Linking biological and physicochemical water quality

Environmental Monitoring and Assessment

Volumn 159, Issue 1-4, 2009, Pages 311-330

  Bernatowicz, Waldemar ^a,b   Wei, Annett ^a   Matschullat, Jörg ^a  

^a TU BERGAKADEMIE FREIBERG   (Germany)

^b UNIVERSITY OF WROC AW   (Poland)

Author keywords

Benthic macroinvertebrates; Chemical and ecological status; Lotic waters; Rivers; Weisseritz river basin; WFD

Indexed keywords

BENTHIC MACROINVERTEBRATES; BIOLOGICAL ASSESSMENT; CHEMICAL PARAMETERS; COMPLEX ASSESSMENT; CORRELATION ANALYSIS; CZECH REPUBLIC; DATA COVER; ECOLOGICAL QUALITY; ECOLOGICAL STATUS; EUROPEAN WATER FRAMEWORK DIRECTIVE; HYDROCHEMISTRY; INTEGRATED ASSESSMENT; LOTIC WATERS; MACROINVERTEBRATES; MICROELEMENTS; MOUNTAINOUS AREA; QUALITY STANDARD; RIVER BASINS; SAXONY , GERMANY; SENSITIVE INDICATOR; STREAM ASSESSMENT; SUPPORTING ROLE; TIME FRAME; WATERBODIES;

CALCIUM; CATCHMENTS; ECOLOGY; INDICATORS (CHEMICAL); MACROS; SODIUM; TRACE ELEMENTS; WATER CONSERVATION; WATER POLLUTION; WATER QUALITY; WATERSHEDS;

RIVERS;

CALCIUM ION; CHLORIDE ION; MAGNESIUM ION; NITROGEN; NITROGEN DIOXIDE; POTASSIUM ION; SODIUM ION; SULFATE;

CORRELATION; HYDROCHEMISTRY; LOTIC ENVIRONMENT; MACROINVERTEBRATE; PHYSICOCHEMICAL PROPERTY; RIVER BASIN; WATER QUALITY;

ARTICLE; BENTHOS; CATCHMENT; CHEMICAL PARAMETERS; CONDUCTANCE; CONTROLLED STUDY; CORRELATION ANALYSIS; CZECH REPUBLIC; EUROPE; GERMANY; MACROINVERTEBRATE; SALINITY; SCORING SYSTEM; STREAM (RIVER); TAXON; WATER POLLUTION INDICATOR; WATER QUALITY;

ANIMALS; ENVIRONMENTAL MONITORING; GERMANY; INVERTEBRATES; RIVERS;

CENTRAL EUROPE; EURASIA; EUROPE; GERMANY;

INVERTEBRATA;

EID: 70450277570     PISSN: 01676369     EISSN: 15732959     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s10661-008-0631-9     Document Type: Article

References (56)

1. Agences de l'Éau (2000). System for the evaluation of the biological quality of water courses. SEQ Bio (Version 0). General principles. Water Agencies Study No. 77.
2. Alf, A., Braukmann, U., Marten, M., & Vobis, H. (1992). Biologisch-ökologische Gewässeruntersuchung-Arbeitsanleitung. Handbuch Wasser 2, Landesanstalt für Umweltschutz Karlsruhe.
3. AQEM Consortium (2002). Manual for the application of the AQEM method. A comprehensive method to assess European streams using benthic macroinvertebrates, developed for the purpose of the Water Framework Directive. Version 1.0, February 2002.
4. AQEM Consortium (2005). AQEM European stream assessment program. Version 2.5, Handbook German version; www.aqem.de.
5. P. D. Armitage D. Moss J. F. Wright M. T. Furse 1983 The performance of the new biological water quality score system based on macro-invertebrates over a wide range of unpolluted running water sites Water Research 17 333 347 10.1016/0043-1354(83)90188-4 1:CAS:528:DyaL3sXhtFegtLY%3D (Pubitemid 14255611)
6. Austrian Standards ÖNORM M 6232 (1997). Guidelines for the ecological survey and evaluation of flowing surface waters (pp. 38). Vienna: Austrian Standards Institute.
7. K. Brabec S. Zahrádková D. Nemejcová P. Paril J. Kokes J. Jarkovský 2004 Assessment of organic pollution effect considering differences between lotic and lentic stream habitats Hydrobiologia 516 331 346 10.1023/B:HYDR.0000025274.47757.85 1:CAS:528:DC%2BD2cXjvV2msL8%3D doi:10.1023/B:HYDR.0000025274.47757.85 (Pubitemid 39001115)
8. A. Chovanec P. Jäger M. Jungwirth V. Koller-Kreimel O. Moog S. Muhar, et al. 2000 The Austrian way of assessing the ecological integrity of running waters: A contribution to the EU Water Framework Directive Hydrobiologia 422/423 445 452 10.1023/A:1017079629534 1:CAS:528:DC%2BD3cXlvVamsb0%3D doi:10.1023/A:1017079629534
9. A. Christian F. Klima R. Küttner W. Mey R. Berthold 1995 Verzeichnis der Köcherfliegenarten des Freistaates Sachsen (Insecta, Trichoptera) Mitteilungen Sächsischer Entomologen Nr. 29 6 11
10. I. Czerniawska-Kusza 2005 Comparing modified biological monitoring working party score system and several indices based on macro-invertebrates for water-quality assessment Limnologica 35 169 176 doi:10.1016/j.limno.2005.05.003 (Pubitemid 41320418)
11. J. Dahl R. K. Johnson L. Sandin 2004 Detection of organic pollution of streams in southern Sweden using benthic invertebrates Hydrobiologia 516 161 172 10.1023/B:HYDR.0000025264.35531.cb 1:CAS:528:DC%2BD2cXjvV2msLw%3D doi:10.1023/B:HYDR.0000025264.35531.cb (Pubitemid 39001107)
12. De Pauw, N., & Hawkes, H. A. (1993). Biological monitoring of river water quality. In W. J. Walley, & S. Judd (Eds.), River water quality monitoring and control (pp. 87-112). Birmingham: Aston University.
13. N. De Pauw G. Vanhooren 1983 Method for biological water quality assessment of water courses in Belgium Hydrobiologia 100 153 168 10.1007/BF00027428 doi:10.1007/BF00027428
14. DEV (1992). Biologisch- ökologische Gewässeruntersuchung: Bestimmung des Saprobienindex in Fliegewässern (M2). In Deutsches Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung (pp. 1-13). Deutsches Institut für Normung e.V. VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim. (DIN 38410-2:1990-10).
15. DEV (1993). Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung, Gruppe A bis K (German standard methods for the examination of water, wastewater and sludge, group A to K). Berlin: Deutsches Institut für Normung e.V. Beuth Verlag GmbH.
16. DEV (2004). Biologisch-ökologische Gewässeruntersuchung: Bestimmung des Saprobienindex in Fliegewässern (M1). In Deutsches Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung. Deutsches Institut für Normung e.V. (pp. 1-80). Berlin: Beuth Verlag GmbH (DIN 38410-1:2004-10).
17. European Commission 2000 Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy Official Journal of the European Communities L327 1 77
18. G. Friedrich 1990 Eine Revision des Saprobiensystems Wasser- Abwasserforschung 23 141 152 1:CAS:528:DyaK3cXlslOrt7s%3D
19. Ghetti, P. F. (1997). Indice Biotico Esteso (I.B.E.). I macroinvertebrati nel controllo della qualità degli ambienti di acque correnti. Manuale di applicazione. Provincia Autonoma di Trento, Agenzia Provinciale per la Protezione dell'Ambiente, pp. 222.
20. A. Grimvall K. Laniewski H. Borén S. Jonsson S. Kaugare 1994 Organohalogens of natural or unknown origin in surface water and precipitation Toxicological and Environmental Chemistry 46 183 196 10.1080/02772249409358111 1:CAS:528:DyaK2MXltF2rtb4%3D doi:10.1080/02772249409358111
21. Haase, P., Sundermann, A., Hering, D., Korte, T., Meier, C., Böhmer, J., et al. (2004). Anwendung und Erprobung neu entwickelter Verfahren zur Fliegewässerbewertung (Makrozoobenthos). Abschlussbericht, Forschungsinstitut Senckenberg, FKZ: O 3.04, 80 p + annex, Dec 2004.
22. Hellawell, J. M. (1986). Biological indicators of freshwater pollution and environmental management. London: Elsevier Applied Sciences.
23. D. Hering A. Buffagni O. Moog L. Sandin M. Sommerhäuser I. Stubauer, et al. 2003 The development of a system to assess the ecological quality of streams based on macro-invertebrates-design of the sampling programme within the AQEM project International Review of Hydrobiology 88 345 361 10.1002/iroh.200390030 doi:10.1002/iroh.200390030
24. D. Hering O. Moog L. Sandin P. Verdonschot 2004 Overview and application of the AQEM assessment system Hydrobiologia 516 1 20 10.1023/B:HYDR.0000025255. 70009.a5 doi:10.1023/B:HYDR.0000025255.70009.a5 (Pubitemid 39001101)
25. W. Klemm A. Greif J. A. C. Broekaert V. Siemens F. W. Junge A. van der Veen, et al. 2005 A study on arsenic and the heavy metals in the Mulde river system Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 33 5 475 491 10.1002/aheh.200400592 1:CAS:528:DC%2BD28XktlGgug%3D%3D doi:10.1002/aheh.200400592 (Pubitemid 43039894)
26. Klima, F. (1998). Rote Liste der Köcherfliegen (Trichoptera). In M. Binot, R. Bless, P. Boye, H. Gruttke, & P. Pretscher, (Eds.), Rote Liste gefährdeter Tiere Deutschlands. Schriftenreihe für Landschaftspflege und Naturschutz, (Vol. 55, pp. 113-118).
27. R. Küttner D. Braasch W. Joost 1995 Verzeichnis (Checkliste) der sächsischen Steinfliegen (Plecoptera) Mitteilungen Sächsischer Entomologen 29 4 5
28. LAWA (1998). Beurteilung der Wasserbeschaffenheit von Fliegewässern in der Bundesrepublik Deutschland-Chemische Gewässergü teklassifikation. Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser. 1. Edition, Kulturbuchverlag Berlin, pp. 69.
29. LAWA (2000). Gewässergüteatlas der Bundesrepublik Deutschland-Biologische Gewässergütekarte 2000. Lä nderarbeitsgemeinschaft Wasser. Hannover 2002. www.lawa.de/pub/thema/leseproben/ 300514.pdf.
30. LfUG (1999). Rote Liste Steinfliegen. Materialien zu Naturschutz und Landschaftspflege 1999 (12 pp.). Saxon State Office for Environment and Geology. http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/ veroeffentlichungen/verzeichnis/Naturschutz/steinfliege.pdf.
31. LfUG (2001). Gewassergutebericht 2000 mit Gewassergutekarte (62 pp). Saxon State Office for Environment and Geology Dresden. http://www.umwelt. sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/veroeffentlichungen/verzeichnis/ Wasser/GSUK-Sachs-Bericht-druck2001.pdf.
32. LfUG (2004). Gewässergütebericht 2003. Biologische Befunde der Gewässergüte sächsischer Fliegewässer mit Gewässergütekarte (60 pp.). Saxon State Office for Environment and Geology Dresden. http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/ veroeffentlichungen/verzeichnis/Wasser/Guetebericht%202003%20neu.pdf.
33. A. Lorenz D. Hering C. K. Feld P. Rolauffs 2004 A new method for assessing the impact of hydromorphological degradation on the macro-invertebrate fauna in five German stream types Hydrobiologia 516 107 127 10.1023/B:HYDR.0000025261.79761.b3 doi:10.1023/B:HYDR.0000025261.79761.b3 (Pubitemid 39008796)
34. LVA (2005) ATKIS-Digitales Geländemodell 1:25,000. User permission # 2214/05 by Landesvermessungsamt Sachsen.
35. Matschullat, J., Bozau, E., Brumsack, H. J., Fänger, R., Heinrichs, H., Hild, A., et al. (1994). Stoffdispersion Osterzgebirge- Ökosystemforschung in einer alten Kulturlandschaft. In J. Matschullat & G. Müller (Eds.), Geowissenschaften und Umwelt (pp. 227-244). Berlin: Springer.
36. J. Matschullat F. Zimmermann J. Fiebig W. Maenhaut 2000 Aerosol and bulk deposition trends in the 1990's, Eastern Erzgebirge, Central Europe Atmospheric Environment 34 3213 3221 10.1016/S1352-2310(99)00516-6 1:CAS:528: DC%2BD3cXktF2qs7w%3D doi:10.1016/S1352-2310(99)00516-6 (Pubitemid 30249226)
37. McBride, G. B. (2005). Using statistical methods for water quality management. NJ: Wiley.
38. Meier, C., Hering, D., Biss, R., Böhmer, J., Rawer-Jost, C., Zenker, A., et al. (2004). Weiterentwicklung und Anpassung des nationalen Bewertungssystems für Makrozoobenthos an neue internationale Vorgaben. Abschlussbericht, (UFOPLAN) 202 24 223, 102 p.+annex
39. R. C. Nijboer A. Schmidt-Kloiber 2004 The effect of excluding taxa with low abundances or taxa with small distribution ranges on ecological assessment Hydrobiologia 516 347 363 10.1023/B:HYDR.0000025275.49062.55 doi:10.1023/B:HYDR.0000025275.49062.55 (Pubitemid 39001116)
40. Pälchen, W., & Greif, A. (1998). Geogener Background im Grundgebirgsgeprägten Einzugsgebieten der Elbe. In Geller, W. (Ed.), Gewässerschutz im Einzugsgebiet der Elbe (pp. 91-94). Tagungsband 8. Magdeburger Gewässerschutzseminar.
41. Peeters, E. T. H. M., Gardeniers, J. J. P., & Tolkamp, H. T. (1994). New methods to assess the ecological status of surface waters in the Netherlands. Part 1: Running waters. Verhandlungen der Internationalen Vereinigung für Limnologie, 25, 1914-1916.
42. Pottgiesser, T., & Sommerhäuser, M. (2004). Fliegewä ssertypologie Deutschlands: Die Gewässertypen und ihre Steckbriefe als Beitrag zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie. In C. Steinberg, W. Calamo, R. D. Wilken, & H. Klapper (Eds.), Handbuch der Limnologie. 19. Ergänzte Lieferung 7/04. VII-2.1: 1-16 + annex.
43. Rolauffs, P., Hering, D., Sommerhäuser, M., Jähnig, S., & Rödiger, S. (2003). Leitbildorientierte biologische Fliegewä sserbewertung zur Charakterisierung des Sauerstoffhaushaltes. Umweltbundesamt Texte 11/03: 137 pp.
44. P. Rolauffs I. Stubauer S. Zahrádková K. Brabec O. Moog 2004 Integration of the saprobic system to the European Water Framework Directive Hydrobiologia 516 285 298 10.1023/B:HYDR.0000025271.90133.4d doi:10.1023/B:HYDR.0000025271.90133.4d (Pubitemid 39001112)
45. Rosenberg, D. M., & Resh, V. H. (1993). Introduction to freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. In D. M. Rosenberg & V. H. Resh (Eds.), Freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates (pp. 488). London: Chapman and Hall.
46. L. Sandin D. Hering 2004 Comparing macro-invertebrate indices to detect organic pollution across Europe: A contribution to the EC Water Framework Directive intercalibration Hydrobiologia 516 55 68 10.1023/B:HYDR.0000025258. 63416.11 1:CAS:528:DC%2BD2cXjvV2msLs%3D doi:10.1023/B:HYDR.0000025258.63416.11 (Pubitemid 39001104)
47. A. Schmidt-Kloiber R. C. Nijboer 2004 The effect of taxonomic resolution on the assessment of ecological water quality classes Hydrobiologia 516 269 283 10.1023/B:HYDR.0000025270.10807.10 doi:10.1023/B:HYDR.0000025270.10807.10 (Pubitemid 39001111)
48. SMUL (2004). Verordnung des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft zur weiteren Umsetzung von Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik. (Sächsische Wasserrahmenrichtlinien-Verordnung vom 7.12.2004).
49. SMUL (2005). Neue Impulse für Sachsen. Kompaktbericht zur Bestandsaufnahme nach WRRL in Sachsen (64 pp.). Saxon State Ministry of Environment and Agriculture. http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/ lfug-internet/wasser-11745.html.
50. K.-U. Ulrich L. Paul A. Meybohm 2006 Response of drinking-water reservoir ecosystems to decreased acidic atmospheric deposition in SE Germany: Trends of chemical reversal Environmental Pollution 141 42 53 10.1016/j.envpol.2005.08.026 1:CAS:528:DC%2BD28Xis1Wgtrs%3D doi:10.1016/j.envpol.2005.08.026
51. P. F. M. Verdonschot R. C. Nijboer 2004 Testing the European stream typology of the Water Framework Directive for macro-invertebrates Hydrobiologia 516 35 54 10.1023/B:HYDR.0000025257.30311.b7 http://dx.doi.org/10.1023/B:HYDR. 0000025257.30311.b730311.b7 (Pubitemid 39001103)
52. Wei, A. (2004). Ist-Zustandsanalyse im Hinblick auf den ökologischen Gewässerzustand am Bsp. der Hydromorphologischen Qualitätskomponente. In J. Möltgen, & D. Petry (Eds.), Interdisziplinäre Methoden des Flussgebietsmanagements, Workshopbeiträge Münster 15./16.03.2004, IfGI prints 21: 151-159.
53. Wei, A. (2005). Integration der Ergebnisse der hydromorphologischen Bestandsaufnahme in ein Gewässermanagement für die Weieritz-Defizite und deren Konsequenzen. In J. Matschullat (Ed.), Workshop Interdisziplinä res BMBF-Verbundprojekt EMTAL-Einzugsgebietsmanagement von Talsperren in Mittelgebirgen. Workshopbeiträge Freiberg 06./07.10.2005: 157-168.
54. Wright, J. F., Sutcliffe, D. W., & Furse, M. T. (Eds.) (2000). Assessing the biological quality of fresh waters-RIVPACS and other techniques (pp. 373). Ambleside, Cumbria, UK: Freshwater Biological Association.
55. M. Zelinka P. Marvan 1961 Zur Präzisierung der biologischen Klassifikation der Reinheit flieender Gewässer Archiv fuer Hydrobiologie 57 389 407
56. F. Zimmermann J. Matschullat E. Brüggemann K. Pleow O. Wienhaus 2006 Temporal and elevation-related variability in precipitation chemistry from 1993 to 2002, Eastern Erzgebirge Germany. Water, Air, and Soil Pollution 170 123 141 10.1007/s11270-006-2860-2 1:CAS:528:DC%2BD28XjtVKntbg%3D doi:10.1007/s11270- 006-2860-2