烏魯木齊河流域水質(zhì)評(píng)價(jià)及保護(hù)措施

崔曉雨

（新疆維吾爾自治區(qū)水文局，新疆 烏魯木齊 830000）

烏魯木齊河流域水質(zhì)評(píng)價(jià)及保護(hù)措施

崔曉雨

（新疆維吾爾自治區(qū)水文局，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，烏魯木齊河水質(zhì)污染問題日益突出，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響，治理工作勢(shì)在必行。應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)法得出烏魯木齊河上中游水質(zhì)屬于潔凈級(jí)別，而下游水質(zhì)屬于輕污染級(jí)別，并利用分類評(píng)價(jià)法得出烏魯木齊河主要污染源為有機(jī)物，據(jù)此推斷出上中游的生活污水排放、水土流失等是造成河道污染的主要原因。針對(duì)污染原因，提出科學(xué)規(guī)劃、積極清淤、建設(shè)生態(tài)環(huán)境、積極截淤等治理措施。

烏魯木齊河；水質(zhì)分析；綜合評(píng)價(jià)；分類評(píng)價(jià)

新疆自治區(qū)地處我國西北內(nèi)陸，屬干旱型氣候，水資源缺乏。隨著“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的不斷深入，自治區(qū)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，但用水矛盾日益突出[1]。烏魯木齊河作為烏魯木齊市的穿城河流，對(duì)城市供水、河道布局、流域規(guī)劃建設(shè)等都具有直接影響。隨著市區(qū)經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模等發(fā)展迅速，城區(qū)段河道水生態(tài)環(huán)境愈發(fā)脆弱，污染問題日益嚴(yán)重，極大地影響了市區(qū)的生態(tài)環(huán)境，因此需盡快展開相關(guān)治污工作。本文就烏魯木齊河水質(zhì)污染原因進(jìn)行分析。

1 監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和分析方法

1.1 監(jiān)測(cè)斷面及內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)不同的位置及功能，本項(xiàng)目在烏魯木齊河共設(shè)置四個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，分別是：躍進(jìn)橋和英雄橋斷面（位于上游飲用水源保護(hù)區(qū)）、供電公司（位于中游市區(qū)段）、高家戶橋斷面（位于下游農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)）。

本項(xiàng)目水環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量等24項(xiàng)，另外包括鐵、錳、硝酸鹽氮、硫酸鹽、氯化物等5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目，共計(jì)29項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)[2]。監(jiān)測(cè)時(shí)間按照豐水期和平水期設(shè)計(jì)，從2010年開始，在每年的5～10月份每月各取樣監(jiān)測(cè)一次，連續(xù)采集6年。

1.2 分析方法及評(píng)價(jià)項(xiàng)目

當(dāng)前關(guān)于水質(zhì)評(píng)價(jià)辦法有單因子指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法等，其中前兩者是我國水質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)所推崇的方法，因此本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采取綜合評(píng)價(jià)和分類評(píng)價(jià)法相結(jié)合方式進(jìn)行[3]。其中綜合評(píng)價(jià)法是從總體角度來分析水質(zhì)污染程度，簡(jiǎn)單快捷，便于總體管理和規(guī)劃工作。分類評(píng)價(jià)法是綜合評(píng)價(jià)的細(xì)化及補(bǔ)充，可準(zhǔn)確提供不同污染物的不同影響程度，可有效指導(dǎo)治污工作的開展。

綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法以單因子指數(shù)法為基礎(chǔ)，運(yùn)用的計(jì)算方法有疊加、平均、加權(quán)、平方根法等。在此設(shè)計(jì)采用平均方法，公式如下[4]。

式中：P為水質(zhì)綜合污染指數(shù)；Pi為單因子污染指數(shù)；Ci為第i類污染物監(jiān)測(cè)濃度，mg/L；Si為第i類污染物評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，mg/L。

設(shè)計(jì)水質(zhì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目時(shí)，在此不對(duì)總氮和總磷進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)樗鼈冎饕槍?duì)水體富營(yíng)養(yǎng)情況，適用于湖泊水庫，不適于河流；也不對(duì)糞大腸桿菌監(jiān)測(cè)，因?yàn)槠淇梢酝ㄟ^凈水工藝去除，不影響飲用，更不影響工農(nóng)業(yè)用水。

2 綜合評(píng)價(jià)及分類評(píng)價(jià)法的結(jié)果分析

2.1 綜合評(píng)價(jià)法結(jié)果分析

在綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)法中，以斷面為單位，分別對(duì)其28項(xiàng)、27項(xiàng)、25項(xiàng)、16項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（結(jié)果見圖1）。地表水水質(zhì)級(jí)別按照表1進(jìn)行分類[5]。

表1 地表水水質(zhì)分類參照表

（1）方法一（28項(xiàng)指標(biāo)，去除水溫）

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：上游兩個(gè)斷面綜合污染指數(shù)僅為0.15和0.20，屬清潔水質(zhì)；兩個(gè)中、下游斷面綜合污染指數(shù)為2.43、2.65，屬重污染水質(zhì)。但通過單因子指數(shù)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)中下游斷面處糞大腸桿菌含量很高，分別達(dá)到59.32和59.28，在參與綜合污染指數(shù)計(jì)算時(shí)貢獻(xiàn)率過大，使綜合水質(zhì)被低估。

（2）方法二（27項(xiàng)指標(biāo)，去除水溫、糞大腸桿菌）

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：上游兩斷面水質(zhì)與方法一一致；中下游兩斷面在去除糞大腸桿菌這一指標(biāo)后綜合污染指數(shù)降為0.24和0.50，分別屬于較清潔和輕污染水質(zhì)。

（3）方法三（25項(xiàng)指標(biāo)，去除水溫、糞大腸桿菌、總氮、總磷）

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：上游兩個(gè)斷面綜合污染指數(shù)均為0.11，屬清潔水質(zhì)；兩個(gè)中、下游斷面綜合污染指數(shù)為0.20、0.45，分別屬清潔和輕污染水質(zhì)。

（4）方法四（16項(xiàng)指標(biāo)，去除重金屬及方法三指標(biāo)）

方法四的監(jiān)測(cè)結(jié)果與方法三一致，僅數(shù)據(jù)有細(xì)微差別，在此不再詳述。

通過綜合分析：本項(xiàng)目上中游三個(gè)斷面的水質(zhì)均為清潔水質(zhì)，而下游高家戶橋斷面水質(zhì)為輕污染級(jí)別。

圖1 烏魯木齊河豐水期（左）、平水期（右）各斷面平均綜合污染指數(shù)

2.2 分類評(píng)價(jià)法的結(jié)果分析

不同污染物對(duì)水質(zhì)危害程度影響很大，有時(shí)候綜合評(píng)價(jià)法會(huì)受某些含量大但危害小的參數(shù)影響太大，使水質(zhì)評(píng)價(jià)出現(xiàn)偏差，而分類評(píng)價(jià)法可以很好地解決綜合評(píng)價(jià)法的不足[6]。本項(xiàng)目分類評(píng)價(jià)法將監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分為：有機(jī)污染物、營(yíng)養(yǎng)鹽類、有毒類、無機(jī)鹽類、溶解氧等5大指標(biāo)。

（1）有機(jī)污染物和溶解氧指數(shù)

有機(jī)污染物主要包括：高錳酸鹽類指數(shù)、化學(xué)和生化需氧量、陰離子洗滌劑、石油類等。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明4個(gè)斷面有機(jī)污染物含量由上游到下游依次增高（見圖2）。其中下游高家戶橋斷面的有機(jī)污染物濃度是上游躍進(jìn)橋斷面的7倍，化學(xué)需氧量為5倍左右。分析是由于在烏魯木齊河上中游存在較多生活、農(nóng)業(yè)污水排放源。

圖2 烏魯木齊河有機(jī)物、溶解氧、有毒類污染指數(shù)

（2）有毒類污染物指數(shù)

由圖1監(jiān)測(cè)結(jié)果可知：該河流有毒類污染物指標(biāo)均遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值，最高的下游斷面才0.045左右。有毒類污染物和有機(jī)污染物含量規(guī)律差別很大，由此可推斷上游附近的化工企業(yè)其排放的廢水影響該區(qū)域水質(zhì)。

（3）營(yíng)養(yǎng)鹽、無機(jī)鹽類指數(shù)

該流域營(yíng)養(yǎng)鹽指數(shù)變化與有機(jī)污染物變化一致，但是增加的幅度相對(duì)較小（見圖3）。分析下游斷面受沿岸生活污水和中游農(nóng)業(yè)污染較大。無機(jī)鹽類指數(shù)變化與營(yíng)養(yǎng)鹽一致，經(jīng)監(jiān)測(cè)氯化物和硫化物污染相對(duì)較大，分析是受上游工廠及中游農(nóng)業(yè)水土流失影響。

圖3 烏魯木齊河營(yíng)養(yǎng)鹽、無機(jī)鹽類指數(shù)

綜合分析：烏魯木齊河主要污染物為有機(jī)類污染物，最大比重在下游斷面占到75%左右，在上游斷面也占到32%（見圖4）。因此有機(jī)物污染是今后的治理重點(diǎn)。

圖4 烏魯木齊河主要污染物占有率

烏魯木齊河總體水質(zhì)情況樂觀，只有下游水質(zhì)屬輕污染級(jí)別。有機(jī)污染物含量由上到下游依次遞增，其他類別污染物含量相差較小，且都在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。通過分析得出造成烏魯木齊河水質(zhì)污染的原因主要包括：上游工業(yè)活動(dòng)和中下游農(nóng)業(yè)土壤水土流失及生活污水排放。

3 措施及建議

（1）對(duì)河道進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和規(guī)劃

河道治理需結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)河道兩岸的土地開發(fā)要節(jié)制，不可大規(guī)模同時(shí)實(shí)施住宅建設(shè)，可分期分片開發(fā)。要求開發(fā)商遵循“生態(tài)環(huán)?！崩砟?，距離河道一定范圍內(nèi)規(guī)劃綠植，不得作為宅基地。

（2）積極清淤

河道淤泥沉積大大減少了河道蓄水量及通水能力，使河流有變死水的可能，加上用水量的逐步增加，必然造成河道水量減少，污染物單位含量增多，水體自凈能力大打折扣。清淤工作是改善水質(zhì)的前提，也是河道治理的基礎(chǔ)。

（3）生態(tài)護(hù)岸，中途截污生態(tài)護(hù)岸對(duì)減少兩岸水土流失、改善環(huán)境具有重要意義，依河道建設(shè)休閑公園，即充分利用了城市用地，又可提升市民生活品味，還能將這些區(qū)域作為河道保護(hù)宣傳場(chǎng)地，一舉多得。烏魯木齊河道污染主要原因是上中游生活污水排放及水土流失，因此可取締沿河洗車店和飯店，在河道中設(shè)置橡膠壩和攔污柵，將垃圾阻隔在最小區(qū)域內(nèi)。

[1]李曉娜，孫黎，嬌貴麗.淺談烏魯木齊河流域水環(huán)境問題及保護(hù)對(duì)策[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，（03）：47-49.

[2]王靈，鄭江，楊永紅，等.烏魯木齊河水環(huán)境質(zhì)量及變化趨勢(shì)分析[J].干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2012，（03）：16-19.

[3]李建剛，李軍，黃文杰，等.烏魯木齊河水質(zhì)特征的綜合指數(shù)分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2011，（10）：45-48.

[4]李曉娜.烏魯木齊河水環(huán)境污染特征及成因分析[D].新疆師范大學(xué)，2008，（06）.

[5]胡星星，牧鎮(zhèn)偉.基于主成分分析法對(duì)烏魯木齊河水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)[J].節(jié)水灌溉，2012，（04）：55-58.

[6]胡星星.新疆烏魯木齊河水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與污染防治對(duì)策研究[D].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012，（05）.

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1673-9000（2017）05-0065-02

2017-04-27

崔曉雨（1987-），女，新疆烏魯木齊人，助理工程師，主要從事水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。