ارزیابی کیفی آب رودخانه قلعه رودخان با استفاده از تراکم ماکروبنتوزها و شاخص زیستی هیلسنهوف

نوع مقاله : بوم شناسی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعه سرا، ایران

2 گروه علوم دریایی، پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

10.22034/aej.2020.120159

چکیده

شاخص ­های زیستی یکی از روش ­های ارزیابی کیفیت آب است. پاسخ ماکروبنتوزها به آلودگی آلی برای طبقه ­بندی کیفی آب، قابل اطمینان ­تر و حساسیت این موجودات به آلودگی­ های زیست ­محیطی متفاوت است. هدف از این مطالعه ارزیابی سلامت و میزان آلودگی آلی رودخانه قلعه رودخان با استفاده از تراکم ماکروبنتوزها، شاخص زیستی هیلسنهوف و تنوع شانون-وینر بود. نمونه ­برداری از اردیبهشت تا آذر ماه 1396 انجام گرفت. تعداد 5 ایستگاه انتخاب و با استفاده از نمونه ­بردار سوربر با چشمه 300 میکرون و مساحت 900 سانتی ­متر مربع در 3 تکرار نمونه ­برداری از ماکروبنتوزها صورت گرفت. نمونه ­ها در اتانول 96% فیکس و به آزمایشگاه انتقال داده شدند. تعداد 5134 نمونه از موجودات کفزی شناسایی شد که شامل 35 جنس از 30 خانواده، 10راسته، 4 رده و 3 شاخه بودند. بیش ­ترین فراوانی کفزیان مربوط به لارو حشرات آبزی بود و ترتیب فراوانی آن ­ها DipteraTrichoptera, Ephemeroptera و Plecoptera بودند. بیش ­ترین و کم ­ترین مقدار شاخص شانون (2/28 و 0/42) به ­ترتیب در ایستگاه 4 در اردیبهشت ماه و ایستگاه 3 در شهریور ماه بود. براساس شاخص زیستی هیلسنهوف (HFBI)، کیفیت آب در ایستگاه ­های 1 (بالادست)، ایستگاه 3 (قبل از استخر پرورش ماهی)، ایستگاه 4 (بلافاصله بعد از استخر پرورش ماهی قزل­ آلا) و ایستگاه 5 (در پایین ­دست) در وضعیت کیفی «خوب» و ایستگاه 2 (در مجاورت مرکز توریستی) در وضعیت «مناسب» بود. بررسی ماهانه از این شاخص، کم ترین و بیش ­ترین میزان به ­ترتیب در اردبیهشت «عالی» و آبان «مناسب» ارزیابی شد.

کلیدواژه‌ها


اسماعیلی ­ساری، ع.، 1381. آلاینده­ ها، بهداشت استاندارد در محیط زیست. انتشارات نقش مهر. 399 صفحه.
سلیمی ­بنی، ل.؛ کبودوندپور، ش.؛ کمانگیر، ب. و نیک ­منش، س.، 1390. طبقه­ بندی کیفی رودخانه گاوه رود به­ روش Hilsenhoff با استفاده از ساختار جوامع ماکروبنتوزی. پنجمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست، تهران.
شاپوری، م.؛ ذوالریاستین، ن. و آذرباد، ه.، 1389. ارزیابی سریع کیفیت آب رودخانه گرگانرود بر پایه شاخص ­های زیستی. فصلنامه علوم و فنون منابع طبیعی. سال 5، شماره 3، صفحات 115 تا 129.
طباطبایی، ط.؛ امیری، ف.؛ پذیرا، ا. و ممبینی، ش.، 1392. مطالعه ساختار و تنوع اجتماعات ماکروبنتیک رودخانه حله. مجله بیولوژی دریا. سال 2، شماره 1، صفحات 37 تا 46.
عباسپور، ر.؛ حسن­ زاده، ح.؛ علیزاده­ ثابت، ح.ر.؛ هدایتی فرد، م. و مسگران ­کریمی، ج.، 1392. بررسی کیفی آب رودخانه چشمه کیله با استفاده از جامع درشت بی ­مهرگان کفزی و فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی آب. نشریه توسعه آبزی ­پروری. سال 7، شماره 4، صفحات 43 تا 56.
فرهنگی، م. و تیموری­ یانسری، م.، 1391. شناسایی بزرگ بی ­مهرگان (بنتوز) رودخانه محمدآباد (استان گلستان). محیط زیست جانوری. سال 4، شماره 2، صفحات 51 تا 56.
قانع ­ساسان­ سرایی، ا.، 1383. شناسایی ساختار جمعیت ماکروبنتوزهای رودخانه چافرود در استان گیلان با توجه به برخی عوامل کیفی آب (در محدوده روستای اورمال ملال). پایان ­نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس. 98 صفحه.
کرمی، م.؛ میردار، ج. و نیکویان، م.، 1383. بررسی فراوانی میوبنتوزها و ارتباط آن­ ها با وضعیت رسوبات بستر در خورهای شمالی استان بوشهر. مجله علمی شیلات ایران. دوره 13، شماره 2، صفحات 151 تا 162.
میررسولی، ا.؛ قربانی، ر. و عباسی، ف.، 1390. ارزیابی زیستی رودخانه زرین­ گل (استان گلستان) با استفاده از ساختار جمعیت ماکروبنتوزها. نشریه شیلات، مجله منابع طبیعی ایران. دوره 64، شماره 4، صفحات 357 تا 369.
میرزاجانی، ع.؛ قانع ­ساسان­ سرایی، ا. و خداپرست­ شریفی، ح.، 1387. ارزیابی کیفی رودخانه ­های منتهی به تالاب انزلی براساس جوامع کفزیان. مجله محیط شناسی. دوره 34،  شماره 45، صفحات 31 تا 38.
نوان­ مقصودی، م.، 1391. بررسی کفزیان رودخانه قزل اوزن استان زنجان. مجله علمی شیلات ایران. دوره 21، شماره 4، صفحات 125 تا 138.
Abbaspour, R.; Hedayatifard, M.; Alizadeh Sabet, H.R.; Hassanzadeh, H. and Mesgaran Karimi, J., 2013. Bioassessment of macrobenthic fauna of the Cheshmeh Kileh River, Northern Iran. Am.-Eurasian J. Agriculture and Environmental Science. Vol. 13, No. 6, pp: 747-753.
Al-Shami S.A.; CheSalmah MdRawi, A.; Abdul Hamid, S.; Aziza, S. and Mohd nor, S., 2011. Influence of agricultural, industrial, andanthropogenic stresses on the distribution and diversity of macroinvertebrates inJuru RiverBasin, Penang, Malaysia a, b Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 74, pp: 1195-1202.
Balderas, E.C.S.; Grac, C.; Equille, L.B. and Hernandez, M.A.A., 2016. Potential application of macroinvertebrates indices in bioassessment of Mexican streams. Ecol. Indic. Vol. 61, pp: 558-567.
Boehme, E.A.; Zipper, C.E.; Schoenholtz, S.H.; Soucek, D.J. and Timpano, A.J., 2016. Temporal dynamics of benthic macroinvertebrate communities and their response to elevated specific conductance in Appalachian coalfield headwater streams. Ecological Indicators. Vol. 64, pp: 171-180.
Bronmark, Ch. and Hansson, L.A., 2005. The Biology of Lakes and ponds. Oxford university press. 338 p.
Camargo, J.A.; Alonso, A. and Puente, M.D.L., 2004. Multimetric assessment of nutrient enrichment in impounded rivers based on benthic macroinvertebrates. Environ. Monit. Assess. Vol. 96, pp: 233-249.
Cao, Y.; Wang, B.; Zhang, J.; Wang, L.; Pand, Y.; Wang, Q.; Jianf, D. and Dengf, G., 2016. Lake Macroinvertebrate assemblages and relationship with natural environment and tourism stress in Jiuzhaigou Natural Reserve. China. Ecological Indicators. Vol. 62, pp: 182-190.
Clews, E. and Ormerod, S.J., 2009. Improving bio diagnostic monitoring using simple combinations of standard biotic indices. River Res. Appl. Vol. 25, pp: 348-361.
Dos Santos, D.A.; Molineri, C.; Reynaga, M.C. and Basualdo, C., 2011. Which index is the best to assess stream health? Ecological Indicator. Vol. 11, No. 2, pp: 582-589.
Dudgeon, D., 2008. Tropical Streams Ecology. Elsevier, USA. 343 p.
Elliot, J.M., 1971. Some Methods for the Statistical Analysis of Samples of Benthic Invertebrates. Scientific Publication, Freshwater Biology Association, UK.
Gowen, R.J., 1991. Aquaculture and the environment. In: Aquaculture and the environment, De Pauw, N. and Joyce, J., (eds). Eur. Acuacult. Soc. Spec. Publ. Vol. 16, pp: 23-48.
Hilsenhoff, W. L., 1977. Use of arthropods to evaluate water quality of streams. Technical Bulletin No. 100, Department of Natural Resources, Madison, Wisconsin.
Hilsenhoff, W.L., 1988. Rapid field assessment of organic pollution with a family level biotic index. J. N. Am. Benthol. Soc. Vol. 7, pp: 65-68.
Jay, P.; Maharaj, B. and Pandit, K., 2010. A macro-invertebrate based new biotic index to monitor river water quality. Current Science. Vol. 99, No. 2, 25 p.
Loch, D.D.; West, J.L. and Perlmutter, D.G., 1999. The effect of trout farm effluent on the taxa richness of benthic macroinvertebrates. Aquaculture. Vol. 147, pp: 37-55.
Lydy, M.J.; Crawford, C.G. and Frey, J.W., 2000. A comparison of selected diversity, similary and biotic indices for detecting changes in benthic-invertebrate community structure and stream quality. Arch. Environ. Contom. Taxical. Vol. 39, pp: 469-479. Macroinvertebrates, Trac Trends in Analytical Chemistry. Vol. 36, pp: 92-102.
Mangadze, T.; Bere, T. and Mwedzi, T., 2016. Choice of biota in stream assessment and monitoring programs in tropical streams: a comparison of diatoms, macro invertebrates and fish. Ecol. Indic. Vol. 63, pp: 128-143.
Ming, C.; Chiu, T.; Yu, C. andMei, H.K., 2018. Seasonal patterns of stream macroinvertebrate communities inresponse to anthropogenic stressors in monsoonal Taiwan Journal of Asia-Pacific Entomology. Vol. 21, No. 1, pp: 423-429.
Morse, J.C.; Bae, Y.J.; Munkhjargal, G.; Sangpra Dub, N.; Tanida, K.; Vshivkova, T.S.; Wang, B.; Yang, L. and Yule, C.M., 2007. Freshwater biomonitoring with macro invertebrates inEastAsia. Front. Ecol. Environ.Vol. 5, pp: 33-42.
Murphy, J.F.; Winterbottom, J.H.; Orton, S.; Simpson, G.L.; Shilland, E.M. and Hildrew, A.G., 2014. Evidence of recovery from acidification in the macroinvertebrate assemblages of UK fresh waters: A 20-year time series. Ecological Indicators. Vol. 37, pp: 330-340.
Padisak, J.; Borics, G.; Grigorszky, I. and Soroczki Pinter, E., 2006. Use of phytoplankton assemblages for monitoring ecological status of lakes within the Water Framework Directive: the assemblage index. Hydrobiologia. Vol. 553, pp: 1-14.
Pan, B.Z.; Wang, Z.Y.; Li, Z.W.; Lu, Y.J.; Yang, W.J. and Li, Y.P., 2015. Macroinvertebrate assemblages in relation to environments in the West River, with implications for management of rivers affected by channel regulation projects. Quat. Int. Vol. 384, pp: 180-185.
Patric, K.R. and Reimer, C.W., 1975. The diatoms of the United States. Exclusive of Alaska and Hawaii. 688 p.
Pennak, R.W., 1953. Freshwater invertebrates of United States. The Ronald Press Company. 769 p.
Pillay, T.V.R., 2004. Aquaculture and the environment. Former Programmed. Fishing News Books, Blackwell Publishing, Ltd.
Pillay, T.V.R., 2007. Aquaculture and the environment. Former Programmed. Fishing News Books. Blackwell publishing. Ltd. 196 p.
Prouty, N.G.; Campbell, P.L.; Mienis, F.; Duineveld, G.; Demopoulos, A.W.J. Ross, S.W. and Brooke, S., 2016. Impact of Deepwater Horizon spill on food supply to deep sea benthos communities. Estuarine Coastal and Shelf Science. Vol. 169, pp: 248-264.
Quigley, M., 1986. Invertebrates of streams and rivers. Head of Studies in Environmental Biology. Nene College. Northampton, Edward Arnold. 83 p.
Romachandra, T.V.; Ahalya, N. and Murthy, C.R., 2005. Aquatic ecosystems conservation, restoration and management. Capital Publishing Company. New Delhi. pp: 27-50.
Sandin, L., 2003. Benthic macroinvertebrates in Swedish Stream: Community Structure. Taxon Richness and Series, Ecological Indicators (Threats to upland waters). Vol. 37, pp: 330-340.
Serra, Sóni R.Q.; Cobo, F.; Graça, MAC.; Doléded, S. and Feio, M.J., 2016. Synthesising the trait information of European Chironomidae (Insecta: Diptera): Towards a new database. Ecological Indicators. Vol. 61, pp: 282-292.
Shannon, C.E. and Wiener, W., 1949. The Mathematical Theory of Communication Urban.University of Illinois Press, Urbana, USA. 132 p.
Sharifinia, M.; Mahmoudifard, A.; Namin, J.I.;  Ramezanpour, Z. and Yap, C.K., 2016. Pollution evaluation in the Shahrood River: do physico-chemical and macroinvertebrate based indices indicated same responses to anthropogenic activities Chemosphere. Vol. 159, pp: 584-594.
Stefanidis, K.; Panagopoulos, Y. and Mimikou, M., 2016. Impact assessment of agricultural driven stressors on their importance for understanding of ecological functioning of watercourses. Hydrobiologia. Vol. 564, pp: 171-181.
Veroli, A.D.; Selvaggi, R.; Pellegrino, R.M. and Goretti, E., 2010. Sediment toxicity and deformities of chironomid larvae in Lake Piediluco. Chemosphere. Vol. 79, pp: 33-39.
Welch, E.B., 1992. Ecological effect and waste water. 2nd ed. Capman & Hall. 425 p.
Zeybek, M.; Kalyoncu, H.; Karakas, B. and Özgul, S., 2014. The use of BMWP and ASPT indices for evaluation of water quality according to macroinvertebrates in Değirmendere Stream (Isparta, Turkey). Turkish Journal of Zoology. Vol. 38, pp: 603-613.