Spatial and Temporal Evaluation of Water Streams Using Quality Indexes: A Case Study
Abstract
:1. Introduction
2. Material and Methods
2.1. Area Description
2.2. Definition of Sampling Points and Data Collection
2.3. Flow Measurement
2.4. Classification of the Waterbody
2.5. Calculation of Quality Indices
3. Results and Discussion
4. Conclusions
Author Contributions
Funding
Data Availability Statement
Acknowledgments
Conflicts of Interest
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Water Quality Parameters | Limits (Class 1) | Limits (Class 2) | Limits (Class 3) | Limits (Class 4) |
---|---|---|---|---|
T (°C) | - | - | - | - |
pH | 6 to 9 | 6 to 9 | 6 to 9 | 6 to 9 |
Turb (NTU) | 40 | up to 100 | 100 | - |
TR (mg/L) | 500 | 500 | 500 | - |
BOD (mg/L) | 3 | 5 | 10 | - |
TP (mg/L) | 0.1 | 0.1 | 0.15 | - |
TN (mg/L) | 2.18 | 2.18 | - | - |
DO (mg/L) | ≥ 6 | ≥ 5 | ≥ 4 | > 2 |
TC (MPN/100 mL) * | 200 | 1000 | 4000 | - |
Parameter | Weight |
---|---|
Dissolved Oxygen (mg/L) | 0.17 |
Hydrogen Potential-pH | 0.12 |
Biochemical Oxygen Demand (mg/L) | 0.10 |
Nitrogen (mg/L) | 0.10 |
Phosphorus (mg/L) | 0.10 |
Temperature (°C) | 0.10 |
Turbidity (NTU) | 0.08 |
Total Residues (mg/L) | 0.08 |
Thermotolerant Coliforms (MPN/100 mL)−1 | 0.15 |
Quality Level | IQA Interval |
---|---|
Excellent | 91–100 |
Good | 71–90 |
Medium | 51–70 |
Poor | 26–50 |
Very Poor | 0–25 |
June 2015 | September 2015 | December 2015 | March 2016 | Final Average | |
---|---|---|---|---|---|
Point 1 | 0.02 | 0.04 | 0.02 | 0.03 | 0.03 |
Point 2 | 0.70 | 0.01 | 0.02 | 0.10 | 0.06 |
Point 3 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
Point 4 | 0.02 | 0.04 | 0.03 | 0.04 | 0.04 |
Camp. Average | 0.02 | 0.04 | 0.02 | 0.04 | 0.03 |
Variables | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Chemical | Physical | Biological | ||||||||
Data | DO (mg/L) | pH | BOD (mg/L) | TN (mg/L) | TP (mg/L) | T (°C) | Turb (NTU) | TR (mg/L) | TC (100 mL)−1 | |
P1 | C1 | 7.39 | 7.05 | 1.59 | ND | 0.001 | 21.80 | 2.80 | 4.17 | 121 |
C2 | 7.43 | 6.18 | 4.49 | ND | 0.54 | 21.20 | 3.29 | 14.17 | 273 | |
C3 | 6.58 | 6.27 | 5.90 | 1.42 | 0.06 | 27.45 | 6.74 | 4.00 | 211 | |
C4 | 6.74 | 7.44 | 3.40 | 0.29 | 2.66 | 26.40 | 10.03 | 6.33 | 194 | |
Mean | 7.07 | 6.66 | 3.95 | 0.15 | 0.30 | 24.10 | 5.02 | 5.25 | 202.5 | |
P2 | C1 | 7.66 | 7.65 | 1.86 | ND | 0.003 | 21.50 | 10.95 | 6.33 | 176 |
C2 | 7.53 | 6.91 | 3.79 | 2.80 | 0.32 | 22.20 | 11.15 | 23.33 | 220 | |
C3 | 6.84 | 7.12 | 6.3 | 0.53 | ND | 25.90 | 10.38 | 8.33 | 431 | |
C4 | 6.81 | 6.94 | 3.30 | ND | 4.28 | 26.50 | 13.80 | 11.33 | 396 | |
Mean | 7.19 | 7.03 | 3.55 | 0.26 | 0.16 | 24.05 | 11.05 | 9.83 | 308 | |
P3 | C1 | 7.49 | 7.77 | 1.78 | ND | 0.001 | 22.10 | 12.60 | 2.50 | 286 |
C2 | 7.47 | 7.03 | 3.82 | ND | 0.53 | 22.30 | 13.40 | 22.83 | 334 | |
C3 | 6.77 | 7.25 | 6.10 | 1.26 | 0.10 | 26.10 | 11.15 | 10.50 | 343 | |
C4 | 6.88 | 6.95 | 3.50 | 0.49 | 2.80 | 25.60 | 20.60 | 14.50 | 185 | |
Mean | 7.18 | 7.14 | 3.66 | 0.25 | 0.32 | 23.95 | 13.00 | 12.50 | 310 | |
P4 | C1 | 7.98 | 7.85 | 2.84 | ND | 0.001 | 22.10 | 13.45 | 1.50 | 198 |
C2 | 7.28 | 6.45 | 3.63 | ND | 0.40 | 22.30 | 14.90 | 27.67 | 370 | |
C3 | 6.92 | 7.34 | 6.20 | 1.24 | ND | 26.10 | 17.65 | 12.83 | 334 | |
C4 | 7.07 | 6.99 | 4.80 | 0.14 | 1.05 | 25.60 | 27.80 | 23.67 | 141 | |
Mean | 7.18 | 7.16 | 4.22 | 0.07 | 0.20 | 23.95 | 16.28 | 18.25 | 266 |
qi | Weights | P1 | P2 | P3 | P4 | Mean |
---|---|---|---|---|---|---|
DO | 0.17 | 92.3 | 93.0 | 92.8 | 93.3 | 92.9 |
BOD | 0.10 | 61.4 | 64.5 | 63.7 | 59.4 | 62.3 |
pH | 0.12 | 84.4 | 91.7 | 92.2 | 92.3 | 90.2 |
TP | 0.10 | 42.6 | 63.2 | 40.3 | 56.4 | 50.6 |
TN | 0.10 | 98.8 | 97.8 | 98 | 99.4 | 98.5 |
Turb | 0.08 | 87.9 | 75.4 | 71.8 | 66.8 | 75.5 |
TR | 0.08 | 80.6 | 81.3 | 81.7 | 82.4 | 82.0 |
T (°C) | 0.10 | 94.0 | 94.0 | 94.0 | 94.0 | 94.0 |
TC | 0.15 | 33.4 | 29.8 | 29.7 | 33.9 | 31.7 |
WQI | 69.0 | 71.0 | 68.0 | 71.0 | 69.8 |
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