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基于理化特征和可饮用性的库力克河水质评价

Vivek罗伊1巴南·库马尔·萨哈1Jayanti Saha2和Ayon Pal1

1Raiganj大学植物系微生物学与计算生物学实验室,印度西孟加拉邦Raiganj

2Acharya Prafulla Chandra Roy政府学院,印度西孟加拉邦西里古里的Matigara

通讯作者:ayonpal.ruc@gmail.com

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.17.2.19

本研究涉及对印度西孟加拉邦Uttar Dinajpur地区Raiganj镇及其周围的库利克河沿岸9个地点进行为期一年(2020年1月至12月)的理化和微生物参数评估。进行这项研究是为了确定河水是否可以用于饮用、家庭或家庭和娱乐目的。采用标准方案对水温、pH、游离二氧化碳、溶解氧、总碱度、总硬度、氯化物和总大肠菌群计数等参数进行分析。各参数在时间和空间上均存在显著差异。总大肠菌群计数表明该河水有高度的粪便污染。目前的研究描绘了河流的质量,并指出水是不可饮用的。结果表明,这条河需要持续的监测和处理,以保持其美学和卫生价值,并确保为子孙后代保护它。

大肠杆菌群;溶氧(DO);Kulik河;最可能数;总碱度;总硬度;水的质量

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罗文杰,李建军,李建军,等。基于理化特征和可饮用性的库利克河水质评价。当代世界环境,2022;17(2)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.17.2.19

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罗文杰,李建军,李建军,等。基于理化特征和可饮用性的库利克河水质评价。当代世界环境,2022;17(2)。


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收到: 2022-07-01
接受: 2022-08-18
审核: OrcidOrcidAbdelkader Hamlat
第二次覆核: OrcidOrcidShemaa Fatih
最终批准: 戈帕尔·克里珊博士

介绍

在当今全球化和工业化的时代,我们最重要的可再生资源之一在质量和可用性方面变得有限。水是一种珍贵的商品1我们整个星球的生命都依赖于它的存在和维持。这个星球上的每一种生物,从微小的细菌到南极蓝鲸,都直接或间接地与水联系在一起,无论是为了它的栖息地、食物、繁殖等等。淡水水体主要分为两类:活水和静水(静水的)生态系统2;除了作为饮用水源,水还有多种用途3.

库力克河是一条跨国界河流它流经印度西乙engal比哈尔和邻国孟加拉国跨界河流是指至少跨越一个政治边界的河流,可以是国内边界,也可以是国际边界。库利克河(Kulik river)是一条相对较小且狭窄的河流,发源于孟加拉国塔库尔加翁(Thakurgaon)地区Baliadangi upazila的赖布尔(Raipur)地区的一片湿地,当地人称之为Morar Beel,意思是“死者的水体”。它通过西孟加拉邦的Uttar Dinajpur南部进入印度。它向西南流经Raiganj市,并在西部与Nagar河相连。这两条河最终与Raiganj以南的Mahananda河汇合4Raiganj野生动物保护区,又名Kulik鸟类保护区,位于西孟加拉邦Uttar Dinajpur的Raiganj附近,是亚洲第二大鸟类保护区5.库利克河环绕着保护区的东部和南部。该保护区还有一个与河流相连的人工运河网络6.这里栖息着164种鸟类,每年有7万到8万只候鸟从南亚国家和沿海地区飞来。因此,它清楚地显示了库利克河对该地区的重要性,它支持和维持了该地区的生态平衡。

水质可以被定义为“水的化学、物理和生物特性,通常是指它对指定用途的适宜性。”水可以以各种方式用于娱乐、饮用、水产养殖、农业实践和工业。每一种都有自己的一套化学、物理和生物标准,以支持其使用7.在过去的几个世纪里,人们目睹了池塘、河流、湖泊和湿地等淡水资源的水质急剧恶化8.城镇内或流经城镇和人类栖息地的水体更容易受到水质退化的影响9.原因有很多对诸如人口增长、工业化和随后的城市化等退化过程负责10,高侵蚀率,排放生活、城市污水和工业废物9不分青红皂白地大规模砍伐森林、过度放牧和水土流失生物因素和非生物因素,即物理因素和化学因素,是直接或间接影响水生生物生命的最具影响力的参数。即使这些因素中任何一个的微小波动,或者当一个因素变得有限时,都可能为生物体的生存创造一个不利的环境。自然界通过其多种调节机制保持和控制着水生生态系统中这些物理化学特征和生物群的类型和分布。然而,加速了水生生态系统的不稳定性,其最终后果是物理化学特征的变化、生物群的枯竭、鱼类的死亡等。这些人为的改变可能有一天会达到这样一个阶段,淡水和它的有用资源可能不会持续存在,或者对我们的使用不再安全3.

对于饮用水质量标准,通常考虑三个主要参数:物理、化学和微生物11水体的物理化学和生物特性决定了其生态系统的健康程度12.对这些参数的评估不仅必不可少12但也有助于查明负荷,污染物的类型及其可能的起源。当污染物或污染物有意或无意地进入水体或系统时,首先影响水体的理化性质,然后逐渐进入营养层面,不仅破坏了食物链的生态平衡13还有整个生态系统的经济价值与任何其他测试一样,对水也采用定性和定量措施。因此,要确定水体的生态状况,就必须对水体的物理和化学特征进行评价12在上述参数中,微生物污染是水传播疾病的主要原因,并在全球范围内构成最主要的健康威胁。按照世界卫生组织(世卫组织)的建议,使用粪便大肠菌群检测饮用水的微生物质量,而不是直接鉴定病原体。11大肠杆菌作为一个指标,并确定从粪便来源的致病污染的风险14然而,存在大肠杆菌在测试水样表明粪便污染的可能性和疾病的发生,而不是实际存在的粪便病原体11.大肠菌群是棒状、革兰氏阴性、不形成孢子的微生物的常用术语,其中一些细菌在特定温度下培养时可以发酵乳糖,也可以产生酸和气体15.随着大肠菌群是粪便指示菌,在水质微生物检测中占有重要地位。美国环境保护署(EPA)和其他组织监测饮用水中大肠菌群的水平。水域监测使用不同的方法,如存在-不存在试验和最可能数(MPN)技术16

迄今为止,还没有对库利克河的理化参数进行系统的研究,也没有对库利克河的水质控制评价进行系统的研究。没有公开的信息。因此,本研究首次对库力克河的水质进行了评价。本研究的主要目的是:a)评估河流不同地点全年的各种物理化学参数;b)检查特定季节和特定采样地点之间是否存在统计学上的显著差异;c)估计粪便大肠菌群总数;d)最后根据库利克河水的理化参数制定措施,以便更好地管理和保护库利克河水。

材料与方法

采样地点

研究区域位于Uttar Dinajpur地区,位于北纬25º11′n至26º49′n,经度87º49′e至90º00′e之间,面积3142平方公里。该地区已被细分为两个分区,即Raiganj和Islampur,共有9个街区1718.我们的研究领域,Raiganj,是一个社区发展街区这就形成了一个行政区划Raiganj分公司Uttar Dinajpur区印度状态西孟加拉Raiganj CD区块位于25°37?北纬25°62和北纬88°07?东经至东经88°12。它的边界是Haripur Upazila在孟加拉国北部的塔库尔冈地区,ItaharCD街区在南边HemtabadKaliaganjCD区在东边,Barsoi CD区在里面Katihar区比哈尔邦的西部19.瑞甘井CD区块面积472.13平方公里,有222个区块mouzas221个有人居住的村庄20.研究区内的库力克河有多种用途,如定居、耕作、灌溉、捕鱼和各种主要活动21比如清洁、洗涤、洗澡。库利克河流经Raiganj CD区块如图1所示。

图1:描述(a) Uttar Dinajpur地区相对于西孟加拉邦的相对位置的地图,(b) Uttar Dinajpur地区及其区块,以及(c) Kulik河流经Raiganj CD区块的路径。

点击此处查看图

研究区景观地貌为冲积平原,坡度近平至极缓缓,为耕地和雨养22.由于水是一种动态介质,其质量随时间和空间的变化而变化在Raiganj镇及其周围,沿着库利克河(图2)的河岸取样点被选中。BG、KG和BHD站点全年从农田中获取径流。

图2:库利克河沿岸的9个采样点。(a) AGS (Abdulghata), (b) BHD (Bhattadighi), (c) BG (Bamuyaghat), (d) DN (Debinagar), (e) KB (NH-12上的Kulik桥),(f) KRB (Subhasganj), (g) KG (Khalsighat), (h) L1 (Kumor Para), (i) L2 (Kalibari)。

点击此处查看图

位点AGS、KB、KRB、L1、L2和DN是高度受干扰的位点,它们从邻近的侵蚀中接收连续的废水。当地人每天使用肥皂和洗涤剂洗澡、洗餐具和衣服,以及倾倒固体废物是在这些地点记录到的常见人为干扰。抽样地点的详细情况见表1。

表1:库利克河沿岸9个采样点的地理坐标。

Sl。不。

采样地点

地区名称

纬度

经度

DN

Debinagar

25º36′10”n

88度06分41分

L1

Kumor帕拉

25º36′45′n

88度07分09分

L2

Kalibari

25º36′14′n

88度07分20分

KRB

Subhasganj

25º37′11′n

88度06分46分

KB

库力桥(NH-12)

25º38′06.7′n

88º07 ' 19.9 ' e

AGS

Abdulghata

25º38′10′n

88度07分25分

有限公司

Bhattadighi

25º39´09´n

88º08′37′e

BG

Bamuyaghat

25º40′26′n

88度09分06分

公斤

Khalsighat

25º41′41′n

88度09分30分

样本收集

从2020年1月至12月,在每个月的第一周从库利克河采集水样。这些样本是在早上7:30到8:30之间收集的。样品从水面以下5-10厘米的深度收集,在500毫升高压灭菌的玻璃容器和酸洗的5-6升塑料容器中。在抽样过程中,一般采用抓或抓取样法。所有样品都有正确的标签。样品在低温条件下保存,并在收集后两小时内运至实验室进行分析23

pH和温度的测定

在采集点测量水温和pH值24.水银温度计(0-110℃)用来测量水温。使用便携式pH计测量水样的pH值。测量前使用pH 4.0和7.0缓冲液对pH计进行校准。

不同理化参数的测定

不同的理化参数如溶解氧(DO) (mg/L)、游离二氧化碳(CO)2) (mg/L)、总碱度(mg/L)、总硬度(mg/L)和氯化物(mg/L)按照APHA, 2017中概述的标准方法进行测定25.这些已列在表2中。

表2:不同理化参数的研究总结。

Sl。不。

参数研究

方法

所使用方法的简要概述

1.

溶解氧

叠氮化物修饰的温克勒方法25

1ml MnSO4在样品中加入碘化叠氮碱1ml混合,再加入conc 1ml。H2所以4还加了几滴淀粉;最后滴定,直到蓝色消失。

2.

免费的公司2

NaOH滴定法25

加入酚酞,用NaOH滴定,直至呈现粉红色。

3.

氯化物

Argentometric方法25

1.0 mL K2阴极射线示波器4加入到测试样品中,并对AgNO3.直到出现粉黄色的色调。

4.

总碱度

使用酚酞和甲基橙的标准滴定法25

在样品中加入少量的酚酞;如果无色,则加入甲基橙并与H2所以4直到出现永久的橙色。

5.

总硬度

EDTA滴定法25

将1 ml氨缓冲液和1-2滴Eriochrome Black-T (EBT)指示剂加入到50 ml的测试水样中,与EDTA滴定至颜色变为钢蓝色。

或然数方法

这种多管发酵(MTF)技术包括接种一系列含有适合细菌生长的选择性肉汤培养基的管,然后在特定的孵育期后检查气体的形成。气体的产生和管道中大量的生长被认为是“推定的阳性”,因为气体代表大肠菌群的可能存在。然而,其他生物也可能产生气体,因此后续的确认试验是必要的。这种技术被称为MPN方法。MTF技术的结果用存在的微生物的MPN来表示。这个数字是样本中大肠菌群平均数量的统计估计26.对高受污染的水,接种量由十倍稀释步骤制成27.通常进行以下接种:每5根装有10ml双重强度介质的管中各取10ml样品,每5根装有10ml单一强度介质的管中各取1.0 ml样品,每5根装有10ml单一强度介质的管中各取0.1 ml样品。MPN方法分三个步骤进行:a)推定检验,b)确认检验,c)完成检验28

基于不同理化参数检测水质季节和地点变化的统计分析

所有参数,即DO, free CO2总碱度、总硬度和氯化物在季节和采样地点进行了比较,发现差异显著。由于大部分数据的非正态分布,正态性检验采用Shapiro-Wilk检验。这些比较被认为具有统计学意义p?0.0129.进行了单向方差分析(1-ANOVA)或Kruswal-Wallis单向秩方差分析(KWA),在所有情况下,ap值吗?0.05为高度显著30..为了分离与其他组不同的组,还使用Tukey检验或Holm-Sidak方法进行两两多重比较。

结果与讨论

目前的研究包括三个时期,即季风后、季风前和季风。后季风期从10月延续到2月;季风前期从3月到5月,季风期从6月到9月。这个地区的气候特点是夏季炎热,湿度高,雨量充沛,冬季寒冷。十二月和一月是最冷的月份。表3显示了9个站点不同时期的温度和pH值。在调查期间,发现所有五个参数都有明显的季节性波动。采用印度标准局(Bureau of Indian Standards, BIS)制定的饮用水指南,比较了理化和微生物特性得出的结果31

表3:不同采样站不同时间段的温度和pH值记录。

Sl。

不。

采样地点

水的温度

(ºC)

pH值

Pre-monsoon时期

季风期

Post-monsoon时期

Pre-monsoon时期

季风期

Post-monsoon时期

1

DN

26

32

18

7.22

6.81

7.13

2

L1

25

32

18

6.99

6.66

6.95

3.

L2

25

32

18

6.95

6.88

7.01

4

KRB

25

32

18

7.32

7.06

7.4

5

KB

25

33

18

7.27

7.41

7.21

6

AGS

26

33

18

7.36

7.19

7.31

7

有限公司

24

33

18

7.39

7.28

7.35

8

BG

26

31

19

7.58

6.79

7.55

9

公斤

26

31

19

7.37

6.83

7.49

水的温度

在本研究中,不同季节记录的水温在18°C到33°C之间。季风后记录的最低水温为18°C,季风季节记录的最高水温为33°C。各采样点不同时期的温度读数见表4。

水温是一个重要的参数,它通过影响水体生物的行为、呼吸、繁殖和代谢等各种活动,直接影响水体的生物群。水温受纬度、海拔、季节、空气环流、云量、太阳辐射、气温、水位、水流、水体深度等不同因素的影响12.水体的水温也会直接影响水体中DO的含量9

表4:不同采样站的季节温度记录值(单位:ºC)。

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

Pre-monsoon时期

26

25

25

25

25

26

24

26

26

Post-monsoon时期

18

18

18

18

18

18

18

19

19

季风期

32

32

32

32

33

33

33

31

31

在本研究中,所有采样点的水温在季风期较高,而在季风后较低,显示出明显的季节变化。后季风期各采样点水温较低可能与较低的大气温度有关32.季风期间的高水温可能与地表水加热有关33也因为库利克河的流速较低。此外,遮阳河堤植被密度、城市地下水等也可能引起研究场地的温度波动34

pH值

pH值是水质最重要的参数之一,用来衡量水的酸性或碱性。确定试验水样的腐蚀性质,具有十分重要的意义。数值越低,说明是腐蚀性较强的水34.研究区水的pH值在季风后为6.95 ~ 7.55,季风前为6.95 ~ 7.58,季风期间为6.66 ~ 7.41。在整个研究期间,水呈微酸性到碱性。表5描述了不同采样点的水的pH值。pH值在5到8.5之间最适合浮游生物生长35,大多数水生动物喜欢6.5-8.0的范围12.大量碳酸盐的存在在大多数情况下使天然水体呈碱性35.在研究中,季风期较低的pH值可能与季风降雨的稀释作用有关29

表5:不同采样站pH值的季节性记录。

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

Pre-monsoon时期

7.22

6.99

6.95

7.32

7.27

7.36

7.39

7.58

7.37

Post-monsoon时期

7.13

6.95

7.01

7.4

7.21

7.31

7.35

7.55

7.49

季风期

6.81

6.66

6.88

7.06

7.41

7.19

7.28

6.79

6.83

免费的公司2

后季风季节记录值为4.33 ~ 6.0 mg/L;季风前期为5.0 ~ 8.67 mg/L,季风期为4.0 ~ 7.33 mg/L。游离一氧化碳2表6列出了所有采样点不同季节的水平。

有限公司2是呼吸的副产物,极易溶于水。与淡水水体相比,受污染水体中其值更大3..的有限公司2水中的浓度取决于某些因素,如水体的温度、深度、呼吸速率、有机物的数量和分解速率9.免费的公司2在季风前浓度最高,季风后浓度最低。

表6:免费有限公司2水平的各采样地点的季节不同

Post-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

4

6

4

4

6

4

6

6

6

2

6

6

6

6

4

6

6

4

4

3.

6

8

6

6

4

6

4

6

4

4

6

6

6

6

6

4

6

6

4

5

8

6

4

6

6

4

4

6

4

6

6

4

6

4

2

8

6

4

4

的意思是

6

6

5.33

5.33

4.67

5.33

5.33

5.33

4.33

SD

1.15

1.15

0.94

0.94

1.49

1.49

0.94

0.94

0.75

Pre-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

8

10

10

6

8

8

6

8

6

2

8

8

8

6

8

10

6

6

4

3.

10

8

8

4

8

8

6

6

6

4

10

8

10

4

10

10

6

6

4

5

8

6

8

4

6

8

8

6

6

6

8

8

8

6

8

8

6

6

6

的意思是

8.67

8

8.67

5

8

8.67

6.33

6.33

5.33

SD

0.94

1.15

0.94

1

1.15

0.94

0.75

0.75

0.94

季风期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

6

4

4

4

4

4

2

8

6

2

6

4

4

6

4

6

4

6

8

3.

4

6

4

4

4

4

4

8

6

4

4

6

6

4

4

4

6

6

8

5

6

4

4

4

6

4

4

6

8

6

6

4

4

4

4

4

4

6

8

的意思是

5.33

4.67

4.33

4.33

4.33

4.33

4

6.67

7.33

SD

0.94

0.94

0.75

0.75

0.75

0.75

1.15

0.94

0.94

在季风期,DO在7.33 ~ 9.17 mg/L之间变化,在季风期,DO在4.33 ~ 5.93 mg/L之间变化,在季风期,DO在4.93 ~ 5.97 mg/L之间变化。表7描绘了不同采样地点的水的季节性DO含量。

在流动的水系统中,即溪流、河流和湖泊,水质的最重要参数之一是DO的量。为了检查水体的污染,它被认为是一个关键的测试25.例如,DO浓度越高,水质越好。与CO相比2氧微溶于水,对温度敏感36.水中含氧量减少的原因有:动物的呼吸作用、有机物及其分解速度、高温、需要氧气的废物等。10

后季风期录得较高的DO值可能是由于水温较低所致;因为DO与温度成反比33

表7:不同采样地点的水中DO含量随季节变化。

Post-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

7.8

8.6

8.6

8.6

7.8

7.4

8.6

9.2

8.8

2

7.8

8.8

8.8

9

7.8

7.2

8.6

9.2

8.6

3.

8.2

8.4

8.6

8.6

7.8

7.4

9

9

8.6

4

8

8.4

8.4

8.8

7.6

7.4

8.8

9.2

8.8

5

7.6

8.6

8.8

8.8

8

7.4

8.6

9.2

8.6

6

7.6

8.2

8.8

8.6

7.8

7.2

8.8

9.2

8.6

的意思是

7.83

8.5

8.67

8.73

7.8

7.33

8.73

9.17

8.67

SD

0.21

0.19

0.15

0.15

0.12

0.09

0.15

0.07

0.09

Pre-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

4.6

4.8

4.6

5

5.6

5.4

5.8

5

5.2

2

4

4.8

4.2

5.4

5.6

5.2

6

5.2

5.2

3.

4.2

4.6

4.6

5

5

5.2

5.6

5.4

4.8

4

4.4

5

4.4

5

6

5.6

6

5.6

5.4

5

4.4

4.8

4.8

5

5.4

5.8

6.2

5.4

5.6

6

4.4

4.8

4.6

5.2

5.6

5.6

6

5.6

5.6

的意思是

4.33

4.8

4.53

5.1

5.53

5.47

5.93

5.37

5.3

SD

0.19

0.12

0.19

0.15

0.29

0.22

0.19

0.21

0.28

季风期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

4.6

5.4

5

4.8

6.4

6

5.6

5.8

5.6

2

5

4.8

5

5.2

5.8

5.8

5.4

5.6

5.6

3.

5

5

5

5

5.8

5.6

5.4

5.6

6

4

5

4.8

5.2

5.4

6

5.6

5.6

5.8

6.6

5

5

5

4.8

5.4

5.8

5.4

5.6

5.8

5.8

6

5

4.8

4.8

5.2

6

5.6

5.6

5.6

5.8

的意思是

4.93

4.97

4.97

5.17

5.97

5.67

5.53

5.7

5.9

SD

0.15

0.21

0.14

0.21

0.21

0.19

0.09

0.1

0.34

总碱度

在本研究期间,季风后的碱度为65.33 ~ 72.67 mg/L,季风前的碱度为78 ~ 96 mg/L,季风期的碱度为23.67 ~ 36.67 mg/L。水样碱度数据列于表8。

水体中和酸的能力表示它的碱度36.水呈碱性的主要原因是氢氧根离子(OH))、碳酸氢盐离子(HCO)3.)和碳酸盐离子(CO3.2?37或者这两种离子在水中的混合物。碳酸氢盐和碳酸盐通常会根据水体的pH值和温度进行交换38.碱度直接关系到生产力12因为它决定了游离一氧化碳的可用性2光合作用所需3.从而促进初级生产力的提高35

表8:不同采样点的季节总碱度。

Post-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

66

68

72

68

66

64

64

64

66

2

68

70

72

66

68

66

70

66

64

3.

72

68

74

72

68

66

68

68

64

4

68

72

70

70

66

68

68

70

66

5

66

62

74

68

70

64

68

62

66

6

68

68

74

68

66

64

66

66

70

的意思是

68

68

72.67

68.67

67.33

65.33

67.33

66

66

SD

2

3.06

1.49

1.88

1.49

1.49

1.88

2.58

2

Pre-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

90

90

94

84

78

86

80

88

78

2

90

94

106

86

82

80

78

92

78

3.

92

92

90

86

82

80

80

92

76

4

88

92

96

84

78

84

80

92

80

5

90

94

94

86

82

86

78

92

78

6

90

92

96

86

80

84

78

92

78

的意思是

90

92.33

96

85.33

80.33

83.33

79

91.33

78

SD

1.15

1.37

4.89

0.94

1.79

2.49

1

1.49

1.15

季风期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

36

32

28

24

28

26

24

34

34

2

34

24

26

22

28

26

28

36

36

3.

24

28

30.

26

30.

30.

30.

40

36

4

34

26

30.

22

26

28

30.

38

34

5

32

26

28

24

28

26

28

36

36

6

36

28

26

24

32

28

28

36

36

的意思是

32.67

27.33

28

23.67

28.67

27.33

28

36.67

35.33

SD

4.10

2.49

1.63

1.37

1.88

1.49

2

1.88

0.94

总硬度

不同地点的硬度值在季风后为48.0 ~ 58 mg/L,季风前为60.67 ~ 92 mg/L,季风期为22.33 ~ 38.33 mg/L。水样硬度数据见表9。

硬度是用来表示水与洗涤剂反应能力的术语37.硬度主要是由钙和镁离子决定的。硬度和溶解氧一样,是水质的一个指标,主要取决于这两种离子,它们以碳酸氢盐、硫酸盐的形式存在,有时也以氯化物和硝酸盐的形式存在1236.总硬度是钙和镁离子浓度之和,用CaCO表示3.在mg / L。

季风前期总硬度值较高,主要是由于水量减少,蒸发速率加快所致3239.任何水体的硬度也取决于当地的地质情况,因为水是通过岩石渗透的40

表9:各采样点不同季节的总硬度。

Post-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

56

58

66

50

54

60

52

46

48

2

58

56

62

54

54

56

52

46

48

3.

60

58

62

56

60

52

56

50

50

4

58

58

62

56

56

54

52

52

50

5

58

58

64

56

56

56

54

46

48

6

58

56

62

54

56

56

54

48

48

的意思是

58

57.33

63

54.33

56

55.67

53.33

48

48.67

SD

1.15

0.94

1.52

2.13

2

2.42

1.49

2.30

0.94

Pre-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

84

80

94

96

72

70

66

60

70

2

86

82

94

90

72

72

68

60

72

3.

82

82

90

86

70

74

68

62

66

4

82

80

90

94

74

72

68

60

70

5

84

80

90

94

72

72

68

62

74

6

84

80

92

92

72

72

68

60

70

的意思是

83.67

80.67

91.67

92

72

72

67.67

60.67

70.33

SD

1.37

0.94

1.79

3.26

1.15

1.15

0.74

0.94

2.42

季风期

\(单位:毫克/升)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

30.

24

38

22

26

28

30.

34

38

2

32

20.

36

24

30.

26

30.

36

30.

3.

30.

22

42

24

30.

28

32

38

34

4

32

24

36

22

28

28

24

32

38

5

32

22

40

24

32

28

28

34

36

6

32

22

38

24

28

28

30.

34

36

的意思是

31.33

22.33

38.33

23.33

29

27.67

29

34.67

35.33

SD

0.94

1.37

2.13

0.94

1.91

0.74

2.51

1.88

2.74

调查发现,季风期氯离子浓度为15.68 ~ 20.02 mg/L,季风期为20.02 ~ 40.88 mg/L,季风期为18.68 ~ 43.88 mg/L。后季风期氯离子浓度较高的位置为AGS> DN> KRB=L2> L1=KB> BHD> BG> KG。季风前期氯离子浓度较高的位置为L2> DN> L1> KRB> AGS> KB> BHD> KG> BG。季风期KG> BHD> L2> DN> BG> KRB> KB> L1>AGS。有关氯离子浓度的数据见表10。

氯化物以钠盐或钙盐的形式存在于大多数天然淡水中12,但浓度很低37.它极易溶于水9当与之相关的阳离子是钠时,水就会有咸味,但当检测到高浓度的氯化钙或氯化钾时,水也会有咸味41

表10:各采样点不同季节氯化物含量。

Post-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

19.02

18.02

19.02

19.02

19.02

18.02

17.02

16.02

16.02

2

20.02

18.02

19.02

18.02

20.02

21.02

16.02

16.02

16.02

3.

20.02

20.02

19.02

20.02

17.02

20.02

17.02

16.02

15.02

4

19.02

18.02

18.02

19.02

18.02

21.02

17.02

17.02

15.02

5

19.02

19.02

20.02

19.02

20.02

20.02

17.02

16.02

16.02

6

21.02

19.02

19.02

19.02

18.02

20.02

16.02

15.02

16.02

的意思是

19.68

18.68

19.02

19.02

18.68

20.02

16.68

16.02

15.68

SD

0.74

0.74

0.57

0.57

1.10

1

0.47

0.57

0.47

Pre-monsoon时期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

40.04

35.04

40.04

29.03

26.03

25.03

25.03

22.02

21.02

2

39.04

36.04

42.05

28.03

25.03

27.03

24.03

21.02

19.02

3.

40.04

37.04

40.04

26.03

25.03

27.03

25.03

19.02

21.02

4

40.04

37.04

41.05

28.03

24.03

25.03

24.03

20.02

20.02

5

39.04

36.04

41.05

28.03

24.03

27.03

24.03

18.02

21.02

6

40.04

36.04

41.05

28.03

25.03

26.03

24.03

20.02

21.02

的意思是

39.70

36.20

40.88

27.86

24.86

26.19

24.36

20.02

20.52

SD

0.47

0.68

0.69

0.89

0.68

0.89

0.47

1.29

0.76

季风期

(单位:mg/L)

采样地点

DN

L1

L2

KRB

KB

AGS

有限公司

BG

公斤

1

36.04

21.02

44.05

30.03

24.03

18.02

45.05

32.04

43.05

2

35.04

21.02

38.04

31.03

23.02

19.02

44.05

33.04

43.05

3.

34.04

17.02

40.04

29.03

22.02

19.02

42.05

35.04

45.05

4

35.04

21.02

41.05

30.03

19.02

19.02

40.04

33.04

43.05

5

33.04

18.02

43.05

28.03

19.02

18.02

42.05

35.04

44.05

6

34.04

20.02

40.04

29.03

20.02

19.02

38.04

35.04

45.05

的意思是

34.54

19.68

41.04

29.53

21.18

18.68

41.88

33.87

43.88

SD

0.95

1.59

2

0.95

1.95

0.47

2.34

1.21

0.89

不同理化参数的统计分析

在研究过程中,参数为:DO, free CO2对库力克河不同地点地表水的总硬度、总碱度和氯化物含量进行了季节和采样点分析。人们观察到,不同的参数描述了一个特定地点的季节之间和一个特定季节的采样地点之间的显著差异。1-方差分析和KWA,以及适当的事后检验,给出了显著的FH值几乎所有的比较(在p< 0.01级)。

不同采样点的季节分析

利用九个采样点在季风后时期的DO数据进行1-ANOVA分析,结果显示差异有统计学意义(F= 84.214,df= 8,p< 0.01)。使用Holm-Sidak方法进行的两两多重比较显示,就DO而言,大多数站点存在显著差异(p<0.01),但以下情况除外:KRB vs. L1、BHD vs. L1、L2 vs. L1、KG vs. L1、BHD vs. L2、KRB vs. L2、KRB vs. KG、BHD vs. KG、DN vs. KB、BHD vs. KRB、KG vs. L2。在季风前,DO的1-方差分析显示不同采样点之间存在显著差异(F= 29.322,df = 8p< 0.01)。Holm-Sidak方法描述了在大多数采样点之间的显著差异p< 0.01。季候风期间的平均气温亦有显著差异(H= 44.473,df= 8,p< 0.01)。采用Tukey检验对各职级进行两两多重比较,发现各职级的DO有显著性差异p< 0.01的水平。这些地点之间的巨大差异,以及它们的t值,见补充表S1。

不同采样点的季节总碱度分析

利用9个采样点在季风后的数据对总碱度进行1-方差分析,结果显示差异显著(F= 5.574与8dfp< 0.01)。使用Holm-Sidak方法的两两多重比较表明,L2位点与5个不同位点(at)有显著差异p总碱度< 0.01。季风前的总碱度kwwa亦有显著差异(H= 42.265,df= 8,p< 0.01)。使用Tukey检验对等级进行两两多重比较,在一些抽样地点发现了显著差异p< 0.05的水平。季风期的总碱度kwwa有显著差异(H= 37.734与8dfp< 0.01)。为了找出组间的差异,使用Tukey检验对等级进行多次两两比较,结果显示BG与KRB和KG与KRB两个采样点存在显著差异p总碱度<0.01。这些地点和它们之间的巨大差异t值,见补充表S2。

不同采样点的氯化物季节分析

在季风过后,氯化物的平均温度有显著差异(H= 40.660与8dfp< 0.01)。在氯化物方面的显着差异被发现在几个位点之间使用事后Tukey测试在p< 0.01水平。在季风前,氯化物的1-方差分析也显示出显著的统计学差异(F= 498.82与8dfp< 0.01)。事后分析显示,除了AGS与KB、L2与DN、KB与BHD和KG与BG位点之间存在差异外,其他位点对均存在显著差异。在季风期间,氯化物的1-方差分析显示不同采样点之间存在显著差异(F= 217.340与8dfp< 0.01)。使用Holm-Sidak方法的两两多重比较描述了在大多数采样点之间的实质性差异p除KG对L2、KB对AGS、KG对BHD、KB对L1、L1对AGS、BHD对L2和DN对BG外,均<0.01。网站和他们的显著差异t值如补充表S3所示。

自由CO的季节分析2对于不同的采样点

KWA免费CO2后季候风期间的差异(H= 8.881与8df, p = 0.352)在治疗组中位数中的差异并不显著,不足以排除差异是由于随机抽样变异性造成的可能性。因此没有统计学上的显著差异。但在季风前,KWA测试了游离CO2在不同的地点(H= 37.986,df= 8,p<0.01),而季风期(H= 30.429,df= 8,p< 0.01)。

不同取样地点总硬度的季节分析

在季风过后,总硬度的1-方差分析显示不同地点之间有显著差异(F= 35.288,Df = 8p< 0.01)。使用Holm-Sidak检验的两两多重比较显示,大多数地点在总体显著水平上存在显著差异p< 0.01。季风前的总硬度KWA有显著差异(H= 50.374 withdf= 8,p< 0.01)。在使用Tukey检验对排名进行的两两多重比较中,只有少数几个站点显示出显著差异p< 0.01。在季风期间,总硬度的KWA显示各地点之间的差异显著(H= 34.822与8dfp< 0.01)。这些地点之间的显著差异以及它们的t值,载于补充表S4。

不同季节总碱度的现场分析

AGS、DN、KG和L2位点的KWA差异有统计学意义(H= 15.364, 15.429, 15.576, 15.316)p< 0.01。在对上述所有地点使用Tukey检验的两两多重比较中,仅在季风前和季风期的总碱度(= 5.506,p< 0.05)。对于BG、BHD、KB、KRB和L1位点,1-方差分析显示差异有统计学意义(F= 902.143, 1251.883, 1203.765, 2410.088, 927.357,df= 2,p< 0.01)。使用Holm-Sidak进行的事后检验显示,在三个不同的季节期间,所有地点都存在显著差异。网站和他们的显著差异t的数值,载于补充表S5。

不同季节期间氯化物的现场分析

BHD、KB和L2位点的KWA氯化物含量差异显著(H= 15.526, 12.798, 11.735)p< 0.01。使用Tukey检验对BHD站点的排名进行两两多重比较,仅在季风和季风后时期(= 5.506,p< 0.01)。然而,对于KB和L2站点,事后检验显示季风前和季风后的显著差异(= 4.791和4.168,p< 0.01)。AGS、BG、DN、KG、KRB和L1位点的1-方差分析也有显著差异(F= 118.762, 379.193, 956.237, 2116.953, 232.835, 405.252, atp< 0.01)。使用霍尔姆-西达克方法在两个地点之间进行多重两两比较的结果t各季节的数值载于补充表S6。

免费CO的现场分析2在不同的季节

对AGS、L1和KG位点的KWA测试显示游离CO有显著差异2H= 12.167, 10.632和11.119,df= 2,p< 0.01)。使用Tukey检验的事后检验发现,AGS和L1在季风前和季风之间存在显著差异;地点KG介于季风和后季风之间。相比之下,BG、BHD、DN、KB、KRB和L2位点在进行1-ANOVA检验时存在显著差异(F= 3.095、7.400、15.00、15.00、1.591、33.095df= 2,p< 0.01)。使用Holm-Sidak进行事后分析显示,除BG和KRB外,其余位点BHD、DN、KB和L2均存在显著差异。这些地点和它们之间的巨大差异t各季节的数值载于补充表S7。

不同季节期间的实地分析

BHD位点的KWA差异有统计学意义(H= 14.821,df= 2,p< 0.01)。使用Tukey检验的事后分析发现季风后和季风(= 5.353,p< 0.01)。对于AGS、BG、DN、KB、KG、KRB、L1和L2位点,1-方差分析显示(F= 168.810, 1086.909, 508.548, 146.955, 239.203, 711.402, 685.523, 1009.638, atp< 0.01)。使用Holm-Sidak检验的事后检验表明,所有的位点在总体显著水平上显示出显著差异p< 0.01。网站和他们的显著差异t的数值载于补充表S8。

不同季节总硬度的现场分析

对于站点AGS和BHD, KWA表现出显著差异H= 15.709和15.626,p< 0.01)。使用Tukey检验对排名进行两两多重比较也显示季候风前与季候风(= 5.506) atp< 0.01。通过1-方差分析发现,7个位点BG、DN、KB、KG、KRB、L1和L2存在显著差异(F =259.318, 2498.514, 787.222, 326.550, 1100.931, 3526.515和1056.923,df= 2,p< 0.01)。一项霍尔姆-西达克测试显示,在美国的大多数采样点之间存在着实质性的差异p三个季节间差异均<0.01。网站和他们的显著差异t的数值载于补充表S9。

MPN法总大肠菌群计数

采用MPN法测定水生环境中粪便大肠菌群的存在和总数。所有取样点的推定、确认和完成测试均呈现阳性结果。细菌学分析的推定测试结果显示,这9个地点被大肠菌群污染。根据世卫组织饮用水水质指南,饮用水必须不含大肠菌群(0大肠菌群/100ml)。但假定测试的结果显示,这9个地点都不适合饮酒。大部分采样点的总大肠菌群数量季节性较高(补充表S10)。季风后,AGS、BG、BHD、DN、KRB和L2采样点大肠菌群数量较高(?2400 MPN/100 ml)。KG点和L1点的MPN指数值为540 MPN/100 ml。与季风后不同的是,季风前的大肠菌群总数在几个采样点有所增加。AGS、DN、KB、KRB、L1和L2位点的计数分别为2400 MPN/100 ml, BG和KG位点的计数分别为1600 MPN/100 ml和920 MPN/100 ml。然而在季风期间,情况发生了变化; there was a decrease in the coliform count in the sampling sites. AGS, BG, DN, KG, and L2 showed a count of 2400 MPN/100 ml. For KB, BHD and L1 the values were 920 MPN/100 ml, 540 MPN/100 ml and 350 MPN/100 ml, respectively.

AGS、DN和L2地点用作定居用途,直接或间接地接收来自房屋的粪便污染。这表明河水不安全,水质不符合饮用标准。在完成和确认的测试中,发现所有地点都受到了污染大肠杆菌.在远藤琼脂培养基上产生的淡绿色金属光泽证实了其存在大肠杆菌,一种粪便污染的指示生物(图3)。当从远藤琼脂中分离出来的细菌被转移并进行革兰氏染色时,它们显示出明确的杆状革兰氏阴性细菌。从目前的调查中发现,粪便污染在河流中广泛存在。

图3:在远藤琼脂培养基上产生的绿色金属光泽(验证性测试)。在远藤琼脂培养基上产生的淡绿色金属光泽证实了其存在大肠杆菌,粪便污染的指示有机体。采样点(a) AGS (b) DN (c) KG。

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结论

上述研究是一项开创性的研究,总结了库利克河水的理化参数和可饮用性的季节和地点变化。根据这些结果,可以得出结论,这条河的水不适合人类饮用。分析的大部分参数浓度存在季节性波动,统计分析显示周期和采样站之间存在显著差异。而在人类活动和侵占的区域,自由CO浓度较高,受到的干扰最大2、总碱度、总硬度、氯化物、低氧浓度以及致病性粪便大肠菌群的存在。由于这条河被认为是整个地区和库利克野生动物保护区及其动物多样性的生命线,这种普遍的状况必须得到控制;否则,在不久的将来可能会造成严重的生态失衡。

鸣谢

作者感谢Souvik Saha先生、Minhaj Ahamed先生和Russel Sarkar先生在抽样期间的积极合作。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

资金来源

作者未获得研究、撰写和/或发表本文的经济支持。

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