新疆喀什地區(qū)主要水文站水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染源分析

徐 勇

(新疆石河子水文勘測(cè)局，新疆 石河子 832000)

喀什地區(qū)兩大河流分別為葉爾羌河和克孜河，也是新疆西南部較大的兩條河流，其對(duì)于喀什地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分重要[1]。葉爾羌河和克孜河流域居民生活區(qū)和工企相對(duì)較少，流域主要分布牧區(qū)和農(nóng)業(yè)種植區(qū)，因此對(duì)于兩河流域而言，工業(yè)和生活污染源相對(duì)較少，流域污染主要來(lái)源于流域的農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)[2]。葉爾羌河卡群站和克孜河卡拉貝利站是兩河主要控制水文站，其站點(diǎn)水質(zhì)變化對(duì)于葉爾羌河和克孜河具有較好的代表性[3]。有研究成果表明[4-8]近些年來(lái)隨著流域內(nèi)人類活動(dòng)和氣候變化的綜合影響，葉爾羌河和克孜河水質(zhì)變化產(chǎn)生不同程度的影響，為加大對(duì)兩河流域水環(huán)境保護(hù)，流域內(nèi)出臺(tái)了相應(yīng)的水環(huán)境治理和保護(hù)措施規(guī)劃，流域內(nèi)的水環(huán)境得到不同程度的改善[9-11]。為提升流域水環(huán)境質(zhì)量，加大流域水環(huán)境保護(hù)，需要對(duì)葉爾羌河和克孜河的水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上對(duì)其污染源進(jìn)行分析，從而對(duì)制定合理的水環(huán)境保護(hù)提供重要的支撐依據(jù)，為此本文結(jié)合葉爾羌河卡群站和克孜河卡拉貝利站2010-2019年氨氮和高錳酸鉀指數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)并對(duì)其污染源進(jìn)行分析，研究成果對(duì)于葉爾羌河和克孜河水質(zhì)變化趨勢(shì)探討具有重要的參考依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

新疆喀什噶爾水系中最大的河流為克孜河，屬于典型的內(nèi)陸型河流，其全長(zhǎng)約為730 km，主要流經(jīng)喀什地區(qū)，由于克孜河上游水土流失較大，使得其下游河道水體具有較弱的自凈能力，其下游屬于典型的沖積平原，克孜河屬于喀什地區(qū)的重要農(nóng)灌水源。葉爾羌河流域總面積為4.24×104km2，卡群站以下河流斷面主要屬于河流徑流消耗區(qū)域，是區(qū)域水資源開發(fā)和利用的主要河段。葉爾羌河流域降水時(shí)空分布十分不均勻，降水主要集中在汛期的6-9月，汛期降水量占全年降水量的比值高達(dá)80%。受區(qū)域季節(jié)冰川融雪徑流的影響，6-9月屬于葉爾羌河徑流量最高的月份，其徑流總量占全年徑流總量的比值約為75%?？ㄈ赫竞涂俗魏涌ɡ惱臼侨~爾羌河和克孜河兩個(gè)主要控制水文站，各水文站主要監(jiān)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)包括氨氮、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需要量、總氮、總磷等11種常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，有研究成果表明進(jìn)入2010年代以后葉爾羌河和克孜河的氨氮和高錳酸鉀指數(shù)是兩河主要影響的水質(zhì)指標(biāo)，為此本文結(jié)合葉爾羌河卡群站和克孜河卡拉貝利站2010-2019年氨氮和高錳酸鉀指數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)其2010年以來(lái)的水質(zhì)進(jìn)行綜合分析，并對(duì)其氨氮和高錳酸鉀指數(shù)產(chǎn)生的污染源進(jìn)行分析。

2 高錳酸鉀指標(biāo)評(píng)價(jià)分析

2.1 葉爾羌河卡群站高錳酸鉀指數(shù)分析

結(jié)合葉爾羌河卡群站2010-2019年高錳酸鉀指數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)其汛期和非汛期高錳酸鉀指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38838-2002)對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)評(píng)級(jí)，具體結(jié)果如表1所示。

表1 葉爾羌河卡群站2010-2019年高錳酸鉀濃度 mg/L

通過分析，葉爾羌河卡群站高錳酸鉀指數(shù)2010-2019年汛期單項(xiàng)水質(zhì)類別為II類，葉爾羌河高錳酸鉀指數(shù)代表水樣中可被高錳酸鉀氧化的還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)污染物)的總量，用mg/L數(shù)來(lái)表示，非常類似于化學(xué)需氧量。高錳酸鹽指數(shù)越高，說明水體受到有機(jī)物污染的程度越嚴(yán)重。 這是水體中含氮有機(jī)物進(jìn)一步氧化，在變成硝酸鹽過程中的中間產(chǎn)物。水中存在亞硝酸鹽時(shí)表明有機(jī)物的分解過程還在繼續(xù)進(jìn)行，亞硝酸鹽的含量如太高，即說明水中有機(jī)物的無(wú)機(jī)化過程進(jìn)行的相當(dāng)強(qiáng)烈，表示污染的危險(xiǎn)性仍然存在。對(duì)其成因進(jìn)行分析，現(xiàn)高錳酸鉀指數(shù)非汛期變化趨勢(shì)的主要誘因是河流周邊的自然環(huán)境發(fā)生了變化，畜牧情況以及水文的具體情況出現(xiàn)了波動(dòng)。新疆喀什氣候較為干早，因此流域的植被覆蓋相對(duì)比較少，土壤疏松，大量的巖石落樓在外面。不僅如此，新疆葉爾羌河上游有很多的天然牧場(chǎng)，畜牧業(yè)發(fā)展相對(duì)比較好，農(nóng)業(yè)面源污染也適當(dāng)增加了葉爾羌河卡群站高錳酸鉀指數(shù)在汛期的濃度。而在非汛期，由于降水量較少，面源污染物主要有降水產(chǎn)生的徑流攜帶進(jìn)入河道內(nèi)，而由于降水量較少，使得進(jìn)入河道內(nèi)的高錳酸鉀指數(shù)濃度減少，降低了河道內(nèi)高錳酸鉀指數(shù)的濃度，使得其在非汛期通過單項(xiàng)水質(zhì)評(píng)價(jià)，水質(zhì)類別可以達(dá)到I類。

2.2 克孜河卡拉貝利站高錳酸鉀指數(shù)分析

結(jié)合克孜河卡拉貝利站2010-2019年高錳酸鉀指數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)其汛期和非汛期高錳酸鉀指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38838-2002)對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)評(píng)級(jí)，具體結(jié)果如表2所示。

表2 克孜河卡拉貝利站2010-2019年高錳酸鉀濃度 mg/L

通過數(shù)據(jù)分析，克孜河卡拉貝利站高錳酸鉀指數(shù)2010-2019年非汛期單項(xiàng)水質(zhì)類別為II類，這也主要是因?yàn)榭俗魏涌ɡ惱旧嫌无r(nóng)業(yè)面源污染影響，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)化肥用量的增加，使得進(jìn)入克孜河卡拉貝利站的農(nóng)業(yè)面源污染物濃度增加，也增加了河流水體有機(jī)物污染的程度，而河流中高錳酸鉀指數(shù)是水體有機(jī)物污染的重要表征要素，此外由于非汛期來(lái)水量少，也增加了河流中高錳酸鉀指數(shù)的濃度因此使得2010-2019年克孜河卡拉貝利站高錳酸鉀指數(shù)在非汛期單項(xiàng)評(píng)價(jià)為二類。而進(jìn)入汛期后，由于降水量的增加，增加了面源污染物進(jìn)入河道內(nèi)的高錳酸鉀指數(shù)濃度，也使得在汛期2010-2019年克孜河卡拉貝利站高猛酸鉀單項(xiàng)水質(zhì)類別為II類。

2.3 兩河高錳酸鉀指數(shù)對(duì)比分析

結(jié)合葉爾羌河卡群站以及克孜河卡拉貝利站2010-2019年汛期和非汛期高錳酸鉀指數(shù)，對(duì)兩河高猛酸鉀濃度情況進(jìn)行對(duì)比分析，兩河汛期高錳鉀指數(shù)濃度均要低于非汛期濃度，這主要是因?yàn)檠雌趦珊觼?lái)水量較大，使得水質(zhì)濃度有所減小。葉爾羌河卡群站汛期高錳酸鉀濃度要低于克孜河卡拉貝利站，這主要是因?yàn)檠雌谌~爾羌河卡群站水量要高于克孜河卡拉貝利站，對(duì)高錳酸鉀濃度有所稀釋，降低了其濃度。而非汛期有所相反，葉爾羌河卡群站濃度要高于克孜河卡拉貝利站， 這主要是因?yàn)榉茄雌谒枯^汛期減少明顯，而葉爾羌河卡群站高錳酸鉀指數(shù)匯入濃度要高于克孜河卡拉貝利站，使得其非汛期濃度偏高。

3 氨氮指標(biāo)評(píng)價(jià)分析

3.1 葉爾羌河卡群站氨氮分析

結(jié)合葉爾羌河卡群站2010-2019年氨氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)其汛期和非汛期氨氮濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38838-2002)對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)評(píng)級(jí)，具體結(jié)果如表3所示。

表3 葉爾羌河卡群站2010-2019年氨氮濃度 mg/L

通過數(shù)據(jù)分析，葉爾羌河卡群站氨氮2010-2019年汛期單項(xiàng)水質(zhì)類別為II類，氨氮主要受有機(jī)物污染的結(jié)果。一般是含N、P較高的化肥、農(nóng)藥，還有生活垃圾，近些年來(lái)，隨著葉爾羌河上游天然牧場(chǎng)，畜牧業(yè)的發(fā)展，以及流域城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，使得進(jìn)入河道內(nèi)的生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染有所增加，此外，流域內(nèi)工業(yè)污水的排放也一定程度的增加了河流中氨氮的濃度，葉爾羌河汛期降水較為集中，使得降水產(chǎn)生的徑流攜帶的進(jìn)入河流的有機(jī)物污染增多，提高了汛期河流氨氮的濃度，使得汛期葉爾羌河卡群站氨氮單項(xiàng)水質(zhì)類別為II類。而在非汛期雖然農(nóng)業(yè)面源污染有所減少，但是工業(yè)排放和城鎮(zhèn)居民生活污水排放未能減少，此外非汛期河流水量較少，也一定程度的增加了河流氨氮的濃度，因此葉爾羌河卡群站氨氮2010-2019年非汛期單項(xiàng)水質(zhì)類別也為II類。

3.2 克孜河卡拉貝利站氨氮分析

結(jié)合克孜河卡拉貝利站2010-2019年氨氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)其汛期和非汛期氨氮濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38838-2002)對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)評(píng)級(jí)，具體結(jié)果如表4所示。

通過水質(zhì)數(shù)據(jù)分析，克孜河卡拉貝利站氨氮2010-2019年汛期單項(xiàng)水質(zhì)類別為II類，這和葉爾羌河卡群站氨氮變化較為相似，氨氮在汛期由于降水較為集中，使得降水沖刷影響下攜帶進(jìn)入河道的有機(jī)污染物濃度有所增加，氨氮主要受有機(jī)物污染的結(jié)果，一般主要為農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水排放以及工業(yè)廢水排放產(chǎn)生，克孜河卡拉貝利站上游農(nóng)業(yè)面源、城鎮(zhèn)居民生活污水排放是克孜河卡拉貝利站氨氮汛期濃度變化的主要因素，由于近些年來(lái)，克孜河卡拉貝利站上游區(qū)域農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)的發(fā)展，使得克孜河卡拉貝利站氨氮2010-2019年汛期水質(zhì)出現(xiàn)波動(dòng)變化，汛期單項(xiàng)水質(zhì)類別主要為II類。而進(jìn)入汛期雖然農(nóng)業(yè)面源有機(jī)污染排放濃度有所減少，但生活污水排放量不會(huì)相應(yīng)減少，此外由于非汛期河道內(nèi)的水量較少，使得有機(jī)物濃度也相應(yīng)提高，因此在非汛期克孜河卡拉貝利站氨氮2010-2019年單項(xiàng)水質(zhì)類別也為II類。

表4 克孜河卡拉貝利站2010-2019年高錳酸鉀濃度

3.3 兩河氨氮濃度對(duì)比分析

結(jié)合葉爾羌河卡群站以及克孜河卡拉貝利站2010-2019年汛期和非汛期氨氮濃度數(shù)據(jù)，對(duì)兩河氨氮濃度情況進(jìn)行對(duì)比分析，兩河汛期水質(zhì)濃度均要低于非汛期濃度，這主要是因?yàn)檠雌趦珊觼?lái)水量較大，使得水質(zhì)濃度有所減小。其中非汛期葉爾羌河卡群站水質(zhì)濃度要高于克孜河卡拉貝利站濃度。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)葉爾羌河卡群站汛期高錳酸鉀濃度要低于克孜河卡拉貝利站，這主要是因?yàn)檠雌谌~爾羌河卡群站水量要高于克孜河卡拉貝利站，對(duì)高錳酸鉀濃度有所稀釋，降低了其濃度。而非汛期有所相反，葉爾羌河卡群站濃度要高于克孜河卡拉貝利站，這主要是因?yàn)榉茄雌谒枯^汛期減少明顯，而葉爾羌河卡群站高錳酸鉀指數(shù)匯入濃度要高于克孜河卡拉貝利站，使得其非汛期濃度偏高。

(2)葉爾羌河卡群站和克孜河卡拉貝利站汛期水質(zhì)濃度均要低于非汛期濃度，這主要是因?yàn)檠雌趦珊觼?lái)水量較大，使得水質(zhì)濃度有所減小。其中非汛期葉爾羌河卡群站水質(zhì)濃度要高于克孜河卡拉貝利站濃度。