Introduction of Several Biological Indices for the Assessment of River Water Quality

Document Type : review paper

Authors

• Ahmadreza Pirali Zefrehei
• Eisa Ebrahimi

Isfahan University of Technology

10.22067/jwsd.v3i2.51713

Abstract

Evaluating the quality and quantity of water resources is crucial for a sustainable development. One of the simplest methods that is able to indicate the conditions of water quality in a short period and at a low cost, compared with the physicochemical methods, is by using the biological water quality indices. Identifying the contamination of water resources using biomarkers, especially indices based on macroinvertebrates provides the necessary information for the assessment of the aquatic ecosystems. In this study, five conventional biological indices (BMWP, HFBI, ASPT, EPT and Shannon-Wiener) in the river water quality assessment are discussed. According to the conducted survey, the HFBI and ASPT indices, which are able to score the water quality based on the strength of benthos in addition to considering the quantitative data ‌population, have better ability to assess the quality of rivers.

Keywords

• water quality
• Macroinvertebrates
• Biological indices

---

References

احمدی‌، م.ر. و نفیسی ‏بهابادی، م. 1380. شناسایی موجودات شاخص بی ‏مهره آب‏ های جاری. انتشارات خیبر. چاپ دوم. تهران. ایران.

پیرعلی ‏زفره‏ یی، ا.ر. و ابراهیمی، ع. 1392‌. معرفی شاخص‌های کیفی در ارزیابی اکوسیستم‌های آبی. اولین همایش ‌ملی برنامه ‏ریزی، حفاظت از محیط‌زیست و توسعه پایدار. دانشکده مفتح همدان، اسفند 1392.

شریفی‏ نیا، م.، ایمانپورنمین، ج. و بزرگی ماکرانی، ا. 1391. ارزیابی بوم شناختی رودخانه تجن با استفاده از گروه ‏های تغذیه‏ ای بزرگ بی‏ مهرگان کفزی و شاخص‏ های زیستی. مجله اکولوژی کاربردی، 1(1): 80-95.

شکری‏ساروی، م.، احمدی، م.ا.، رحمانی، ح. و کامرانی، ا. 1393. ارزیابی کیفیت آب بر اساس شاخص‏ های زیستی هیلسنهوف، تنوع شانن- وینر و شاخص ‏های محیطی در رودخانه تجن. علوم و فنون شیلات، 3(4): 43-55.

رهبری، ک.، نبوی، م. و موبد، پ. 1385. بررسی روش ‏های مختلف ارزیابی بیولوژیکی و تنوع زیستی در کیفیت منابع آبی و محاسبه شاخص ‏های تنوع بستر رودخانه کارون از بازه ملاثانی تا دارخوین، هفتمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، اهواز، دانشگاه شهید چمران.

کمالی، م. و اسماعیلی ساری، ع. 1388. ارزیابی زیستی رودخانه لاسم (شهرستان آمل – استان مازندران) با استفاده از ساختار جمعیت بزرگ بی ‏مهرگان کفزی. مجله علوم زیستی واحد لاهیجان، 3(1): 51-60.

فتحی، پ. 1390. ارزیابی کیفیت آب تالاب چغاخور با استفاده از شاخص‏ های کیفی و زیستی. پایان ‏نامه کارشناسی‏ ارشد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، 114 صفحه.

نعمتی، م. 1386. پهنه‏ بندی کیفیت آب و تنوع درشت بی‌مهرگان کفزی رودخانه زاینده ‏رود. پایان‏ نامه کارشناسی ‏ارشد محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، 125صفحه.

Armitage P.D., Moss D., Wright J.F., and Furse M. 1983. The performance of a new Biological water quality score system based on macroinvertebrates over a wide range of unpolluted running-water sites. Water Research, 17(3): 333-347.

Chessman B. 1995. Rapid assessment of rivers using macroinvertebrates: A procedure based on habitat-specific sampling, family level identification, and a biotic index. Australian Journal of Ecology, 20: 122-129.

Chandler J.R. 1970. A biological approach to water quality management. Wat. Pollut. Control, 69: 415-22.

Czerniawska-Kusza I. 2005. Comparing modified Biological Monitoring Working Party score system and several biological indices based on macroivertebrates for water-quality assessment. Limnologica, 35: 169-176.

Holme N.A. and Mcintyre A.D. 1984. Methods for study of marine benthos, second edition, Oxford Blackwell Scientific publication 387p.

Hilsenhoff W.L. 1988. Rapid field assessment of organic pollution with a family level biotic index, Soc. 7: 65-68.

Huang Y.Y., Teng D.X. and Zhao Z.X. 1982. Monitoring Jiyunhe estuary pollution by use of macroinvertebrate community and diversity index. Sinozoologia, 2: 133-146.

Hynes H.B.N. 1984. A Key to Adult and Nymphs of the British Stoneflies (Plecoptera) with Notes on the Ecology and Distribution. FreashWater Biological Association. Scientific Publication, No 17, 157 p.

Karr J.R. 1998. Rivers as sentile: Using the Biology of Rivers to Guide Landscape Management. Final report for USEPA, 28 p.

Jeffries M. and Mills D.1990. Freshwater ecology principles and applications, Belhaven Press, London,. no. of pages: 285 isbn 1-85293-021-7 (HBK); 1-85293-127-2 (PBK).

Reynoldson T.B. 1992. An Overview of the assessment of Aquatic Ecosystem Health Using Benthic Invertebrates. Journal ofaquatic ecosystem health, 1: 295-308

Rosenberg D.M., Davies I.J., Cobb D.G. and Wiens A.P. 1999. Protocols for measuring Biodiversity: Benthic macroinvertebrates in freshwaters. Department of fisheries and Oceans, Freshwater Institute, Winnipeg, Manitoba 42 p.

Spellman F.R. and Drinan J.E. 2001. Stream Ecology and Self Purification. Lancaster Technomic Pub. Inc., U.S.A., 261p.

Wally W.J. Hawkes H.A. 1997. A computer-based development of the Biological Monitoring Working Psrty score system incorporating abundance rating, site type and indicatore value. Water Research, 31(2): 201-210.

Washington H.G . 1984. Diversity, biotic and similarity indices. A reviw with special revevance to aqutic ecosystem. Water Research, 18: 653-694.

Wang B.X. and Yong L.F. 2001. Advances in rapid bio-assessment of water quality using benthic macroinvertebrates. Journal of Nanjing Agricultural University, 24(4): 107-111.

Woodiwiss F.S. 1964. The biological system of stream classification used by the Trent River Board. Chemy. Ind., 11: 443-7.

Woodiwiss F.S. 1980. Biological Monitoring of Surface Water Quality. Summary Report. Commission of the European Communities. Environment and Consumer Protection Service. 45 pp.

Wright J. F., Sutcliffe D.W. and Furse M.T. 2000. Assessing the Biological Quality of Fresh Waters: Rivpacs and other Techniques. Freshwater Biological Association, Ambleside, United Kinfdom.