Evaluation of water quality of Çoruh River Basin (Turkey) using some biotic indices

In this study, it was aimed to evaluate the water quality of the Çoruh Basin using BMWP (Biological Monitoring Working Party) index, ASPT (Average Score Per Taxon) index, Shannon-Wiener Diversity Index, EPT (Ephemeroptera Plecoptera Trichoptera taxa), EP (Ephemeroptera Plecoptera taxa) index scores and benthic macroinvertebrates. The benthic macroinvertebrates were collected from 54 stations at the Çoruh basin between 2014-2016 years. Standard hand net (D-frame net) and Ekman-Birge grab were used as sampling tools. As a result of the diagnoses, a total of 7246 individuals belonging to Insecta, Crustacea, Mollusca, Oligochaeta and Plathyhelminthes were obtained. It was determined that the most dominant group was Insecta and the rarest group was Plathyhelminthes. It was observed that the BMWP score ranged between 5 and 94, and the lowest and highest number of families detected in the stations were 1 and 18, respectively. It was determined that the Shannon Wiener diversity index value was between 0.54-2.20, therefore the basin streams generally showed moderate pollution. The results of BMWP index show that the basin streams had mostly show 3rd and 4th class water quality and also biodiversity decreases with the deterioration of the riverbed or exposure to pollution.

Çoruh Nehir Havzası (Türkiye) su kalitesi’nin bazı biyotik indeksler kullanılarak belirlenmesi

Bu çalışmada BMWP (Biyolojik İzleme Çalışma Grubu) indeksi, ASPT (Her Taksonun Ortalama Değeri) indeksi, Shannon-Wiener Çeşitlilik İndeksi, EPT (Ephemeroptera Plecoptera Trichoptera taxa), EP (Ephemeroptera Plecoptera taxa) indeks skorları ve bentik makroomurgasızlar kullanılarak Çoruh Havzası’nın su kalitesinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bentik makroomurgasızlar 2014-2016 yılları arasında havza genelinde seçilen 54 istasyondan örneklenmiştir. Örnekleme aleti olarak standart el kepçesi (D-şekilli kepçe) ve Ekman sediment kepçesi kullanılmıştır. Yapılan teşhisler sonucu Insecta, Crustacea, Mollusca, Oligochaeta and Plathyhelminthes’e ait toplam 7246 birey elde edilmiştir. En baskın grubun Insecta, en nadir rastlanan grubun Plathyhelminthes olduğu tespit edilmiştir. BMWP skorunun 5-94 arasında değiştiği, istasyonlarda tespit edilen en düşük ve en yüksek familya sayılarının sırasıyla 1ve 18 olduğu görülmüştür. Shannon Wiener çeşitlilik indeks değerinin 0.54-2.20 arasında olduğu, dolayısıyla havza akarsularının genellikle orta derecede kirlenme gösterdiği belirlenmiştir. BMWP indeks sonuçlarına göre havza akarsularının çoğunlukla 3. ve 4. sınıf su özelliği gösterdiği, akarsu yatağının bozulması veya kirliliğe maruz kalması ile biyoçeşitliliğin azaldığı tespit edilmiştir.

PDF

___

Akpınar, A., Kömürcü, M.İ., Kankal, M. & Filiz, M.H. (2009). Çoruh Havzası’ndaki küçük hidroelektrik santrallerin durumu. V. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu-2009 (249-254), Diyarbakır, Türkiye.

Armitage P.D., Moss D., Wright, J.F. & Furse, M.T. (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. DOI:10.1016/0043-1354(83)90188-4

Arslan, A.B. (2015). Su Çerçeve Direktifine göre biyolojik kalite unsuru: Bentik omurgasız. Uzmanlık Tezi. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Ankara.

Balık, S., Ustaoğlu, M. R., Özbek, M., Yıldız, S., Taşdemir, A. & İlhan, A. (2006). Küçük Menderes Nehri’nin (Selçuk- İzmir) aşağı havzasındaki kirliliğin makro bentik omurgasızlar kullanılarak saptanması. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 23(1-2), 61-65.

Başören, Ö. & Kazancı, N. (2016). Water quality assessment of Fırtına Stream (Rize, Turkey) by using various macroinvertebrate based metrics and physicochemical variables, Review of Hydrobiology, 9(1), 1-16.

Baytaşoğlu, H. & Gözler, A.M. (2018). Seasonal changes of Malacostraca (Crustacea) fauna of the upper Çoruh River Basin (Bayburt Province, Turkey) and its ecological characteristics. Turkısh Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 18(3), 367-375. DOI:10.4194/1303-2712-v18_3_02

DSI (1992). Sakarya ve Seyhan havzalarında kirlenme durumlarının incelenmesi ve bu havzalarda kalite sınırlarının tespiti projesi. DSİ Genel Müdürlüğü Yayınları Ankara: Türkiye.

Duran, M., Tüzen, M. & Kayim, M. (2003). Exploration of biological richness and water quality of stream Kelkit, Tokat-Turkey. Fresenius Enviromental Bulletin, 12(4), 368-375.

Gümrükçüoğlu, M. & Baştürk, O. (2007). Sürdürülebilir su yönetiminde nehir kirliliği üzerine bir çalışma, Türk Mühendis Ve Mimarlar Odası Birliği 2. Su Politikaları Kongresi, (pp. 521-529). Ankara

Jorgensen, S.E., Costanza, R. & Xu, F.L (2005). Handbook of ecological indicator for assessment of ecosystem health. London, Taylor and Francis Group. DOI:10.1201/9780203490181

Kaboré, I., Moog, O., Alp, M., Guenda, W. & Koblinger, T. (2016). Using macroinvertebrates for ecosystem health assessment in semi-arid streams of Burkina faso. Hydrobiologia 766,57-74. DOI:10.1007/s10750-015-2443-6

Kalyoncu, H. & Zeybek, M. (2011). An application of different biotic and diversity indices for assessing water quality: A case study in the Rivers Çukurca and Isparta (Turkey). Af-rican Journal of Agricultural Research, 6 (1), 19-27. DOI:10.5897/AJAR09

Kazancı, N., Girgin, S., Dügel, M. & Oğuzkurt, D. (1997). Akarsuların çevre kalitesi yönünden değerlendirilmesinde ve izlenmesinde biyotik indeks yöntemi. Ankara: Form Ofset, 100s.

Kazancı, N. & Dügel, M. (2000). An evaluation of the water quality of Yuvarlakçay Stream, in the Köycegiz-Dalyan protected area SW Turkey. Turkısh Journal of Zoology, 24, 69-80.

Kazancı, N., Oğuzkurt, D. & Dügel, M. (2003). Türkiye iç suları araştırma dizisi VII: Beyşehir Gölü’nün limnolojisi, çevre kalitesi, biyolojik çeşitliliği ve korunması. Ankara: İmaj Yayınevi 148s.

Kazancı, N. & Dügel, M. (2008). Prediction of global climate change impact on structure of aquatic insect assemblages by using species optimum and tolerance values of temperature. Review of Hydrobiology 1(2), 73- 80.

Kazancı, N., Türkmen, G., Ertunç, Ö., Gültutan, Y., Ekingen, P. & Öz, B. (2008). Kelkit Çayı’nın su kalitesinin bentik makroomurgasızlar ve fizikokimyasal değişkenler kullanılarak değerlendirilmesi. Review of Hydrobiology, 1(2), 145-160.

Kazancı, N. (2009). Records of Plecoptera (Insecta) species and affects of episodic acidification on physicochemical properties of their habitats in the Eastern Black Sea region and Yeşilırmak River basin. Review of Hydrobiology, 2, 2, 187-197.

Kazancı, N., Öz, B., Dügel, M., Ertunç, Ö & Türkmen, G. (2009). First faunistic survey and canonical correspondence analysis of interstitial aquatic insect assemblages of running waters in Turkey. Review of Hydrobiology 2(2), 1-11.

Kazancı, N., Ekingen, P., Türkmen, G., Ertunç, Ö., Dügel, M. & Gültutan, Y. (2010a). Assesment of ecological quality of Aksu stream (Giresun, Turkey) in Eastern Black Sea region by using water framework directive (WFD) methods based on benthic macroinvertebrates. Review of Hydrobiology, 3,(2), 165-184.

Kazancı, N., Türkmen, G., Ertunç, Ö., Ekingen, P., Öz, B. & Gültutan, Y. (2010b). Su çerçeve direktifi kapsamındaki taban büyük omurgasızlarına dayalı yöntemlerin uygulanması ile Yeşilırmak Nehri’nin ekolojik kalitesinin belirlenmesi. Review of Hydrobiology, 3(2), 89-110

Kazancı N., Öz, B., Dügel, M., Türkmen, G. & Ertunç, Ö. (2010c). First faunistic and ecological survey of ınterstitial fauna of streams in Turkey, Verhandlungen des Internationalen Verein Limnologie, 30 (9), 1466. DOI:10.1080/03680770.2009.11902355

Kazancı, N., Türkmen, G., Ekingen, P. & Başören, Ö. (2013). Preparation of a biotic index (Yeşilırmak-BMWP) for water quality monitoring of Yeşilırmak River (Turkey) by using benthic macroinvertebrates, Review of Hydrobiology, 6 (1),1-29.

Kazancı, N., Türkmen, G. & Başören, Ö. (2015). Application of BMWP and using macroinvetrebrates to determine the water quality of a transboundary running water, Çoruh River (Turkey). Review of Hydrobiology, 8(2), 119-130.

Koşal Şahin, S. & Zeybek, M. (2019). Sürgü Çayı (Malatya, Türkiye)’nda makrobentik omurgasızların tür kompozisyonu ve çeşitliliği, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(1), 60-67. DOI:10.29048/makufebed.529074

Mauricio Da Rocha, J.R., Almeida, J.R., Lins, G.A. & Durval, A. (2010). Insects as Indicators of Environmental Changing and Pollution: A Review of Appropriate Species and Their Monitoring. Holos Environment, 10 (2), 250-262. DOI:10.14295/holos.v10i2.2996

Minaya, V., McClain, ME., Moog, O., Omengo, FS., & Gabriel A., (2013). Scale-dependent effects of rural activities on benthic macroinvertebrates and physico-chemical characteristics in headwater streams of the Mara River, Kenya. Ecological Indicators, 32, 116-122. DOI:10.1016/j.ecolind.2013.03.011

Özbek, M., Tasdemir, A., Cil, E. A., Somek, H., & Yildiz, S. (2019). Assessing the trophic level of a Mediterranean Stream (Nif Stream, İzmir) using benthic macro-ınvertebrates and environmental variables. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 19(3), 179-190. DOI:10.4194/1303-2712-v19_3_01

Shannon, C.E. & Weaver, W. (1949). The Mathematical Theory of Communication. Urbana, IL: The University of Illinois Press, 1- 117.

Shannon, C.E. & Weaver, W. (1963). The Mathematical Theory of Communication. University of Illinois Press, Urbana, 127 p.

Sukatar, A., Yorulmaz, B., Ayaz, D. & Barlas, M. (2006). Emiralem Deresi’nin (İzmir-Menemen) bazı fizikokimyasal ve biyolojik (bentik makroomurgasızlar) özelliklerinin incelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10 (3), 328-333.

Topkara, E., Özbek, M., Taşdemir, A., Yıldız, S., Balık, S. & Ustaoğlu, M.R. (2011). Determination of Pollution Level of Yuvarlak Stream (KöyceğizMuğla) by Using Benthic Macroinvertebrates. Journal of Animal and Veterinary Advances 10 (9), 1194-1201. DOI:10.3923/javaa.2011.1194.1201

Türkmen, G. & Kazancı, N. (2010a). Assessment of water quality of Kelkit Stream (Turkey) with application of various macroinvertebrate-based metrics, BALWOIS. Ohrid, Republic of Macedonia.

Türkmen, G. & Kazancı, N. (2010b). Applications of various biodiversity indices to benthic macroinvertebrate assemblages in streams of a national park in Turkey, Review of Hydrobiology, 3, 111-125.

Türkmen, G. & Kazancı, N. (2011). Assessment of benthic macroinvertebrate communities of some sites at Kelkit Stream and its tributaries (Yeşilırmak River Basin) with the application of cluster analysis. Review of Hydrobiology, 4(1), 29-45

Türkmen, G. & Kazancı, N. (2016). Habitat quality assesment of streams in Altındere Valley (Trabzon, Turkey) by using physicochemical variables and various biotic indices based on benthic macroinvertebrates, Review of Hydrobiology, 9 (1),17.

Tüzün Tereshenko, E. (2019). Abant Gölü (Bolu) bentik makroomurgasız faunası ve dağılımı, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Ankara

WFD. (2000). EU Water Framework Directive (WFD) 2000/60/EC. 23.10.2000.

Wilhm, J.L. and Dorris, T.C. (1968). Biological parameters for water quality criteria. BioScience, 18; 477-81. DOI:10.2307/1294272

Wimbaningrum, R., Indriyani, S., Retnaningdyah, C. & Arisoesilaningsih, E (2016). Monitoring water quality using biotic ındices of benthic macroinvertabrates along surfaces water ecosystems in some tourism areas in East Java, Indonesia. Journal of Indonesian Tourism and Development Studies, 4 (2),81-90. DOI:10.21776/ub.jitode.2016.004.02.06

Yaman, H. (2019). Değirmen Deresi (Kastamonu) Üzerindeki Alabalık İşletmelerinin Bentik Makroomurgasızlara Etkisi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.

Yıldız, S., Özbek, M., Taşdemir, A. & Balık, S. (2010). Identification of Predominant Environmental Factors Structuring Benthic Macro Invertebrate Communities: A Case Study in Küçük Menderes Coastal Wetland (Turkey). Fresenius Environmental Bulletin, 19 (1), 30-36.

Yıldız, S., Özbek, M., Taşdemir, A.& Topkara, E. T. (2015). Assessment of a shallow montane lentic ecosystem (Lake Gölcük, Izmır, Turkey) using benthic community diversity. Ekoloji, 24, 1-13. DOI:10.5053/Ekoloji.2015.34

Yorulmaz, B., Sukatar, A. & Barlas, M (2015). Comparative analysis of biotic ındices for evaluation of water quality of Esen River in South- West Anatolia, Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 24(1a),188-194

Zeybek, M. & Kalyoncu, H. (2012). Köprüçay Nehri’nde biyotik indeksler ile çeşitlilik indislerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi, Eğirdir Su Ürünleri Fakültesi Dergisi, 8(1), 42-50.

Zeybek, M., Kalyoncu, H., Karakaş, B. & Özgül, S (2014). The use of BMWP and ASPT ındices for evaluation of water quality according to macroinvertebrates in Değirmendere Stream (Isparta, Turkey). Turkısh Journal of Zoology, 38(5), 603-613. DOI:10.3906/zoo-1310-9

Zeybek, M. (2017). Macroinvertebrate-based biotic indices for evaluating the water quality of Kargı Stream (Antalya, Turkey). Turkish Journal of Zoology, 41,(3), 476-486. DOI:10.3906/zoo-1602