当前世界环境

介绍

没有一个水体是纯净的，这句话怎么强调都不为过。自然水体的水，无论通过直接的物理评估，看起来多么干净，人们仍然认为它受到了污染物的影响。^{1 - 2}水对所有生物的存在和生存至关重要。^3.然而，这种宝贵的资源正日益受到污染的影响。^{3 - 4}污染可能是自然固有的，也可能是人类活动造成的。¹在大多数欠发达和发展中国家，河流、溪流、湖泊和水库等天然水体为民众提供生活用水。¹

Nche溪流是为Umunchi及其周边地区的民众提供水的天然水体之一。Umunchi是尼日利亚伊莫州地方政府Isiala Mbano的一个社区。有记录表明，地下水位很低，在社区内不容易到达。因此，富有的个人、慈善家和政府在社区内挖井的努力被证明是失败的。由于与当地居民的距离较近，并且都认为天然水没有受到污染，因此当地居民，特别是社区内Ihuorie和Umuarusim Owerre村的居民，都依赖这一水体提供生活用水。

由于人们已经注意到，人类饮用的水的质量是确保身体健康的因素之一，^{5 - 6}有必要确定南溪的水质，然后根据情况通知社区居民和有关当局。

本研究对黄河流域两个季节水质的季节变化进行了监测，以期了解水体的理化特征和微生物负荷。

材料与方法

研究区域

伊塞拉姆巴诺的平均海拔为149米，相当于约489英尺。当地政府区域位于北纬5.667Ëš(5°40′3.6′)和东纬7.2034Ëš(7°12′22.2′)。在Umunchi发现的Nche溪位于上述纬度和经度范围内。

从南溪采集水样

本研究使用的水样采集于2014年4月至2015年3月期间的Nche溪流。采样总是在人类活动频繁的晚上进行，以及在采样持续的每个月的最后一个星期六进行。采样是逆着水流进行的。从河流(包括当地人口访问河流的所有点)中收集12个复合样本，并将其合并为一个样本。

用Nwanebu描述的方法进行了水样的物理化学分析。⁷用于物理化学分析的水样收集在塑料罐中(容量为4升)。水样溶解氧(DO)和生化需氧量(BOD)用容量为250 ml的琥珀色透明瓶采集。Nwanebu和nwaabueze描述的方法，⁸用于微生物学研究，并在低温条件下送到实验室进行分析。

理化分析

测定pH值和浊度原位分别配有数字pH计和浊度计。该方法由Ukaga和Onyeka描述⁹测定颜色。Amadi描述的方法等。,¹⁰测定总固形物(TS)、总溶解固形物(TDS)和总悬浮固形物(TSS)。改进的wrinkle方法，¹¹采用溶解氧法估算不同天(第0天和第5天)样品的生化需氧量(BOD)。采用APHA方法测定硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、氯化物和总碱度(TH)。¹¹杜鲁所描述的方法¹²用于计算所研究水体的各项理化特征及重金属污染指数。

重金属分析

采用APHA法对研究水样中的重金属进行了测定。¹¹测定的重金属有铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、镉(Cd)、锰(Mn)、汞(Hg)、铬(Cr)和砷(As)。

微生物研究

菌落形态学、细胞形态学和生物化学试验用于微生物研究。Cruickshank的方法等。,¹³革兰氏染色及淀粉水解试验。Cheesbrough描述的方法¹⁴采用运动试验、柠檬酸利用试验、氧化酶试验、吲哚试验、内孢子试验、脲酶试验和凝固酶试验。Onyeagba描述的方法¹⁵采用糖发酵试验和三糖铁琼脂试验。普雷斯科特采用的方法等。,¹⁶采用Voges Proskauer试验、过氧化氢酶试验和甲基红试验。

结果与讨论

理化特征的月变化(表1)表明，Nche河流的pH值在雨季为6.41 ~ 6.87，旱季为5.50 ~ 6.10。雨季和旱季的平均pH值分别为6.59和5.72。雨季pH污染指数为1.01，旱季为0.88。水体的低pH值可能是由于死亡的水生生物形式的蛋白质衰变释放的氨。所研究的河流雨季的平均pH值在世卫组织范围内¹⁷而旱季则低于世卫组织限值。根据Akubugwo和Duru的说法，酸性水的消耗¹⁸可能导致胃溃疡。总溶解固形物(TS)、总溶解固形物(TDS)、总悬浮固形物(TSS)三者在水样中的关系是值得注意的。雨季总固形物含量为90.05 ~ 268.51 mg/L。雨季总溶解固形物(TS)和总悬浮固形物(TDS)分别为28.00 ~ 120.00 mg/l和62.05 ~ 178.04 mg/l。枯水期TS、TDS和TSS的观测值范围分别为160.0 ~ 148.00 mg/L、47.90 ~ 92.01 mg/L和54.04 ~ 82.50 mg/L。雨季TS、TDS和TSS的平均值分别为208.32 mg/L、91.81 mg/L和116.50 mg/L，旱季TS、TDS和TSS的平均值分别为139.88 mg/L、72.47 mg/L和67.40 mg/L。两个季节的TS和TDS观测值均低于各自的WHO标准(500 mg/L和250 mg/L)，而本研究观测到的TSS平均值均高于其WHO标准(50 mg/L)。丰水期TS(0.42)、TDS(0.37)和TSS(2.33)的污染指数高于枯水期TS(0.28)、TDS(0.29)和TSS(1.35)。饮用高固体含量的水会导致胃肠道刺激。¹⁹Nche流的电导率范围为16.68 ~ 68.40µScm¹平均电导率值为51.71µScm¹雨季污染指数为1.03，同期为26.82 ~ 52.79µScm¹平均值为40.59µScm¹旱季污染指数为0.81。APHA记录了电导率与TDS之间的关系^20.和雷等。,²¹在本研究中观察到。

表1 2014年4月- 2015年3月Nche流理化特征的月变化。

雨季

旱季

参数

4月。

五月

小君。

7月。

8月。

9月

10月。

11月。

12月。

1月。

2月。

3月。

pH值

6.41±0.21

6.79±0.11

6.84±0.18

6.87±0.09

6.31±0.15

6.40±0.81

6.53±0.33

6.10±0.10

5.9±0.06

5.60±0.23

5.51±0.45

5.5±0.19

TS(毫克/升)

90.05±1.48

223.49±1.00

268.51±2.10

270.00±2.23

178.04±2.02

200.01±0.80

228.11±1.00

160.04±1.12

148.00±0.12

130.44±2.02

130.44±10.00

130.48±2.02

TDS(毫克/升)

28.00±1.20

120.00±2.69

90.47±4.60

103.84±1.40

70.39±0.72

120.00±2.48

110.00±0.10

90.00±2.00

92.01±1.48

76.40±1.07

56.03±2.60

47.90±0.41

TSS(毫克/升)

62.05 ±1.23

103.49±1.80

178.04±2.00

166.16±1.90

107.65±1.08

80.01±0.56

118.09±1.32

70.04±1.80

55.99±0.80

54.04±1.57

74.41±0.89

82.50±1.12

电导率(µScm1）

16.68±2.00

68.40±2.01

49.76±3.23

58.71±4.03

40.82±1.20

66.00±5.04

61.60±0.23

49.60±0.11

52.79±1.94

41.80±3.05

31.94±0.12

26.82±1.21

浊度(南大)

3.07±0.13

5.10±0.42

4.48±0.70

7.05±1.01

3.90±0.20

5.40±0.17

5.00±0.62

4.40±0.20

3.20±0.11

3.00±0。48

3.40±0.10

3.08±0.69

BOD(毫克/升)

3.01±0.18

3.30±0.26

3.00±0.38

2.80±0.67

2.80±0.29

3.80±0.11

3.00±0.02

3.00±0.19

4.00±0.82

3.80±0.12

3.00±0.52

3.00±0.19

硝酸(毫克/升)

0.70±0.12

0.80±0.19

0.84±0.03

0.72±0.10

0.65±0.13

0.79±0.42

0.75±0.06

0.60±0.10

0.57±0.00

0.54±0.11

0.54±0.09

0.54±0.16

磷酸(毫克/升)

0.22±0.10

0.26±0.01

0.23±0.07

0.23±0.50

0.18±0.03

0.20±0.00

0.23±0.32

0.20±0.12

0.19±0.02

0.17±0.09

0.19±0.04

0.20±0.08

硫酸(毫克/升)

49.00±1.80

53.90±2.63

57.30±3.00

54.91±1.23

50.41±1.70

50.62±2.02

50.89±2.43

49.34±1.20

49.60±3.11

49.36±1.02

49.30±2.52

49.61±4.75

氯化(毫克/升)

6.00±0.42

7.04±0.10

8.11±0.70

8.01±0.02

7.99±0.41

8.05±0.12

8.00±0.42

8.17±0.90

8.34±0.66

8.00±0.52

8.21±0.61

8.40±1.02

TH(毫克/升)

7.00±0.34

7.80±0.36

6.10±0.94

5.35±0.19

9.30±0.10

5.90±1.00

6.03±0.78

6.18±0.12

7.09±0.00

7.90±1.42

9.12±0.70

9.00±1.02

值是三次测定的平均值和标准偏差。

图例:四月=四月;小君= 6;7月= 7月;8月= 8月;9月= 9月;10月= 10月;11月= 11月;12月= 12月;1月= 1月,2月= 2;3月= 3; BOD=Biological Oxygen Demand; TS=Total Solid; TDS=Total Dissolved Solid; TSS=Total Suspended Solid; TH=Total Hardness.

表2:2014年4月- 2015年3月Nche河流重金属月变化

雨季

旱季

参数(毫克/升)

4月。

五月

小君。

7月。

8月。

9月。

10月。

11月。

12月。

1月。

2月。

3月。

菲

0.65±0.06

0.60±0.01

0.60±0.11

0.59±0.08

0.63±0.04

0.60±0.01

0.61±0.15

0.61±0.18

0.69±0.10

0.71±0.16

0.68±0.12

0.68±0.10

Pb

0.01±0.00

0.009±0.00

0.009±0.001

0.008±0.001

0.010±0.003

0.010±0.004

0.010±0.005

0.010±0.002

0.012±0.00

0.012±0.00

0.012±0.001

0.013±0.00

锌

0.12±0.01

0.10±0.02

0.11±0.06

0.10±0.01

0.13±0.03

0.10±0.01

0.09±0.00

0.12±0.00

0.16±0.01

0.17±0.06

0.17±0.02

0.18±0.05

锰

0.008±0.00

0.007±0.001

0.007±0.002

0.006±0.001

0.008±0.001

0.010±0.003

0.010±0.001

0.010±0.002

0.012±0.001

0.010±0.00

0.011±0.00

0.011±0.05

Cd

0.02±0.00

0.01±0.00

0.01±0.00

0.01±0.00

0.02±0.00

0.02±0.01

0.02±0.00

0.04±0.01

0.03±0.01

0.03±0.00

0.02±0.01

0.02±0.00

Hg

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

Cr

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

作为

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

ND

值是三次测定的平均值和标准偏差。

图例:图例:四月=四月;小君= 6;7月= 7月;8月= 8月;9月= 9月;10月= 10月;11月= 11月;12月= 12月;1月= 1月,2月= 2;3月= 3; ND: Not Detected.

浑浊度与水的清澈度有关。Obasi等。,²²请注意，水的浊度值越高，处理厂处理水所需的能量和化学品就越多。浑浊度在雨季为3.08 ~ 7.05 mg/L，平均值为4.86 mg/L;在旱季为3.00 ~ 4.40 mg/L，平均值为3.42 mg/L。浊度污染指数雨季为0.09，旱季为0.09。生物需氧量(BOD)被认为是有机污染物存在的标准水处理测试。在假设水作为介质没有杀菌作用的情况下，微生物代谢所能降解的腐坏有机物也用BOD表示。²³本研究的BOD在雨季为2.80 ~ 3.80 mg/L，旱季为3.00 ~ 4.00 mg/L。雨季平均值为3.10 mg/L，旱季平均值为3.38 mg/L。《摩尔与摩尔》²⁴在BOD值的类别中，由于观测到的平均值在2-3 mg/L之间，因此可以认为Nche溪流水是相当干净的。水体的硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐含量被用来相互关联人类活动对水体周围农田的影响。^18、20雨季硝态氮监测范围为0.60 ~ 0.84 mg/L，平均值为0.75 mg/L，污染指数为0.02，旱季监测范围为0.54 ~ 0.60 mg/L，平均值为0.56 mg/L，污染指数为0.01。磷在雨季为0.18 ~ 0.26 mg/L，旱季为0.17 ~ 0.23 mg/L。雨季硫酸盐含量为49.00 ~ 57.30 mg/L，旱季为49.30 ~ 49.60 mg/L。研究水体中观察到的高硫酸盐含量与硝酸盐和磷酸盐的值相比，可能表明在Nche河周围的农田主要使用硫酸盐肥料。本研究中观察到的磷酸盐、硫酸盐和硝酸盐的平均值低于各自的世界卫生组织标准。根据世界卫生组织，²⁵除了在氯化钠代谢受损的特殊情况下，尚未观察到人类水中的氯化物毒性。哈希²⁶注意到过量的氯浓度会使水中产生可检测的味道。本研究观测到的氯化物值在雨季为6.00 ~ 8.11 mg/L，平均值为7.60 mg/L;在旱季为8.00 ~ 8.40 mg/L，平均值为8.22 mg/L。水中的硬度与水与肥皂容易形成皮革的能力有关。据雷说等。,²¹总硬度值小于15mg /L的水为极软水。Nche溪流属于这一类，因为本研究中两个季节的总硬度平均值不超过15mg /L。总硬度的变化和平均值均低于世界卫生组织的标准。

重金属的月变化(表2)表明，铁在雨季为0.60-0.65 mg/L，旱季为0.69-0.71 mg/L。在本研究中，在旱季观察到的金属浓度增加的背后可能是水体积的减少。雨季锌含量为0.09 ~ 0.13 mg/L，旱季锌含量为0.010 ~ 0.013 mg/L。锰含量在雨季为0.007 ~ 0.010 mg/L，旱季为0.010 ~ 0.012 mg/L。研究水样中铅的含量在雨季和旱季分别为0.009 mg/L和0.012 mg/L，镉的含量在雨季和旱季分别为0.02 mg/L和0.03 mg/L，这使得该水样的饮用存在问题。虽然观察到的铅和镉金属的平均值低于各自的世界卫生组织标准，但由于当地居民严重依赖所研究河流的水，金属的积累能力可能对生命构成威胁。在这项研究中检测到的铅和铬的来源可能是行驶在河流周围柏油路上的汽车排出的铅和铬。在研究的溪水中未检测到汞、铬和砷。

表3 2014年4月- 2015年3月Nche菌种分离情况。 按此查看表格

表4:2014年4月- 2015年3月Nche溪流中霉菌分离情况。

表5 2014年4月- 2015年3月Nche河流微生物负荷逐月变化

值是重复测定的方法。

图例:THBC=总异养细菌计数;THUB=利用细菌计数的总碳氢化合物;TCC=总大肠菌计数;SSC =Salmonella-Shigella计数;TVC=总弧菌计数;TFC=真菌总数。

根据Facklam和Peterson的说法，²⁷诸如本地物种、腐生物种和人类病原体等生物都是存在于水中的各种生物。据报道，污染和微生物繁殖能力是指导水中微生物存在的因素。²⁸从Nche溪流中分离的细菌表(表3)显示了19种细菌分离物的存在，其中包括放线菌、葡萄球菌、芽孢杆菌、无色杆菌、乳杆菌、链球菌、克雷伯氏菌、沙门氏菌、埃希氏菌、微球菌、不动杆菌、沙雷氏菌、变形杆菌、肠杆菌、弧菌、志贺氏菌、黄杆菌、柠檬酸杆菌和假单胞菌。腐生霉菌分离物也被鉴定为(表4)青霉，曲霉，青霉，镰刀菌素sp。,枝孢菌，根霉;和Geotricum sp。使用被微生物污染的水的风险会因这些水的各种用途而扩大。^{29 - 30日}传染病风险的增加与河流中细菌负荷的增加成正比。^30.高细菌浓度可能与粪便大肠菌群和总大肠菌群有关。³¹河流中THBC、THUB、TCC、SCC、TVB和TFC的平均值在雨季高于旱季。这可能是由于雨季洪水将可冲洗物带入河流。观察到的微生物负荷平均值高于各自的世卫组织标准。大多数这些分离和鉴定的微生物是疾病条件的媒介。^{20日- 34}因此，当考虑到它们对人类健康的影响时，在Nche溪流中观察到的微生物变得重要。^{- 39}

结论

从本研究的观察来看，Nche流的水pH值低，微生物负荷高。一些分离和鉴定的微生物与水传播疾病的发病率有关。由于铅和镉在体内的生物积累能力，它们在河流中的存在可能是一种威胁。应适当地教育以纳溪为食的当地居民，让他们知道在饮用或作其他家居用途前，必须先净化纳溪的水。

确认

我们感谢已逝的Uche Arukwe先生在本研究的实验室分析中所作的努力。Rhema大学，Abia州立大学和Links实验室的实验室技术人员受到高度认可。还感谢伊莫州立大学副教授M.I. Nwachukwu所提供的协助。

资金

我们非常感谢Rhema大学副校长对这项研究的资助。

参考文献

1. P.N. Olemeforo和o.e. Obasi(1999):环境污染:尼日利亚的焦点。Istedtion。奥韦里的Achugo出版社。28 - 30页。
2. A.S. Ogbuagu, I.J. Okoli, E.U. ekpunnobi, J.O.Ogbuagu和T.U. Onuegbu(2013):尼日利亚三角洲州瓦里部分地区便携式饮用水供应水源的理化和重金属比较分析。三十六人会议录^th尼日利亚化学会年度国际会议1: 222 - 226。
3. O. M. Kolawole, T. B. Ajibola和O. O. Osuolale(2008):尼日利亚伊洛林污水排放径流的细菌学调查。j:。环绕。科学。4:33-37。
4. M.K. Olantunji, T. A. Kolawole, B. O. Albert和L.O. Anthony(2011):尼日利亚阿萨河及其原生河流水质评价claria gariepius鱼。Int J. of Environ。Res公共卫生8: 4332 - 4352。
5. A.O. Lawal, Z.N. Ali和h.m.s. Haruna(2013):基于物理化学参数的Kanuri及其工业区手挖井水质评价。三十六人会议录^th尼日利亚化学会年度国际会议1: 142 - 150。
6. G. Brown和H. Caldwell(2000):描述通常认为的水质成分。流域保护规划编制指南。
7. F.C. Nwanebu(2003):尼日利亚伊莫州Urashi河和Iyiechi河污染的物理化学指标研究。Int。j .包围。健康的人类。Dev。4(2): 22。
8. F. C. Nwanebu和F. C. nwaabueze(2004年):尼日利亚伊莫州一些天然水体中具有公共卫生意义的细菌的发生情况。国际米兰。李家祥。Sc。科技。1(1): 23-31。
9. (2002):水族与水生生物技术，第1卷:《生物技术基础》^圣版。最佳国际有限公司埃努古。第144 - 149页。
10. B. A. Amadi, E. N. Agomuo和C. O. Ibegulam(2004):生物化学研究方法;《最高出版社》，第90页。
11. APHA(2005):水和废水检验标准方法19(美国公共卫生协会)。APHA,美国自来水厂协会(AWWA)。华盛顿。d.c.， 2005。
12. M.K.C. Duru(2015):尼日利亚伊莫州Isiala Mbano osu族选定水体污染状况研究。博士论文，阿比亚州立大学，乌图鲁。160 - 180页。
13. R. Cruickshank, J. P. Duguid, B. P. Marmion和R. H. A. Swain(1982):医学微生物学。丘吉尔·利文斯通，伦敦。170 - 189页。
14. M. Cheesbrough(2000):热带国家的地区实验室实践。第二部分。联合出版社，英国剑桥。137 - 140页。
15. Onyeagba, A. R.(2004):微生物学实验室指南，1^圣版，水晶出版社，奥基圭，伊莫州。1 - 335页。
16. L. M. Prescott, J. P.Hartley, and D. A. Klein(2005):微生物学，6^th经济日报。， McGraw Hill，伦敦，第135-140页。
17. 世界卫生组织(2011年):《饮用水质量准则》第四版。http://whqlibdoc.who.int/publications/2011/9789241548151_eng.pdf(检索:2011年11月15日)。
18. E. I. Akubugwo和M.K.C Duru(2011):人类活动与水质:以尼日利亚伊莫州奥韦里奥塔米里河为例。全球科学研究杂志1: 48-53。
19. 尼日利亚工业标准(2007):尼日利亚饮用水质量标准NIS 554: ICS 13, 060.20。
20. 美国公共卫生协会(2005年):水和废水检验标准方法，13^th版，美国公共卫生协会。纽约。p.213。
21. 李国强、李国强、李国强(1992):供水系统[j] .水利工程学报，第4期^thMcGraw Hill版。49 - 567页。
22. R. A. Obasi,O。Balogun，和O. Ajayi, O.(2004):尼日利亚西南部埃特基蒂州Irejo河的理化调查。应用科学杂志。7(2): 4121 - 4134。
23. b.a Amadi(1999):原油污染对一些淡水鱼类微量金属含量的影响。Msc。毕业论文，哈科特港大学。60 - 120页。
24. W. T.摩尔和E.A.摩尔(1976):环境化学。学术出版社，伦敦。360 - 368页。
25. 世界卫生组织报纸(1998年):安全饮用水供应的重要性。卷3。5 - 10页。
26. 哈希(1992):水分析手册，哈希公司洛夫兰加州。
27. R. Facklam和B.E. Peterson (2004):肠球菌spp。还有其他革兰氏阳性球菌。J.Clin。感染疾病24:111 - 126。
28. N. Ogbulie(2001):水和污水微生物学，《微生物学导论》，第2期^ndcanave出版社，尼日利亚奥韦里版。p.150 - 153。
29. M.I. Nwachukwu, M.K.C. Duru, p.c. odika和C.O. Udujih(2013):纳贾巴河微生物评价及其对饮用后大鼠体重的影响。化学、生物与物理科学杂志3(4): 2851 - 2857。
30. T. Kristemann, T. Claben, C. Roch, F. Dangendorf, R. Fuchede, J. Gebel, V. Vacata和M. Exper(2002):饮用极端降雨和径流的微生物负荷。达成。中的发言。微生物。32: 316 - 320。
31. J. Crowther, D. Kay, M. D. Wyer(2001):沿海休闲水域微生物水质与环境条件的关系。英国菲尔德海岸。水科学学报，35(5):4029-4038。
32. M. Duru和K. Nwanekwu(2012):尼日利亚伊莫州奥韦里Nworie河的理化和微生物状况。亚洲植物科学与研究杂志2(4): 433 - 436。
33. E.I. Akubugwo, M.I. Nwachukwu, P.C. Odika和M.K.C.Duru(2013):尼日利亚奈贾巴河水质评价。环境科学、毒理学与食品技术杂志4(6): 33-37。
34. J. Anudike, M. Duru和F.Uhegbu(2019):尼日利亚伊莫州Nwangele河水质评价。生态技术杂志11:1-5。
35. M.K.C. Duru, K.E. Nwanekwu, E.A. Adindu和P.C. Odika。尼日利亚伊莫州奥韦里奥塔米里河的重金属和生物负荷水平。应用科学研究档案4(2): 1002 - 1006。
36. M. Duru, C. Amadi, B. Amadi, C. Nsofor和H. Nze。(2013):不同储水容器对水质的影响。全球科学研究杂志2(2):卖地。
37. E. I. Akubugwu和M.K.C. Duru(2001):尼日利亚伊莫州奥韦里奥塔米里河用水的生化意义。JETEAS2(6): 934 - 937。
38. M. K. C. Duru, E. A. Adindu, P. C. Odika, B. Amadi, R.O. china - ezika(2012):长期饮用尼日利亚Nworie河(Owerri, Nigeria)水对大鼠血液学、肝脏和肾脏功能的影响。Biokemistri24(1): 52-57。
39. M.I. Nwachukwu, S.C. Eziuzor, M.K.C. Duru, i.o. Nwachukwu, C.N. Ukaga, O.S. Udujih和G.O. Udujih。(2013):尼日利亚Owerri大都市生活水源近期生物物理特征。生物学研究杂志3(6): 1066 - 1071。