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藻类作为达摩达河水质污染的生物监测仪

美国拉塔病多拉1*, S K Maiti2,R.K.Tiwary1和anhumali singh.2

1Dhanbad中央采矿与燃料研究所水环境部,Dhanbad,826015 Jharkhand India。

2环境科。和Engg,印度矿山学院,Dhanbad,826 00 Jharkhand India。

通讯作者电子邮件:latadora22@gmail.com.


DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.10.3.25

达摩达尔是恒河流域的一条重要支流,满足了印度东部工业和人口增长的需要。为了解达摩达河流域煤炭开采和相关工业活动对生态环境的影响,开展了藻类多样性评价。2009年夏季,在达摩达尔河沿岸的10个地点采集了地表水和藻类样本。达摩达河藻类生物多样性监测显示,达摩达河有机污染负荷较高。这些观察结果经统计分析得到证实。藻类群落分析和多元分析表明,有机污染对河流水质有影响。聚类分析(CA)确定了采样点之间的相似性和差异性,并将参考点与达摩达尔河流域其他受影响点进行了区分。


达摩尔河;生物indicer;saprobic;多样性指数;聚类分析

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藻类作为达摩达河水污染的生物监测仪。Curr World environment 2015;10(3) DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.10.3.25

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已收到: 2015-09-11
公认: 2015-12-03

介绍

人口压力,城市化,工业化长期以来,增加了大量废物,对水生生态系统有毒和无毒。这些污染物改变了水的物理化学品质,最终扰乱了水生系统的生物分量。物理化学分析显示出不同浓度的化学污染物,但它们不反映其对水生态条件的影响,因为它们没有整合生态因素。17生物监测和生物威慑方法是将水生生态系统的生态变化分配,因为生物群群显示出化学,物理和地貌特征的整体影响39

藻类是水生食品网中食品的主要来源,因此藻类群落中的较小变化甚至可以显示出任何水生系统的宽阔改变的热带状态34因此,藻类可以用作监测流和河流的重要生物指标。19各种研究人员已经完成了各种研究人员,使用藻类作为生物indicator进行河流生物监测器,以看到水污染物对生物群的影响。33 21日3日,14日,35。

通过使用多样性指数(H')和Saprobic指数,可以评估污染对藻类物种的影响。几位研究人员使用S用于评估水质。4,5生物indinderator和生物指数已被通过德国的技术标准11在奥地利。26这些方法在欧洲也已经使用了十多年16

Damodar河流通过印度东部的矿物丰富地区流动。因此,采矿是该地区最重要的行业。来自Damodar River及其支流的水主要用于满足城市需求,工业活动和农产品需求不断增长。对DAMODAR河水水质构成威胁的重要因素是,煤矿,刮膜,焦炉厂,火力发电厂,钢铁厂和海绵铁工业等。

工业废水和国内废物对达摩尔河的影响得到了很好的记录。40物理化学评估和生物监测仅在Damodar River的较低延伸中进行了。在西孟加拉邦的拉伸落下。10,9缺乏对受矿业和盟国工业活动影响的整个延伸的生物监测等评估的系统研究。因此,目前的工作是为了研究人为活动对其水质相关的藻类组合的影响。我们试图实施两种生物威胁和统计方法,这代表了达莫达尔河水质量和藻类分析分析的一些新方法。

研究区

达摩达河流域面积从22045′N延伸到24030′N,从84045′延伸到88000′e。达摩达河流域长度和流域面积分别为542 km和23170 km。2分别。它主要流经工业城市,主要是ramgarh,Bokaro,Dhanbad,Asansol,Durgapur,Bardwan和Lowrah,然后加入下瓜队(霍及河口)。Damodar河由不同达到的支流数量喂养;主要是Bokaro,Konar,Jamunia,Garga,Katri和Barakar(图1)。盆地的特点是热带气候,年降雨量约为127厘米10其中大部分发生在季风季节。

图1:学习区定位地图


图1:学习区定位地图
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材料与方法

在夏季,从十个不同的地方收集了Damodar河水样本。这些地点下游在不同的地雷和Patratu到Durgapur之间的工业出院,覆盖了300公里的河流拉伸(图2,表1)。

图2:位置图显示atratu到杜尔图尔栏杆的抽样网站


图2:显示抽样的位置图
地点
从PatraTu到Durgapur Barrage
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表1:河中水样采样站位置

采样站点的代码

采样地点名称

抽样网站的描述

site1.

Urimari

位置靠近达摩尔河的起源点。

Site2.

Bhurkunda

帕特拉图热电厂排放的污水通过下游(D/s)流入纳尔卡里河汇合处。

Site3.

konar.

d / s到konar河流倒入博卡罗火电厂的融合。

Site4.

kargali.

D / s到卡加利河的汇合携带从卡尔加利煤溶酪液的流出物。

Site5.

Phusro.

d / s到工业区。

Site6.

Moonidhi Kapat Ghat.

D / S从Moonidih煤溶浆到流出物排出。

Site7.

Mohalbani山路

D / S从工业区排出流出物

Site8.

Domgarh Ghat.

对Patherdih、Sudamdih和Chasnalla洗煤厂的废水排放进行了D/s计算。

Site9.

伯普堡

d / s到烧伤钢厂流出物的汇合

Site10.

杜尔图尔栏杆

d / s在杜尔加尔杜尔邦的行业中混合污水汇合。


藻类样本是通过拖着一个瓶子在水面上收集漂浮的群落获得的。7.用藻类和刷子仔细刮出覆盖有藻类块的均匀尺寸的石头或鹅卵石。4.使用4%的福尔马林保存样品。15每个样品制备3个重复玻片,滴计数法测定细胞数量。15使用数码显微镜(用数码相机配有数码相机的OLYMPUS BX 60)进行物种的计数和鉴定。在标准书籍和专着的标准键的帮助下鉴定藻类。32,1,6,42,8,29

统计分析

生物多样性指数的计算公式如下:

h'=σ[pi(ln pi)],37(我)

其中,pi =样品中每种物种的比例。

腐坏指数:S =∑s.h/∑h,27(2)

式中,s =根据Liebmann指示生物表各物种的值,20.

H =每一种被发现的频率。

采用聚类分析(CA)分析各采样点之间的相似性。12在(不同)相似程度上,观测结果被合并,用于构建树状图。为了实现聚类,结合沃德连接方法和欧氏距离作为相似性度量,使用了一种聚类层次聚类(AHC)。所有的统计分析都使用XLSTAT version 6.05.2014进行。

结果与讨论

达摩达河采样期间的藻类种类组成见表3。达摩达河夏季共鉴定出9门71种。浮游植物在夏季观测到的数量很多,这得到了不同研究者的发现的支持,1836.叶绿素和杆菌病是分别为27和21种的最富有的分类学基团,其次是Cyanophyta(12种)和Euglenophyta(4种),异孔膜(3种),雌噬细胞(2种),Chodophyta和Cryptophyta,每种物种。

表2:DAMODAR河流不同采样位置在研究期间的藻类物种的存在,缺席和分布


表2:藻类物种的存在,缺席和分布
研究期间在不同的采样地点
Damodar河
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Moonidih的Damodar河(Site6)在研究期间物种数量最多。在site6发现27种,其次是site5和site7,分别为24和18种。蓝藻最多(6种),绿藻最多(9种)。硅藻门数量最多,在6个位点共发现11种。所有的地点都受到了某种形式的污染;因此,物种分布严重偏向那些容忍严重或轻微污染水平升高的物种。在蓝藻中,有颤藻属显示出最大的发生。叶绿素,物种中Spirogyra,cladophora.OEDONIUM.种出现次数最多。硅藻门,Synedra ulna,物种Gonphonema, Nitzschia和Navicula显示出最大的发生。30日,28日,15日,24岁已经显示了这种物种振荡器,euglena,Nitzschia,Navicula,Synedra,Fragilaria,牛排,微囊杆菌栅藻是存在于有机污染水中且具有高污染指示值的物种。在本研究中也发现类似的属。毛枝藻属是被认为是一种耐污染(有机和重金属)的物种吗22,13这在本研究的6号位点也有记录。

Saprobic指数,基于本研究中使用的藻类种类的特异性Saprobic区,介绍了Damodar河流中的水质条件水平。在物理化学特征的基础上,沿着DAMODAR河沿着达摩尔河的拉伸站以及藻类种类的特异性耐受性清洁,中等和高度污染。物理化学物质值和Saprobic条件可以是相关的,并且S值提供了通过化学分析获得的总图像的优异细化。23针对反映有机污染的每种采样点计算的S从1.18变化到2.18(图3)。变异幅度落入寡核苷酸至β-间隙的等级,显示出污染的水质。为尿马中计算最低S的S,这是最令人不安的区域。S值开始越来越下河,在Bhurkunda(Site 2)(2.14)到Nalkari River(Damodar River河道的支流)达到峰值,从PatraTu火电厂携带流出物。在Damodar River D / S至Konar(Site 3)的下一个峰值。该抽样网站落在D / S至TRIBUTIS中,除了携带工业废水之外,还可以从他们通过的住宅区带来大量的国内卸货,并最终排入达莫达尔河。Moonidih(Site 6)和Mohalbani(Site 7)增加了S值。可能是因为这些抽样网站属于宽阔的工业和住宅区。烧毁(DR9)和Durgapur(Site10)的S值显示出较低的Saprobic值I.e.1.73和1.7。

图3:沿着达摩尔河延伸的Saprobic和多样性指数的空间变化。


图3腐殖质和多样性的空间变异
沿着达摩达河延伸。

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多样性指数在夏季显示出广泛的变化(图3)。在Damodar河的中间延伸观察到高H'。Phusro的Damodar河(场所)显示最大值(2.61),然后显示Moonidih(Site 6)(2.40)和Mohalbani(网站7)(2.04)。在Kargali(0.79)下观察到较低的H'值,然后在Konar(1.05)和Bhurkunda(1.45)。像Urimari(站点1)这样的抽样网站显示出良好的藻类多样性,具有低皂值。在现场6(1.98)中观察到最大多样性。采样部位5,6,7显示出高于H'的适度污染。大概是,有机物的发生,特别是在这些站的干燥月期间,有利于某些可以在环境中茁壮成长的物种。结果,足够的敏感物种随着较高的耐受性物种而保持在一起,以保持相当高的人群中的H'。在本研究中的中等应力下的H'下的增加也得到了支持。2,31,41,38,25,14

在生物指数的基础上,使用聚类分析对10个采样点进行了评估,以确定采样点之间的对应关系(图4)。最终的树突图展示了一个紧凑的可视化的不同矩阵,将10个采样点划分为3个具有统计学意义的聚类。聚类/类1、类2、类3分别对应河流相对低污染区、中等污染区和高污染区。

图4:使用Biotic Indices结果对Damodar River的生物索引结果的分解站点中的Dendograph。


图4:来自附名分层聚类的Dendograph
利用生物指数的抽样网站对达莫达尔河的生物索引结果。

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基于Saprobic和多样性指数的空间聚类分析产生了一个Dendogar,如图4所示。关于Dendogar,将十个采样站点分为三个集群。集群1包括对应于低污染的采样部位1;集群2包括示出适度污染的采样部位2-4和9,而群集3包括对应于高污染的采样部位5-8和10。在类别变化中,最佳分类值的方差分解为33.25%,而类变化之间的66.75%(表3)。Boitic Indices集群将参考站点1与其他采样站点分开,表明参考网站在水质方面相对清洁。使用Biotic Indices分类站点2的聚类分析作为中度和场地5和10成为高度污染的位点(图4)。

以上观测结果将达摩达河分为三个区域。Patratu至Tenughat为第1区;特努格特到潘切特是2区,潘切特到杜尔加普尔是3区。1区属于相对污染区,工业活动相对较少;2区属于高污染区,是一个密集活跃的煤炭开采及联合工业区,人口众多;3区为中度污染区,可能是由于Panchet大坝和Barker河(达摩达尔河上游汇入9号采样点(Burnpur)的主要支流之一)的污染物被稀释所致。

表3:最优分类方差分解:

绝对

百分比

在课堂内

0.134

33.25%

之间的课程

0.270

66.75%

全部的

0.404

100.00%


结论

进行了物理化学,细菌学和浮游植物群落分析,以了解夏季Patratu到Durgapur受到矿业和盟军工业活动影响的十个抽样网站的DAMODAR河流的整体生态健康。该研究表明,Damodar河受到来自煤矿,盟国行业和周围住宅区的点和非点污染源的影响。在研究期间共有71种藻类物种。Damodar河的主要分类分类由叶绿素,后者是Bacillariophyceae,Cyanophycaea和Euglenophycee。Saprobitic指数表明,DAMODAR河水的水质落在寡核苷酸到β-培育梭菌区之间。在研究期间,S从1.18到2.14。乌马马里(Site1)被发现是唯一的水质下水在油漆区落下的网站,并且在河的上部延伸中具有高多样性,显示最小应力水平。延伸的整个采样部位落在β-培素梭痘区下,少数采样位点显示出高多样性。多变量技术可用于为由生物指数获得的数据提供支持。聚类分析显示采样部位5,6,7,8和10以有机污染。 On the basis of present study, it is concluded that biological study using algal community should be used to get the overall picture of ecological health of river, as it provide an integrated measurement of water quality as experienced by the aquatic biota, and therefore offers a useful addition to physico-chemical water quality monitoring strategies. It is also found that algal community study are very helpful in indicating sources and degree of pollution as well as discriminating reference site from the impacted sites of the study area. Therefore it is preferable and recommended to use algae for water quality monitoring that will support sound management decision regarding Damodar River water quality.

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