当前世界环境

介绍

河流是饮用水、生活用水、灌溉、发电等的常年水源。目前，大部分水资源主要受到人口爆炸、城市化、工业化和其他人类活动的污染。随后，工业废物、废水、污水、农业径流产生的农药和其他污染物从点源和非点源污染进入水体，水质恶化，进而导致pH值、浊度、溶解氧（DO）急剧变化，生化需氧量（BOD）水平升高、营养物富集等。水质差的影响导致水体酸化、富营养化、藻华、植物生长迟缓、光合速率降低、植物浮游生物生长抑制、生物放大、鱼类死亡、水传播疾病，人类活动引起的河流集水区土地利用和土地覆盖变化直接影响水文状况、季风期间的径流和流量特征的季节变化。¹

沉积研究表明，在印度研究的239座主要水库中，81座水库因土壤侵蚀和集水区处理不当而丧失了0-10%的蓄水能力，66座水库丧失了10-20%的蓄水能力。²森林是印度河流盆地中的较大集水区。因此，森林和水之间的关系是显着的，并且这些问题被占据了最优先事项。^3.森林通过在落地落到地球上，浸入土壤时，通过降低雨，浸入土壤，防止雨水疏水，减少风暴水径流和控制洪水的控制，森林在生态系统服务中发挥着重要作用。^4、5诸如稀疏的森林管理实践应适度增加水产量几年，由于森林火灾，可用性随着水质较小的情况而降低。不正当的森林管理实践，如稀疏，树收获，死亡和堕落树木，土地相关活动，包括造林实践，导致集水区的水文变化，从而直接影响水的质量。⁶因此，森林管理对水的可用性和泥沙的重要作用。在印度森林集水区植被和法律话语的操控具有森林水文的严重影响。^7，81980-2006年期间在Bhadra河流域进行的铁矿开采活动严重影响了水质。此外，为灌溉项目拆除通加河流域的树木覆盖以及扩大国道广泛地减少了研究区域的森林覆盖。⁹因此，有必要了解森林对河流水质的影响。研究的目的是了解通加河和巴德拉水库水质的季节变化。

研究区

河流源于西仓并向以东或向西方向流动，分别在孟加拉或阿拉伯海湾聚会。Tunga和Bhadra Rivers源于西止山脉的甘蓝洛藏山丘，并在Shimoga区的Kudli附近加入，随后作为Tungabhadra和水库在非森林区域附近的河流中建造了水库。^10.通加哈德拉河绵延约531公里，穿过德干高原，在安得拉邦Mahaboobnagar附近的Gondimalla与克里希纳河汇合，通向孟加拉湾。^11.该研究领域主要涵盖半常绿和混合落叶林和较少的农业景观以及河流和Bhadra水库的上游。该研究区也是Banadra Tiger储备和野生动物保护区的一部分，具有主要的树种等Xylia Xylocarpa，Tectona Grandis和Randia Dumetorum，Terminalia Paniculata，T.Tomentosa，Pterocarpus Marsupium，Dalbergia Latifolia，等。^12.

Bhadra水库的总库容为2024.16立方米（71.50 TMC），Tungabhadra大坝的总库容为3736.92立方米（132 TMC）。2019年，研究区域在季风期间降雨量最大，并向下游释放了洪水。尽管为水土保持进行了许多流域干预，但泥沙淤积是研究区域的一个常见问题。因此，在过去几年中，观察到位于森林集水区的Bhadra水库的总蓄水量呈下降趋势，即2025.87 M.Cum（1964）<1964.95 M.Cum（2006）<1930.12（2011），47年中的平均淤积率为2.037 M.Cum/年。而被非森林集水区包围的Tungabhadra水库，即3751.17（1953年）<3275.68（1981年）<2855.89（2008年），55年内的平均淤积率为16.278 M.Cum/年。²抽样站和位置的细节如图1所示。

图1:显示取样站位置的研究区域图 点击此处查看数字

方法

2018年1月至2019年12月，每月在Mandagadde和Bhadra水库附近的Tunga河(TR)随机采集地表水样本。样品收集于容量为2升的聚乙烯瓶中，彻底冲洗5分钟。样品在冷冻条件为4的条件下被运送到实验室⁰C的温度。收集的水样用印度标准局（BIS）和美国公共卫生协会（APHA）的方法进行分析。pH值，总溶解固体（TDS）和电导率（EC）通过使用优特仪器在现场进行分析。溶解的氧是通过使用DO固定试剂固定在该网站。使用标准方法其余的参数进行了分析^13、14viz。，作为caco的总硬度_3.使用乙二胺四乙酸（EDTA）方法分析钙和镁。分析了氯化物的现有量法。使用酚类方法分散体分散和通过滴定法分析游离氨和游离碳 - 二氧化碳。在27岁时测量了3天^oC.采用开放式回流法分析化学需氧量(COD)。硝酸根用紫外分光光度法测定，硫酸根用浊度法测定。氟的分析采用SPADNs法，铁和铜的分析采用电感耦合等离子体光学发射光谱法(ICP-OES)， Thermo Fisher scientific ICAP 7400 DUO仪器。采用Mega stat 7.25 Microsoft excel软件对水质数据进行Pearson相关矩阵处理。在印度没有地表水质量标准的情况下，将结果与美国环境保护局(USEPA)地表水质量标准进行了比较。^15.使用离子平衡，使用可重复性测试进行验证结果，以确保正确性。

结果与讨论

理化参数- pH、EC、TDS和总硬度(TH)

pH是生物系统中消耗性以及水生生命的重要参数。Tunga River和Bhadra储层的pH值显示，平均pH的浓度在7.30和8.02之间（图2）。在季风季季节季节季节中观察到的pH浓度的趋势增加，并且由于增加河流而导致趋势下降的趋势下降。表面水中的最佳pH值为5.5至8.5。pH的酸性和基本性质小于5.0，超过9.0的原因会降低生产率，并影响水生植物和动物群的存活。^16.EC是地表水中可溶盐的指示剂。0 ~ 800µS/cm的电导率有利于灌溉和饮用水需求，如果大于1000µS/cm，则表明土地退化和径流严重。^17.它可能不适用于敏感作物。在不同的季节中，意味着EC值略有不同，在季风和季风季节中观察到EC的趋势增加（图3）。EC值从72.6和132.5μs/ cm（季隆），44.8至143μs/ cm（季风）和72.4至133μs/ cm（季风后）不同。发现的TDS值在46至74mg / L（季葡聚糖前），32至106mg / L（季风）和53至96mg / L（后季风）的范围远低于2000年规定的标准mg / l。在两个不同的抽样场所中，季节之间没有显着的平均变化。在所有季节中观察到柔软（<61mg / L）（平均19mg / L至31 mg / L）。

图2:pH值 点击此处查看数字

图3:电导率 点击此处查看数字

有机物（DO，BOD和COD）

尽管主要的确实源是从大气层扩散到水体中，但富含浮游植物，水生植物，底栖生物和鱼类呼吸的氧气起着重要作用。^18.DO的平均值在4.6 - 5.9 mg/L(季风前)、4.9 - 5.9 mg/L(季风后)和4.7 - 5.9 mg/L(季风后)之间，没有明显的季节变化(图4)。因此，研究区土壤侵蚀率和浊度没有显著性。浓度在5毫克/升以下是令人担忧的，因为有机物的腐烂。一般情况下，天然水体的BOD可<5.0 mg/L，若BOD高于10 mg/L即为污染，天然水体COD <40 mg/L，进水COD可达200 mg/L^17.. 在季风季节前后，Tunga河的BOD值较高（图5）。BOD的变化范围为2.2至9 mg/L（季风前）、1.2至4 mg/L（季风后）和1.2至8 mg/L（季风后），COD的变化范围为8至48 mg/L（季风前）、8至36 mg/L（季风后）和6.4至48 mg/L（季风后），之前对同一条河流的研究也发现了类似的结果。^10.在季风（2019年）期间观察到最高的河流洪水，洪水水质没有显着变化。

图4：DO 点击此处查看数字

图5:生化需氧量 点击此处查看数字

营养物-硝酸盐(NO_3.- ）和自由氨（NH_3.）

没有_3.-浓度变化范围在1 mg/L至5.0 mg/L之间，过量浓度(>50 mg/L)是除天然林淋溶外的肥料污染的标志。没有_3.- 除了在2018年季风（10.94 mg / L）和2019年季后赛的Tunga River期间除了Tunga河中的抽样位置之外的值。在可接受的水平<0.2mg / L中发现了游离氨。

主要阳离子-镁(Mg²⁺(Ca),钙²⁺）和硫酸盐（所以₄^2-）

毫克²⁺在表面的水浓度的发生是由于岩石风化，被认为是一个重要的进气为所有活的生物体。浓度与类型岩石而变化，它是在1mg / L至100mg / L的范围内找到。在蚤目河，平均浓度在Bhadra水库中的0.85毫克/升的范围内变化，以5.1 mg / L的在雨季（2019）和而，浓度为0.6mg / L（后季风，2018）之间变化，以3.88毫克/升（预季风，2018）。同样，钙²⁺浓度<15 mg/L。所有的样本记录在范围内，这对水生动物包括低等脊椎动物很重要。SO的浓度₄^2-在2毫克/升之间的表面水的范围至80mg / L取决于地质构造的土地使用和类型。按照标准，它是允许高达200毫克/升。SO的平均浓度₄^2-在1.72毫克/ L至19.47毫克/升蚤目河流和0.86毫克/升〜9.0毫克/升Bhadra水库的范围内变化。

主要阴离子-氯(Cl^-）和氟化物（f^-）

Cl^-地表水的浓度在2mg /L到10mg /L之间变化。Tunga河的平均浓度在7.23 mg/L(季风前，2018年)至17.12 mg/L(季风前，2019年)之间，而Bhadra水库的平均浓度在6.74 mg/L(季风前，2018年)至18.36 mg/L(季风后，2018年)之间。F^-浓度在0.1 mg/L左右。F^-在季风前季节，Bhadra水库的值从0.08 mg/L到1.12mg/L不等。

金属 - 铁（Fe）和铜（Cu）

硫酸盐和铁在森林集水区有很强的关系，硫酸盐沉积的减少增加了地表水中的铁浓度。^19,20地表水中的可接受的Fe浓度为<0.2mg / L.铁值在汤河中的平均铁值浓度在0.24mg / L和0.82mg / L之间变化，在可接受的水平内的BHADRA储层中的0.05mg / L至0.12 mg / L。研究人员在Bhadra河流域2008 - 2010年之前的早期研究报告了在15.7 mg / L至26.6毫克/升之间的铁值，这是由于广泛的铁矿石采矿活动而令人震惊。因此，过去的采矿活动与研究区内的水质无关。^21.类似地，铜的平均浓度在Tunga River中的0.017mg / L和0.061mg / L之间变化，在Bhadra储层中0.004mg / L和0.06mg / L.地表水中可接受的铜范围在0.05mg / L至1.0mg / L之间。

相关分析

基于Pearson相关矩阵，pH与EC，TDS，TH，DO，BOD和其他参数正相关（表1）。EC和TDS具有强大的正相关（R = 0.92）表明两者都是共生。主要阴离子和阳离子与EC和TDS正相关，表明其作为主要可溶于水的贡献。总硬度值显示与CA正相关²⁺和Mg (r>0.5)，而重金属浓度<0.5，表明它们在水样中的贡献不显著(表1)。两次尾检验表明，在0.05显著性水平下的±0.576临界值表明，所得结果具有统计学意义。此外，斯皮尔曼相关系数(Spearman correlation coefficient, Rs)为0.99，表明Tunga河与Bhadra河之间存在较强的正相关关系，呈正态分布。

表1：Pearson相关矩阵

结论

在印度缺乏具体标准的情况下，Tunga和Bhadra水库的水质符合水生生物生存的可接受标准。森林在自然净化水方面起着至关重要的作用。^22.过去在Bhadra河流域进行的铁矿开采活动与现在的河流水质没有关系。同样，在2019年季风季节洪水高峰期间，水质没有观察到显著变化。岩石的风化作用，流域的地质构造也有助于保持水质。溶解氧的浓度表明，这些水没有受到土壤侵蚀，而且由于森林覆盖。然而，在大多数地区，DO <5 mg/L，表明河流中有机物的腐烂率显著。森林流域的森林砍伐对流域水文参数和建设活动造成了不利影响，而化肥施用量的增加对河流水质产生了影响。通加流域为修建灌溉渠而砍伐树木是灾难性的。同样，在集水区的道路拓宽活动也会导致水质的变化。因此，在宣布西高ats生态敏感区(ESA)禁止改变土地使用和采矿活动、全面禁止红色类工业的同时，《生态敏感区通知草案》的规定管制建筑活动和在西高止逐步停止使用化肥和化学品特别考虑到保持河流水质。^23.流域森林覆盖面积的增加降低了水污染的风险。^24.通过河流集水区施工活动使用肥料和森林砍伐的广泛研究将进一步帮助保护水生生物生命和维护河岸生态系统，以实现可持续生态功能。

承认

作者感谢Visweshwarayya Jala Nigam Ltd，Govt的支持。卡纳塔克邦，Shri。Shivanand M. Dambal，环境卫生和安全集团董事长兼公司，班加罗尔和Prabha S.J女士在研究中进行指导。

资金

提交人没有对本文的研究，作者和/或出版本文的财务支持。

的利益冲突

作者之间没有任何利益冲突。

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