view in publisher's site

An ecological response index for simultaneous prediction of eutrophication and metal pollution in large rivers

Highlights•We developed an ecological response index (ERI) to simultaneously predict C-eutrophy and metal pollution.•The FDAase and microbial quotient were used to address ‘ecosystem response’.•A scale of 0–320 has been used to predict different levels of C-eutrophy and metal pollution.•The index developed compare well to Carlson's trophic state index, Håkanson's risk index and modified ecological risk index.•The ERI developed here is the first ‘response index’ against multiple human pressures.AbstractThe ecological responses of riverine ecosystems are strongly influenced by anthropogenic perturbations. However, high-resolution quantitative shifts in the ‘ecosystem responses’ to multiple human pressures in riverine ecosystems are not well understood. Given that, in most of the anthropogenically impacted rivers, eutrophy and metal pollution occur simultaneously, we explored FDAase activity, microbial quotient, and a sum of six heavy metals in an empirical relationship to develop an ‘ecological response index’ (ERI). The FDAase, a measure of fluorescein diacetate hydrolytic activity, and microbial quotient, the proportion of microbial biomass-C to the total organic carbon (Cmic/TOC) were used to address ‘ecosystem responses’ to C-eutrophy and metal pollution. We analyzed 1404 water samples and 2808 sediment samples collected from the land-water interface (LWI) and riverbed sediment (50 m reach) of 24 sites along a 528 km main stem and from 30 sites downstream two point sources of the Ganga River. The index was compare to Carlson's trophic state index (TSI) to quantify eutrophy and Håkanson's risk index (RI) and modified ecological risk index (MRI) for metal pollution. The ERI showed strong correlation with TSI (R2 = 0.70–0.97; p < 0.001), RI (R2 = 0.76–0.94; p < 0.001) and MRI (R2 = 0.76–0.96; p < 0.001). The ERI developed here is the first ‘response index’ against multiple human pressures, able to quantitatively predict C-eutrophication and metal pollution simultaneously in large rivers.Graphical abstractDownload high-res image (194KB)Download full-size image

شاخص واکنش اکولوژیکی برای پیش‌بینی همزمان پدیده تغذیه گرایی و آلودگی فلزات در رودخانه‌های بزرگ

کاره‌ای مهم: ما یک شاخص واکنش زیست‌محیطی (ERI)ایجاد کردیم تا بطور همزمان آلودگی C - eutrophy و آلودگی فلز را پیش‌بینی کنیم. * و خارج‌قسمت میکروبی برای پرداختن به "واکنش اکوسیستم" مورد استفاده قرار گرفتند. مقیاس ۰ - ۳۲۰ برای پیش‌بینی سطوح مختلف آلودگی C - eutrophy و فلزات استفاده شده‌است. این شاخص با شاخص وضعیت تغذیه‌ای Carlson's، شاخص ریسک Hakanson's و شاخص ریسک اکولوژیکی اصلاح‌شده، مقایسه شد. * The که در اینجا توسعه یافت اولین "شاخص واکنش" در برابر واکنش‌های مختلف اکولوژیکی ractThe های رودخانه‌ای است که به شدت تحت‌تاثیر perturbations انسانی قرار دارند. با این حال، تغییرات کمی رزولوشن بالا در "پاسخ‌های اکوسیستمی" به فشارهای متعدد انسانی در اکو سیستم‌های رودخانه‌ای کاملا درک نشده اند. با توجه به این که در بیشتر رودخانه‌های نهفته، eutrophy و آلودگی فلزی همزمان رخ می‌دهد، ما فعالیت FDAase، خارج‌قسمت میکروبی و مجموع شش فلز سنگین را در یک رابطه تجربی برای توسعه یک "شاخص واکنش زیست‌محیطی" بررسی کردیم. The، اندازه‌گیری فعالیت hydrolytic diacetate، و خارج‌قسمت میکروبی، نسبت بیومس میکروبی - C به کل کربن آلی (cmic / TOC)برای حل "واکنش‌های اکوسیستمی" به آلودگی C - eutrophy و آلودگی فلزی مورد استفاده قرار گرفتند. در این تحقیق، ۷ نمونه آب و ۲۸۰۸ نمونه رسوب از فصل مشترک آب - آب (LWI)و رسوبات بس‌تر رودخانه (۵۰ متر)از ۲۴ محل در امتداد یک ساقه اصلی ۵۲۸ کیلومتری و ۳۰ نقطه در پایین‌دست دو منبع نقطه‌ای رودخانه Ganga مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. این شاخص در مقایسه با شاخص وضعیت تغذیه تروفیک (tsi)برای کمی کردن شاخص ریسک eutrophy و Hakanson's (RI)و شاخص ریسک اکولوژیکی اصلاح‌شده (MRI)برای آلودگی فلزات مورد مقایسه قرار گرفت. The همبستگی قوی با tsi (R۲ = ۰.۹۷، p = ۰.۰۰۱)، RI (R۲ = ۰.۷۶ - ۰.۹۴؛ p = ۰.۰۰۱)و آر آی (R۲ = ۰.۷۶ - ۰.۹۶)نشان دادند. ERI که در اینجا توسعه داده شد اولین "شاخص واکنش" در برابر فشارهای چندگانه انسانی است که قادر به پیش‌بینی کمی آلودگی C و آلودگی فلزات به طور همزمان در تصویر بزرگ rivers.Grap abstractDownload (۱۹۴ KB)و دانلود تصویر با اندازه کامل است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.