新疆玛纳斯河水质现状评价及保护对策

程同福（新疆石河子水文勘测局，新疆石河子832000）



新疆玛纳斯河水质现状评价及保护对策

程同福
（新疆石河子水文勘测局，新疆石河子832000）

玛纳斯河位于天山北坡经济带核心地带，随着该区域社会经济高速发展，水资源保护利用尤为重要。通过收集玛纳斯河上中下游30多年水质监测站点资料，按照地表水评价标准分析评价该河流沿线水环境变化情况，提出治理保护措施，为玛纳斯河沿线天山北坡经济社会发展环境保护提供保护决策依据。

玛纳斯河；水质分析；保护对策

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.01.010

1 河流概况

玛纳斯河发源于天山北坡中断依连哈比尔尕山，地理位置介于东经85°01'至86°32'，北纬43°27'至45°21'之间。玛纳斯河是天山北坡年径流量最大的河流，多年平均径流量13.41× 108m3，行政区划涵盖塔城地区沙湾县、昌吉州玛纳斯县、克拉玛依小拐乡、石河子市八师十四个团场。河流上游山区煤窑水文站海拔高程1100m，多年平均气温6.8℃，历年最高气温39.5℃，历年最低气温_30.1℃，平原区石河子气象站多年平均气温7.3℃，历年最高气温42.2℃，历年最低气温_39.8℃。该流域集水面积19800km2，河长324km，河流自南向北大部分径流消耗农业灌溉区，个别丰水年份水量通过老河道注入玛纳斯湖。

2 水质代表站点选定及资料系列

收集石河子水环境监测分中心1981～2013年玛纳斯河水质站点的资料，基准年为2013年。

在玛纳斯河上游选取污染及人为开发较少的水质站点：清水河水文站、煤窑水文站、肯斯瓦特水文站作为源头水质代表站；选定出山口红山嘴站作为中游代表站进行水质分析评价。

夹河子水库为玛纳斯河的拦河平原水库，只有丰水年份才有少量的径流向下游注入，所以在玛纳斯河下游选取夹河子水库和跃进水库为水质代表站点。玛纳斯河水质站点信息统计见表1。

表1 玛纳斯河地表水质站点基本信息表

3 天然水化学特征分析评价

玛纳斯河受其地理位置和地形条件等因素影响，形成了降水、径流的特殊分布规律，因此其天然水质随气候、径流、地质等因素的变化而呈现明显的地域性分布规律和季节性变化。本次水质评价选用的监测资料，以钾、纳、钙、镁、重碳酸盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐等项目的含量，采用阿廖金分类法划分水化学类型，并分析矿化度及总硬度的分布规律。

3.1 矿化度、总硬度分析评价及变化规律

（1）矿化度、总硬度的地域分布

玛纳斯河流域的矿化度、总硬度具有明显的地域特征。总的趋势是西部大于东部，平原大于山区。根据多年监测成果分析，玛纳斯河流域源头水质较好，矿化度、总硬度变化幅度较小。肯斯瓦特站以上河段多年平均矿化度在300mg/L以下，总硬度多年平均值低于150mg/L，按照《地表水资源质量评价技术规程》（SL395-2007）规定，属于较低矿化度软水。

玛纳斯河中下游出山口及以下站点受降水、蒸发、开发利用、农田灌溉、人类活动等影响，矿化度、总硬度的地域性变幅较为明显。红山嘴站多年平均矿化度在274～324mg/L之间，总硬度变化幅度在138～162mg/L之间，变幅较小；夹河子水库多年平均矿化度在262～414mg/L之间，总硬度变化幅度在125～196mg/L之间，以上两站均属于中等矿化度适度硬水。

（2）矿化度、总硬度的沿程变化

玛纳斯河发源于中高山地带，降雨及融雪径流补给量较大。在出山口以前河流水体中天然化学成份含量不高，矿化度较低，水质较好，如上游煤窑站矿化度为232mg/L。出山口以后，进入冲积扇坡地，随着海拔高度的降低，气候逐渐干燥，降水量逐渐减少，蒸发量增大，径流下渗，河流水量不断散失浓缩以及受人类活动的影响，矿化度不断增高，至山前平原，下渗水量又以泉水形式补给河流，使河流矿化度增加很快，如红山嘴站矿化度为304mg/L。

根据监测结果可以看出玛纳斯河源头水矿化度和总硬度较低，变化幅度较小，清水河站属于软水；出山口以后地表水中矿化度和总硬度有了较明显的增加，其中红山嘴站、夹河子站属于中等矿化度适度硬水。

玛纳斯河主要监测站点矿化度、总硬度、水化学类型沿程变化情况见表2。

表2 玛纳斯河监测站点矿化度、总硬度、水化学类型沿程变化统计表

玛纳斯河主要站点矿化度、总硬度沿程变化见图1。

图1 玛纳斯河主要站点矿化度、总硬度沿程变化趋势

3.2 水化学类型分布特征

玛纳斯河水化学类型受气候等因素的影响，与矿化度一样呈明显的地域性规律。总体上看，天然河流水化学类型阴离子以重碳酸盐为主，而下游夹河子水库则是硫酸盐水，阳离子均以钙组为主。

玛纳斯河流域主要站点的PH值一般在7.9～8.5之间，属于弱碱性水，变化幅度较小。

3.3 天然水质季节性变化

玛纳斯河天然水质受河流水量季节性的影响，矿化度、总硬度呈明显的季节性变化。丰水期河流水量大，河水主要由融雪和降水补给，因此河水矿化度一般都很低。枯水期河流水量小，河水补给往往以地下水为主，故水体矿化度增高。根据多年水质资料分析，流域内汛期矿化度、总硬度最低，汛后逐渐升高，冬春季节最高。

玛纳斯河主要水质站点矿化度及总硬度年内变化过程见图2、图3。

图2 玛纳斯河主要监测断面矿化度年内变化过程

图3 玛纳斯河主要监测断面总硬度年内变化过程

4 水质现状评价

4.1 评价项目、评价标准

（1）评价标准及方法

评价标准采用中华人民共和国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）。采用单指标评价法，评价代表值选用汛期、非汛期和年度平均3个值，分不同水期进行评价。评价结果按河长统计，并以Ⅲ类地面水标准值为界限，计算超标倍数。

（2）评价参数选取

参考《地表水环境质量评价办法》的要求，结合玛纳斯河实际情况和资料条件，选取PH、溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、氟化物、氰化物、硫化物、砷化物、挥发酚、六价铬、阴离子表面活性剂、总汞、铜、铅、镉、锌等共18项评价参数。

（3）河流水质现状评价结果

玛纳斯河全年期评价河长为242km，其中Ⅰ类河长为51km，占评价总河长的21.1%；其余均为Ⅱ类，河长为191km，占评价总河长的78.9%。

汛期评价总河长为242km，所有河段均为Ⅱ类水质。

非汛期评价总河长为242km，所有河段均为Ⅰ类。

总体来看，玛纳斯河天然河道水质良好，枯水期水质略好于丰水期。各河段水质现状综合评价见表3。

4.2 天然河道水质状况评价结果

根据《地表水环境质量标准》的评价项目，对斯瓦特站、清水河子站、红山嘴站水质进行综合评价。结果表明，流域内天然河道水质状况较好，所有监测河段均为Ⅱ类水质，可以满足各种用水需求。各河段非汛期水质最好，均为Ⅰ类，汛期水质次之，多为Ⅱ类水质。

表3 玛纳斯河流域各河段水质综合评价表

总体来说，玛纳斯河上游天然河道由于污染及人为开发较少，水质情况较好，而到出山口以后，尤其是下游平原灌溉区，由于人口密集，工矿企业较多，在加上地质和农业灌溉的影响，造成水质与上游相比水质较差。总体趋势是山区水质好于平原区水质，东部水质好于西部水质。

5 水质变化趋势分析

根据多年水质监测资料分析，大多数河段水质变化范围在Ⅰ-Ⅱ类之间，若单纯用各年度水质类别进行比较，很难反映出河流水质变化趋势及水质变化趋势，所以选择2002～2011年的监测资料，采用季节性肯达尔非参数检验法（Seasona1Kenda11），对河流水质变化趋势进行检验。

本次趋势分析选择总硬度、矿化度、硫酸盐、氯化物、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和挥发酚8项参数进行趋势检验，另外对水库站点增加总磷进行检验。

（1）河流趋势检验结果

通过对玛纳斯河天然河道站点煤窑站、肯斯瓦特站和红山嘴站近10年水质监测数据分析看出，3个站点的总硬度和硫酸盐全部呈现上升趋势，红山嘴站氯化物呈上升趋势。说明部分河流水质已出现下降趋势。

用以反映水体有机污染指标的高锰酸盐指数只有1个站呈上升趋势，占检验总站点的20%。氨氮有2个站呈下降趋势，占检验总站点的40%。五日生化需氧量5个站点均呈现下降趋势。

夹河子和跃进水库总磷有上升趋势。玛纳斯河水质趋势检验成果见表4。

表4 玛纳斯河流域主要站点水质趋势检验成果表

（2）趋势分析结论

总体看来，玛纳斯河流域地表水资源质量呈下降趋势。就检验的参数而言，用于反映河流天然水质的总硬度和硫酸盐呈上升趋势的站点较多，均占检验总站点的60%，说明部分地表水天然水质已出现下降趋势。高锰酸盐指数和氨氮呈下降趋势的站点占检验总站点的20%和40%。五日生化需氧量所有站点均呈现下降趋势。挥发酚无上升趋势，说明大部分地表水尚未受到明显的工业类有毒污染。两座水库总磷呈现上升趋势，说明该区域仍有农业点源污染存在。

由于近年来石河子东排污干渠的停用，受益最大的是夹河子水库，该站点除总磷外所有参数均呈现明显下降趋势，水质情况日趋改善。

从水质类别来看，玛纳斯河大部分河流水质变化的范围都在Ⅱ～Ⅲ之间，说明河流水质虽有变化，但变化不大，但由点源污染引起的水质下降趋势必须得到重视。

6 水环境保护对策

（1）加大对水污染事件执法力度

加大环境监测投入力度，对入河排污口定期检测，严格执行企业达标排放，对超标排放企业限期停业整改，依照环保法规依法处理，及时通过媒体曝光，执行最严格的水资源管理制度，认真落实污染物排放指标，逐年减少沿河企业向河流水污染物排放。

（2）建立产业的环境准入门槛

在招商引资过程中，注重产业结构的优化调整，避免引进高耗能、高污染的企业，对重点企业污水排放提高标准，并对该企业进行实施在线监测，对新引进企业必须首先进行环境评价，在水环境敏感区域禁止新建化工、冶炼、造纸、印染等项目，提高产业的环境准入门槛。

（3）加大环保法宣传力度，提高公民环保意识

利用广播电视等多种媒体宣传环保法规，让群众了解水体污染对社会危害，树立公民高度环保意识，自觉遵守环保法规，对当地行政领导和企业负责人建立环境保护约谈机制和处罚制度，多管齐下，形成人人都保护河流、爱护环境的氛围。

7 结语

通过以上综合分析得出结论，玛纳斯河水质基本达到水功能区划分的水质标准。但是随着该流域社会经济高速发展，玛纳斯河流域地表水资源质量呈下降趋势，河流天然水质的总硬度和硫酸盐呈上升的趋势较明显，农业点源污染依然存在，必须引起当地政府和环保部门的高度重视，采取调整产业结构和产品结构，推行先进的清污工艺，降低工业产值耗水率，有效降低工业用水量和工业废水排量，逐步减少农业化肥使用量等措施，实现水资源可持续利用发展。

［1］石河子水电局、自治区玛河管理处.玛纳斯河流域水利志［Z］，1992.

［2］GB3838-2002.地表水环境质量标准［S］.

［3］地表水环境质量评价办法（试行）［S］.

［4］杨建波，张炎斋.季节性肯达尔检验法在淮河流域水质趋势分析中的应用［J］.水文，1991（05）.

［5］禹朴家，张青青，樊自立，等.玛纳斯河流域生态补偿机制探析［J］.水土保持通报，2010，30（05）：191-195.

［6］徐海量，樊自立，禹朴家，等.新疆玛纳斯河流域生态补偿研究［J］.干旱区地理，2010，33（05）：775-783.

［7］毛占锋，王亚平.跨流域调水水源地生态补偿定量标准研究［J］.湖南工程学院学报，2008，18（02）：15-18.

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1672-2469（2016）01-0029-04

2015-09-15

程同福（1965年—），男，高级工程师。