和田河流域水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及變化分析

帕米爾·買買提明

（新疆塔里木河流域和田管理局，新疆 和田 848000）

關(guān)鍵詞：和田河　水質(zhì)　變化趨勢　非參數(shù)檢驗(yàn)

1 前言

近年來，和田河流域玉龍喀什河下游河段的年平均礦化度達(dá)到1330mg/L以上，總硬度達(dá)到350mg/L，水質(zhì)已變?yōu)楦叩V化度、硬水，非汛期水體中硫酸鹽、氯化物超過補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限制，已不適宜作為飲用水源，也不符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5084—2005）的要求，同時(shí)化學(xué)需氧量也超標(biāo)，水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類；喀拉喀什河下游河段年平均礦化度上升至704mg/L以上，總硬度上升為261mg/L，水質(zhì)變?yōu)檩^高礦化度、適度硬水，基本保持在Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；和田河干流僅在汛期有洪水下泄，超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量，現(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅳ類。因此，和田河流域部分河段水質(zhì)已經(jīng)不符合農(nóng)業(yè)灌溉用水的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)和田河整體河水有機(jī)指標(biāo)呈現(xiàn)上升趨勢，亟須引起高度重視。

水資源與水環(huán)境問題歸根結(jié)底是一個(gè)問題的兩個(gè)方面。但由于人們認(rèn)識(shí)的局限性，往往把兩者區(qū)別看待。水資源的需求方面，人們一般都會(huì)考慮到工農(nóng)業(yè)用水、居民生活用水，但往往忽視了生態(tài)用水。在進(jìn)行水資源開發(fā)時(shí)，人們只重視地下水儲(chǔ)藏量，比較關(guān)心可以開采到多少水，而忽視了地下水的補(bǔ)給能力，往往由于過度開采水資源，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境退化［1-3］。所以我們?cè)诒菊n題中重點(diǎn)研究、分析和田河流域水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及變化趨勢分析，為今后的流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源開發(fā)提供技術(shù)支持。

2 研究方法

2.1 研究區(qū)概況

和田河流域位于新疆維吾爾自治區(qū)的西南端、塔克拉瑪干大沙漠南緣、昆侖山的北麓，地理位置介于東經(jīng)77°24′~84°55′，北緯34°20′~40°38′之間，流域總面積49229km2，由喀拉喀什河、玉龍喀什河、阿其克河流域、和田河干流組成。流域水系均發(fā)源于昆侖山區(qū)，補(bǔ)給源為冰雪融水和山區(qū)降水，徑流方向由山區(qū)到平原，平原到橫穿塔克拉瑪干大沙漠后注入塔里木河干流。和田河作為塔里木河的主要源流之一，玉龍喀什河和喀拉喀什河是其主要源流。由于昆侖山和帕米爾高原的阻擋作用，使海洋的濕潤氣流難以進(jìn)入，形成了本流域極度干旱的暖溫帶大陸性氣候。其特點(diǎn)為降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，空氣干燥，光熱資源充足。

在水利工程方面，喀拉喀什河上攔河式樞紐工程共有5座，即：烏魯瓦提水利樞紐工程、波波娜水電站引水樞紐工程、喀熱格里水電站引水樞紐工程、排孜瓦提水電站引水樞紐工程及喀拉喀什河渠首引水樞紐水閘工程等。玉龍喀什河上攔河式樞紐工程共有2座，即：新疆華電和田水電有限責(zé)任公司達(dá)克曲克水電站引水樞紐工程、玉龍喀什河渠首引水樞紐水閘工程，灌區(qū)現(xiàn)有平原水庫14座，控制著灌區(qū)110.2萬畝（1畝≈0.0667hm2）的灌溉面積。規(guī)模較大的平原水庫有：和田縣灌區(qū)的英爾里克水庫、東方紅水庫，墨玉縣灌區(qū)的東風(fēng)水庫、新建一庫，洛浦縣灌區(qū)的哈拉快力水庫。在喀河引水樞紐上游山口附近，新建有烏魯瓦提水利樞紐工程，于2001年運(yùn)行。

2.2 數(shù)據(jù)來源

水質(zhì)現(xiàn)狀分析評(píng)價(jià)采用2012—2014年近3年的資料。

2.3 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

根據(jù)流域水環(huán)境特點(diǎn)和監(jiān)測資料情況，選擇《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、砷化物、氟化物、六價(jià)鉻、總磷、汞、鉛、鎘、銅、鋅17項(xiàng)基本項(xiàng)目和硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目，對(duì)玉龍喀什河、喀拉喀什河及和田河主要控制斷面進(jìn)行分析；評(píng)價(jià)采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法，以Ⅲ類地表水標(biāo)準(zhǔn)值作為水體是否超標(biāo)的判定（Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類水質(zhì)定義為達(dá)標(biāo)，Ⅵ類、Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)定義為超標(biāo)）；以不同水期均值反映河流水質(zhì)在汛期、非汛期和年平均水質(zhì)的變化情況［4-5］。

2.4 水質(zhì)變化趨勢分析方法

對(duì)主要河流近5年水質(zhì)類別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較分析；采用季節(jié)性肯達(dá)爾非參數(shù)檢驗(yàn)（Seasonal Kendall）方法，對(duì)2005—2014年間主要水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行趨勢檢驗(yàn)［6］。

3 結(jié)果與分析

3.1 和田河流域水質(zhì)現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià)

依據(jù)選定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、方法和參數(shù)，對(duì)喀拉喀什河、玉龍喀什河、和田河、阿其克河4條河流上的8個(gè)斷面進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，結(jié)果見表1。

玉龍喀什河同古孜洛克、玉河渠首河段汛期、非汛期、年平均水質(zhì)類別均為Ⅱ類。但春花農(nóng)場河段在非汛期水體中硫酸鹽、氯化物超過補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限制，不適宜作為飲用水源，也不符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5084—2005）要求。

喀拉喀什河各斷面汛期、年平均水質(zhì)類別為Ⅰ類，非汛期為Ⅱ類；和田河干流僅在汛期有洪水下泄，汛期水體中化學(xué)需氧量略超標(biāo)，為Ⅳ類，其他水質(zhì)參數(shù)均為Ⅰ類、Ⅱ類；阿其克河水質(zhì)類別為Ⅰ類。

總體來看，本流域大部分河段水質(zhì)良好，可以滿足各類用途的水質(zhì)要求。汛期總評(píng)價(jià)河長為1544km，其中Ⅰ類河長占44.5%，Ⅱ類河長占24.5%，Ⅲ類河長占10.4%，Ⅳ類河長占20.6%，Ⅳ類河長出現(xiàn)在和田河干流，超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量；非汛期總評(píng)價(jià)河長為1278.5km，其中Ⅰ類河長占4.2%，Ⅱ類河長占83.3%，Ⅳ類河長占12.5%，Ⅳ類河長出現(xiàn)在玉龍喀什河下游春花農(nóng)場，超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量；年平均總評(píng)價(jià)河長為1225km，其中Ⅰ類河長占43.3%，Ⅱ類河長占56.7%。流域水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)見表2和圖1。

3.2 水庫水質(zhì)分析

水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。總體上看，大多數(shù)水庫水質(zhì)良好。烏魯瓦提水庫水質(zhì)優(yōu)良，非汛期和年平均水質(zhì)為Ⅰ類，汛期為Ⅱ類；但和田市斯瑪瓦提水庫、洛浦縣哈拉快力水庫、洛浦縣布爾庫木水庫由于受地理環(huán)境因素影響，水體中氟化物超標(biāo)，水質(zhì)為Ⅳ類。

3.3 水庫營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)

營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)按照《地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》（SL 395—2007）中規(guī)定的營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)項(xiàng)目選總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素、透明度5項(xiàng)。

營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)采用指數(shù)法，根據(jù)各項(xiàng)目濃度賦分值，取平均值計(jì)算營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

營養(yǎng)狀態(tài)等級(jí)判別：0≤指數(shù)≤20，貧營養(yǎng)；20＜指數(shù)≤50，中營養(yǎng)；50＜指數(shù)≤60，輕度富營養(yǎng)；60＜指數(shù)≤80，中度富營養(yǎng)；80＜指數(shù)≤100，重度富營養(yǎng)。各項(xiàng)目濃度賦分值及營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表4。

從和田河流域各水庫營養(yǎng)狀況分析來看，大多數(shù)水庫均處于中營養(yǎng)狀態(tài)。

4 水質(zhì)變化特征分析

4.1 主要河流近5年水質(zhì)變化情況

根據(jù)玉龍喀什河和喀拉喀什河主要監(jiān)測斷面2010—2014年5年水質(zhì)監(jiān)測資料，采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）進(jìn)行逐年分析評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5。

通過玉龍喀什河和喀拉喀什河6個(gè)主要監(jiān)測斷面2010—2014年5年水質(zhì)評(píng)價(jià)類別可以看出，玉龍喀什河和喀拉喀什河近5年內(nèi)水質(zhì)變化較穩(wěn)定，基本保持在Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；玉龍喀什河下游春花農(nóng)場段水質(zhì)相對(duì)較差，維持在Ⅱ～Ⅳ類之間，超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量。

4.2 近十年水質(zhì)變化趨勢

和田河流域僅喀拉喀什河烏魯瓦提站和玉龍喀什河同古孜洛克、春花農(nóng)場有近10年水質(zhì)監(jiān)測資料，本次選擇上述3個(gè)監(jiān)測斷面2005—2014年10年水質(zhì)監(jiān)測資料進(jìn)行趨勢分析。采用季節(jié)性肯達(dá)爾法進(jìn)行趨勢分析檢驗(yàn)。季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)定義為水質(zhì)資料在歷年間相同月（季）間的比較，它可以避免河流水質(zhì)濃度受流量周期性變化的影響，從而使檢驗(yàn)結(jié)果更具可比性。

根據(jù)和田河流域水質(zhì)的特點(diǎn)，考慮到能反映流域內(nèi)自然環(huán)境因素及人為影響，選擇總硬度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、揮發(fā)酚6項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行趨勢檢驗(yàn)，其中高錳酸鹽指數(shù)和氨氮用以反映水體中有機(jī)物污染引起的河流水質(zhì)變化趨勢；揮發(fā)酚可以反映因工業(yè)廢水排入水體引起的有毒污染趨勢；總硬度、硫酸鹽、氯化物用以反映河流天然水化學(xué)成分是否發(fā)生了顯著變化。

從檢驗(yàn)結(jié)果看玉龍喀什河同古孜洛克站、喀拉喀什河烏魯瓦提站總硬度、氯化物、硫酸鹽、氨氮、揮發(fā)酚濃度在2005—2014年間無明顯變化趨勢，高錳酸鹽指數(shù)略呈下降趨勢；春花農(nóng)場氯化物、硫酸鹽、氨氮、揮發(fā)酚濃度無明顯變化趨勢，總硬度、高錳酸鹽指數(shù)略呈下降趨勢。說明和田河流域上游水質(zhì)基本穩(wěn)定，沒有受到明顯的人為污染。水質(zhì)變化趨勢檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表6。各參數(shù)近10年變化趨勢見圖2~圖4。

5 結(jié)論

通過對(duì)地表水的水化學(xué)特征分析評(píng)價(jià)、現(xiàn)狀水質(zhì)評(píng)價(jià)和水質(zhì)變化趨勢分析，對(duì)和田河流域水環(huán)境狀況做出以下評(píng)價(jià)結(jié)論。

（1）和田河流域各河流的pH值在7.8～8.5之間，屬于弱堿性水，變化幅度較小，較穩(wěn)定；河流水化學(xué)類型汛期屬于重碳酸鹽、鈣組、Ⅱ型水，非汛期均屬于氯化物、鈉組、Ⅱ型水；喀拉喀什河在烏魯瓦提水庫以上河段年平均礦化度為394mg/L，總硬度為159mg/L，屬于中等礦化度、適度硬水。玉龍喀什河同古孜洛克以上河段年平均礦化度為545mg/L，總硬度為201mg/L，屬于較高礦化度、適度硬水；受水量季節(jié)性變化的影響，各河流礦化度和硬度呈明顯的季節(jié)性變化，豐水期河水礦化度較低，枯水期礦化度增高，其年內(nèi)變化趨勢為汛期最低，汛后次之，冬季最高；天然水質(zhì)沿流程變化極為明顯，在河流上游，水體中的各種天然水化學(xué)指標(biāo)含量很低，到了中游、下游，隨著海拔高度的下降，降水量逐漸減少，蒸發(fā)量增大，植被狀況愈來愈差，河水在流程中不斷地融入土壤中的鹽分，造成水體中各種水化學(xué)成分不斷增加。河水礦化度、總硬度隨著流程增加呈明顯的增長趨勢。

（2）流域大部分河段水質(zhì)良好，符合或優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也符合5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)要求，可以作為飲用水源地、農(nóng)田灌溉用水、一般工業(yè)用水的水源。但在下游河段如玉龍喀什河下游春花農(nóng)場非汛期水體中硫酸鹽、氯化物超過補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限制，不適宜作為飲用水源，也不符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5084—2005）要求。同時(shí)化學(xué)需氧量也超標(biāo)，水質(zhì)達(dá)到Ⅳ類；和田河干流僅在汛期有洪水下泄，現(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅳ類，超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量。

（3）大多數(shù)水庫水質(zhì)良好。烏魯瓦提水庫水質(zhì)優(yōu)良，非汛期和年平均水質(zhì)為Ⅰ類，汛期為Ⅱ類；少數(shù)水庫如和田市斯瑪瓦提水庫、洛浦縣哈拉快力水庫、洛浦縣布爾庫木水庫由于受地理環(huán)境因素影響，水體中氟化物超標(biāo)，水質(zhì)為Ⅳ類；大多數(shù)水庫處于中營養(yǎng)狀態(tài)。

（4）流域內(nèi)主要河流近10年水質(zhì)變化基本穩(wěn)定，沒有受到明顯的人為污染；近5年玉龍喀什河和喀拉喀什河大多數(shù)河段水質(zhì)保持在Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，玉龍喀什河下游春花農(nóng)場段水質(zhì)相對(duì)較差，維持在Ⅱ～Ⅳ類之間，超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李鯉.紅廟子水環(huán)境綜合治理工程設(shè)計(jì)應(yīng)用［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2016（2）：80-82.

［2］ 成穎，范城君.新時(shí)期水環(huán)境污染主要成因與綜合治理分析［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2015（1）：12-14，62.

［3］ 張承志.安順市城區(qū)水環(huán)境治理初探［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2014（1）：22-24.

［4］ 劉娜.汾河流域基于水環(huán)境容量建立生態(tài)補(bǔ)償?shù)奶剿鳎跩］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013（3）：12-14，31.

［5］ 尚常清，崔瑞香.鋼壩閘在黑河溝水環(huán)境治理工程的應(yīng)用與探索［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013（3）：22-25.

［6］ 劉小偉，張明珠.內(nèi)河小流域水環(huán)境保護(hù)對(duì)策研究初探［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2011（3）：37-39.