新疆瑪納斯河水質現狀評價及保護對策

程同福（新疆石河子水文勘測局，新疆石河子832000）

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新疆瑪納斯河水質現狀評價及保護對策

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濟帶核心地帶，隨著該區域社會經濟高速發展，水資源保護利用尤為重要。通過收集瑪納斯河上中下游30多年水質監測站點資料，按照地表水評價標準分析評價該河流沿線水環境變化情況，提出治理保護措施，為瑪納斯河沿線天山北坡經濟社會發展環境保護提供保護決策依據。

瑪納斯河；水質分析；保護對策

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.01.010

1 河流概況

瑪納斯河發源于天山北坡中斷依連哈比爾尕山，地理位置介于東經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，行政區劃涵蓋塔城地區沙灣縣、昌吉州瑪納斯縣、克拉瑪依小拐鄉、石河子市八師十四個團場。河流上游山區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業灌溉區，個別豐水年份水量通過老河道注入瑪納斯湖。

2 水質代表站點選定及資料系列

收集石河子水環境監測分中心1981～2013年瑪納斯河水質站點的資料，基準年為2013年。

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

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水庫為水質代表站點。瑪納斯河水質站點信息統計見表1。

表1 瑪納斯河地表水質站點基本信息表

3 天然水化學特征分析評價

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、徑流的特殊分布規律，因此其天然水質隨氣候、徑流、地質等因素的變化而呈現明顯的地域性分布規律和季節性變化。本次水質評價選用的監測資料，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類型，并分析礦化度及總硬度的分布規律。

3.1 礦化度、總硬度分析評價及變化規律

（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。根據多年監測成果分析，瑪納斯河流域源頭水質較好，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《地表水資源質量評價技術規程》（SL395-2007）規定，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、開發利用、農田灌溉、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，變幅較小；夾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成份含量不高，礦化度較低，水質較好，如上游煤窯站礦化度為232mg/L。出山口以后，進入沖積扇坡地，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。

根據監測結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。

瑪納斯河主要監測站點礦化度、總硬度、水化學類型沿程變化情況見表2。

表2 瑪納斯河監測站點礦化度、總硬度、水化學類型沿程變化統計表

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 水化學類型分布特征

瑪納斯河水化學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律。總體上看，天然河流水化學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 天然水質季節性變化

瑪納斯河天然水質受河流水量季節性的影響，礦化度、總硬度呈明顯的季節性變化。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。根據多年水質資料分析，流域內汛期礦化度、總硬度最低，汛后逐漸升高，冬春季節最高。

瑪納斯河主要水質站點礦化度及總硬度年內變化過程見圖2、圖3。

圖2 瑪納斯河主要監測斷面礦化度年內變化過程

圖3 瑪納斯河主要監測斷面總硬度年內變化過程

4 水質現狀評價

4.1 評價項目、評價標準

（1）評價標準及方法

評價標準采用中華人民共和國《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）。采用單指標評價法，評價代表值選用汛期、非汛期和年度平均3個值，分不同水期進行評價。評價結果按河長統計，并以Ⅲ類地面水標準值為界限，計算超標倍數。

（2）評價參數選取

參考《地表水環境質量評價辦法》的要求，結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、化學需氧量、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。

（3）河流水質現狀評價結果

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。

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良好，枯水期水質略好于豐水期。各河段水質現狀綜合評價見表3。

4.2 天然河道水質狀況評價結果

根據《地表水環境質量標準》的評價項目，對斯瓦特站、清水河子站、紅山嘴站水質進行綜合評價。結果表明，流域內天然河道水質狀況較好，所有監測河段均為Ⅱ類水質，可以滿足各種用水需求。各河段非汛期水質最好，均為Ⅰ類，汛期水質次之，多為Ⅱ類水質。

表3 瑪納斯河流域各河段水質綜合評價表

總體來說，瑪納斯河上游天然河道由于污染及人為開發較少，水質情況較好，而到出山口以后，尤其是下游平原灌溉區，由于人口密集，工礦企業較多，在加上地質和農業灌溉的影響，造成水質與上游相比水質較差。總體趨勢是山區水質好于平原區水質，東部水質好于西部水質。

5 水質變化趨勢分析

根據多年水質監測資料分析，大多數河段水質變化范圍在Ⅰ-Ⅱ類之間，若單純用各年度水質類別進行比較，很難反映出河流水質變化趨勢及水質變化趨勢，所以選擇2002～2011年的監測資料，采用季節性肯達爾非參數檢驗法（Seasona1Kenda11），對河流水質變化趨勢進行檢驗。

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、五日生化需氧量、氨氮和揮發酚8項參數進行趨勢檢驗，另外對水庫站點增加總磷進行檢驗。

（1）河流趨勢檢驗結果

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年水質監測數據分析看出，3個站點的總硬度和硫酸鹽全部呈現上升趨勢，紅山嘴站氯化物呈上升趨勢。說明部分河流水質已出現下降趨勢。

用以反映水體有機污染指標的高錳酸鹽指數只有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個站點均呈現下降趨勢。

夾河子和躍進水庫總磷有上升趨勢。瑪納斯河水質趨勢檢驗成果見表4。

表4 瑪納斯河流域主要站點水質趨勢檢驗成果表

（2）趨勢分析結論

總體看來，瑪納斯河流域地表水資源質量呈下降趨勢。就檢驗的參數而言，用于反映河流天然水質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已出現下降趨勢。高錳酸鹽指數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下降趨勢。揮發酚無上升趨勢，說明大部分地表水尚未受到明顯的工業類有毒污染。兩座水庫總磷呈現上升趨勢，說明該區域仍有農業點源污染存在。

由于近年來石河子東排污干渠的停用，受益最大的是夾河子水庫，該站點除總磷外所有參數均呈現明顯下降趨勢，水質情況日趨改善。

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

6 水環境保護對策

（1）加大對水污染事件執法力度

加大環境監測投入力度，對入河排污口定期檢測，嚴格執行企業達標排放，對超標排放企業限期停業整改，依照環保法規依法處理，及時通過媒體曝光，執行最嚴格的水資源管理制度，認真落實污染物排放指標，逐年減少沿河企業向河流水污染物排放。

（2）建立產業的環境準入門檻

在招商引資過程中，注重產業結構的優化調整，避免引進高耗能、高污染的企業，對重點企業污水排放提高標準，并對該企業進行實施在線監測，對新引進企業必須首先進行環境評價，在水環境敏感區域禁止新建化工、冶煉、造紙、印染等項目，提高產業的環境準入門檻。

（3）加大環保法宣傳力度，提高公民環保意識

利用廣播電視等多種媒體宣傳環保法規，讓群眾了解水體污染對社會危害，樹立公民高度環保意識，自覺遵守環保法規，對當地行政領導和企業負責人建立環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、愛護環境的氛圍。

7 結語

通過以上綜合分析得出結論，瑪納斯河水質基本達到水功能區劃分的水質標準。但是隨著該流域社會經濟高速發展，瑪納斯河流域地表水資源質量呈下降趨勢，河流天然水質的總硬度和硫酸鹽呈上升的趨勢較明顯，農業點源污染依然存在，必須引起當地政府和環保部門的高度重視，采取調整產業結構和產品結構，推行先進的清污工藝，降低工業產值耗水率，有效降低工業用水量和工業廢水排量，逐步減少農業化肥使用量等措施，實現水資源可持續利用發展。

［1］石河子水電局、自治區瑪河管理處.瑪納斯河流域水利志［Z］，1992.

［2］GB3838-2002.地表水環境質量標準［S］.

［3］地表水環境質量評價辦法（試行）［S］.

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［6］徐海量，樊自立，禹樸家，等.新疆瑪納斯河流域生態補償研究［J］.干旱區地理，2010，33（05）：775-783.

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1672-2469（2016）01-0029-04

2015-09-15

程同福（1965年—），男，高級工程師。