新疆瑪納斯河水質(zhì)現(xiàn)狀評價及保護對策

程同福（新疆石河子水文勘測局，新疆石河子832000）

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新疆瑪納斯河水質(zhì)現(xiàn)狀評價及保護對策

程同福
（新疆石河子水文勘測局，新疆石河子832000）

瑪納斯河位于天山北坡經(jīng)濟帶核心地帶，隨著該區(qū)域社會經(jīng)濟高速發(fā)展，水資源保護利用尤為重要。通過收集瑪納斯河上中下游30多年水質(zhì)監(jiān)測站點資料，按照地表水評價標(biāo)準(zhǔn)分析評價該河流沿線水環(huán)境變化情況，提出治理保護措施，為瑪納斯河沿線天山北坡經(jīng)濟社會發(fā)展環(huán)境保護提供保護決策依據(jù)。

瑪納斯河；水質(zhì)分析；保護對策

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.01.010

1 河流概況

瑪納斯河發(fā)源于天山北坡中斷依連哈比爾尕山，地理位置介于東經(jīng)85°01'至86°32'，北緯43°27'至45°21'之間。瑪納斯河是天山北坡年徑流量最大的河流，多年平均徑流量13.41× 108m3，行政區(qū)劃涵蓋塔城地區(qū)沙灣縣、昌吉州瑪納斯縣、克拉瑪依小拐鄉(xiāng)、石河子市八師十四個團場。河流上游山區(qū)煤窯水文站海拔高程1100m，多年平均氣溫6.8℃，歷年最高氣溫39.5℃，歷年最低氣溫_30.1℃，平原區(qū)石河子氣象站多年平均氣溫7.3℃，歷年最高氣溫42.2℃，歷年最低氣溫_39.8℃。該流域集水面積19800km2，河長324km，河流自南向北大部分徑流消耗農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，個別豐水年份水量通過老河道注入瑪納斯湖。

2 水質(zhì)代表站點選定及資料系列

收集石河子水環(huán)境監(jiān)測分中心1981～2013年瑪納斯河水質(zhì)站點的資料，基準(zhǔn)年為2013年。

在瑪納斯河上游選取污染及人為開發(fā)較少的水質(zhì)站點：清水河水文站、煤窯水文站、肯斯瓦特水文站作為源頭水質(zhì)代表站；選定出山口紅山嘴站作為中游代表站進(jìn)行水質(zhì)分析評價。

夾河子水庫為瑪納斯河的攔河平原水庫，只有豐水年份才有少量的徑流向下游注入，所以在瑪納斯河下游選取夾河子水庫和躍進(jìn)水庫為水質(zhì)代表站點。瑪納斯河水質(zhì)站點信息統(tǒng)計見表1。

表1 瑪納斯河地表水質(zhì)站點基本信息表

3 天然水化學(xué)特征分析評價

瑪納斯河受其地理位置和地形條件等因素影響，形成了降水、徑流的特殊分布規(guī)律，因此其天然水質(zhì)隨氣候、徑流、地質(zhì)等因素的變化而呈現(xiàn)明顯的地域性分布規(guī)律和季節(jié)性變化。本次水質(zhì)評價選用的監(jiān)測資料，以鉀、納、鈣、鎂、重碳酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽等項目的含量，采用阿廖金分類法劃分水化學(xué)類型，并分析礦化度及總硬度的分布規(guī)律。

3.1 礦化度、總硬度分析評價及變化規(guī)律

（1）礦化度、總硬度的地域分布

瑪納斯河流域的礦化度、總硬度具有明顯的地域特征。總的趨勢是西部大于東部，平原大于山區(qū)。根據(jù)多年監(jiān)測成果分析，瑪納斯河流域源頭水質(zhì)較好，礦化度、總硬度變化幅度較小。肯斯瓦特站以上河段多年平均礦化度在300mg/L以下，總硬度多年平均值低于150mg/L，按照《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》（SL395-2007）規(guī)定，屬于較低礦化度軟水。

瑪納斯河中下游出山口及以下站點受降水、蒸發(fā)、開發(fā)利用、農(nóng)田灌溉、人類活動等影響，礦化度、總硬度的地域性變幅較為明顯。紅山嘴站多年平均礦化度在274～324mg/L之間，總硬度變化幅度在138～162mg/L之間，變幅較?。粖A河子水庫多年平均礦化度在262～414mg/L之間，總硬度變化幅度在125～196mg/L之間，以上兩站均屬于中等礦化度適度硬水。

（2）礦化度、總硬度的沿程變化

瑪納斯河發(fā)源于中高山地帶，降雨及融雪徑流補給量較大。在出山口以前河流水體中天然化學(xué)成份含量不高，礦化度較低，水質(zhì)較好，如上游煤窯站礦化度為232mg/L。出山口以后，進(jìn)入沖積扇坡地，隨著海拔高度的降低，氣候逐漸干燥，降水量逐漸減少，蒸發(fā)量增大，徑流下滲，河流水量不斷散失濃縮以及受人類活動的影響，礦化度不斷增高，至山前平原，下滲水量又以泉水形式補給河流，使河流礦化度增加很快，如紅山嘴站礦化度為304mg/L。

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可以看出瑪納斯河源頭水礦化度和總硬度較低，變化幅度較小，清水河站屬于軟水；出山口以后地表水中礦化度和總硬度有了較明顯的增加，其中紅山嘴站、夾河子站屬于中等礦化度適度硬水。

瑪納斯河主要監(jiān)測站點礦化度、總硬度、水化學(xué)類型沿程變化情況見表2。

表2 瑪納斯河監(jiān)測站點礦化度、總硬度、水化學(xué)類型沿程變化統(tǒng)計表

瑪納斯河主要站點礦化度、總硬度沿程變化見圖1。

圖1 瑪納斯河主要站點礦化度、總硬度沿程變化趨勢

3.2 水化學(xué)類型分布特征

瑪納斯河水化學(xué)類型受氣候等因素的影響，與礦化度一樣呈明顯的地域性規(guī)律?？傮w上看，天然河流水化學(xué)類型陰離子以重碳酸鹽為主，而下游夾河子水庫則是硫酸鹽水，陽離子均以鈣組為主。

瑪納斯河流域主要站點的PH值一般在7.9～8.5之間，屬于弱堿性水，變化幅度較小。

3.3 天然水質(zhì)季節(jié)性變化

瑪納斯河天然水質(zhì)受河流水量季節(jié)性的影響，礦化度、總硬度呈明顯的季節(jié)性變化。豐水期河流水量大，河水主要由融雪和降水補給，因此河水礦化度一般都很低。枯水期河流水量小，河水補給往往以地下水為主，故水體礦化度增高。根據(jù)多年水質(zhì)資料分析，流域內(nèi)汛期礦化度、總硬度最低，汛后逐漸升高，冬春季節(jié)最高。

瑪納斯河主要水質(zhì)站點礦化度及總硬度年內(nèi)變化過程見圖2、圖3。

圖2 瑪納斯河主要監(jiān)測斷面礦化度年內(nèi)變化過程

圖3 瑪納斯河主要監(jiān)測斷面總硬度年內(nèi)變化過程

4 水質(zhì)現(xiàn)狀評價

4.1 評價項目、評價標(biāo)準(zhǔn)

（1）評價標(biāo)準(zhǔn)及方法

評價標(biāo)準(zhǔn)采用中華人民共和國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）。采用單指標(biāo)評價法，評價代表值選用汛期、非汛期和年度平均3個值，分不同水期進(jìn)行評價。評價結(jié)果按河長統(tǒng)計，并以Ⅲ類地面水標(biāo)準(zhǔn)值為界限，計算超標(biāo)倍數(shù)。

（2）評價參數(shù)選取

參考《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法》的要求，結(jié)合瑪納斯河實際情況和資料條件，選取PH、溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、氟化物、氰化物、硫化物、砷化物、揮發(fā)酚、六價鉻、陰離子表面活性劑、總汞、銅、鉛、鎘、鋅等共18項評價參數(shù)。

（3）河流水質(zhì)現(xiàn)狀評價結(jié)果

瑪納斯河全年期評價河長為242km，其中Ⅰ類河長為51km，占評價總河長的21.1%；其余均為Ⅱ類，河長為191km，占評價總河長的78.9%。

汛期評價總河長為242km，所有河段均為Ⅱ類水質(zhì)。

非汛期評價總河長為242km，所有河段均為Ⅰ類。

總體來看，瑪納斯河天然河道水質(zhì)良好，枯水期水質(zhì)略好于豐水期。各河段水質(zhì)現(xiàn)狀綜合評價見表3。

4.2 天然河道水質(zhì)狀況評價結(jié)果

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的評價項目，對斯瓦特站、清水河子站、紅山嘴站水質(zhì)進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，流域內(nèi)天然河道水質(zhì)狀況較好，所有監(jiān)測河段均為Ⅱ類水質(zhì)，可以滿足各種用水需求。各河段非汛期水質(zhì)最好，均為Ⅰ類，汛期水質(zhì)次之，多為Ⅱ類水質(zhì)。

表3 瑪納斯河流域各河段水質(zhì)綜合評價表

總體來說，瑪納斯河上游天然河道由于污染及人為開發(fā)較少，水質(zhì)情況較好，而到出山口以后，尤其是下游平原灌溉區(qū)，由于人口密集，工礦企業(yè)較多，在加上地質(zhì)和農(nóng)業(yè)灌溉的影響，造成水質(zhì)與上游相比水質(zhì)較差?？傮w趨勢是山區(qū)水質(zhì)好于平原區(qū)水質(zhì)，東部水質(zhì)好于西部水質(zhì)。

5 水質(zhì)變化趨勢分析

根據(jù)多年水質(zhì)監(jiān)測資料分析，大多數(shù)河段水質(zhì)變化范圍在Ⅰ-Ⅱ類之間，若單純用各年度水質(zhì)類別進(jìn)行比較，很難反映出河流水質(zhì)變化趨勢及水質(zhì)變化趨勢，所以選擇2002～2011年的監(jiān)測資料，采用季節(jié)性肯達(dá)爾非參數(shù)檢驗法（Seasona1Kenda11），對河流水質(zhì)變化趨勢進(jìn)行檢驗。

本次趨勢分析選擇總硬度、礦化度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮和揮發(fā)酚8項參數(shù)進(jìn)行趨勢檢驗，另外對水庫站點增加總磷進(jìn)行檢驗。

（1）河流趨勢檢驗結(jié)果

通過對瑪納斯河天然河道站點煤窯站、肯斯瓦特站和紅山嘴站近10年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析看出，3個站點的總硬度和硫酸鹽全部呈現(xiàn)上升趨勢，紅山嘴站氯化物呈上升趨勢。說明部分河流水質(zhì)已出現(xiàn)下降趨勢。

用以反映水體有機污染指標(biāo)的高錳酸鹽指數(shù)只有1個站呈上升趨勢，占檢驗總站點的20%。氨氮有2個站呈下降趨勢，占檢驗總站點的40%。五日生化需氧量5個站點均呈現(xiàn)下降趨勢。

夾河子和躍進(jìn)水庫總磷有上升趨勢?，敿{斯河水質(zhì)趨勢檢驗成果見表4。

表4 瑪納斯河流域主要站點水質(zhì)趨勢檢驗成果表

（2）趨勢分析結(jié)論

總體看來，瑪納斯河流域地表水資源質(zhì)量呈下降趨勢。就檢驗的參數(shù)而言，用于反映河流天然水質(zhì)的總硬度和硫酸鹽呈上升趨勢的站點較多，均占檢驗總站點的60%，說明部分地表水天然水質(zhì)已出現(xiàn)下降趨勢。高錳酸鹽指數(shù)和氨氮呈下降趨勢的站點占檢驗總站點的20%和40%。五日生化需氧量所有站點均呈現(xiàn)下降趨勢。揮發(fā)酚無上升趨勢，說明大部分地表水尚未受到明顯的工業(yè)類有毒污染。兩座水庫總磷呈現(xiàn)上升趨勢，說明該區(qū)域仍有農(nóng)業(yè)點源污染存在。

由于近年來石河子?xùn)|排污干渠的停用，受益最大的是夾河子水庫，該站點除總磷外所有參數(shù)均呈現(xiàn)明顯下降趨勢，水質(zhì)情況日趨改善。

從水質(zhì)類別來看，瑪納斯河大部分河流水質(zhì)變化的范圍都在Ⅱ～Ⅲ之間，說明河流水質(zhì)雖有變化，但變化不大，但由點源污染引起的水質(zhì)下降趨勢必須得到重視。

6 水環(huán)境保護對策

（1）加大對水污染事件執(zhí)法力度

加大環(huán)境監(jiān)測投入力度，對入河排污口定期檢測，嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)達(dá)標(biāo)排放，對超標(biāo)排放企業(yè)限期停業(yè)整改，依照環(huán)保法規(guī)依法處理，及時通過媒體曝光，執(zhí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，認(rèn)真落實污染物排放指標(biāo)，逐年減少沿河企業(yè)向河流水污染物排放。

（2）建立產(chǎn)業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入門檻

在招商引資過程中，注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，避免引進(jìn)高耗能、高污染的企業(yè)，對重點企業(yè)污水排放提高標(biāo)準(zhǔn)，并對該企業(yè)進(jìn)行實施在線監(jiān)測，對新引進(jìn)企業(yè)必須首先進(jìn)行環(huán)境評價，在水環(huán)境敏感區(qū)域禁止新建化工、冶煉、造紙、印染等項目，提高產(chǎn)業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入門檻。

（3）加大環(huán)保法宣傳力度，提高公民環(huán)保意識

利用廣播電視等多種媒體宣傳環(huán)保法規(guī)，讓群眾了解水體污染對社會危害，樹立公民高度環(huán)保意識，自覺遵守環(huán)保法規(guī)，對當(dāng)?shù)匦姓I(lǐng)導(dǎo)和企業(yè)負(fù)責(zé)人建立環(huán)境保護約談機制和處罰制度，多管齊下，形成人人都保護河流、愛護環(huán)境的氛圍。

7 結(jié)語

通過以上綜合分析得出結(jié)論，瑪納斯河水質(zhì)基本達(dá)到水功能區(qū)劃分的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但是隨著該流域社會經(jīng)濟高速發(fā)展，瑪納斯河流域地表水資源質(zhì)量呈下降趨勢，河流天然水質(zhì)的總硬度和硫酸鹽呈上升的趨勢較明顯，農(nóng)業(yè)點源污染依然存在，必須引起當(dāng)?shù)卣铜h(huán)保部門的高度重視，采取調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，推行先進(jìn)的清污工藝，降低工業(yè)產(chǎn)值耗水率，有效降低工業(yè)用水量和工業(yè)廢水排量，逐步減少農(nóng)業(yè)化肥使用量等措施，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用發(fā)展。

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［2］GB3838-2002.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.

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程同福（1965年—），男，高級工程師。