鈕冀平 (新疆水文水資源局,新疆烏魯木齊830046)
水是一切生物賴以生存及發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),是生命之源,作為一種資源形式,水也是一個(gè)國家綜合實(shí)力的特殊體現(xiàn)。自20世紀(jì)以來,由于人口數(shù)量的不斷膨脹,各種資源的不合理利用,導(dǎo)致水資源以及水環(huán)境問題日益凸顯。尤其是對于新疆干旱區(qū)而言,如何合理地利用水資源更是需要首要解決的問題。博爾塔拉河、精河及賽里木湖是博爾塔拉蒙古自治州的重要河流與湖泊,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)和旅游事業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用[1]。認(rèn)識(shí)和研究水環(huán)境質(zhì)量變化的原因及人類活動(dòng)對其的影響,有助于解決干旱區(qū)水資源可持續(xù)發(fā)展及水資源合理分配問題,以利科學(xué)、合理地配置當(dāng)?shù)厮Y源。水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的方法很多,評價(jià)指標(biāo)和體系也不盡相同[2-4]。筆者在此通過對 2013 年 5、7、8、10、11月博爾塔拉河、精河及賽里木湖的上、中、下游的水樣進(jìn)行分析,測定其pH、電導(dǎo)率(EC)、總硬度(TH)、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(CODcr)、五日生化需氧量(BOD5)、高錳酸鹽指數(shù)(PV)、氨氮(NH3-N)這8個(gè)指標(biāo)的變化情況,以期為該地區(qū)水質(zhì)治理和改善提供一定的參考。
1.1 研究區(qū)概況 博爾塔拉河是我國新疆西部的一條內(nèi)流河,發(fā)源于空郭羅鄂博山的別洪林達(dá)坂,向東流經(jīng)溫泉縣、博樂市后,在精河縣境內(nèi)接納大河沿子河,后折向北偏東方向,注入艾比湖。地理坐標(biāo)為 79°52'~82°44'E、44°30'~45°23'N,全長252 km,流域面積1.59×104km2。精河發(fā)源于天山中段婆羅科努山北坡,向北注入艾比湖。地理坐標(biāo)為93°45'~94°18'E、43°00'~43°10'N。賽里木湖毗鄰博樂市、溫泉縣和霍城縣,被稱作我國的“西方凈海”,地理坐標(biāo)為80°39'~81°30'E、44°27'~44°45'N,東西長 29.5 km,南北寬23.4 km,湖泊面積為 464 km2。
1.2 儀器與試劑 所用儀器設(shè)備包括pH計(jì)、電導(dǎo)率儀、五日生化培養(yǎng)箱和723G分光光度計(jì)。使用的試劑包括10 mmol/L EDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液、鉻黑T指示劑、緩沖溶液(pH=10)、2 mol/L的硫酸溶液、10 mmol/L碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、10.2 mmol/L硫代硫酸鈉、淀粉溶液、酚酞指示劑、0.0202 mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.2500 mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.0250 mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、1,1-菲繞啉溶液、濃硫酸、1+3的硫酸溶液、0.01 mol/L高錳酸鉀溶液、0.01 mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、酒石酸鉀鈉溶液、10 μg/ml銨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液、25%氫氧化鈉溶液及10%硫酸鋅溶液。
1.3 試驗(yàn)方法 于2013年5、7、8、10、11月赴博爾塔拉河、精河及賽里木湖的的上、中、下游采集水樣,并測定其pH、EC、TH、DO、CODcr、BOD5、PV、NH3-N[5]。按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838 -2002)[6]對水質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。
2.1 pH、EC和TH測定結(jié)果 由表1可知,博爾塔拉河、精河及賽里木湖的 pH 分別為 8.0 ~8.2、8.1 ~8.3 和 8.7 ~8.9,可見三者均偏堿性,其中賽里木湖堿性最大。同時(shí),隨著季節(jié)變化,三者在夏秋季的pH均有升高現(xiàn)象;博爾塔拉河、精河及賽里木湖的EC值分別為385~429、286~418和3 100~3 450 μs/cm,可見賽里木湖含鹽量極高,同時(shí),博爾塔拉河和賽里木湖在秋冬季EC最高,精河在春季EC最高;博爾塔拉河、精河及賽里木湖的TH分別為174~255、123~209和1 430~1 530,博爾塔拉河和精河TH值較低,賽里木湖為硬水,同時(shí),博爾塔拉河和賽里木湖在秋冬季TH較高,精河在春季TH最高。
2.2 DO、BOD5和CODcr測定結(jié)果 由表2可知,博爾塔拉河、精河及賽里木湖的DO 含量值分別為6.9~10.0、6.5~8.7和6.3 ~8.2 mg/L,可見賽里木湖的水質(zhì)相對較差,精河次之,水質(zhì)最好的為博爾塔拉河;博爾塔拉河、精河及賽里木湖的BOD5含量值分別為 0.9 ~1.9、0.6 ~1.0 和 0.7 ~1.1 mg/L;博爾塔拉河、精河及賽里木湖的CODcr含量值分別為4.0 ~10.7、3.2 ~6.8 和 10.5 ~13.6 mg/L,可見賽里木湖的水質(zhì)相對較差,水體受有機(jī)物污染十分嚴(yán)重,博爾塔拉河次之,受有機(jī)物污染最少的為精河。同時(shí),DO在秋冬季呈上升趨勢、BOD5和CODcr呈下降趨勢,表明秋冬季水質(zhì)狀況較好,春夏時(shí)期稍差。
表1 博爾塔拉河、精河及賽里木湖的pH、EC和TH測定
表2 博爾塔拉河、精河及賽里木湖的DO、BOD5和CODcr測定 mg/L
2.3 PV和NH3-N測定結(jié)果 由表3可知,博爾塔拉河、精河及賽里木湖的 PV 含量值分別為 1.0 ~1.5、1.2 ~1.9 和1.9 ~2.3 mg/L,NH3-N 含量值分別為 0.28 ~0.60、0.22 ~0.32和1.03 ~1.15 mg/L,可見,PV 含量最低的為博爾塔拉河,精河次之,最高的為賽里木湖;NH3-N含量最低的為精河,博爾塔拉河次之,最高的為賽里木湖。表明博爾塔拉河和精河整體受廢水及農(nóng)田排水影響較小,其對賽里木湖影響最大。
表3 博爾塔拉河、精河及賽里木湖PV和NH3-N測定 mg/L
2.4 水質(zhì)比較 根據(jù)水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對博爾塔拉河、精河及賽里木湖的水樣進(jìn)行綜合評價(jià),從表4可以看出,三者均有2~3個(gè)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,博爾塔拉河的水質(zhì)狀況相對較好,可達(dá)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),精河次之,可達(dá)Ⅱ和Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),賽里木湖水質(zhì)最差,達(dá)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因是由于在賽里木湖東岸有養(yǎng)殖場[7],加之賽里木湖為景區(qū),來往車輛及行人在此休憩也會(huì)對水體造成一定的污染。
表4 博爾塔拉河、精河及賽里木湖水質(zhì)比較
通過對2013年博爾塔拉河、精河及賽里木湖的8項(xiàng)指標(biāo)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),博爾塔拉河水質(zhì)最好,可達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),其次是精河,可達(dá)Ⅱ和Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),賽里木湖水質(zhì)最差,達(dá)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn);博爾塔拉河和賽里木湖在秋冬季TH最高;精河在春季TH最高;3者的DO值在秋冬季呈上升趨勢、BOD5值和CODcr值呈下降趨勢,表明秋冬季水質(zhì)狀況較好,春夏時(shí)期稍差。該研究結(jié)果表明賽里木湖水質(zhì)較差,污染嚴(yán)重,博爾塔拉河和精河次之,應(yīng)加強(qiáng)水環(huán)境治理力度,真正做到合理利用水資源,提高水體質(zhì)量。
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