Title: | Model-based analysis of the potential of macroinvertebrates as indicators for microbial pathogens in rivers |
Other Titles: | |
Authors: | Jerves Cobo, Ruben Fernando Van Echelpoel, Wout Cisneros Espinosa, Felipe Eduardo francisco Nopens, Ingmar Goethals, Peter L |
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: | Jerves Cobo, Ruben Fernando, Ruben.JervesCobo@UGent.be |
Keywords: | Baetidae Classification tree models Fecal coliforms Perlidae Scirtidae Water use standards |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio: | 1. Ciencias Naturales y Exactas |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado: | 1.6.18 Biología De Agua Dulce |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico: | 1.6 Ciencias Biológicas |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: | 05 - Ciencias Físicas, Ciencias Naturales, Matemáticas y Estadísticas |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: | 0521 - Ciencias Ambientales |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: | 052 - Medio Ambiente |
Issue Date: | 2018 |
metadata.dc.ucuenca.volumen: | Volumen 10, número 4 |
metadata.dc.source: | Water (Switzerland) |
metadata.dc.identifier.doi: | 10.3390/w10040375 |
metadata.dc.type: | ARTÍCULO |
Abstract: | The quality of water prior to its use for drinking, farming or recreational purposes must comply with several physicochemical and microbiological standards to safeguard society and the environment. In order to satisfy these standards, expensive analyses and highly trained personnel in laboratories are required. Whereas macroinvertebrates have been used as ecological indicators to review the health of aquatic ecosystems. In this research, the relationship between microbial pathogens and macrobenthic invertebrate taxa was examined in the Machangara River located in the southern Andes of Ecuador, in which 33 sites, according to their land use, were chosen to collect physicochemical, microbiological and biological parameters. Decision tree models (DTMs) were used to generate rules that link the presence and abundance of some benthic families to microbial pathogen standards. The aforementioned DTMs provide an indirect, approximate, and quick way of checking the fulfillment of Ecuadorian regulations for water use related to microbial pathogens. The models built and optimized with the WEKA package, were evaluated based on both statistical and ecological criteria to make them as clear and simple as possible. As a result, two different and reliable models were obtained, which could be used as proxy indicators in a preliminary assessment of pollution of microbial pathogens in rivers. The DTMs can be easily applied by staffwith minimal training in the identification of the sensitive taxa selected by the models. The presence of selected macroinvertebrate taxa in conjunction with the decision trees can be used as a screening tool to evaluate sites that require additional follow up analyses to confirm whether microbial water quality standards are met. © 2018 by the authors. |
Description: | La calidad del agua antes de su uso para beber, agricultura o fines recreativos debe cumplir con varios estándares fisicoquímicos y microbiológicos para salvaguardar la sociedad y el medio ambiente. Para satisfacer estos estándares, se requieren análisis costosos y personal altamente capacitado en los laboratorios. Considerando que los macroinvertebrados se han utilizado como indicadores ecológicos para revisar la salud de los ecosistemas acuáticos. En esta investigación se examinó la relación entre patógenos microbianos y taxones de invertebrados macrobentónicos en el río Machangara ubicado en la zona sur de los Andes del Ecuador, en el cual se eligieron 33 sitios, según su uso del suelo, para recolectar parámetros fisicoquímicos, microbiológicos y biológicos. Se utilizaron modelos de árboles de decisión (DTM) para generar reglas que vinculan la presencia y abundancia de algunas familias bentónicas con los estándares de patógenos microbianos. Los DTM antes mencionados brindan una forma indirecta, aproximada y rápida de verificar el cumplimiento de la normativa ecuatoriana para el uso del agua relacionada con patógenos microbianos. Los modelos construidos y optimizados con el paquete WEKA, fueron evaluados en base a criterios tanto estadísticos como ecológicos para hacerlos lo más claros y simples posible. Como resultado, se obtuvieron dos modelos diferentes y confiables, que podrían usarse como indicadores proxy en una evaluación preliminar de la contaminación de patógenos microbianos en los ríos. Los DTM pueden ser aplicados fácilmente por personal con una formación mínima en la identificación de los taxones sensibles seleccionados por los modelos. La presencia de taxones de macroinvertebrados seleccionados junto con los árboles de decisión se puede utilizar como una herramienta de selección para evaluar sitios que requieren análisis de seguimiento adicionales para confirmar si se cumplen los estándares de calidad microbiana del agua. |
URI: | https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85044617316&origin=inward |
metadata.dc.ucuenca.urifuente: | https://www.mdpi.com/journal/water |
ISSN: | 2073-4441 |
Appears in Collections: | Artículos
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