Phytoplankton-based biomonitoring in assessing the pollution level of a lentic freshwater body in Hooghly District, West Bengal, India

Abstract

Phytoplankton is the base of every aquatic food web. During the assessment of the trophic status of the investigated lentic water body (within Lake City Housing Complex, Mankundu, Hooghly, West Bengal, India), phytoplankton composition and its temporal variation are proved to be the most important. In this study, 30 phytoplankton taxa have been recorded in various arrangements throughout the season. The maximum number of phytoplankton species with the highest Shannon–Weaver diversity index value represented the pre-monsoon season, whereas the least number of phytoplankton taxa and the lowest diversity indicators characterized the post-monsoon season. The development of algal bloom by one specific taxon, Botryococcus braunii, in the postmonsoon season indicates the change in the trophic status of this particular water body. As a criterion for the beginning of the algal bloom, an exceedance of 1 mg/L in nitrate concentration can be considered. The phytoplankton composition, values of various diversity indices, its density and species distribution pattern, and selected environmental parameters have been investigated, as well as the results of the analysis of rank abundance curves, which allowed for evaluation of the ecological status of this lentic water body. This study describes the change or shift in the ecosystem of the investigated water body towards eutrophication and establishes its pollution level as moderate to light.

Фитопланктон является базовой единицей каждой водной пищевой сети. Для изучения трофического статуса исследованного непроточного водоема (в жилищном комплексе Лейк-Сити, Манкунду, район Хугли, Западная Бенгалия, Индия) наиболее важны состав фитопланктона и его изменение во временном масштабе. В настоящем исследовании в течение сезона были зарегистрированы 30 таксонов фитопланктона в различных комбинациях. Предмуссонный сезон был представлен максимальным количеством видов фитопланктона с наивысшим значением разнообразия Шеннона–Уивера, а постмуссонный сезон характеризовался наименьшим количеством таксонов фитопланктона и самыми низкими показателями разнообразия. Развитие цветения одного из таксонов, а именно Botryococcus braunii, в постмуссонный сезон указывает на изменение трофического статуса этого водоема. Критерием начала цветения можно считать повышение концентрации нитратов выше 1 мг/л. Нами были изучены состав фитопланктона, значения различных индексов разнообразия, его плотность и структура распределения видов, выбранные параметры окружающей среды, а также результаты анализа ранговых кривых численности, что позволило расшифровать экологический статус этого непроточного водоема. В этом исследовании показано изменение или сдвиг экосистемы исследуемого водного объекта в сторону эвтрофикации и определено состояние загрязнения на уровне от умеренного до легкого.