当前世界环境

介绍

班吉尔卡纳尔巴拉特河(BKB)是加朗河流域的一部分。BKB河上游位于印度尼西亚中爪哇省三宝垄行政区的云加兰山麓，包括三个区，即西云加兰区、东云加兰区和贝加斯区(中央统计局，三宝垄行政区，2019年)。BKB流域周围的大部分地区用于定居点、工业区和饮用水源(Haeruddin)等, 2019)。为了调查BKB河的污染状况，已经进行了许多研究(海洋和渔业部，2015;Ujianti, 2016;Haeruddin等, 2019)。此外，据报道，该研究仍然仅限于河水中金属的浓度和河流中的水生物多样性（Tungka，2016; Heeruddin等.， 2016)，以及这些仍在部分研究中。此外，Harding(1992)指出，海洋环境质量的确定只能通过综合分析评价对测量结果的各种反应来确定。查普曼和朗(1983)在里面Long和Chapman(1985)报告说，现代沉积物质量的分析应包括三类测量，即沉积物中物质的浓度、沉积物样品的毒性和底栖生物群落结构的变化。帕尔马等。（2014）（2014）指出，水生生态系统污染研究不仅限于分析水中污染水平，但除了分析生态毒理学地位外，还必须伴随着沉积物中污染物积累的研究。

对沉积物中物质浓度的测量不能显示生物损害;因此，有必要确定污染的程度和性质，而生物群落结构分析可能会混淆。此外，由于捕食、竞争、气候变化等各种非污染因素，群落结构也会发生变化。仅测量底栖生物群落结构不适合用于确定污染物的影响。特定生物区系的存在或缺失可能是由于有毒化学物质的影响，各种环境因素(温度、盐度、溶解氧)的变化，沉积物结构和水深的多样性，或各种生物因素，如补充周期、捕食和竞争(Long and Chapman, 1985)。Chapman(1988)对沉积物进行的综合分析仅限于确定该区域是否受到污染，而delValls使用的综合分析则未确定污染程度等．(1999)仅限于根据RTR(参考比率)的值来确定污染的数量。

加州大学海洋污染研究实验室(2003)在B街/百老汇地区 。在这里，研究人员将污染物的生物积累作为综合分析的一个组成部分。综合沉积物分析的应用一直被使用到现在，就像Hyland目前使用的那样等.， (2000)， Haeruddin (2006);Buruaem等(2013),帕尔马等.，(2014)，和Barhoumi等,(2016)。

本研究分析了BKB河流沉积物中金属的含量、对底栖生物的毒性以及不同金属对底栖生物丰度和生物多样性的影响。虽然在进行污染状况评价时采用了综合方法，包括三个组成部分，即沉积物中金属的浓度和毒性及其对底栖生物多样性和丰度的影响，本研究对BKB河的水生资源(生物和环境)管理具有一定的指导意义。

材料和方法

研究材料使用的泥沙取自BKB河的三个观测站，每个观测站重复三次。站我(110.396985;-6.955531)位于横跨BKB河的北主干桥YosSoedarsoStreet下的河流中。第二站(110.401309;-6.996587)位于格敦巴图I街南侧的河流周围。第三站(110.387141;-7.017227)位于Kali Pancur上Soeharto纪念碑周围桥下的河流中。参考站(110.402476;-7.154663)位于Kali Garangriver上游，几乎从GedongSongo和Prambanan街横跨Kali Garang的桥。(地图见附录1)。沉积物是用涂有特氟龙的抓具收集的，以防止抓具金属材料污染沉积物。 Sediment samples were collected from the surface substrate to a maximum depth of 5 cm. Sediment collected is put into a dark PE plastic bag, in order to protect against photooxidation. Then it was placed in a cooler box and transported to the laboratory. In the laboratory, the sediment is preserved by cooling in a freezer at a temperature of -10 to -15ºC.

采用APHA、AWWA和WPCF(1989)方法分析了沉积物中重金属的含量。重金属类型包括总Cr、Cd、Pb、Cu、Fe、Mn和Zn。用原子吸收分光光度计(APHA, AWWA和WPCF (1989) Part 3000)对观察到的沉积物中的金属含量进行化学分析。

尽快对重金属浓度进行了分析。然而，如果无法进行分析，则将沉积物样本保存在冰箱中，直到分析完成。为了防止沉积物中有机物对金属分析的影响，除金属Pb外，采用硝酸盐酸消解法(APHA、AWWA和WPCF Part 3030e, 1989)。而用于铅的消解则用硝酸。

观察到的Benthos社区结构包括丰富的宏子杂烩（个人/ m^3.)，以及各生境底栖生物多样性，包括Shannon-Wiener多样性指数分析。利用Dance(1977)、Eisenberg(1979)、Abbott(1991)和Durma(1998)等各种鉴定关键书籍，对每个观测站发现的各种底栖动物进行鉴定。

进行毒性试验是为了观察沉积物和孔隙水对水生生物的影响。这些包括生长抑制试验小球藻sp孔隙水沉积物中的藻类(CEA, 1993)和血蛤再掩埋失败的毒性试验(Anadaragranosa基质/沉积物(CEA, 1995)。毒性试验是在持续暗照明的室温条件下进行的，这是根据自然沉积物的情况进行的，自然沉积物总是黑暗的。

污染区和未污染区(参考区)的结果差异采用比较检验，主要是适当的统计检验。为此，首先对得到的数据进行检验，看看数据的方差是否均匀，是否按正态分布分布。如果数据是异质的异常分布，则使用非参数检验分析数据。

比较检验中需要检验的统计假设为:

H₀:参考地点观测到的变量与可疑污染地点观测到的变量无显著差异

H₁:参考地点的观测变量与可疑污染地点有显著差异。

这些测试的置信区间(a)最大为5%。此外，方差分析的结果以表综合成分分析的形式总结。如果对沉积物化学、大型底栖动物群落结构和毒性三个组分的方差分析与参考文献有显著差异，则沉积物化学、毒性试验和生物群落结构柱均为阳性。相反，当它没有明显的不同时，它被认为是一个负号。为了更方便地从所获得的数据中得出结论，需要编制响应分类表。所有列的情况在1行是积极的,它可以得出结论,该地区在观察到的车站被污染,影响了对个人(导致血蛤安葬失败和干扰藻增长)和人口(生物群落的结构变化)。因此，需要这种适当的处理，以改善正在监测的分水岭的状况。同时，破坏也不能继续下去，造成更严重的后果，如特定生物的灭绝。

如果正柱仅为生物群落结构，而其他两列为负柱，则可以得出监测区域生物群落结构的变化可能是由竞争、捕食等自然因素引起的。仅当化学浓度柱为正值时，说明污染区域所含物质的浓度高于再生站，但尚未影响到海洋生物的个体或种群。因此，这一领域必须引起监督/主管部门的注意。表1总结了上述每种情况的结论。

表1:基于综合泥沙分析方法结果的泥沙污染状况判定标准

资料:
污染物浓度
SK =底栖社区结构
T =毒性
+=与参考站显著不同
-=与参考站没有显著差异

污染较严重场地的数据与未污染参考场地的数据之间的比率，即比参考(RTR)值，是一种用于对每个场地的污染水平进行分级的技术。

结果与讨论

结果

BKB河三个沉积物采样站的采样结果显示了金属浓度:镉、铬、铜、铁、锰、铅和锌，如表2所示。

表格2：BKB河沉积物中各种金属的浓度(mg/kg)

表2显示，BKB河中铁和锰的平均浓度最高的位置在i站。镉和锌的浓度没有检测到，因此取仪器精度的一半(Gilliom和Helsel, 1986)。铜浓度在III站最高。虽然铬和铅的最高浓度是在II号站获得的，但铬和铅被认为是来自Simongan工业区的活动(Haeruddin, 2019)。在Simongan工业区，有几个活动有可能产生含Cr和Pb金属的废物，即制药工业、钢管工业、纺纱工业和各种工业(www.media.neliti.com)。铬、铁和锰的浓度在III站最低，铅的浓度在i站最低。除III站最低的铅外，几乎所有类型的金属。这就怀疑站的位置、上部与其周围位置有关系，这可能是没有金属污染源的。

对大型底栖动物群落的结构进行了研究，以了解个体的丰富度、多样性、均匀性以及一种类型与另一种类型优势的存在。现场采样结果见表3。表3显示，大型底栖动物个体丰度最高的是I站。多样性指数最高的是站III。大型底栖动物丰度最低的是站III，平均多样性、均匀度和优势度指数最低的是参考站。

发现的大型底栖动物类型包括9个属，即：Brotiacostula，黑草皮属，黑草皮属，黑草皮属，黑草皮属，黑草皮属，黑草皮属,Turitellacommus．最丰富的类型是Melanoidesacrea和Turitellacommunis而最罕见的类型是Pantherinalmelanoides.和Melanoides服务提供商。

表3:观测站个体丰度平均值和标准差(ind / m3)、多样性指数、均匀度指数和大型底栖动物优势度指数

测定孔隙水沉积物中小球藻种群生长抑制率及血蛤再掩埋失败的毒性试验结果(Anadaragranosa表4显示了从BKB收集的沉积物的暴露情况。

表4：生长抑制的百分比（%）小球藻孔隙水沉积物中血蚶的再埋藏失效

表4为藻类的生长抑制率(%)小球藻孔隙水毒性试验和再灌注失败中的sp（%）血螺(Anadaragranosa林）。最高平均藻类生长抑制率（%）出现在站点II，最低平均藻类生长抑制率出现在参考站点。同样，最高的平均再审判失败（%）发生在第二站，最低的发生在参考站。

沉积物化学成分参考站与站I、II和III之间的对比试验，大型底栖动物群落结构和沉积物毒性试验采用Mann-Whitney非参数检验统计数据进行，因为数据未按正态分布传播，且数据方差不均匀。关于沉积物化学成分、大型底栖动物群落结构和沉积物毒性试验，参考站与站I、II和III之间的对比试验结果如表5所示。

表5:沉积物化学成分、群落结构和毒性试验与Mann Whitney非参数检验统计量的对比试验结果

注：ns=置信水平（α）为5%时，试验结果无显著差异。

虽然总体变量没有显著差异，但综合分析组分各组成元素之间的比较结果表明，在沉积物的化学成分中，站位I、II和III处的铁（Fe）元素与参考站位之间存在显著差异。

在群落结构组成中，I站大型底栖动物丰度与参考站显著不同，多样性指数元素与II站和III站参考站显著不同，均匀度指数元素与II站和III站的参考站显著不同，优势度指数元素与I站、II站和III站的参考站不同。
在毒性测试成分中，抑制藻类生长小球藻sp.与I、II和III站的参考站显著不同。在再试验失败中，血旋塞与II站的参考站显著不同。如果将每个组件的每个元素制成表格，结果如表6所示。

表6：沉积物化学成分、群落结构和毒性各组成元素的对比试验结果。

注：s/ns=置信水平（α）为5%时，试验结果不同/无显著差异。

上面表6中的数据表明，在5%的置信水平（α）下，沉积物的化学成分、群落结构和沉积物毒性没有显示出显著差异，因此可以认为所分析的三种成分没有显著差异，因此，可以得出结论，所研究的BKB河沉积物的质量仍然良好，没有对个人或水生物群落造成不利影响。尽管如此，RTR（表6）表明所有试验组分的比率通常高于1。RTR大于1表明试验组分的值超过参考值。表7显示了各站沉积物化学组分、群落结构和毒性试验的RTR值。

表7沉积物化学成分、群落结构和毒性试验的RTR值

讨论
铁、锰、铅、镉、锌和汞；砷和硒等类金属是可在沉积物中发现的污染物类型（US-EPA，2004）。在这项研究中，在BKB河沉积物中发现了几种不同浓度的金属。

沉积物中镉的检测浓度(0.04 - 0.05 mg Cd/kg沉积物)低于Haq研究结果等.，(2017)铅河沉积物(1.35-2.47 mg Cd/kg沉积物)，芒康，三宝垄，但仍高于Nadia的研究结果等.，(2017)万丹省锡萨丹河(<0.02 mg Cd/ g的沉积物)。测得的镉浓度仍在自然浓度范围内。美国环境保护署指出，镉的自然浓度为32毫克/公斤的沉积物(Zarba, 1989年)。沉积物中检测到的Cd浓度按《加拿大淡水沉积物指南》的浓度(0.6 mg Cd/kg) (Burton, Jr.， 2002)。

沉积物中铅浓度检测到18.78 Pb - 56.2毫克/公斤的沉积物或仍低于自然浓度根据美国环保署的极限132毫克Pb /公斤的沉积物(Zarba, 1989),和仍然低于的上限浓度Pbaccording加拿大淡水沉积物指南(Pb 35毫克/公斤)(伯顿,Jr ., 2002)。测得的Pb浓度高于Haq的研究结果等.，(2017)在铅河沉积物(3.92 - 7.34 mg Pb / kg的沉积物)中，芒康、三宝垄，但仍高于Nadia的研究结果等.，(2017)万丹省西萨丹河(<0.01 - 52.8 mg Pb / kg沉积物)。

沉积物中检测到的铜浓度(29.70 - 34.90 mg Cu/kg的沉积物)高于Haeruddin(2006)在铅河(0.11 - 0.20 mg Cu/kg的沉积物)和瓦卡克河(0.08 - 0.14 mg Cu/kg的沉积物)中的研究结果。在观察到的BSB河沉积物中检测到的铜浓度仍远低于美国环保局规定的沉积物136 mg Cu/kg的自然浓度(Zarba, 1989年)，仍低于加拿大淡水沉积物准则规定的极限浓度(35,7 mg Pb/kg) (Burton, Jr, 2002年)。
沉积物中测得的总铬浓度（6.37-8.34 mg Cr/kg沉积物）高于白龙洞河（1.19-1.55 mg Cr/kg沉积物）和瓦卡河（1.06-1.21 mg Cr/kg沉积物）中的Hairudin（2006）研究结果。沉积物中测得的总铬浓度仍然低于荷兰沉积物中金属的质量标准（IADC/CEDA 1997）26μg/g的质量标准，并且仍然远远低于加拿大淡水沉积物指南规定的极限铬浓度（37.3 mg Cr/kg）（Burton，Jr.，2002）。

沉积物中测得的锌浓度（0.05-0.07 mg Zn/kg沉积物）低于赫鲁丁研究（2006年）在普朗彭河（0.71-1.82 mg Zn/kg沉积物）和瓦卡克河（0.89-1.17 mg Zn/kg沉积物）的结果。BKB河沉积物中测得的锌浓度仍远低于美国环保局760 mg Zn/kg沉积物的自然限值（Zarba，1989），并且仍低于加拿大淡水沉积物指南规定的锌浓度限值（123 mg Zn/kg）（Burton，Jr.，2002）。沉积物中测得的铁浓度（2010.73-2098.10 mg Fe/kg沉积物）远高于库台喇嘛河Wibowo研究（2017）的结果（84.948 mg Fe/kg沉积物），但仍低于Putri研究的结果等.，(2019)在泗水河(16.944,24 - 83.096,96 mg铁/kg沉积物)。铁是BKB河沉积物中最高的金属含量。蒙塔沃等。（2014）在墨西哥的Palizadariver中发现了类似的东西。从上游到BKB河口的高铁浓度表明铁的来源来自岩石侵蚀。

沉积物中锰的测定浓度(1.00 - 238/118 mg Mn/kg的沉积物)远低于Wibowo(2017)在库台喇嘛河的研究结果(25.079 mg Mn/kg的沉积物)，但仍低于Putri的研究结果等.，(2019)在泗水河(16.944,24 - 83.096,96 mg铁/kg沉积物)。河口中唯一只有高处的锰浓度被认为与沉积物的质地有关。河口沉积物具有较小的晶粒尺寸和更高的有机碳。细沉积物具有比粗沉积物更高的有机物，与平静的环境条件有关，因此允许粘土和淤泥沉积，然后将有机物质积聚到水中（木材，1987）。

除Cd和Zn外，各工位的金属浓度均高于参考工位。参考站未检测到镉、锌的浓度。各种因素导致BKB河沉积物中检测到的金属浓度存在差异。tommeador一路等.，(1998)指出，至少有四个因素可以影响沉积物中污染物的分布，即:沉积物的粒径、氧化还原状态、有机碳和生物扰动。Togwell(1979)指出，泥浆(沉积物)中重金属的浓度不仅由风化岩石的过程决定，而且还受有机质的浓度、矿物组成以及泥浆沉积物的大小(颗粒)的影响。有机碳和粘土含量是控制沉积物中金属键的主要因素(de Groot)等1974年,弗莱彻等, 1994;威廉姆斯等, 1994;Khaledian等, 2017)。

沉积物中所含的金属可能来自各种来源，即：岩石侵蚀、铁矿石和其他金属采矿业活动、工业中的金属利用和金属化合物、燃烧化石燃料和填埋场的浸出（Forster和Whitmann，1984；阿姆斯特朗·阿尔特林等, 2015;Ramos-Vasquez等, 2017;张等, 2017;伊斯兰教等., 2018). 在BKB河中检测到的金属来源被认为是来自岩石侵蚀，以及工业中使用金属和金属化合物、燃烧化石燃料和垃圾填埋场的浸出。Chapra（1997）指出，大多数重金属是自然产生的，但除了大多数金属是保守的，这意味着重金属含量的值不受生物降解过程的影响外，还有其他来源，如人类活动，会影响水体中重金属含量的量，光解和放射性衰变。

大型底栖动物群落结构分析表明，大型底栖动物在I站最多(5.053只/ m3)，在III站最少(467只/m)^3.）.大型底栖动物种类最多的是Melanoidesacrea和Turitellacommunis w而最罕见的是黑豹，黑素龙和Melanoides服务提供商。Melanoidesacrea隶属于硫虫科，共有151种(www.conchology.be)。通过2019年7月30日)。这只蜗牛是淡水蜗牛，而Turitellacommunis是一种腹足类动物，常见于泥质砾石基质(Yonge, 1946在里面2019年7月30日。多样性和均匀度在III站最高。该站是三个观测站中最上游的站，而参考站的多样性和均匀度最低。当与金属浓度相关时，III站的金属浓度趋于最低，特别是总铬、铁和锰金属。这里只有最高浓度的铜。Haeruddin(2006)发现沉积物采样点污染指数越高，该地点大型底栖动物多样性水平越低的趋势。底泥污染指数与大型底栖动物多样性指数呈负相关，相关系数为-0.78，实际水平为0.7%。

毒性试验结果表明，对藻类的生长抑制作用最高小球藻在II站发现了暴露于孔隙水的sp，并将失败的血蛤重新埋藏到各站收集的沉积物基质中。在参考站发现的最低血蚶中，抑制藻类生长和重新埋藏本身失败。抑制藻类生长的作用小球藻据称，血球沉积物中的sp和再审判失败本身与沉积物的质量密切相关。血红素的研究等。（2017）表明，血液蛤蜊从沃克克普伦逊口沉积物中暴露，这些蛤蜊被怀疑被污染和从未受到污染的Pulau Panjang，在曝光48小时后试图重新试图失败。差异仅在浸入自身之前在适应时间发生。在浸入源自Wakak-Plumbon河口的沉积物之前，血蛤通常需要更多的适应时间来适应，而不是Pulaupanjang。HaeRuddin的研究结果（2006）表明，沉积物污染沉积物毒性增加。

虽然所有观测站的泥沙质量均有低于参考站的趋势，但综合分析3个分量的结果如下:沉积物化学、大型底栖动物群落结构和毒性试验结果均表明，BSB运河3个监测站与疑似污染监测站在5%的真实水平上均无显著差异。由此可见，BKB运河观测到的三站沉积物质量仍处于良好状态。然而,随着越来越多的类型的活动,增加体积由这些活动所产生的废物,有必要采取预防措施保持沉积物,这样的状况还好,可以支持生物的生存,利用它。

结论和建议

研究结果表明，虽然BKB河流沉积物中金属含量较高，但沉积物质量状况良好。沉积物中金属含量、大型底栖动物群落结构和沉积物毒性与未污染基准站相比差异不显著，尽管沉积物中金属含量、大型底栖动物群落结构和沉积物毒性的RTR值总体超过1。然而，有必要采取预防措施来维持沉积物的状况，使其保持良好状态，以支持利用它的生物的生存。

确认

我们非常感谢迪普罗罗大学渔业和海洋科学学院的院长，他基于研究合同提供了基于研究合同的研究。..真诚地感谢，也向所有协助这项研究的所有朋友和审稿人提供了解决。

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