喀什市城區水體污染現狀及影響因子分析

楊 濤，張志國

(1.喀什大學生命與地理科學學院，新疆 喀什 844000；2.呼圖壁縣市場監督管理局，新疆 昌吉 831200)

城區水體主要是指在城市建設過程中人工改造或建造的特殊水體，是城市中特有的水體類型，作為城市海綿體的重要組成部分，不僅具有景觀功能，還具有蓄水、削峰滯洪、攔截污染物、調節小氣候等數種生態功能。水化學特征值是評價生態系統水質的重要指標，水質的優劣對周圍居民的生活水平和健康狀況有不可忽略的影響。近年來，隨著我國的城市化水平不斷提高及經濟的快速發展，大多數城市水體水質不斷惡化。

喀什市城區水體多來自流經城市的幾條河流，由于三面環山一面敞開的地形，河流源頭大部分處于冰川、山區積雪帶。作為一個深處內陸的城市，喀什市地處塔里木盆地西緣，干旱炎熱，水體與城市經濟社會發展及人民群眾生活息息相關。鑒于此，城區水體的水質狀況也逐漸受到人們關心和重視，為了能夠更好地了解喀什市城區水體的污染現狀，本文通過對市區內不同地點水體的化學組成成分和特征值進行檢測與分析，并根據各水體的基本特征對影響因素進行了分析，為城市水體改善提供了可靠的數據支撐。

1 材料與方法

為研究不同區域水體水質特征，查明污染現狀，分別選取了喀什市城區內不同方位的北湖公園、東湖公園、大亞郎水庫、土曼河支流、克孜勒蘇河5個采樣點岸邊1.5m水下約30cm處采樣。

其中溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、五日生化需氧量(BOD5)、總氮(TN)、化學需氧量(COD)、高錳酸鉀指數(CODMn)使用分光光度法測定；酸堿度(pH)、電導率(Ec)、溶解性固體總量(TDS)使用水質檢測儀測定。檢測數據使用Origin軟件分析，并用內梅羅水質指數法計算各水體的水污染指數。

2 水體水質檢測結果與分析

喀什市各水體水質檢測結果見表1，國家地表水環境質量標準值見表2。

本文將通過表1與表2的數據對比，分析喀什市城區水體水質的基本特征。通過對10項檢測數值進行單項對比分析，以及對分析結果進行總結得出喀什市各城區采樣點水體水質狀況。

表1 喀什市城區水體水質檢測結果

表2 地表水環境質量標準 單位：mg/L

2.1 溶解氧、化學需氧量、五日生化需氧量及高錳酸鉀指數分析

溶解氧(DO)是已經溶解在水中的分子態氧，是評價水自凈能力的根據之一。喀什市城區水體溶解氧總體情況為受到輕度污染，如圖1所示。

溶解氧含量變化如圖1所示，由圖1可知，最高值到達4.5mg/L，最低值為3.0mg/L。北湖公園的水體中溶解氧含量最高、自凈能力最強在地表水環境質量標準中為Ⅲ類與Ⅳ類水域限值之間，平均值為3.46mg/L高于國家地表水Ⅳ類水域標準，表明喀什市水體總體自凈能較弱，水中溶解氧被消耗后恢復速度較慢。

圖1 溶解氧含量變化

化學需氧量(COD)是表示地表水體受還原性物質污染的程度。喀什市城區各采樣點水體的數值除克孜勒蘇河之外均在國家地表水Ⅰ類水域標準數值范圍內，克孜勒蘇河檢測值為15.5，接近國家地表水Ⅰ類水域標準數值界限。化學需氧量數值越大水體受有機物污染越大，因此從化學需氧量檢測結果來看喀什市采樣點水體總體情況較為良好，有機物污染含量較少，如圖2所示。

圖2 化學需氧量含量變化

五日生化需氧量(BOD5)指水體中被微生物分解的有機物總量。喀什市各水體水樣的檢測值最大值為4.4mg/L屬于Ⅳ類水域接近Ⅲ類水域，最低值為1.1mg/L在Ⅰ類標準水域限值之內，水體中可被微生物分解的有機物較多。其中克孜勒蘇河的水體中的有機物污染量最高，北湖公園水體中的有機物污染量最低，在此標準下各采樣點中北湖公園中的水體最好，如圖3所示。

圖3 五日生化需氧量含量變化

喀什市采樣點水體水質中有機物污染相對較高，含有大量有機物的水對工業水系統的影響很大，同時也會影響農業、畜牧業，導致農產品產量降低、質量下降。會導致水中藻類，植物等生長迅速，形成水體富營養化，致使水體通氣不良，溶解氧含量下降，甚至出現無氧層，導致水生植物及水中動物出現死亡，殘骸又加劇水體有機物污染。同時城區水體濁度上升，水體發臭影響城市市容市貌，影響喀什市居民生活質量。喀什市城區水體水質污染同時影響到喀什市城區的空氣質量。

高錳酸鉀指數(CODMn)值越高水體中含有的有機物、無機物越多，水質越差。北湖公園、東湖公園與克孜勒蘇河處于國家地表水Ⅰ類水域限值內，大亞郎與土曼河為Ⅱ類國家地表水，如圖4所示。

圖4 高錳酸鉀指數變化

2.2 氨氮、總磷、總氮分析

喀什市城區各水體中氨氮、總磷、總氮含量變化如圖5—7所示。

圖5 氨氮含量變化

圖6 總氮含量變化

圖7 總磷含量變化

大亞郎氨氮含量最高達到0.15mg/L，與國家地表水Ⅰ類水域標準值相同，其余樣本氨氮值均小于Ⅰ類水域標準值，喀什市城區水體均符合國家地表水質量要求。

總磷指標中北湖公園、東湖公園及大亞郎表現出強烈的一致性同屬Ⅲ類水，但土曼河與克孜勒蘇河總磷數值屬于Ⅳ類水。北湖公園、土曼河及克孜勒蘇河總氮數值較高，超過國家地表水Ⅴ類限值，未達到Ⅴ類水標準。東湖公園與大亞郎總氮指標分別屬于國家地表水的Ⅲ類水與Ⅱ類水。

2.3 pH、TDS與Ec值分析

pH值作為水質研究的重要標準之一，它能夠反映水體中的氫離子的活度，在喀什市城區5個樣點所測水樣的檢測結果如圖8—10所示。

圖8 TDS變化

圖9 Ec含量變化

圖10 pH變化

由圖8—10可知，喀什市城區水體pH值總體均在7.0～8.0之間接近中性。TDS又稱溶解性固體總量，與Ec值成正相關，TDS值越高水體中的溶解性固體越多，相應的水中Ec值體現的可溶性鹽含量也越高，表明水體中固體污染物含量越多。

3 水體水質評價

水體水質評價作為水環境質量的重要內容之一，通過一定標準的評價方法來判斷水體水質的污染嚴重程度，使人們對周圍水環境有更清晰直觀的認識。目前對水質的評價方法主要包括單因子污染指數法、霍頓指數法、布朗水質指數法、內梅羅水質指數法等，其中內梅羅指數法因計算便捷，并且能準確反映各污染物的超標情況。為了說明喀什市城區水體的水質，選取各采樣點高錳酸鉀指數、氨氮、總磷、總氮4項指標為計算參數，計算各水體的水污染指數，對各水體水質進行評價。

內梅羅水質指數公式：

(1)

式中，maxi—各單因子環境質量指數最大值；avei—各單因子環境質量指數的平均值。

以《內梅羅指數污染等級劃分標準》為參考依據，對喀什市采樣點各水體水質進行評定。評價標準見表3。

表3 內梅羅指數污染等級

5個采樣點內梅羅指數見表4。

表4 采樣點內梅羅指數

由表4可知，喀什市各采樣點內梅羅指數在1.53～2.77之間，處于內梅羅指數污染等級中輕污染至污染之間，喀什市各采樣點水質綜合體現為中等污染水平。

4 水質影響因素分析

城區水體水環境是較為脆弱的一類水體，水體受到外界環境影響后與底泥物質交換劇烈，沉積物沉積所需時間較長，水體的污染負荷能力較低。喀什市作為新疆南疆地區中的重要城市之一，是中國內陸第一個經濟特區，也是古絲綢之路上的重要地點，作為東西方交通的咽喉樞紐和東西方經濟文化和文明的重要交匯點，是“一帶一路”的重點城市。近年來，經濟在飛速發展過程中，不可避免的對城市水環境造成了一定程度的破壞。綜合分析，喀什市城區水體水質污染主要有以下原因。

(1)克孜勒蘇河附近由于靠近施工地，并且水中植被較少致使水體自凈能力較差，水體中還原性物質較多，北湖公園則相對較好。

(2)生活污染源主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，含氮、磷、硫多，致病細菌多。生活污染物質排放總量，與人口總量成正比關系。喀什市由西向東由人口分布逐漸減少，總氮含量也呈降低趨勢，由高到低為3.7～0.5。

(3)由于耕地中含有各種病原體、懸浮物、化肥、農藥、不溶解固體物和鹽分等，污水中氮、磷等營養元素進入水體。由于大部分耕地所處位置向南，總氮、總磷值則呈現自北向南逐漸增加的趨勢，整體來看農業污染影響相對較低。

(4)水體中有機物含量隨有關部門對水體的管理程度而變化。

5 結論

本文對喀什市各采樣點的樣本進行溶解氧、耗氧量、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總氮及總磷等10個項目的檢測分析，得出如下結論。

(1)從各采樣點檢測結果可以分析出，高錳酸鉀指數、化學需氧量、五日生化需氧量及總氮的值各點含量相差較大，其他項數值相差較小。化學需氧量與五日生化需氧量指標特征相同，水體中有機物克孜勒蘇河最多，北湖公園最少；水體中離子含量與溶解性固體含量成正相關。

(2)根據對喀什市城區水體水質的檢測結果可知，喀什市采樣點水體檢測項目大部分均達到國家地表水質量標準，但城區水體水質各項指標也存在不同程度的低污染。

(3)總體上看，水體中有機物污染與總氮對水質的影響較大，是污染喀什市采樣點水體水質的主要因素。

喀什市城區水體水質總體表現良好，相關部門應嚴管工廠廢水的凈化與排放，對生活污水的排放加以管控，妥善處理喀什市城區居民產生的生活垃圾。對喀什市城區部分水體周圍土壤進行治理，改善土壤流失現狀。對農藥、化肥使用加以規范。喀什市有關檢測部門可以定期監控城區水體水質大致情況，對城區水體中漂浮的污染物可以使用篩網進行過濾。