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本文作者:楊立東作者單位:新疆沙灣縣金溝河流域管理處
1自然及社會經濟概況
瑪納斯河流域位于天山北麓中段、準葛爾盆地南緣。發源于依連哈比爾尕山,流域內地勢由東南向西北傾斜,東以塔西河為鄰,西與金溝河相接,南起依連哈比爾尕山北麓分水嶺,北接古爾班通古特大沙漠,介于E84°47''''-E85°31'''',N43°04''''-N45°30''''之間。流域面積總1.98×104km2。瑪納斯河流域地處新疆天山北坡經濟帶的中心,是新疆經濟文化最發達地區之一。本地區土地資源豐富,宜耕土地面積遼闊,光熱充足,適宜大規模拓荒種植。紅山咀以下的平原區域是主要的農業生產區,經過50年的快速發展,本流域已成為自治區工業及糧、棉、糖的重要生產基地之一,是新疆乃至歐亞大陸橋經濟最活躍的地區之一。流域范圍內有:巴州的和靜縣、塔城地區的沙灣縣、昌吉州的瑪納斯縣、石河子市、農八師的14個農場、克拉瑪依市的一個鄉及農六師的新湖農場,流域人口70萬,總土地面積790.7×103hm2,耕地238×103hm2,園林18.5×103hm2,牧草地118.7×103hm2,未利用荒地344.7×103hm2。
1.1水文、氣象
瑪納斯河流域位于天山北坡中段,山脈山脊高度自西向東逐漸遞減,地勢由南向北傾斜,海拔最高5242.5m,最低256m。海拔高程3600m以上終年積雪,冰川面積1037.68km2,是各流域徑流的主要補給源。流域中高山區面積4637km2,出山口以上面積5156km2,低山丘陵區519km2,出山后河流進入沖積平原區,最終匯入尾閭瑪納斯湖。中高山區降水比較豐富,年降水量可達500~1000mm;靠近沙漠邊緣降水量少,僅有117mm,年水面蒸發可達1550~2122mm。
1.2水資源開發利用
1.2.1引水工程
二級電站引水樞紐:以發電為主、結合防洪灌溉,位于石河子市東南紅山嘴引水樞紐上游約14km處,為人工彎道式永久性引水建筑物,樞紐于1979年建成。年引水7×108m3,引水率約60%。紅山嘴引水樞紐:以灌溉為主結合防洪發電的費爾干式永久性引水建筑物,位于石河子市南15km瑪納斯河紅山嘴出山口處,于1959年5月落成。樞紐斷面設計過洪能力為650m3/s,校核流量為1060m3/s,年引水量9×108m3,引水率為0.72%。
1.2.2蓄水工程
規劃區內有大、中、小型水庫共14座,多為20世紀50-60年代修建的平原水庫,包括大(Ⅱ)型水庫3座、中型水庫2座,設計總庫容4.52×108m3(其中夾河子水庫為攔河水庫,庫容0.8×108m3,其余均為注入式水庫)。
1.2.3輸水工程
主要的輸水工程有:東岸大渠、西岸大渠、莫索灣干渠、石河子干渠。
1.2.4水力發電工程
正是由于區內建成了引、蓄、輸水工程和水力發電工程,為區內的工農業生產奠定了堅實的基礎,才使區內的工農業用水得到保證。本次據調查和有關統計資料分析整理,區內總供水18.14×108m3,其中農業灌溉用水17.16×108m3,占總用水量的94.6%,工業和生活用水僅占5.4%。
2排污口概況
本次調查的入河排污口主要有煤礦排污口6處、城市排污口1處。其概況如下:
1)石河子南山煤礦紅溝分礦工業區排污口:位于瑪納斯河上游干流紅霓溝河左岸,E85°51''''40.3″,N43°54''''19.8″,在一級源頭水保護區內。利用天然干涸溝壑進行污水排放,主要污水為煤礦井下抽水與生活用水的混合污水,排放方式為連續排放。
2)天安煤業有限責任公司野蒜溝井排污口:位于瑪納斯河上游干流紅霓溝河右岸,E85°52''''18.3″,N43°54''''26″,在一級源頭水保護區內。利用天然干涸溝壑進行污水排放,主要污水為煤礦井下抽水。排放方式為連續排放。
3)天安煤業有限責任公司四號井排污口:位于瑪納斯河上游干流紅霓溝河右岸,E85°52''''20.2″,N43°54''''27.2″,在一級源頭水保護區內。利用天然干涸溝壑進行污水排放,主要污水為煤礦井下抽水。排放方式為連續排放。
4)瑪納斯縣旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦一號井排污口:位于瑪納斯河上游支流小白楊溝河左岸,E85°59''''27″,N43°51''''53.6″,在一級源頭水保護區內。利用暗管進行污水排放,主要污水為煤礦井下抽水。排放方式為間歇排放。
5)瑪納斯縣永安煤業有限責任公司一號井排污口:位于瑪納斯河上游支流清水河左岸,E86°06''''19.6″,N43°50''''26.6″,在一級源頭水保護區內。利用暗管進行污水排放,主要污水為煤礦井下抽水。排放方式為間歇排放。
6)瑪納斯縣永安煤業有限責任公司二號井排污口:位于瑪納斯河上游支流清水河右岸,E86°06''''20.5″,N43°50''''22″,在一級源頭水保護區內。利用暗管進行污水排放,主要污水為煤礦井下抽水。排放方式為間歇排放。
7)石河子經濟技術開發區東排污干渠:位于瑪納斯河中游干流左岸,石河子市東北方向約10km處,E86°07''''35.3″,N44°20''''52.3″,在二級工農業用水區內,利用陰溝進行污水排放,主要污水為開發區工業污水及居民生活污水。排放方式為連續排放。
2.1主要供水水源地保護區內排污口
經調查,本流域人口較集中的地方在石河子市、瑪納斯縣,在石河子市、瑪納斯縣城區,工業企業、飲食服務、城市綠化及居民生活用水全部取自位于城市郊區的水源地,水源地取水均是用機井抽取的深層地下水,沒有直接引用河水。因此,石河子市、瑪納斯縣城市的主要供水水源,均沒有取用瑪納斯河河水,主要供水水源地保護區內也沒有直接的入河排污口。
2.2排污口廢污水入河量
入河排污口廢污水及污染物入河量計算公式如下:(略)。每個入河排污口每年入河排污量計算方法:按照日入河排污量乘以年入河排污天數。廢污水中某污染物年排放量計算方法:按照排污口監測廢污水中某污染物的排放量乘以1年的排放天數。混合及生活污水的入河排污口污水排放天數一般按照365d計算;工業入河排污口污水排放天數按照調查天數計算。一般行業污水排放天數按330d考慮,特殊行業按實際調查結果計算。從調查分析計算結果看,石河子南山煤礦紅溝分礦年污水排放量為2.1444×104t。天安煤業有限責任公司野蒜溝井年污水排放量為5.8342×104t。天安煤業有限責任公司四號井年污水排放量為1.7660×104t。旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦一號井年污水排放量為1.9008×104t。瑪納斯縣永安煤業有限責任公司一號井年污水排放量為56.16×104t。瑪納斯縣永安煤業有限責任公司二號井年污水排放量為24.71×104t。石河子經濟技術開發區東排干渠年污水排放量為450.96×104t。從計算結果看:①年污水排放量最大的是石河子經濟技術開發區東排干渠450.96×104t;②是瑪納斯縣永安煤業有限責任公司,一、二號井合計年污水排放量為80.07×104t;③天安煤業有限責任公司野蒜溝井、四號井合計年污水排放量為7.6002×104t。
2.3污染源及主要污染物評價
通過入河排污口評價確定某河段(水域)及各水功能區的主要排污口和主要污染因子。
2.3.1評價方法
入河排污口評價采用污染物入河量排序及超標排序方法。1)污染物入河量排序法:統計各污染源的排污量后依序排列的方法。這種評價方法僅考慮排污量的大小,沒有考慮污染物的超標程度。2)超標排序方法:以污水排放標準來衡量廢水中污染物是否超標,若所排污染物中有一項超標即列出該項為超標排放污染源,超標排放污染源占區域中污染源總數的比例即為污染源的超標排放率。這種評價方法考慮了污染物的超標程度,沒有考慮污染物的排污量的大小。
2.3.2評價因子
評價因子選取pH值、懸浮物、化學需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5、氨氮、揮發酚、氰化物、石油類、總汞、總砷、六價鉻、總銅、總鉛、總鎘等14項。
2.3.3評價標準
評價標準采用中華人民共和國《污水排放標準》GB8978-1996中的一級標準。評價標準值見表1。從調查計算結果看,瑪納斯河一級源頭保護區內的主要污染源是分布在其兩岸的煤礦企業,而這些企業排放的污水主要來自抽取礦井下的滲透沉積水。瑪納斯河流域入河排污口監測成果評價如下:石河子南山煤礦紅溝分礦工業區排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr,BOD5、氨氮、石油類、砷。本次監測成果均未超過《污水排放標準》GB8978-1996中的一級標準。天安煤業有限責任公司野蒜溝井排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr,BOD5、氨氮、揮發酚、石油類、硫化物。其中懸浮物超標339倍、CODcr超標17.7倍,其他污染物質未超標。天安煤業有限責任公司四號井排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr、BOD5、氨氮、石油類、砷、鉛。其中懸浮物超標23倍、CODcr超標1.54倍,其他污染物質未超標。旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦一號井排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr,BOD5、氨氮、石油類、硫化物。其中CODcr超標1.14倍,其他污染物質未超標。瑪納斯縣永安煤業有限責任公司一號井排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr,BOD5、氨氮、六價鉻、石油類、砷、硫化物、鉛。其中懸浮物超標1.22倍、CODcr超標0.9倍,其他污染物質未超標。瑪納斯縣永安煤業有限責任公司二號井排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr、BOD5、氨氮、石油類、硫化物、鉛。其中CODcr超標1.0倍,其他污染物質未超標。石河子經濟技術開發區東排干渠排污口污水主要污染物質為懸浮物、CODcr、BOD5、氨氮、揮發酚、氰化物、六價鉻、石油類、砷。其中懸浮物超標3.02倍、CODcr超標4.88倍、BOD5超標9.47倍,其他污染物質未超標。
2.4入河排污口現狀分析
根據中華人民共和國《污水排放標準》GB8978-1996中的一級標準,分析如下:
1)用污染物入河量排序法評價:第一位的是石河子經濟技術開發區東排污干渠,年污染物入河量是4476.778t/a;第二位的是天安煤業有限責任公司野蒜溝井,年污染物入河量是1486.292t/a;第三位的是瑪納斯縣永安煤業有限責任公司二號井,年污染物入河量是196.198t/a;第四位的是瑪納斯縣永安煤業有限責任公司一號井,年污染物入河量是99.1998t/a;第五位的是天安煤業有限責任公司四號井,年污染物入河量是30.98075t/a;第六位的是旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦一號井,年污染物入河量是3.162t/a;第七位的是石河子南山煤礦紅溝分礦工業區排污口,年污染物入河量是1.80511t/a。
2)用污染物超標排序法評價:第一位的是天安煤業有限責任公司野蒜溝井,其評價因子懸浮物超標339倍;第二位的是天安煤業有限責任公司四號井,其評價因子懸浮物超標23倍;第三位的是石河子經濟技術開發區東排污干渠,其評價因子CODcr超標4.88倍;第四位的是瑪納斯縣永安煤業有限責任公司一號井,其評價因子懸浮物超標1.22倍;第五位的是旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦一號井,其評價因子CODcr超標1.14倍;第六位的是瑪納斯縣永安煤業有限責任公司二號井,其評價因子CODcr超標1.0倍;第七位的是石河子南山煤礦紅溝分礦工業區排污口,本次調查其評價因子污染物濃度未超標。
可以由上述得出,本次調查的7處入河排污口,主要污染物包括:懸浮物、化學需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5、氨氮、揮發酚、氰化物、石油類、砷、六價鉻、鉛等10項指標;其中主要的超標污染物是:懸浮物、化學需氧量CODcr、五日生化需氧量BOD5,排序第一位的天安煤業有限責任公司野蒜溝井,懸浮物超標339倍;第二位的天安煤業有限責任公司四號井,懸浮物超標23倍,第三位的石河子經濟技術開發區東排污干渠,CODcr超標4.88倍。
3結論
1)瑪納斯河上游源頭保持區,建設相應的處理設備,使廢污水得到集中有效的處理;對污水排放未達標的煤礦應進行整改使之達標排放;制定相應政策,加大投入力度,建立長效動態水質監測機制,以保證上游水源的安全。2)石河子經濟技術開發區東排干渠應建設污水處理廠,并在建設污水處理廠的同時,還應完善開發區的排水管道建設,使廢污水得到集中處理。對現有的污染源排放總量進行排放控制,對企業施行達標排放,嚴格控制新污染源的產生。3)大力開展節約用水,加強水資源的利用、規劃和處理。加強水政執法力度,強化水環境監管力度。加強對水資源保護的宣傳力度,增強人們保護水資源的意識。加大對水環境監測的重視程度,加大對水環境監測分中心的投資力度,加強對水環境監測技術人員的培養。