

一定的溶質(zhì)在不同量的溶劑中，其溶質(zhì)的濃度不同，根據(jù)這一原理，塔里木河水是溶劑，有機(jī)污染物是溶質(zhì)，塔里木河流的流量受到氣候變化的影響呈周期性，所以河流水質(zhì)情況在一定程度上深受到河流周期性的變化影響。所以，塔里木河流汛期和非汛期的水質(zhì)情況不能做出比較。為了規(guī)避掉這種影響，我們?cè)谶\(yùn)用季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)方法的時(shí)候只是針對(duì)相同月份的水質(zhì)進(jìn)行比較。同時(shí)為了規(guī)避掉搜集到的資料中經(jīng)常出現(xiàn)的漏測(cè)值的問(wèn)題，我們?cè)谑褂觅Y料中的數(shù)據(jù)時(shí)，只使用數(shù)據(jù)的相對(duì)排列，不使用相關(guān)數(shù)據(jù)的大小。為了最大程度的減少誤差，我們?cè)谑褂眉竟?jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)方法的時(shí)候讓其服從非正態(tài)分布規(guī)律，這樣就不用再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，方便了操作和分析研究。

為了全面的分析研究塔里木河流水質(zhì)情況，我們還采用了季節(jié)性肯達(dá)爾斜率估計(jì)，流量調(diào)節(jié)濃度檢驗(yàn)。上面我們使用的季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)方法能夠?qū)λ|(zhì)趨勢(shì)的升降情況做出很好的分析研究。但是該方法不能對(duì)變化趨勢(shì)進(jìn)行定量的數(shù)據(jù)分析，所以我們引入了季節(jié)性肯達(dá)爾斜率估計(jì)法。與此同時(shí)，為了探究出水質(zhì)的情況和河流流量之間的關(guān)系我們使用流量調(diào)節(jié)濃度檢驗(yàn)，這樣分析研究流量和水質(zhì)濃度之間的關(guān)系能夠幫助我們更好的分析出污染物的來(lái)源。

（二） 水質(zhì)資料的選用

在資料的選用上由于我們不考慮數(shù)據(jù)的大小，所以我們應(yīng)該側(cè)重?cái)?shù)據(jù)的排列順序上，魚(yú)油水質(zhì)數(shù)據(jù)在分布上存在一定的隨機(jī)性，所以我們要把握好數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度，不能過(guò)長(zhǎng)，也不能過(guò)短。水質(zhì)序列過(guò)長(zhǎng)將不能正確的發(fā)映出當(dāng)前的水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)，使用的水質(zhì)序列過(guò)短將不能確定出水質(zhì)發(fā)展的趨勢(shì)。本文選用2008到2014年的水質(zhì)序列。

（三） 趨勢(shì)分析水質(zhì)參數(shù)的選擇

為了在最大程度上規(guī)避掉各種客觀因素的影響，諸如地理環(huán)境和人為因素的影響，一般的我們選用高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、揮發(fā)酚、礦化度進(jìn)行趨勢(shì)分析。

（四） 趨勢(shì)分析的相關(guān)內(nèi)容和結(jié)論的展示

趨勢(shì)分析一般的包括兩個(gè)方面的趨勢(shì)分析，一方面是濃度趨勢(shì)的檢驗(yàn)分析，一方面是輸送率趨勢(shì)的檢驗(yàn)分析。這里的輸送率指的是塔里木河流斷面的均流量和河流的均濃度之間的積，通過(guò)這一參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)斷面污染物通量增減情況的分析。趨勢(shì)分析結(jié)果的展示總結(jié)為以下兩條：

一方面，趨勢(shì)升降通過(guò)顯著性上升來(lái)判斷，一般的取0.1和0.01，當(dāng)濃度低于0.01時(shí)，代表檢驗(yàn)的結(jié)果具有高度顯著性的水平。當(dāng)濃度在0.01和0.1之間時(shí)，代表顯著性一般。如果濃度滿足上面的情況之一，同時(shí)統(tǒng)計(jì)量也為正數(shù)，那么顯著性整呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

一方面，趨勢(shì)升降定量判斷以斜率估值反映年平均上升或者年平均下降的百分比。

二、 趨勢(shì)分析結(jié)果

（一） 和田河水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)和田河的支流進(jìn)行了詳細(xì)的分析結(jié)果展示如下：整體上河流的礦化度呈現(xiàn)穩(wěn)定的趨勢(shì)，高錳酸鹽的濃度沒(méi)有大幅度的變化，但是河流的氨氮含量整體呈現(xiàn)了輕微上升的趨勢(shì)。分析表明，和田河的上游水質(zhì)有機(jī)物污染加重，水質(zhì)惡化現(xiàn)象輕微加重。

（二） 阿克蘇河水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)

相對(duì)于和田河水，阿克蘇河水礦化度和氨氮沒(méi)有明顯的變化，但是高錳酸鹽的濃度卻呈現(xiàn)了逐年上升的趨勢(shì)，上升速率達(dá)到了年均百分之五之多其支流的高錳酸鹽的濃度也呈現(xiàn)了輕微上升的趨勢(shì)，上升速率高達(dá)年均百分之四。綜合說(shuō)明該段受到了輕微污染。

（三） 葉爾羌河水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)

綜合分析了葉爾羌河的濃度和輸送率均顯示無(wú)明顯的變化，這說(shuō)明葉爾羌河水質(zhì)較好，被污染程度較低，但是從該段河流對(duì)塔里木河水源的供給量上來(lái)看，該段河流不能緩解塔里木河流水質(zhì)情況，從一定意義上來(lái)說(shuō)也對(duì)塔里木河流的水質(zhì)產(chǎn)生了消極的影響。

（四） 塔里木河干流水質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)

塔里木河干流的數(shù)據(jù)分析表明，其礦化度和高錳酸鹽的濃度都有所上升，兩個(gè)干流段的礦化度年均上升速率為百分之五左右，高錳酸鹽的年均上升速率為百分之四點(diǎn)五左右。兩支流的氨氮含量無(wú)明顯的升降變化。總體看來(lái)，塔里木干流的礦化度呈現(xiàn)了逐年上升的趨勢(shì)。

（五） 趨勢(shì)分析結(jié)論

通過(guò)對(duì)資料濃度和輸送率的研究分析，我們看出了該時(shí)間段內(nèi)塔里木河流的水質(zhì)整體上呈現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。分析出了參數(shù)中的礦化度和高錳酸鹽的上升趨勢(shì)說(shuō)明了自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)水質(zhì)的影響較大，從阿克蘇河流和和田河流的兩項(xiàng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的參數(shù)上說(shuō)明了塔里木河流的有機(jī)污染大部分受到了面源污染，綜合分析其他參數(shù)知道工業(yè)對(duì)水質(zhì)的影響較小。

結(jié)語(yǔ)

站在水質(zhì)級(jí)別的角度來(lái)綜合分析塔里木河干流的水質(zhì)情況，近年來(lái)的水質(zhì)級(jí)別均超過(guò)了Ⅴ 類(lèi)， 和田河，阿克蘇和和葉爾羌河的水質(zhì)級(jí)別都在Ⅱ ～ Ⅲ 類(lèi)之間變化，整體的變化趨勢(shì)不大，但是面源的有機(jī)物污染應(yīng)該引起我們的重視。

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