Mining Pollution and Environmental Responsibility in Freshwater Ecosystems: Benthic Macroinvertebrates in Lokpanta Reservoir, Nigeria

Gabriel Oyediran; Adiaha Ugwumba

doi:10.21697/seb.5901

Opublikowane: 2026-07-29

Zanieczyszczenia górnicze i odpowiedzialność środowiskowa w ekosystemach słodkowodnych: makrobezkręgowce bentoniczne w zbiorniku Lokpanta w Nigerii

Gabriel Oyediran

, Adiaha Ugwumba

Studia Ecologiae et Bioethicae

Dział: Artykuły naukowe

https://doi.org/10.21697/seb.5901

Abstrakt

Zbiornik wodny Lokpanta, położony w Ishiagu w stanie Ebonyi (Nigeria), stanowi przykład ekosystemu słodkowodnego poddanego narastającej presji antropogenicznej. Uprawa roślin oraz działalność związana z wydobyciem kamienia wpływają na jakość wody, bioróżnorodność organizmów wodnych oraz relacje między lokalnymi społecznościami a ich środowiskiem naturalnym. Celem badań było określenie zależności między parametrami fizykochemicznymi wód powierzchniowych a przestrzennym rozmieszczeniem i liczebnością makrobezkręgowców bentosowych (BMs) w pięciu stanowiskach badawczych zbiornika. Oznaczono parametry fizykochemiczne wody, natomiast makrobezkręgowce bentosowe pobierano przy użyciu chwytacza Van Veena o powierzchni 0,6 m² i identyfikowano na podstawie standardowych kluczy. Dane analizowano z wykorzystaniem statystyki opisowej oraz analizy wariancji (ANOVA), natomiast do oceny różnorodności makrobezkręgowców zastosowano wskaźnik Shannona-Wienera, a do określenia zależności między badanymi zmiennymi – analizę głównych składowych (PCA). Najwyższe wartości parametrów fizykochemicznych, w tym stężeń azotanów, fosforanów oraz metali ciężkich, odnotowano na stanowisku 4 (wyrobisko górnicze). Dla większości parametrów stwierdzono istotne zróżnicowanie przestrzenne, z wyjątkiem temperatury i fosforanów. Wartość wskaźnika różnorodności Shannona-Wienera wynosząca 1,63 przy dopływie do zbiornika wskazywała na umiarkowany stopień zanieczyszczenia. Analiza PCA wykazała, że ślimaki (Gastropoda) były najbardziej wrażliwe na twardość ogólną wody, stężenie żelaza, siarczanów oraz zawartość tlenu rozpuszczonego (DO). Badanie potwierdziło toksyczny wpływ metali w obrębie stanowiska zlokalizowanego przy wyrobisku górniczym, gdzie stężenia większości metali przekraczały dopuszczalne wartości określone przez USEPA i NESREA, co negatywnie oddziaływało na różnorodność i liczebność makrobezkręgowców bentosowych. Uzyskane wyniki wskazują, że zbiornik Lokpanta pozostaje pod istotnym wpływem zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego. Oprócz degradacji ekologicznej podkreślają one potrzebę odpowiedzialnego zarządzania działalnością człowieka, ochrony bioróżnorodności ekosystemów wodnych oraz wdrażania zrównoważonych rozwiązań uwzględniających współzależność między lokalnymi społecznościami a ekosystemami słodkowodnymi.

Słowa kluczowe:

odpowiedzialność środowiskowa, relacje człowiek–natura, ekosystemy słodkowodne, zanieczyszczenie górnicze, jakość wody, makrobezkręgowce bentoniczne, bioróżnorodność wodna, zrównoważone zarządzanie wodą, SDG 6 – Czysta woda i warunki sanitarne

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Oyediran, G., & Ugwumba, A. (2026). Zanieczyszczenia górnicze i odpowiedzialność środowiskowa w ekosystemach słodkowodnych: makrobezkręgowce bentoniczne w zbiorniku Lokpanta w Nigerii. Studia Ecologiae Et Bioethicae. https://doi.org/10.21697/seb.5901

Cited by / Share

Licencja

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Bez utworów zależnych 4.0 Międzynarodowe.

Bibliografia

Akindele, Emmanuel O., and Godwin O. Olutona. 2014. “Water Physicochemistry and Zooplankton Fauna of Aiba Reservoir Headwater Streams, Iwo, Nigeria.” Journal of Ecosystems: 1–12. http://dx.doi.org/10.1155/2014/105405. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/105405
Google Scholar

Albutra, B. Queenilyn, Cordulo P. Ascaño, and Cesar G. Demayo. 2017. “Water Quality Assessment Using Macroinvertebrates along the Mining Area of Brgy.” International Journal of Advanced and Applied Sciences 4 (11): 99–103. https://doi.org/10.21833/ijaas.2017.011.015. DOI: https://doi.org/10.21833/ijaas.2017.011.015
Google Scholar

American Public Health Association (APHA). 2005. Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater Analysis. 21st ed. Washington, DC: American Water Works Association/Water Environment Federation.
Google Scholar

Asiegbu, Victoria Onyebuchi, Ajiboye Gabriel Oyediran, and Ifeanyichukwu Clinton Ezekwe. 2021. “Conservation Status of Fish Fauna in the Ivo River Basin Southeast, Nigeria.” Acta Scientific Microbiology 4 (7): 3–7. DOI: https://doi.org/10.31080/ASMI.2021.04.0864
Google Scholar

Ayoola, S. O., and E. K. Ajani. 2009. “Seasonal Variations in Fish Distribution and Physico-chemical Parameters of Wetland Areas in Oyo State, Nigeria.” International Journal of Biological and Chemical Sciences 3 (1): 107–116. DOI: https://doi.org/10.4314/ijbcs.v3i1.42741
Google Scholar

Azrina, M. Z., Chee Kong Yap, Ismail A. Rahim, A. Ismail, and S. G. Tan. 2006. “Anthropogenic Impacts on the Distribution and Biodiversity of Benthic Macroinvertebrates and Water Quality of the Langat River, Peninsular Malaysia.” Ecotoxicology and Environmental Safety 64 (3): 337–347. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2005.04.003. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2005.04.003
Google Scholar

Bonada, Nuria, Narcís Prat, Vincent H. Resh, and Bernhard Statzner. 2006. “Developments in Aquatic Insect Biomonitoring: A Comparative Analysis of Recent Approaches.” Annual Review of Entomology 51: 495–523. https://doi.org/10.1146/annurev.ento.51.110104.151124. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.ento.51.110104.151124
Google Scholar

Brown, David S. 1994. Freshwater Snails of Africa and Their Medical Importance. London: Taylor and Francis. DOI: https://doi.org/10.1201/9781482295184
Google Scholar

Chang, Feng Hsun, Justin E. Lawrence, Blanca Rios-Touma, and Vincent H. Resh. 2014. “Tolerance Values of Benthic Macroinvertebrate for Stream Biomonitoring: Assessment of Assumptions Underlying Scoring Systems Worldwide.” Environmental Monitoring and Assessment 186: 2135–2149. DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-013-3523-6
Google Scholar

Chappelle, Francis H. 2000. Groundwater Microbiology and Geochemistry. USA: Prentice-Hall.
Google Scholar

Ebere, Enyoh Christian, Verla Andrew Wirnkor, Verla Evelyn Ngozi, Peter Ndu Okeke, and Shirish S. Pingale. 2019. “Chemometric Assessment of Orashi River after Confluence with Oguta Lake.” Indonesian Journal of Fundamental and Applied Chemistry 4 (3): 91–103. http://dx.doi.org/10.24845/ijfac. DOI: https://doi.org/10.24845/ijfac.v4.i3.91
Google Scholar

Eze, C. L., and E. D. Uko. 2003. “Preliminary Investigations of Acid Mine Drainage (AMD) Problems in the Ishiagu Lead/Zinc Open-pit Mine, Southeast, Nigeria.” African Journal of Environmental Pollution Health 1 (2): 77–83.
Google Scholar

Ezekwe, Ifeanyichukwu Clinton, Ahamefula Sunday Ezekwe, and George Nwabuko Chima. 2013. “Metal Loadings and Alkaline Mine Drainage from Active and Abandoned Mines in the Ivo River Basin Area of Southeastern Nigeria.” Mine Water Environment 2: 97–107. https://doi.org/10.1007/s10230-013-0220-1. DOI: https://doi.org/10.1007/s10230-013-0220-1
Google Scholar

Fernandes, Nandini Vaz. 2015. “Impact of Iron Ore Mining: Comparison of Physicochemical Parameters and Heavy Metals in Upstream and Downstream Sites of a River.” International Journal of Scientific Research 4 (7): 254–257.
Google Scholar

Fondriest Environmental Learning Center. n.d. “Learning Center.” Accessed March 13, 2025. https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/conductivity.
Google Scholar

George, A. D. I., J. F. N. Abowei, and E. R. Daka. 2009. “Benthic Macro Invertebrate Fauna and Physico-chemical Parameters in Okpoka Creek Sediments, Niger Delta, Nigeria.” International Journal of Animal and Veterinary Advances 1 (2): 59–65.
Google Scholar

Idowu, E. O., and A. A. A. Ugwumba. 2005. “Physical, Chemical and Benthic Faunal Characteristics of a Southern Nigeria Reservoir.” The Zoologist 3: 15–25.
Google Scholar

Karlsson, Teemu, and Tommi Kauppila. 2015. “Release of Explosives Originated Nitrogen from the Waste Rocks of a Dimension Stone Quarry.” In 10th International Conference on Acid Rock Drainage and IMWA Annual Conference, 1–8. Accessed March 13, 2025. https://www.imwa.info/docs/imwa_2015/IMWA2015_Karlsson_182.pdf.
Google Scholar

Kohlmann, Bert, Danny Vasquez, Alejandro Arroyo, and Monika Springer. 2021. “Taxonomic and Functional Diversity of Aquatic Macroinvertebrate Assemblages and Water Quality in River of the Dry Tropics of Costa Rica.” Frontiers in Environmental Science 9: 1–17. https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.660260. DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.660260
Google Scholar

Lopez-Lopez, Eugenia, Jacinto E. Sedeno-Diaz, Erick Mendoza-Martinez, Andrea Gomez-Ruiz, and Emilio Martínez Ramírez. 2010. “Water Quality and Macroinvertebrate Community in Dry Land Streams: The Case of the Tehuacan-Cuicatlan Biosphere Reserve (Mexico).” Water (Switzerland) 11 (7): 1376. https://doi.org/10.3390/w11071376. DOI: https://doi.org/10.3390/w11071376
Google Scholar

Lydeard, Charles, Robert H. Cowie, Winston F. Ponder, Arthur E. Bogan, Philippe Bouchet, Stephanie A. Clark, Kevin S. Cummings, et al. 2004. “The Global Decline of Non-marine Mollusks.” BioScience 54 (4): 321–330. https://doi.org/10.1641/0006-3568(2004)054[0321:TGDONM]2.0.CO;2. DOI: https://doi.org/10.1641/0006-3568(2004)054[0321:TGDONM]2.0.CO;2
Google Scholar

Mitchell, Andrew J., Melissa S. Hobbs, and Thomas M. Brandt. 2007. “The Effect of Chemical Treatments on Red-rim Melania, Melanoides tuberculata, an Exotic Aquatic Snail That Serves as a Vector of Trematodes to Fish and Other Species in the USA.” North American Journal of Fisheries Management 27 (4): 1287–1293. https://doi.org/10.1577/M06-252.1. DOI: https://doi.org/10.1577/M06-252.1
Google Scholar

Mwedzi, Tongayi, Nqobizitha Siziba, Oghenekaro N. Odume, Eisen Nyamazana, and Innocent Mabika. 2020. “Response of Macroinvertebrates Community Metrics to Urban Pollution in Semi-arid Catchments around the City Bulawayo, Zimbabwe.” Water SA 46 (4): 583–592. https://doi.org/10.17159/wsa/2020.v46.i4.9071. DOI: https://doi.org/10.17159/wsa/2020.v46.i4.9071
Google Scholar

National Environmental Standards and Regulations Enforcement Agency (NESREA). 2011. “National Environmental Surface and Groundwater Quality Control Regulations.” Federal Republic of Nigeria Official Gazette no. 49, vol. 98, Government Notice no. 136. Lagos: The Federal Government Printer.
Google Scholar

Nkwoji, Joseph Ahamefula, S. I. Ugbana, and M. Y. Ina-Salwany. 2020. “Impacts of Land-based Pollutants on Water Chemistry and Benthic Macroinvertebrates Community in a Coastal Lagoon, Lagos, Nigeria.” Scientific African 7: e00220. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2019.e00220. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2019.e00220
Google Scholar

Nwaugo, Victor Oluoha, Reginald A. Onyeagba, Emmanuel I. Akubugwo, and Osita Ugbogu. 2008. “Soil Bacterial Flora and Enzymatic Activities in Heavy Metal Pb and Zn Contaminated Soil of Ishiagu, Ebonyi State.” Biokemistri 20 (2): 77–84.
Google Scholar

Obiyor, Ikenna Kelvin, Christopher Didigwu Nwani, Gregory Ejikeme Odo, Josephine Chinenye Madu, Doris Ulumma Ndudim, and Ifeanyi Oscar Ndimkaoha Aguzie. 2017. “Benthic Fish Fauna and Physicochemical Parameters of Otamiri River, Imo State, Nigeria.” Fisheries and Aquaculture Journal 8 (2): 199–208. https://doi.org/10.4172/2150-3508.1000199. DOI: https://doi.org/10.4172/2150-3508.1000199
Google Scholar

Ogbanshi, M. E., J. N. Idenyi, E. E. Ogiji, B. U. Nwali, L. N. Ebenyi, and M. C. Ominyi. 2016. “Administration of Water Samples from Okposi and Uburu Nigeria Salt Lakes Decreased Sperm Number, Sperm Motility and Sperm Morphology in the Adult Male Spague-Dawley Rats.” Journal of Environmental Science Toxicology and Food Technology 10 (6): 12–17.
Google Scholar

Ogbeibu, Anthony Ekata, and Blessing Julius Oribhabor. 2002. “Ecological Impact of River Impoundment Using Benthic Macro-invertebrates as Indicators.” Water Research 36 (10): 2427–2436. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00489-4. DOI: https://doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00489-4
Google Scholar

Okeke, Chloma Udoka, Okon Ekanem Eno, and Harami Malgwi Adamu. 2014. “Bioaccumulation of Heavy Metals in Mechanic Workshops.” International Journal of Mathematics and Physical Sciences Research 2 (1): 58–65.
Google Scholar

Oyediran, Ajiboye Gabriel, K. S. Olaoti, U. A. Azuine, O. Falana, and E. P. Emerue. 2023. “Diversity and Abundance of Benthic Molluscs in Ivo River, Ishiagu, Ebonyi State Nigeria.” In 38th Annual Conference of Fisheries Society of Nigeria (FISON), Yenogoa, Bayelsa State, Nigeria.
Google Scholar

Oyediran, Ajiboye Gabriel, Lawreance Azubuike Ebeniro, Omotade Paul Ayodele, Khalid Sayfullah Olaoti, and Peter Tochukwu Nwoga. 2017. “Seasonality, Abundance and Distribution of Macro-benthic Invertebrates as Bio-indicators of Water Quality in Ikwo River, Ishiagu, South-Eastern Nigeria.” Journal of Faunal & Biological Sciences 4 (2): 43–46. https://www.faunajournal.com/archives/2017/vol4issue2/PartA/3-4-11-397.pdf.
Google Scholar

Oyediran, Ajiboye Gabriel. 2023. “Physico-Chemical Parameters, Plankton, Benthic Macroinvertebrates and Fish Fauna of Lokpanta Reservoir, Ishiagu, Ebonyi State, Nigeria.” PhD diss., University of Ibadan, Ibadan.
Google Scholar

Padmanabha, B. 2011. “Diversity of Macroinvertebrates as a Tool to Assess Aquatic Pollution in Lentic Ecosystems.” Nature Environment and Pollution Technology 10 (1): 69–71.
Google Scholar

Patang, Fatmawati, Agoes Soegianto, and Sucipto Hariyanto. 2018. “Benthic Macroinvertebrates Diversity as Bioindicator of Water Quality of Some Rivers in East Kalimantan, Indonesia.” International Journal of Ecology 2018: 1–11. https://doi.org/10.1155/2018/5129421. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/5129421
Google Scholar

Pennak, Robert W. 1978. Freshwater Invertebrates of the United States. USA: John Wiley & Sons.
Google Scholar

Rosenberg, David M., and Vincent H. Resh. 1993. Freshwater Biomonitoring and Benthic Macroinvertebrates. New York: Chapman and Hall.
Google Scholar

Shadrin, Nickolai V., Elena Anufriieva, V. P. Belyakov, and A. I. Bazhora. 2017. “Chironomidae Larvae in Hypersaline Waters of the Crimea: Diversity, Distribution, Abundance and Production.” The European Zoological Journal 84 (1): 61–72. http://dx.doi.org/10.1080/11250003.2016.1273974. DOI: https://doi.org/10.1080/11250003.2016.1273974
Google Scholar

Ugbogu, Ositadinma, R. A. Onyeagba, and C. E. Ogbonna. 2013. “Microbial Quality of Two Man-made Lakes in Lokpa Abia State, Nigeria.” In Delivering Water, Sanitation and Hygiene Services in an Uncertain Environment: 36th WEDC International Conference, Nakuru, Kenya. https://hdl.handle.net/2134/30977.
Google Scholar

Umeham, S. N., and I. Elekwa. 2005. “The Hydrobiological Status of Ngwui, Ikwu and Eme Streams in Umuahia North L.G.A., Abia State, Nigeria.” Journal of Environment 1: 31–36.
Google Scholar

USEPA (United States Environmental Protection Agency). 2006. National Recommended Water Quality Criteria. Washington, DC: Office of Water, US Environmental Protection Agency.
Google Scholar

Wang, Zhan, Wenke Wang, Zaiyong Zhang, Xinyue Hou, Zhitong Ma, Baohui Chen. 2021. “River-Groundwater Interaction Affected Species Composition and Diversities Perpendicular to a Regulated River in an Arid Riparian Zone.” Global Ecology and Conservation 27: e01595. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01595. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01595
Google Scholar

World Health Organisation (WHO). 2004. Guideline for Drinking Water Quality. 3rd ed. Vol. 1. Geneva.
Google Scholar