Comparison of Water Quality Between Two Andean Rivers by Using the BMWP/COL. and ABI. Indices / Comparación de la calidad del agua en dos ríos altoandinos mediante el uso de los índices bmwp/col. y abi

RESUMEN Se comparó la calidad ecológica del río Tota durante agosto 2007 y febrero 2008, y el curso alto del río Bogotá entre los meses de octubre 2013 y enero 2014, aplicando los índices BMWP/Col y ABI. Los puntos de muestreo corresponden a la parte alta, media y baja del gradiente longitudinal. En el río Tota se determinaron 27 familias correspondientes a 11 órdenes, donde las más abundantes fueron Baetidae (25,43 %), Leptohyphidae (16,43 %), Naididae (13,76 %), Chironomidae (11,42 %) y Hyalellidae (10,30 %). En el curso alto del río Bogotá se determinaron 32 familias correspondientes a 13 órdenes, y las más abundantes fueron Chironomidae (28,94 %), Leptoceridae (25,20 %), Naididae (18,34 %) y Simuliidae (8,63 %). En el río Tota, El BMWP/Col. presentó una calidad de agua buena, mientras que el ABI presentó una calidad aceptable. Por otra parte, en la parte alta del Río Bogotá, tanto el BMWP/ Col. como el ABI presentaron variaciones en la calidad del agua entre aceptable y muy crítica. El ACC para el río Tota mostró correlaciones entre la temperatura y conductividad con las familias Hyalellidae y Leptohyphidae mientras que el caudal se relaciona con Sphaeriidae; mientras que el curso alto del río Bogotá se correlacionó el caudal, la conductividad y la temperatura con la familia Veliidae. A manera de conclusión, los resultados obtenidos denotan que el índice ABI, que es un índice creado para sistemas andinos de montaña, es más sensible a los impactos que el índice BMWP/Col.

ABSTRACT The ecological quality of the Tota River was evaluated during August 2007 and February 2008 and compared to the upper part from Bogotá River between October 2013 and January 2014, by applying the BMWP/Col and ABI indexes. The sampling points corresponding to the high, medium and low part of the longitudinal gradient. In the Tota River, 27 families were determined corresponding to 11 orders, where the most abundant were Baetidae (25.43 %), Leptohyphidae (16.43 %), Naididae (13.76 %), Chironomidae (11.42 %) and Hyalellidae (10.30 %). In the upper course of Bogotá River, 32 families were determined to conform 13 orders, where the most abundant were Chironomidae (28.94 %), Leptoceridae (25.20 %), Naididae (18.34 %) and Simuliidae (8.63 %). In the river Tota, The BMWP/Col. The index showed a good status, while the ABI index exhibited an acceptable quality. On the other hand, in the upper part of the Bogotá River, both the BMWP/Col. and ABI showed variations in quality between acceptable and very critical. The CCA for the Tota River exhibited correlations between temperature and conductivity with the families Hyalellidae and Leptohyphidae while the stream flow was linked with the family Sphaeriidae. On the other hand, in the upper part of Bogotá River the stream flow, conductivity and temperature were correlated with the occurrence of the family Veliidae. Our results showed that the ABI index is more sensitive to impacts that the BMWP/Col index is showing its ability to evaluate the Andean mountain systems.

Bioassessment using benthic macroinvertebrates of the water quality in the Tigreiro river, Jacuí Basin / Bioavaliação por macroinvertebrados bentônicos da qualidade da água no rio Tigreiro, Bacia do Jacuí

This study aimed to evaluate the water quality in the Tigreiro river, Jacuí river Basin, using different approaches. Benthic macroinvertebrates were sampled in July 2010 (winter) and February 2011 (summer) at five sites. In this study were analyzed: microbiological, physical and chemical variables, benthic macroinvertebrates richness and diversity, rapid ecological assessment protocol and benthic biotic indices (% EPT, BMWP'-IAP, ASPT, SOMI). A total of 5,852 individuals were collected belonging to 31 taxa of three Phyla: Annelida, Mollusca and Arthropoda. Chironomidae was the most abundant taxon (63.70%). A reduction in richness, diversity H' and evenness J' was observed from the initial stretches to the end stretches of Tigreiro river. The use of different approaches showed that sites in the rural area were less altered. The Tigreiro river was strongly impacted, mainly due to discharge of domestic effluents in the urban area, and the combination of different metrics was useful to detect impacted sites and the consequence for the water quality.

O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade de água do rio Tigreiro, bacia do rio Jacuí, pelo uso de diferentes abordagens. Macroinvertebrados bentônicos foram coletados em julho/2010 (inverno) e fevereiro/2011 (verão) em cinco pontos. Neste estudo foram analisados: variáveis microbiológicas, físicas e químicas, riqueza e diversidade de macroinvertebrados bentônicos, protocolo de avaliação ambiental rápida e índices bióticos de bentos (% EPT, BMWP'-IAP, ASPT, SOMI). Foram coletados 5.852 indivíduos pertencentes a 31 taxa de três Filos: Annelida, Mollusca e Arthropoda. Chironomidae foi o taxon dominante (63,70%). A redução de riqueza, diversidade H' e uniformidade J' ocorreram da porção inicial em direção à porção final do rio Tigreiro. O uso das diferentes abordagens mostrou que os pontos da área rural foram menos modificados. O rio Tigreiro apresentou-se fortemente impactado, principalmente pela descarga de esgotos domésticos na área urbana e o uso de diferentes métricas foi útil para detectar locais impactados e suas consequências para a qualidade de água.

Benthic insects of the El Tala River (Catamarca, Argentina): longitudinal variation of their structure and the use of insects to asses water quality / Insetos bentonicos do Rio El Tala (Catamarca, Argentina): variacao longitudinal de sua estrutura e seu uso para avaliar a qualidade da agua

The aim of this work was to determine the structure of the benthic entomofauna and its variation along the El Tala River (Catamarca, Argentina). Five sampling stations were established, considering the location of nearby housing with respect to the watercourse. The following variables were determined in situ: altitude, latitude and longitude, bedstream width, river depth, river-current speed, water and air temperatures. Benthic insects were collected with a square parcel sampler of 0.09-m2 area and 300-µm net opening and identified to the family level. Faunal density, richness, and diversity exhibited a longitudinal variation. From sampling Stations 1 (reference site) to 3, the number of orders and families decreased, whereas in sampling Station 4 those values increased and continued to do so through to Station 5 (downstream station). Station 5 showed the highest family richness (17) and the highest value for the Shannon-Wiener index (2.74) and the lowest value in Simpson's Dominance index (D = 0.22). These values could be explained because of the self-cleansing capabilities of the river downstream. The water quality of El Tala River is Class I (very clean and non-impacted), according to the results obtained from the application of the biotic Biological-Monitoring–Working-Party and Average-Store-per-Taxon indices.

O objetivo deste trabalho foi determinar a estrutura da entomofauna bentônica do Rio El Tala (Catamarca, Argentina) e sua variação longitudinal. Cinco estações de amostragem foram estabelecidas considerando-se a localização da habitação em relação ao curso de água. As seguintes variáveis foram determinadas in situ: altitude, latitude e longitude; largura do leito; profundidade do rio; velocidade da correnteza, e temperatura da água e do ar. Insetos bentônicos foram coletados em cinco estações de amostragem, utilizando-se um coletor tipo Surber de 0,09 m2, com rede de malha 300 µm, tendo sido identificados em laboratório até o nível de Família. Densidade, riqueza e diversidade da fauna exibiram variação longitudinal. Da estação de amostragem 1 (site de referência) à 3, uma tendência decrescente no número de ordens e famílias foi observada, enquanto que as estações de amostragem 4 e 5 apresentaram uma tendência crescente. As amostras da estação 5 (estação rio abaixo) apresentaram a maior riqueza de famílias (17), o valor mais elevado do Índice de Shannon (2,74) e o menor valor de Dominância de Simpson (D = 0,22). Estes valores podem ser explicados pela capacidade de autopurificação de rio a jusante. A qualidade da água do Rio El Tala é Classe I (muito limpo e água sem impacto), de acordo com os resultados obtidos pela aplicação de índices bióticos BMWP' e ASPT'.

A comparative analysis of biotic indices that use macroinvertebrates to assess water quality in a coastal river of Paraná state, southern Brazil / Análise comparativa de índices bióticos de avaliação de qualidade de água, utilizando macroinvertebrados, em um rio litorâneo do estado do Paraná, sul do Brasil

Biotic indices to monitor water quality are helpful tools for evaluating the health of rivers and lakes. In Brazil water samples are mainly analyzed using physical and chemical attributes, because most biotic indices were developed in other countries and their effective application to Brazilian ecosystems requires significant research. This study compared four biotic indices commonly used to evaluate water quality via benthic macroinvertebrates in order to determine which index best reflects ecosystem health in a coastal river in Brazil's Paraná state. We also analyzed functional feeding groups. The indices studied were: 1) EPT (percent of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera); 2) BMWP' (Biological Monitoring Work Party System); 3) BMWP'-ASPT (Average Score per Taxon); and 4) HFBI (Hilsenhoff Family Biotic Index). All indices were calculated from five samples collected from April 2005 to April 2006 at two stations on the coastal do Pinto River. The river's headwaters are inside a protected area but impacts increase downriver (e.g., towns, cattle grazing, tourism). The HFBI index did the poorest job of reflecting water quality. No one index performed better than the others, and all indices yielded water quality scores that did not accurately reflect macroinvertebrate community structure because all of them had differences between ordination scores and the structure of assemblage. The functional feeding groups protocol classified the lower stretch of the river as disturbed due to human impacts, suggesting that this method is a good one to evaluate health in environments.

A utilização de índices bióticos como ferramenta para o biomonitoramento da qualidade de recursos hídricos tem sido eficaz no diagnóstico de rios e lagos. As variáveis utilizadas atualmente para o monitoramento da qualidade de água são de caráter biológico, físico e químico. Os índices bióticos aplicados no país são de origem estrangeira na sua maioria, não sendo, portanto, totalmente representativos dos ecossistemas regionais. É preciso testar a eficiência destes índices bióticos nas nossas ecorregiões. Este estudo teve como objetivo fazer uma análise comparativa entre quatro índices bióticos de avaliação da qualidade de água utilizando a macrofauna de invertebrados bentônicos com o intuito de diagnosticar o índice mais indicado para os rios litorâneos no Paraná, bem como caracterizar o ambiente e avaliar sua saúde ambiental por meio da utilização de análises dos grupos de alimentação funcional. Para isso foram selecionados quatro índices bióticos: 1) EPT INDEX (Porcentagem de Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera); 2) BMWP' (Biological Monitoring Work Party System); 3) BMWP'-ASPT (Average Score per Taxon); e 4) HFBI (Hilsenhoff Family Biotic Index), que foram aplicados em dois trechos de um rio litorâneo do Estado do Paraná. O rio do Pinto nasce em área preservada e recebe ao longo de seu curso uma série de despejos, sejam de origem doméstica, agrícola ou de atividade de lazer. Foram feitas cinco amostragens entre abril de 2005 e abril de 2006 em dois pontos distintos do rio do Pinto, Morretes (PR). Foi constatado que dos índices bióticos, o HFBI é o que menos reflete as condições de qualidade de água e não há um índice biótico mais recomendado, uma vez que todos apresentam discrepâncias entre os escores obtidos e a estrutura da composição faunística. O protocolo de grupos de alimentação funcional revela um rio desestruturado na porção a jusante que se encontra sob influência antrópica, sugerindo ser este um método eficiente de diagnóstico de ambientes.

Are the streams of the Sinos River basin of good water quality? Aquatic macroinvertebrates may answer the question

Macroinvertebrate communities are one of the most used groups in assessments of water quality, since they respond directly to the level of contamination of aquatic ecosystems. The main objective of this study was the assessment of the water quality of the Sinos River basin (Rio Grande do Sul state, Brazil) through biotic indices based on the macroinvertebrate community ("Family Biotic Index - FBI", and "Biological Monitoring Working Party Score System - BMWP"). Three lower order streams (2nd order) were selected in each one of three main regions of the basin. In each stream, the samplings were performed in three reaches (upper, middle, and lower), totalling 27 reaches. Two samplings were carried in each reach over one year (winter and summer). A total of 6,847 macroinvertebrates distributed among 54 families were sampled. The streams from the upper region were of better water quality than the lower region. The water quality did not change between the upper, middle and lower reaches of the streams. However, the upper reaches of the streams were of better water quality in all the regions of the basin. The water quality of the streams did not vary between the summer and the winter. This result demonstrated that water quality may be analysed in both studied seasons (summer and winter) using biotic indices. The analysis of the results allows us to conclude that the biotic indices used reflected the changes related to the water quality along the longitudinal gradient of the basin. Thus, aquatic macroinvertebrates were important bioindicators of the water and environmental quality of the streams of the Sinos River basin.

A comunidade de macroinvertebrados aquáticos é um dos grupos mais utilizados na avaliação da qualidade da água, pois respondem de forma diferente ao grau de contaminação dos ecossistemas aquáticos. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade da água na bacia hidrográfica do Rio dos Sinos (Rio Grande do Sul, Brasil) através de índices bióticos baseados em comunidades de macroinvertebrados aquáticos (Family Biotic Index - FBI, e Biological Monitoring Working Party Score System - BMWP). Três arroios de pequena ordem (2º ordem) foram selecionados em cada uma das três principais regiões da bacia. Em cada arroio foram realizadas coletas em três trechos (superior, médio e inferior), totalizando 27 trechos. Foram realizadas duas coletas ao longo de um ano em cada trecho de arroio (inverno e verão). Um total de 6.847 macroinvertebrados distribuídos em 54 famílias foi coletado nos arroios. Os arroios da região superior da bacia apresentaram uma melhor qualidade da água do que os da região inferior. A qualidade da água não variou entre os trechos superior, médio e inferior dos arroios. Entretanto, os trechos superiores dos arroios apresentaram uma melhor qualidade da água em todas as regiões da bacia. A qualidade da água nos arroios não variou entre o verão e o inverno. Este resultado demonstrou que a qualidade da água pode ser analisada em ambas as estações do ano (verão e inverno), utilizando os índices bióticos. A análise dos resultados nos permite concluir que os índices bióticos utilizados refletiram as mudanças relacionadas à qualidade da água ao longo do gradiente longitudinal da bacia. Portanto, os macroinvertebrados aquáticos foram importantes bioindicadores da qualidade da água e da qualidade ambiental dos arroios da bacia hidrográfica do Rio dos Sinos.

Aproximación multimétrica a la evaluación de la calidad del agua en cuencas con diferentes niveles de intervención antrópica / Multimetric approach to water quality evaluation of basins with diferent levels of antropic perturbation / Aproximação multimétrica à avaliação da qualidade da agua em bacias com diferentes níveis de intervenção antrópica

La vegetación ribereña desempeña un conjunto de funciones ecosistémicas. Tiene influencia sobre la hidrología, geomorfología, química del agua y suministro de material alóctono, por lo cual es relevante en la productividad y funcionamiento, estabilizando laderas, regulando la temperatura, filtrando y reteniendo nutrientes y otorgando hábitat a las comunidades acuáticas. Este estudio realizó una aproximación multiparamétrica en ríos mediterráneos de Chile central. Los resultados mostraron que las variables que mejor reflejan la distribución de los macroinvertebrados fueron la conductividad y los sólidos disueltos, las cuales también se correlacionaron significativamente con la calidad de ribera y del hábitat fluvial. Esta aproximación sugiere la evaluación integral del sistema fluvial como una herramienta para la conservación y restauración de la salud integral de los ecosistemas acuáticos.

The riparian zone vegetation performs several functions for the ecosystem. It influences the hydrology, geomorphology, water chemistry; and supplies of allocthonous materials; therefore, it is important for the productivity and functioning of fluvial systems, stabilizing slopes, regulating temperature, filtering and retaining nutrients, and providing habitat to aquatic communities. This study followed a multiparametric approach in Central Chile mediterranean streams. The results showed that the variables that better reflect the distribution of macroinvertebrates were conductivity and dissolved solids. These variables also correlated significantly with bank quality and stream habitat. This approximation suggests the integral evaluation of a stream system as a tool for conservation and restoration of integral health of aquatic ecosystems.

A vegetação riberenha desempenha um conjunto de funções ecossistêmicas. Tem influência sobre a hidrologia, geomorfologia, química da água e subministro de material alóctono, pelo qual é relevante na produtividade e funcionamento, estabilizando ladeiras, regulando a temperatura, filtrando e retendo nutrientes e outorgando habitat às comunidades aquáticas. Este estudo realizou uma aproximação multiparamétrica em rios mediterrâneos do Chile central. Os resultados mostraram que as variáveis que melhor refletem a distribuição dos macroinvertebrados foram a condutividade e os sólidos dissolvidos, as quais também se correlacionaram significativamente com a qualidade de ribeira e do habitat fluvial. Esta aproximação sugere a avaliação integral do sistema fluvial como uma ferramenta para a conservação e restauração da saúde integral dos ecossistemas aquáticos.